一种抗撞防脱落的电梯层门组件设计
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摘 要：目前全国发生的造成人员伤亡的电梯事故中，由于电梯层门导致的电梯安全事故的比例最大。事故的原因非常复杂，一方面系其本身的质量因素，主要原因是由于门系统属于机电一体化产品，其运行频次非常高;另一方面系外在人为因素，主要表现在层门被人为意外打开或撞开电梯层门而引发的坠梯或剪切事故。因此，在不大幅增加成本的基础上，设计一种可靠的电梯层门抗撞防脱落装置非常重要。
关键词：抗撞;防脱落;电梯层门组件;设计
中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）12-0069-02
0 引言
随着国家经济的飞速发展，电梯作为人民生活中不可或缺的交通工具，以及衡量经济繁荣的代表之一，数量也是呈现暴增态势，目前我国的电梯数量已然是世界第一。但是电梯给人们带来方便的同时，也发生了很多的安全事故，造成了一定的人员伤亡。在这些事故中，因电梯层门导致的事故最多，究其原因，除了部分是因为电梯年久失修，部件老化造成电梯层门意外脱落，导致人员坠落以外，更多是因为踢踹电梯层门、打闹碰撞或是身体倚靠在电梯层门上等不文明乘梯行为所导致。为有效减少电梯层门区域内事故的发生，本文针对目前绝大多数的电梯层门技术设计上的不足，提供一种防阻塞防分离的电梯层门导向优化、改进结构设计。
1 现状与不足
目前国家电梯制造标准及技术规范对电梯层门的机械强度要求过低，因为我国参照的是欧洲的技术标准，未能充分考虑到现阶段我国国民素质普遍不高的现实，对不文明行为导致电梯发生安全事故的情况严重估计不足。根据上述电梯层门的开关门原理，从安全角度出发，GB7588 -2003（2015）[1]中第7部分已明确作出相关的规定，正常情况下完全可以保证电梯层门的安全性。然而電梯事故往往出现在非正常情况时，例如GB7588-2003（2015）中7.7.1在坠落危险的保护中所述，在电梯正常运行时，应不能打开电梯层门（或多扇层门中的任意一扇）。然而在实际使用中，情况并非如此，存在情况1：如果带动被动门的钢丝绳出现了断绳问题，被动门在重锤的作用下仍然可以关门到位，电梯可以正常运行，假如有人扒该门扇，门扇很容易被扒开。存在情况2：如果有人用很大的外力撞击某层门门扇，会导致固定在门扇下面的门滑块滑出地坎，产生门扇向井道内张开倾斜，甚至门扇被推开。以上两种情况极易引发坠梯或剪切事故，现有的电梯层门在上端通过滚轮承重，并通过滚轮在滚动槽内滚动实现电梯层门的开闭，且在下端无支承，仅通过滑块与地坎的配合实现移动导向。现有的电梯层门上部滑动组件结构包括滚轮及滚轮轴，安装板其上设有供滚轮以及滚动的滚轮槽，滚轮通过滚轮轴活动在安装板上端，并安置在安装板的滚轮槽内，安装板下端与电梯层门上端固接;当滚轮在第三安装板的滚轮槽内滚动时，同步带动安装板和电梯层门移动，进而实现电梯层门的开闭。
