電梯轎廂急停安全裝置研究

蒙超華

摘 ? 要：垂直升降電梯是現(xiàn)代城市高層建筑不可少的交通運(yùn)輸工具，電梯在為人們的日常生活和貨物上下運(yùn)輸提供極大便利的同時(shí)，也存在各類安全事故危及百姓的生命安全，針對(duì)電梯轎廂發(fā)生墜地、沖頂、剪切擠壓等潛在危險(xiǎn)，在電梯轎廂內(nèi)設(shè)計(jì)一種供乘客操作的急停安全裝置，當(dāng)電梯轎廂發(fā)生墜地、沖頂、剪切擠壓等事故時(shí)，轎廂內(nèi)的搭乘人員可以通過操作該裝置保護(hù)人和電梯，避免發(fā)生事故。

關(guān)鍵詞：電梯轎廂;急停;安全裝置

電梯的幾起事故引起筆者對(duì)電梯安全裝置的研究。目前大多數(shù)升降電梯安全系統(tǒng)采用自動(dòng)控制方式，而忽略了人的控制能力。在危險(xiǎn)開始至事故發(fā)生的時(shí)間內(nèi)，轎廂內(nèi)的搭乘人員能意識(shí)到電梯發(fā)生故障，而目前所有的垂直升降電梯轎廂內(nèi)均未設(shè)置供搭乘人員使用的獨(dú)立應(yīng)急措施，當(dāng)電梯發(fā)生故障而自動(dòng)安全系統(tǒng)又失效時(shí)，即使搭乘人員能意識(shí)到危險(xiǎn)發(fā)生，也無法控制轎廂停止，只能聽天由命等待危險(xiǎn)的發(fā)生。

1 ? ?事故案例

2015年6月4日，福州世茂外灘花園小區(qū)3號(hào)樓，業(yè)主郭先生在被困電梯20 min后，被維保員開門帶出，返身撿皮包時(shí)，不幸被電廂夾住身亡。

2014年9月14日，華大電梯事故，當(dāng)天正是華僑大學(xué)廈門校區(qū)老生新學(xué)期開學(xué)第一天。這名男生在教學(xué)樓內(nèi)乘坐電梯，當(dāng)他跨進(jìn)電梯時(shí)，電梯突然上行，男生當(dāng)即被夾住。開始男生并未死亡，但在擠壓中，男生的內(nèi)臟受損過度，很快，便以最慘痛的方式告別了這個(gè)世界。

2 ? ?研究的急停安全裝置

如圖1—3所示，該安全裝置包括導(dǎo)軌1、轎廂2，轎廂的頂部和底部分別設(shè)置有頂座4、底座6，頂座、底座分別連接有滾輪3，通過滾輪使轎廂沿導(dǎo)軌移動(dòng);導(dǎo)軌上設(shè)置有異型孔;頂座和底座之間設(shè)置有兩根與轎廂平行的光軸10，光軸上套有上緩沖彈簧11-1和下緩沖彈簧11-2，上下緩沖彈簧間設(shè)置有套在光軸上的中座5;中座表面有一凸起的中座槽33，槽內(nèi)設(shè)置有能在轎廂和導(dǎo)軌間橫向移動(dòng)的卡鎖板7;中座槽側(cè)面設(shè)置有中座銷29并開有中座槽孔34，卡鎖板側(cè)面帶有卡鎖板銷30，從中座槽孔中伸出，中座銷和卡鎖板銷間連接有拉簧31，卡鎖板初始狀態(tài)為被固定在中座槽內(nèi)，卡鎖板銷位于中座槽孔最接近轎廂的一端。轎廂側(cè)面對(duì)應(yīng)初始狀態(tài)卡鎖板的位置設(shè)置有上下兩塊中座卡位塊8。中座槽孔的長(zhǎng)度為使得卡鎖板向轎廂移動(dòng)能插入兩塊中座卡位塊之中，向相反方向移動(dòng)能插入導(dǎo)軌異型孔1A中。中座槽頂部連接有固定座35，固定座內(nèi)設(shè)置有固定座通孔36，中座槽對(duì)應(yīng)固定座通孔的位置開有固定孔37，卡鎖板頂部開有固定槽38，固定座通孔內(nèi)設(shè)置有鎖舌16、固定彈簧14和電磁鐵15，固定彈簧為壓縮彈簧，連接有鋼絲繩13，固定彈簧將鎖舌向下頂住，鎖舌穿過固定孔插入固定槽將卡鎖板固定在中座槽內(nèi)。設(shè)置有一與光軸平行并穿過頂座、中座、底座的絲桿，底座底部設(shè)置有升降電機(jī)22以及與之相連的蝸輪蝸桿減速機(jī)23，絲桿21從底座穿出，與蝸輪蝸桿減速機(jī)的輸出蝸輪孔緊配;中座底部設(shè)置有燕尾槽39，燕尾槽內(nèi)懸掛有開合螺母滑塊A和開合螺母滑塊B;當(dāng)開合螺母滑塊A、B合并形成開合螺母時(shí)，與絲桿構(gòu)成絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副。

