摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化腳步的不斷加快,電梯數(shù)量也呈現(xiàn)逐年上升發(fā)展趨勢。電梯作為建筑屋內(nèi)通行的主要工具,其安全保護(hù)裝置顯得非常重要,乘客在進(jìn)出轎廂過程中被電梯門撞到是最為常見的電梯故障事件。根據(jù)《電梯制造與安裝安全規(guī)范》(GB7588-2003)的相關(guān)內(nèi)容,對3種類型的電梯關(guān)門保護(hù)裝置進(jìn)行研究分析,繼而提出相關(guān)見解。
關(guān)鍵詞:電梯;關(guān)門;保護(hù)裝置
電梯是垂直升降運(yùn)送人或者運(yùn)送貨物的電梯,不包括自動(dòng)人行道和自動(dòng)扶梯[1]。隨著城市化建設(shè)的進(jìn)一步加強(qiáng),電梯的數(shù)量以飛快的速度增長,電梯給人們生活帶來方便的同事,也給人們的安全問題帶來一定影響,因此引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。在電梯事故中,出現(xiàn)層門與電梯轎門之間人員被突然啟動(dòng)的電梯傷害事故較為常見,電梯轎門與層面之間區(qū)域是乘客出入點(diǎn)圖的必經(jīng)區(qū)域,電梯的轎門是安裝在電梯轎廂上,隨著電梯轎廂上下運(yùn)行的,電梯的層門固定在建筑物的各個(gè)樓層之上,因此一旦電梯開著門突然運(yùn)行時(shí),轎門與層門之間形成一個(gè)剪切口,一旦乘客進(jìn)出電梯時(shí)正好處在這個(gè)區(qū)域中,則會(huì)被運(yùn)動(dòng)的轎廂撞擊而發(fā)生相關(guān)事故[2]。
1 防止電梯關(guān)門夾人的保護(hù)裝置
為了防止電梯在關(guān)門過程中發(fā)生夾人等事故,在電梯門上設(shè)置防止電梯關(guān)門夾人保護(hù)裝置非常有必要[3]。電梯防止關(guān)門夾人的主要原理是:當(dāng)電梯在關(guān)門過程中,應(yīng)該使得電梯門與人接觸時(shí)設(shè)置好保護(hù)裝置動(dòng)作,一旦打開電梯門,在裝置處若處于動(dòng)作狀態(tài)中,使得電梯門一直處于打開狀態(tài),避免關(guān)門夾人的事故發(fā)生。防止電梯 關(guān)門夾人的保護(hù)裝置有以下2種類型:(1)門關(guān)幕——Door curtain;(2)安全觸板——Safety contact plate。機(jī)械安全觸板的成本比較低,因此在早期電梯的應(yīng)用中得到 廣泛應(yīng)用。從結(jié)構(gòu)上來看,安全出本有以下幾種類型:(1)單安全觸板;(2)雙安全觸板;(3)光束式安全觸板[4]。安全觸板中最常用的材料是鋁合金材質(zhì),此種裝置在轎門上是一種軟門形式,在支架固定基礎(chǔ)之上,固定在轎門板之上,關(guān)門過程中一旦有人或者有物體接觸到安全觸板時(shí),安裝在觸板 之后的動(dòng)作 信號(hào)將會(huì)及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)之中,從而讓控制系統(tǒng)及時(shí)發(fā)送出開門信號(hào)。由于關(guān)門的慣性,門對于人或者物體是有撞擊行為的。對于單安全觸板來說,一般電梯制造廠家會(huì)在門上增加雙光束光電保護(hù)裝置或者單光束光電保護(hù)裝置,繼而降低乘客被撞擊的危險(xiǎn)性。另外,由于光束是直線發(fā)射的,因此存在盲點(diǎn),還是有撞擊的可能性。
機(jī)械觸板是一種開環(huán)保護(hù)系統(tǒng),一旦此類系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)不會(huì)做出任何反應(yīng)。
安全觸板只有碰到人體之后才會(huì)有所動(dòng)作,可靠性比較高切價(jià)格非常實(shí)惠。門光幕則需要有人遮擋住門才有所動(dòng)作,可靠性比較高但是 價(jià)格比較昂貴。傳統(tǒng)電梯使用的最多的是安全觸板,而非門關(guān)幕。
電梯門關(guān)幕的安裝位置應(yīng)該在電梯的轎門系統(tǒng)之上,其中紅外探測器應(yīng)該安裝在轎門之上,隨著轎門的打開關(guān)閉而運(yùn)用[5]。電梯門關(guān)幕的紅外探測器組一邊為紅外接收管,另外一邊是多個(gè)紅外發(fā)射 管。其中紅外發(fā)射管發(fā)出的的是調(diào)制信號(hào),紅外接收管接收的是調(diào)制想信號(hào),一旦紅外發(fā)射管與紅外接收管之間沒有人/物體遮擋時(shí),紅外調(diào)制信號(hào)能夠被順利接收,電梯門光幕的控制器此時(shí)發(fā)出高電平信號(hào),從而表示層門與轎門之間無人或者無物;當(dāng)紅外發(fā)射管與紅外接收管之間有人/物體遮擋時(shí),那么紅外接收管接收不到紅外調(diào)制信號(hào),電梯門關(guān)幕控制器發(fā)出低電平信號(hào)。