根据发生的一系列事故后的技术分析。现有的电梯层门系统存在的不足之处：（1）电梯层门仅在上端通过滚轮承重，相当于通过滚轮悬挂在第一安装板上，当电梯层门受到撞击的时候，滚轮容易从第一安装板的滚轮槽内脱出，进而造成电梯层门脱落，存在安全隐患。现有的电梯层门在上端通过滚轮承重，并通过滚轮在滚动槽内滚动实现电梯层门的开闭，且在下端无有效支承，仅通过滑块与地坎的配合实现移动导向。现有的电梯层门导向结构，包括电梯层门、上部滚轮组件和下部滑动组件。上部滚轮组件包括滚轮、滚轮轴、第一安装板和第二安装板，第一安装板固定安装在电梯轿厢侧壁上，其上设有供滚轮滚动的滚轮槽，滚轮通过滚轮轴活动安装在第二安装板上端，并安置在第一安装板的滚轮槽内，第二安装板下端与电梯层门上端固接。下部滑动组件包括地坎、滑块和连接板，地坎设在电梯轿厢地面上，其内设有滑槽，滑块设在地坎滑槽内，连接板下端与滑块固接，上端与电梯层门下端固接。电梯层门在开闭时，在下端带动滑块在地坎滑槽内移动，在上端通过第二安装板带动滚轮在滚轮槽内滚动。
（2）日常使用电梯的过程中，地坎的滑槽内容易累积灰尘及杂物，进而阻碍滑块的滑动，甚至可能导致电梯层门无法正常开闭。例如，房屋装修的原材料（砂石等）通常都是使用电梯搬运到相应楼层，而滑块与地坎的滑槽之间存在一定的间隙，装修原材料搬出或搬进电梯的时候，细小的砂石颗粒就容易掉入滑块与地坎之间的间隙中，进而造成阻塞，而这些掉入滑块与地坎之间的间隙中的杂物只有在电梯检修时才能被清理出来，无法做到日常随时清理。
（3）电梯层门仅在上端通过滚轮承重，相当于通过滚轮悬挂在第一安装板上，但当电梯层门受到外力撞击的时候，滚轮容易从第一安装板的滚轮凸槽内脱出，进而造成电梯层门脱落，由此存在安全隐患。
2 设计方案
该技术设计的目的是克服现有技术设计上存在的不足，在不增加生产成本的基础上提供一种防阻塞防分离的电梯层门导向结构，它既解决了现有的电梯层门下部地坎的滑槽内容易累积灰尘及杂物难以清理，且杂物阻碍滑块滑动进而导致电梯层门无法正常开闭的问题;又解决了现有的电梯层门受到外力撞击时，上部滚轮以及下部滑块容易脱出，进而造成电梯层门脱落或非正常打开的问题。
该设计的技术方案是：设计防阻塞防分离的电梯层门导向结构，包括改进和优化电梯层门上部滚轮组件和下部滑动组件的构造;改进后的下部滑动组件包括地坎、滑块、连接板及毛刷;地坎凹槽内侧面设有供滑块通行的滑槽，滑槽底部设有排灰孔;滑块下端安装运行在地坎凹型滑槽内，上端与连接板固接;连接板上端与电梯层门的下端固接;毛刷上端连接在滑块下端，毛刷与地坎的滑槽底面接触，通过电梯层门的开闭而在运行中将灰尘和其他异物清理入排灰孔;上部滚轮组件包括第一安装板、第二安装板、滚轮、滚轮轴及防分离组件;第一安装板上设计有滚轮槽和条形孔;第二安装板上设计有与条形孔相对应的螺孔，第二安装板下端与电梯层门的上端固接;滚轮通过滚轮轴安装在第二安装板上部，并位于第一安装板的滚轮槽凸内;防分离组件包括螺栓和螺母，螺栓杆部螺纹连接在第二安装板的螺孔中，并穿过第一安装板的条形孔，螺母螺纹连接在螺栓杆部上，第一安装板和第二安装板被夹在螺母和螺栓头部之间，且螺母无法通过第一安装板的条形孔，螺栓头部无法通过第二安装板的螺孔。 本实用新型进一步的技术方案是上下对称的双滚轮设计：上滚轮即第一滚轮槽为“n”形凸槽，下滚轮为第二滚轮槽也为“u”形凸槽，第一滚轮槽和第二滚轮槽的上下对称的设计与现有技术相比具有如下优点：