中座底部設(shè)置有向下凸出的支承板40，開合螺母滑塊在支承板一側(cè)，靠近支承板的為開合螺母滑塊A;開合螺母滑塊A、B上部為倒燕尾，下部為方形，下部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有螺紋孔和通孔。

支承板另一側(cè)的中座底部固定有開合電機(jī)27，開合電機(jī)通過開合減速機(jī)28連接減速齒輪25，減速齒輪與兩旁的左、右開合齒輪嚙合，設(shè)定靠近轎廂為右，靠近導(dǎo)軌為左;左開合齒輪24緊配左螺桿，右開合齒輪26緊配右螺桿，左、右螺桿穿過支承板，穿入開合螺母滑塊A、B的通孔和螺紋孔中;開合螺母滑塊A與左螺桿的配合孔為左螺紋孔41，開合螺母塊B與左螺桿17的配合孔為左通孔43;開合螺母塊B與右螺桿的配合孔為右螺紋孔42，開合螺母塊A與右螺桿18的配合孔為右通孔;左螺紋孔與右螺紋孔的螺紋旋向相反。開合螺母滑塊A、B上設(shè)置有接觸感應(yīng)開關(guān)45。

電梯運(yùn)行過程中轎廂失控時(shí)，電梯轎廂內(nèi)乘客可以拉動(dòng)急停拉繩52，使得鎖舌抬起，卡鎖板在拉簧拉力作用下，向?qū)к墢棾?，插入異型孔?nèi)，將中座固定在導(dǎo)軌上，此時(shí)無論電梯是向下墜落還是向上沖頂，電梯轎廂都會(huì)經(jīng)由上緩沖彈簧或下緩沖彈簧，得到緩沖，最后恢復(fù)平衡并停止。

乘客進(jìn)出電梯時(shí)，電梯轎廂突然下降或上升，將乘客夾在電梯門與樓層之間，此時(shí)電梯內(nèi)乘客或被夾乘客拉動(dòng)急停拉繩，可以使得電梯如上文所述恢復(fù)平衡并停止，同時(shí)電梯轎廂門側(cè)面上下的光電感應(yīng)開關(guān)50感應(yīng)到轎廂門未關(guān)閉有乘客被夾，從而啟動(dòng)開合電機(jī)使得開合螺母滑塊A、B合并與絲桿形成絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)副;光電感應(yīng)開關(guān)接通升降電機(jī)，旋轉(zhuǎn)絲桿，帶動(dòng)轎廂上移或下降，使得轎廂與樓層間被夾乘客的空隙增大，乘客從而得以脫困被救。

3 ? ?結(jié)語

文章提供了一種應(yīng)急安全裝置，獨(dú)立于現(xiàn)有電梯的安全系統(tǒng)之外，作為現(xiàn)有電梯安全應(yīng)急系統(tǒng)的補(bǔ)充，彌補(bǔ)了電梯發(fā)生故障危及乘客安全時(shí)，乘客卻無法控制電梯安全應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行自救的不足。

[參考文獻(xiàn)]

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