基于故障樹的電梯門系統(tǒng)故障分析與改進

程文超 吳兵 方少林

摘 要：電梯門系統(tǒng)是電梯中的重要系統(tǒng)，為保證門系統(tǒng)的安全運行，利用故障樹分析法對電梯門系統(tǒng)進行故障分析，總結(jié)故障原因，找出薄弱環(huán)節(jié)，快速解決電梯門系統(tǒng)故障。對故障樹模型中的機械故障和電氣故障進行分析和改進，為電梯門系統(tǒng)設(shè)計、制造、安裝和維保工作提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電梯;門系統(tǒng);故障樹;改進

中圖分類號：TH165+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）19-0078-03

0 引言

隨著社會節(jié)奏的加快，人們生活水平的提高，電梯被越來越多地應(yīng)用到工廠、公司、商場、醫(yī)院、學(xué)校和家庭，成為日常生活中重要的出行工具，電梯也趨于高精度、復(fù)雜化、高自動化，其運行中的安全性和可靠性成為人們關(guān)注的焦點[1，2]。GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中列出了電梯引起危險的事故主要有剪切、擠壓、墜落、撞擊、被困、火災(zāi)、電擊[3]，其中造成人員剪切、擠壓、墜落、撞擊、被困等危險情況是由電梯門系統(tǒng)發(fā)生故障引起[4，7]。因而分析電梯門系統(tǒng)故障可以降低門系統(tǒng)故障率，切實指導(dǎo)門系統(tǒng)維護保養(yǎng)工作，加強對乘客和電梯維保人員的人身安全保護。

1 故障樹分析法

故障樹分析（Fault Tree Analysis，簡稱FTA）技術(shù)是美國貝爾電報公司的電話實驗室于1961年開發(fā)，該分析方法是一種運用邏輯分析和推理故障事件的圖形演繹方法[8]。它可以針對某故障進行層層分析，形成倒立樹狀邏輯因果關(guān)系圖，由于這種圖的形狀類似大樹，從樹干（頂事件）到樹枝（基本事件）逐級關(guān)聯(lián)，故稱故障樹。故障樹圖能更清晰準確的表達系統(tǒng)基本事件與頂事件的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，便于找出系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)，常用于復(fù)雜系統(tǒng)可靠分析和安全性性分析，使故障診斷變得更準確和高效。

故障樹是由各種故障樹符號構(gòu)成，GB/T 4888-2009《故障樹名稱術(shù)語和符號》中規(guī)定了故障樹圖中使用事件符號和邏輯門符號的名稱和意義[9]，故障樹圖中常用事件符號和邏輯門符號的意義見表1。

2 門系統(tǒng)故障樹建立

2.1 故障樹基本失效事件

電梯門系統(tǒng)比較復(fù)雜，構(gòu)成組件種類多，門系統(tǒng)的運行涉及到門鎖、門刀、限位開關(guān)、繼電器等多種器件的功能和聯(lián)動，同時電梯門系統(tǒng)的運行精度要求也比較高，因而利用故障樹簡單、直觀的特點，對電梯門系統(tǒng)故障的分析有很大幫助，可快速找到引發(fā)故障的問題點。

針對門系統(tǒng)故障的表現(xiàn)形式，可以將門系統(tǒng)故障分成兩大類，第一類為機械故障，第二類為電氣故障。門系統(tǒng)的故障樹分析中，基本事件見表2。

2.2 構(gòu)建故障樹

根據(jù)故障樹的建樹邏輯規(guī)則，結(jié)合電梯門系統(tǒng)故障分析的故障樹基本事件，選取“門系統(tǒng)故障”為頂事件構(gòu)建故障樹并繪制故障樹圖，如圖1所示。

3 門系統(tǒng)故障分析

根據(jù)電梯門系統(tǒng)故障樹圖中頂事件“門系統(tǒng)故障”與基本事件進行分析，影響門系統(tǒng)故障的原因主要有以下幾點：門組件變形、磨損、卡阻以及電氣元件的失電、損壞等，門系統(tǒng)的故障表現(xiàn)形式以及機械故障和電氣故障的原因分析和總結(jié)見表3。

4 改進方向

GB 7588-2003中規(guī)定了電梯層門和轎門的安裝要求，但由于電梯門系統(tǒng)比較復(fù)雜，除安裝因素外，系統(tǒng)中的組件或回路出現(xiàn)問題均可能引起電梯門系統(tǒng)故障[10]，從而引起安全隱患。

利用故障樹圖對電梯門系統(tǒng)故障進行分析，可以找出故障根源，從而能為改進指導(dǎo)方向。針對機械方面故障，可利用有限元分析強度、剛度性能參數(shù)，定期檢查和測量機械部件磨損情況，從設(shè)計、安裝選材、維護保養(yǎng)環(huán)節(jié)進行改進。針對電氣方面故障，可采用模板匹配的故障識別方法進行診斷及評價，借助電梯運行試驗，分析門系統(tǒng)控制回路中電流、電壓等設(shè)計參數(shù)變化特征，快速診斷故障根源。門系統(tǒng)改進方向見圖2所示。

5 結(jié)語

（1）本文借助故障樹分析方法對電梯門系統(tǒng)故障進行分類和梳理，并對門系統(tǒng)故障發(fā)生的原因進行分析，為排除故障提供了方向和依據(jù)。

（2）通過故障樹分析方法，能夠快速縮小故障原因范圍，提高檢修效率。

（3）故障樹分析方法能夠在電梯門系統(tǒng)設(shè)計、制造、安裝、維保工作中提供指導(dǎo)并對電梯門系統(tǒng)的優(yōu)化提供方向。

參考文獻

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