试论电梯关门保护装置

摘要：随着我国经济的发展和城市化脚步的不断加快，电梯数量也呈现逐年上升发展趋势。电梯作为建筑屋内通行的主要工具，其安全保护装置显得非常重要，乘客在进出轿厢过程中被电梯门撞到是最为常见的电梯故障事件。根据《电梯制造与安装安全规范》（GB7588-2003）的相关内容，对3种类型的电梯关门保护装置进行研究分析，继而提出相关见解。

关键词：电梯；关门；保护装置

电梯是垂直升降运送人或者运送货物的电梯，不包括自动人行道和自动扶梯[1]。随着城市化建设的进一步加强，电梯的数量以飞快的速度增长，电梯给人们生活带来方便的同事，也给人们的安全问题带来一定影响，因此引起了社会的广泛关注。在电梯事故中，出现层门与电梯轿门之间人员被突然启动的电梯伤害事故较为常见，电梯轿门与层面之间区域是乘客出入点图的必经区域，电梯的轿门是安装在电梯轿厢上，随着电梯轿厢上下运行的，电梯的层门固定在建筑物的各个楼层之上，因此一旦电梯开着门突然运行时，轿门与层门之间形成一个剪切口，一旦乘客进出电梯时正好处在这个区域中，则会被运动的轿厢撞击而发生相关事故[2]。

1 防止电梯关门夹人的保护装置

为了防止电梯在关门过程中发生夹人等事故，在电梯门上设置防止电梯关门夹人保护装置非常有必要[3]。电梯防止关门夹人的主要原理是：当电梯在关门过程中，应该使得电梯门与人接触时设置好保护装置动作，一旦打开电梯门，在装置处若处于动作状态中，使得电梯门一直处于打开状态，避免关门夹人的事故发生。防止电梯 关门夹人的保护装置有以下2种类型：（1）门关幕——Door curtain；（2）安全触板——Safety contact plate。机械安全触板的成本比较低，因此在早期电梯的应用中得到 广泛应用。从结构上来看，安全出本有以下几种类型：（1）单安全触板；（2）双安全触板；（3）光束式安全触板[4]。安全触板中最常用的材料是铝合金材质，此种装置在轿门上是一种软门形式，在支架固定基础之上，固定在轿门板之上，关门过程中一旦有人或者有物体接触到安全触板时，安装在触板 之后的动作 信号将会及时反馈到控制系统之中，从而让控制系统及时发送出开门信号。由于关门的惯性，门对于人或者物体是有撞击行为的。对于单安全触板来说，一般电梯制造厂家会在门上增加双光束光电保护装置或者单光束光电保护装置，继而降低乘客被撞击的危险性。另外，由于光束是直线发射的，因此存在盲点，还是有撞击的可能性。

机械触板是一种开环保护系统，一旦此类系统出现故障时，系统不会做出任何反应。

安全触板只有碰到人体之后才会有所动作，可靠性比较高切价格非常实惠。门光幕则需要有人遮挡住门才有所动作，可靠性比较高但是 价格比较昂贵。传统电梯使用的最多的是安全触板，而非门关幕。

电梯门关幕的安装位置应该在电梯的轿门系统之上，其中红外探测器应该安装在轿门之上，随着轿门的打开关闭而运用[5]。电梯门关幕的红外探测器组一边为红外接收管，另外一边是多个红外发射 管。其中红外发射管发出的的是调制信号，红外接收管接收的是调制想信号，一旦红外发射管与红外接收管之间没有人/物体遮挡时，红外调制信号能够被顺利接收，电梯门光幕的控制器此时发出高电平信号，从而表示层门与轿门之间无人或者无物；当红外发射管与红外接收管之间有人/物体遮挡时，那么红外接收管接收不到红外调制信号，电梯门关幕控制器发出低电平信号。

2 国家标准对动力驱动的自动滑动门应该满足的相应条件

国家标准对电梯层门与轿门运动过程中的保护有以下规定：当乘客在轿门关闭过程中，通过入口被撞击时，其保护装置应该自动使门被重新开启[6]。上述保护装置的作用可以在每个主动门扇后被消除，在预定时间之内能够将保护装置失去其抵制作用。国家标准中对于关门保护装置和关门作用方式等未作出明确规定，此时会给设计工作人员带来很大不便。

3 光电保护

3.1红外光幕保护

光幕保护系统（Light curtain protection system）是一种非接触式保护且无紧密机械传感器装置，不仅仅降低了电梯的故障点，而且还避免了关门过程中对人/物体的撞击。在1990年初，光幕产品进入国内电梯市场之后，红外光幕从23线光束到193线光束不等。光幕内部一般是由微处理器和单片机来进行数字程序控制，使得红外线能够形成红外线警戒屏幕。当人/物体进入到光幕屏障区域时，光幕控制盒能够迅速通过电梯控制系统发出开门或者关门等信号，当人/物体离开光幕警戒区域时，按照程序设定进行关门处理，最终达到安全保护作用。红外光幕保护系统是一种闭环保护形势，从而让控制盒与收发装置形成一個保护回路，倘若此种回路出现中断情况时，红外光幕能够起到保护作用，因此 红外光幕保护系统是一种安全且有效的保护装置系统。基于此，用户在选择门时需要考虑更多地安全因素。

3.2光束门保护

光束是不单独作为门来保护的，因为光束门装置只能够发射一束光信号（光束直径在15cm左右），其保护区域在仅限于光眼的几点位置中不能够对电梯安全范围进行相应保护，因此光眼需要机械触板互为配合使用。光眼既可以安装在轿厢前的围壁上，又可以安装在安全触板上。安装对数没有相关限制，和安全触板配合使用的 光眼一般被安装在门下的三分之一位置。

3.3力矩保护

现阶段来看，大部分变频门机器有力矩保护功能，通过力矩检测装置检测到门电机的力矩，一旦门电机的转动受到阻碍时，检测装置对预设值和力矩值进行比较，当超过预设值时，门机作为反方向运动避免了门机损坏情况。此种门保护形势，对人和物体均有不同程度的破坏作用，根据国家标准规定，电梯门平均运行速度下功能小于或者等于10J。

参考文献：

[1]陈良，丑幸荣.基于SolidWorks的电梯门锁装置优化设计与仿真[J].机电工程，2014，31（12）：1591-1595.

[2]郭葆文，丁彦宾.基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真[J].应用能源技术，2014，16（8）：45-49.

[3]吴俊，焦昌安，王振荣等.提升综合性病房楼电梯运量方法的探讨[J].中国卫生资源，2014，10（4）：298-299，315.

[4]马冬梅.基于STM32的电梯门机控制系统设计[J].微特电机，2014，42（9）：80-81，92.

[5]刘建萍，刘媛杰，罗继东等.基于松下PLC的电梯控制系统设计[J].黑龙江科技信息，2016，16（18）：137.

[6]宾峰，唐立军，周健等.基于单片机控制的模拟电梯设计与实现[J].现代电子技术，2014，11（2）：56-59，63.

陈书贤 1988-10-10 女 江苏邳州 本科 中级工程师