2 國家標(biāo)準(zhǔn)對動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)滑動(dòng)門應(yīng)該滿足的相應(yīng)條件
國家標(biāo)準(zhǔn)對電梯層門與轎門運(yùn)動(dòng)過程中的保護(hù)有以下規(guī)定:當(dāng)乘客在轎門關(guān)閉過程中,通過入口被撞擊時(shí),其保護(hù)裝置應(yīng)該自動(dòng)使門被重新開啟[6]。上述保護(hù)裝置的作用可以在每個(gè)主動(dòng)門扇后被消除,在預(yù)定時(shí)間之內(nèi)能夠?qū)⒈Wo(hù)裝置失去其抵制作用。國家標(biāo)準(zhǔn)中對于關(guān)門保護(hù)裝置和關(guān)門作用方式等未作出明確規(guī)定,此時(shí)會(huì)給設(shè)計(jì)工作人員帶來很大不便。
3 光電保護(hù)
3.1紅外光幕保護(hù)
光幕保護(hù)系統(tǒng)(Light curtain protection system)是一種非接觸式保護(hù)且無緊密機(jī)械傳感器裝置,不僅僅降低了電梯的故障點(diǎn),而且還避免了關(guān)門過程中對人/物體的撞擊。在1990年初,光幕產(chǎn)品進(jìn)入國內(nèi)電梯市場之后,紅外光幕從23線光束到193線光束不等。光幕內(nèi)部一般是由微處理器和單片機(jī)來進(jìn)行數(shù)字程序控制,使得紅外線能夠形成紅外線警戒屏幕。當(dāng)人/物體進(jìn)入到光幕屏障區(qū)域時(shí),光幕控制盒能夠迅速通過電梯控制系統(tǒng)發(fā)出開門或者關(guān)門等信號(hào),當(dāng)人/物體離開光幕警戒區(qū)域時(shí),按照程序設(shè)定進(jìn)行關(guān)門處理,最終達(dá)到安全保護(hù)作用。紅外光幕保護(hù)系統(tǒng)是一種閉環(huán)保護(hù)形勢,從而讓控制盒與收發(fā)裝置形成一個(gè)保護(hù)回路,倘若此種回路出現(xiàn)中斷情況時(shí),紅外光幕能夠起到保護(hù)作用,因此 紅外光幕保護(hù)系統(tǒng)是一種安全且有效的保護(hù)裝置系統(tǒng)?;诖耍脩粼谶x擇門時(shí)需要考慮更多地安全因素。
3.2光束門保護(hù)
光束是不單獨(dú)作為門來保護(hù)的,因?yàn)楣馐T裝置只能夠發(fā)射一束光信號(hào)(光束直徑在15cm左右),其保護(hù)區(qū)域在僅限于光眼的幾點(diǎn)位置中不能夠?qū)﹄娞莅踩秶M(jìn)行相應(yīng)保護(hù),因此光眼需要機(jī)械觸板互為配合使用。光眼既可以安裝在轎廂前的圍壁上,又可以安裝在安全觸板上。安裝對數(shù)沒有相關(guān)限制,和安全觸板配合使用的 光眼一般被安裝在門下的三分之一位置。
3.3力矩保護(hù)
現(xiàn)階段來看,大部分變頻門機(jī)器有力矩保護(hù)功能,通過力矩檢測裝置檢測到門電機(jī)的力矩,一旦門電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)受到阻礙時(shí),檢測裝置對預(yù)設(shè)值和力矩值進(jìn)行比較,當(dāng)超過預(yù)設(shè)值時(shí),門機(jī)作為反方向運(yùn)動(dòng)避免了門機(jī)損壞情況。此種門保護(hù)形勢,對人和物體均有不同程度的破壞作用,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,電梯門平均運(yùn)行速度下功能小于或者等于10J。
參考文獻(xiàn):
[1]陳良,丑幸榮.基于SolidWorks的電梯門鎖裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真[J].機(jī)電工程,2014,31(12):1591-1595.
[2]郭葆文,丁彥賓.基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J].應(yīng)用能源技術(shù),2014,16(8):45-49.
[3]吳俊,焦昌安,王振榮等.提升綜合性病房樓電梯運(yùn)量方法的探討[J].中國衛(wèi)生資源,2014,10(4):298-299,315.
[4]馬冬梅.基于STM32的電梯門機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微特電機(jī),2014,42(9):80-81,92.
[5]劉建萍,劉媛杰,羅繼東等.基于松下PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2016,16(18):137.
[6]賓峰,唐立軍,周健等.基于單片機(jī)控制的模擬電梯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2014,11(2):56-59,63.
陳書賢 1988-10-10 女 江蘇邳州 本科 中級(jí)工程師