基于新型電梯機(jī)械式自動門設(shè)計措施

張宏亮

摘 要：隨著城市高層建筑的逐漸增多，電梯作為運送人員及貨物的主要設(shè)施，其安全性能始終是眾多設(shè)備廠商關(guān)注的重要方面。本文主要分析新型電梯機(jī)械式自動門的結(jié)構(gòu)組成及特點，并在此基礎(chǔ)上分析各部分的設(shè)計措施。

關(guān)鍵詞：電梯；機(jī)械式；自動門；設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.022

現(xiàn)代電梯主要由曳引系統(tǒng)、轎廂和對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、廳、轎門及門控系統(tǒng)、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。其中門控系統(tǒng)動作頻繁而且是直接面向用戶，其控制可靠性直接關(guān)系到乘客的使用體驗及使用安全。

1 電梯門控系統(tǒng)功能及組成

1.1 門系統(tǒng)的作用及使用要求

乘客對電梯門運行的一般要求如下：

（1）按鈕開門。在開關(guān)過程中或門關(guān)閉后電梯啟動之前，按下操縱盤上的開門按鈕，電梯門能打開。（2）電梯到位后具有手動或自動開關(guān)門的功能。（3）待客自動開門，當(dāng)電梯在某層停梯等待乘客時，按下層外召喚按鈕，應(yīng)能自動開門迎接乘客。（4）自動關(guān)門待客。當(dāng)電梯完成全部轎廂內(nèi)指令時，又無外呼梯信號時，電梯應(yīng)能自動關(guān)門。（5）能自動關(guān)門及提前關(guān)門。在程序設(shè)定的時間之內(nèi)應(yīng)能自動關(guān)門。在定時器延時時間之內(nèi)，按下關(guān)門按鈕，電梯能提前實現(xiàn)關(guān)門動作。（6）門在開或關(guān)的開始階段要求速度快，在開或關(guān)的結(jié)束階段要求門速慢。

1.2 電梯門系統(tǒng)組成

門系統(tǒng)主要包括門機(jī)、層門裝置、轎門（轎廂門）、層門（廳門）、門扇、門滑輪、門靴、門地坎、門導(dǎo)軌架等系統(tǒng)及其附屬的零部件。轎門是設(shè)置在轎廂入口的門，是設(shè)在轎廂靠近層門的一側(cè)，供乘客和貨物的進(jìn)出，一般由裝在轎廂頂上的自動開門機(jī)構(gòu)帶動。只有轎門開啟才能帶動層門的開啟。所以轎門稱為主動門，層門稱為被動門。

廳門主要功能是用于封住井道的入口，由轎門帶動。簡易電梯，開關(guān)門是用手操作的稱為手動門。一般的電梯，都裝有自動開啟，由轎門帶動的，層門上裝有電氣、機(jī)械聯(lián)鎖裝置的門鎖。只有轎門、層門完全關(guān)閉后，電梯才能正常運行。

1.3 開關(guān)門型式及動力機(jī)構(gòu)

電梯門的型式主要有兩類，即滑動門和旋轉(zhuǎn)門，目前行業(yè)普遍采用的是滑動門。滑動門按其開門方向又可分為中分式、旁開式和直分式三種；層門必須和轎門是同一類型的。中分門由中間分開。開門時，左右門扇以相同的速度向兩側(cè)滑動；關(guān)門時，則以相同的速度向中間合攏；旁開式門按開門方向，又可分為左開式門和右開式門。直分式門由下向上推開，稱直分式門。按門扇的數(shù)量，可分為單扇、雙扇等。與旁開式門同理，雙扇門稱雙速門。電梯門開關(guān)的動力來源是門電動機(jī)，通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動轎門運動，再通過轎門上的門刀和廳門門鎖的配合，帶動廳門一起運動。根據(jù)所使用的電機(jī)類型又分為直流門機(jī)構(gòu)和交流門機(jī)構(gòu)。

2 機(jī)械式自動門的工作原理

電梯轎廂門通常由它勵直流電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，轎廂門開，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)，每層電梯設(shè)有呼叫按鈕，轎廂內(nèi)開門按鈕，轎廂內(nèi)關(guān)門按鈕。門機(jī)由電機(jī)帶動主動輪，同步皮帶通過主動輪和叢動輪做水平方向的移動，同步帶帶動門吊板使門吊板沿導(dǎo)軌運動，左右門吊板通過鋼絲繩同步運動。

當(dāng)轎廂停在層站時，門刀就卡在門鎖輪兩邊。當(dāng)轎門開啟時，門刀擠壓門球使門鎖開啟，然后通過門鎖帶動左門扇向左開啟，同時通過傳動鋼絲繩使右門扇也同步向右側(cè)開啟，如圖1所示。

當(dāng)轎廂停在層站時，門刀就卡在門鎖輪兩邊。當(dāng)轎門開啟時，門刀擠壓門球使門鎖開啟，然后通過門鎖帶動左門扇向左開啟，同時通過傳動鋼絲繩使右門扇也同步向右側(cè)開啟。電梯日常使用過程中，除維修人員利用專業(yè)鑰匙外，從廳外不能打開廳門的機(jī)電連鎖裝置，因此，門鎖是電梯的安全裝置。通過三角鎖的撥桿撥動門鎖，使門鎖鎖鉤打開，從而廳門可以被開啟。

老式電梯門的控制及運行大多采用一臺直流電機(jī)配以繼電器、限位開關(guān)及電阻等器件來實現(xiàn)開、關(guān)門的控制，門在運行中依靠安裝在轎門上的開關(guān)打板依次撞擊裝在轎頂上的各換速行程開關(guān)，逐漸短接分壓電阻，從而改變直流電機(jī)電樞繞組兩端的電壓來實現(xiàn)調(diào)速，這種方法實現(xiàn)電梯開、關(guān)門的缺點是平穩(wěn)性較差、調(diào)試較為困難、易受外界干擾、故障點多且故障率較高，已無法滿足新型電梯的技術(shù)要求。新型的電梯機(jī)械式自動門多采用PLC和變頻器作為控制器來控制電梯門的自動開、關(guān)動作。

3 防夾裝置

為了防止電梯在關(guān)門時將人夾住，在轎門設(shè)計時要設(shè)有關(guān)門安全裝置——防夾保護(hù)裝置，現(xiàn)代電梯比較常見的配置是光幕。紅外線保護(hù)裝置內(nèi)含多達(dá)十幾對高性能的紅外發(fā)射/接收管，并采用平均錯位布局，各種不同角度傾斜的紅外線對射光束構(gòu)筑一幅強(qiáng)力的光幕防護(hù)區(qū)域，掃描光束在最多時達(dá)94束，光幕的中間區(qū)域可有效探測出高度為15mm-25mm的遮擋物。光幕固定在電梯轎門的折邊上，光幕跟隨門機(jī)一起移動。

4 開關(guān)門到位檢測

自動門的開關(guān)動作需要利用位移傳感器來檢測，并將檢測出的開關(guān)量信號迅速傳遞到控制單元。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器產(chǎn)生“感知”，開關(guān)才會動作。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。有時被檢測驗物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對檢測對象的響應(yīng)頻率也不同。

5 總結(jié)

隨著未來信息技術(shù)及傳感技術(shù)的不斷進(jìn)步，電梯自動門的設(shè)計無論是結(jié)構(gòu)形式還是控制方法，必將會產(chǎn)生更多智能化方案，其穩(wěn)定性、可靠性、安全性必將會得到進(jìn)一步的提升。

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