电梯门系统的防夹保护分析姬健

电梯门系统的防夹保护分析姬健

姬健

江苏省特种设备安全监督检验研究院宿迁分院江苏宿迁238000

摘要：近年来由于城镇化的进程以及房地产的蓬勃发展，电梯的数量也随之迅速增长。截至2016年底，我国的电梯总量在490万台左右。如此庞大的基数，每年因乘坐电梯生的事故总量必然不容小觑。在这些事故中，又以发生在门系统的事故所占比重最大，最为频繁。其中，一部分事故的发生与防止门夹人保护装置的功能不够完善不无关系。

关键词：电梯；门系统；防夹人保护；事故

一、电梯门的基本组成

门扇应该是无孔的。载货电梯作为特殊的情况出来，载货电梯包括非商用汽车电梯，可以采用向上开启的垂直滑动轿门，这种垂直滑动轿门可以是网状的或带孔版型的，但其网孔或板孔的尺寸西药符合标准，在水平方向不得超过10mm，在垂直方向不得超过60mm，门扇应具有足够的机械强度，即：当施加一个300N的力，垂直作用于门的任何位置，并使该力均匀分布在面积为5c㎡圆形或方形截面上时，门能够承受住且，性变形不大于15mm，放后没有永久变形，经过这样的实验后，功能正常门导轨安装在门扇的上方，用以承受所悬挂门扇的重量和对门扇起导向作用，多用扁钢制成。此外还有门滑轮、门地坎、门滑块。

二、案例现场描述

某小区住户杨某在搬运货物期间试图用瓷砖阻挡电梯门（轿门采用安全触板式的防夹人保护装置），结果电梯门照常关闭，夹住瓷砖从5层上行至6层，瓷砖在上行至5层门楣时引起剧烈撞击，损坏本层层门，使门扇下端松动脱离轨道，肇事者未采取任何补救措施离开现场。一小时左右以后，同幢5层住户携带两岁幼童准备出行，等待电梯期间，幼童误推已损坏的层门，掉入井道坠亡。

三、事故原因分析

（一）从使用的角度上分析

造成本起事故的人为原因是杨某缺乏乘坐电梯的基本常识，违规使用物品阻挡电梯门，发现阻挡失效时，未能及时重新呼梯开启电梯门。发现违规使用已对电梯造成损害后，未采取任何补救措施肇事逃离。

（二）从设备角度上分析

直接原因是层门门扇损坏松动脱离地坎轨道，导致幼童可以轻易推开而坠落井道。根本原因是该电梯防夹人保护装置没有检测到障碍物（瓷砖）而正常关门并且由于瓷砖较薄未能影响到层门和轿门电气安全装置的闭合，以致瓷砖被夹着运行进而损坏层门。该根本原因其实涉及到两个方面，一是门闭合间隙问题，二是防夹人保护装置的功能问题。

1.瓷砖厚度不足以阻止层门、轿门锁的正常闭合本事故中用于阻挡电梯门的瓷砖较薄，约为10mm，根据GB7588-2003中7.1和8.6.3中所述：门关闭后，门扇之间及门扇与立柱、门楣和地坎之间的间隙应尽可能小。对于乘客电梯，此运动间隙不得大于6mm。对于载货电梯，此间隙不得大于8mm。由于磨损，间隙值允许达到10mm。可见门扇间夹住一块10mm的瓷砖时是允许层门和轿门正常关闭的。在这里，由于门闭合间隙问题只是次要问题，并且也不是本文探讨的主题，因此只做简单说明，不再赘述。

2.防止门夹人保护装置的原理分析及相关标准

要从设备方面了解本起事故发生的主要原因，有必要从电梯防夹人保护装置的工作原理先入手。国家的相关标准与检规要求动力驱动的水平滑动门必须设有防夹人装置，但对保护装置的类型、安装位置及作用方式并没有明确要求。考虑到经济性和实用性，该装置一般都装在轿门上。目前市场上比较常见的保护装置主要有接触式和非接触式两种。其中接触式的保护装置代表为机械安全触板，非接触式的保护装置代表为光电式保护装置，俗称“光幕”。