（1）安装好的电梯层门通过上滚轮与第一滚轮凸槽的配合，及下滚轮与第二滚轮凸槽的配合，共同实现电梯层门上端的移动导向。其中，上滚轮主要起到支承电梯层门重量的作用，下滚轮主要起到增强电梯层门上部的移动稳定性和抗冲击性，并防止上滚轮脱轨的作用。（2）若电梯层门上部滚轮组件在外力冲撞下脱轨，防分离组件及电梯层门下部滚轮槽可有效限制第一安装板与第二安装板的分开距离，从而保证了电梯层门不会因上部脱落而整体脱落，进而避免发生人员坠落或剪切事故。（3）若电梯层门下部滑动组件在外力冲撞下脱轨，防分离组件可有效限制电梯层门下部脱轨后的张开角度，避免形成过大的开度导致人员坠落或发生剪切事故。电梯层门开闭时，在下端带动滑块在地坎凹形滑槽内移动，同时在上端通过第二安装板带动滚轮在滚轮槽内滚动，带动螺栓在条形孔内移动。排灰孔设在地坎凹形滑槽中段底部和两端底部，且为条形孔。
3 设计优点
（1）若电梯层门上部滚轮组件在外力冲撞下脱轨，防分离组件以及下滚轮组件可有效限制第一安装板与第二安装板的分开距离，从而保证了电梯层门不会因上部脱落而整体脱落，进而可有效避免发生人员在此坠落或被剪切的事故。（2）若电梯层门下部滑动组件在外力冲撞下脱轨，防分离组件可有效限制电梯层门下部脱轨后的张开角度，避免形成过大的开度导致人员在此坠落或发生被剪切的事故。（3）电梯层门开闭的同时便能通过毛刷自动清扫地坎滑槽内的灰砂及杂物，灰砂及杂物被清扫到滑槽的排灰孔处，并從排灰孔排出，通过电梯井下落到电梯井底部，以待维护人员定期清理，有效解决了地坎滑槽内累积灰砂和杂物在滑槽，从而影响电梯层门自动开闭导致电梯不能运行的问题，由此可大幅降低电梯的故障率。
4 具体实施方式
若电梯层门上部滚轮组件在外力冲撞下脱轨，防分离组件及下部滚轮组件可有效限制第一安装板与第二安装板的分开距离（第一安装板和第二安装板的最大分开距离无法超过螺栓头部与螺母之间的距离），从而保证了电梯层门不会因上部脱落而整体脱落，进而避免发生人员坠落或剪切事故。
若电梯层门下部滑动组件（即滑块与地坎相配合的结构）在外力冲撞下脱轨（即滑块脱离地坎），上、下滚轮组件及防分离组件可有效限制电梯层门下部脱轨后的张开角度，避免形成过大的开度导致人员坠落或发生剪切事故。
当电梯层门打开时，两扇电梯层门分别带动各自连接的滑块及毛刷向地坎滑槽的两端横向移动，将灰尘及杂物扫至滑槽两端的排灰孔处。当电梯层门关闭时，两扇电梯层门分别带动各自连接的滑块及毛刷向地坎滑槽的中段移动，将灰尘及杂物扫至地坎滑槽中段的排灰孔处。
5 结语
近年全国发生的电梯事故的种类很多，且造成了一些人员伤亡，而据有关资料统计，其中由于电梯层门导致的电梯安全事故的比例最大，已经占到80%以上。因此，在不大幅增加制造成本的基础上，通过科学计算设计一种可有效加强电梯层门的抗撞及防止门坠落的性能的装置十分重要。以上，本文分析了由于电梯层门故障引发的电梯坠梯或剪切事故的原因，并结合电梯层门的结构特点，针对对目前市场上绝大多数的电梯层门的上下运行组件进行优化、改进设计，既不会增加生产成本防护措施又能极大的提高安全性，可靠又方便，基本可以消除电梯层门被人为意外打开或撞开而引发的坠梯或剪切事故。但如何避免非正常情况下的电梯事故，还需要广大电梯专业人士共同不懈的努力与坚持。
参考文献
[1] GB7588-2003（2015）.电梯制造与安装安全规范[S].
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