①机械安全触板工作原理。

机械安全触板是在轿门的两边各装有一片凸出门扇的可活动铝合金条，铝合金条在受到一定的撞击力就会缩回去，撞击其后面的开关使之闭合，并将信号反馈到控制器，电梯便会重新开门。值得注意的是，该安全触板在随着电梯门的关闭中会不断往门扇内缩入，在将要关闭的时候，实际已无突出门扇。此时，可以算得上是安全触板的检测盲区，该盲区的水平距离没有大于50mm，因此根据《电梯制造与安全规范》（GB7588-2003）的要求：当乘客在轿厢关闭过程中，通过入口时被门扇撞击或将被撞击，一个保护装置应自动地使门重新开启。此保护装置的作用可在每个主动门扇最后50mm的行程中被取消。这样的设计显然是符合标准的。

回归到本事故现场可知，杨某用于阻挡电梯门的瓷砖因为质量较轻，并不能在电梯门关门伊始就给安全触板施加足够的力使其触发开关，控制电梯门不要关闭。而在电梯门将要关闭时，又由于瓷砖厚度太小（约10mm），此时显然已处于防夹人保护装置允许的50mm盲区内，故无法被检测得到，最终电梯夹住瓷砖关门运行。

②光电式保护装置工作原理。

再来了解一种常见的防夹人保护装置—光电式保护装置。光电式保护装置由红外发射器与红外接收器组成，分别装在轿厢门的两侧。红外发射器可依次发射红外探测光束，红外接收器可依次循环探测这些光束，从而在电梯轿厢门平面形成几十至上百束光线形成的光幕，当乘客或物体在进出中，阻挡了红外光幕扫描中的任何一束，光幕控制系统就会探知，将信号反馈给轿厢门系统，从而使正在关闭的电梯门反转重新开启。

四、改善与建议

（一）提高防夹人保护装置的安全性能

1.采用安全系数更高的防夹人保护装置

电梯设计时，选用防夹人保护类型应多为乘客安全着想，不要盲目计较设备价格，同种类型可以选择安全系数更高、质量更好的装置，比如在光幕的选择上应尽可能选择光束更多，布置更合理、辐射面更广的装置。另外，也可以采用布置多重保护装置的方法，比如安装机械安全触板和光电式保护装置一体的防夹装置。当然通过前面对它们各自工作原理的分析可知这种做法并不能完全避免检测盲区，但已大大提高了可靠性，不失为一种可取的做法。

2.加强对新型电梯门防夹人保护技术的研究

传统的电梯门防夹保护技术如果无法满足更高更可靠的安全性能要求，那么新型防夹人保护技术的研究就势在必行。诸如电梯门超声波检测技术、三维光幕技术、基于图像识别技术的防夹及防拖曳电梯门系统保护技术等一系列新型技术都在不断发展，虽然现阶段可能技术尚不成熟，但在可预见的将来还是十分值得期待的。

（二）提高防夹人保护装置的制造和检验标准

目前在防夹人保护装置方面的相关标准和检规，制定的主要要求还在于控制电梯门不要对人体造成直接的伤害，并未充分考虑该保护装置在电梯门夹住其它特殊异物失效的时候间接对人体造成伤害的风险。因此衷心希望将来新出台的相关标准或修改单可以充分结合当时的技术水平，提高相应标准要求，减少因防夹人装置的问题而对人员造成的直接或间接伤害。

（三）加强电梯科学乘坐电梯知识的普及

再先进可靠的保护装置都不应该作为安全保证的所有凭仗，加强使用人员科学乘坐电梯知识的宣传也尤为重要：

①乘客在进出电梯的时候应快进快出，不可在门坎处逗留；

②不要在电梯门将要关闭的时候强行用身体或物品伸入门中进行“抢梯”；

③携带宠物时，主人应紧跟或怀抱，不可在进出时用宠物绳拖拽；

④携带细薄或透明物体应迅速出入，搬运大型物件耗时较长时应有专人协助控制电梯门。

五、结束语

目前新的科技技术已经能很好地解决电梯门系统保护中遇到的安全隐患，但在将这些高科技技术应用到实践使用过的过程中，还要重点做好以下四个方面的工作：尽快制定电梯门的光电保护装置的国家标准，让生产厂家和使用单位有章可循；二是要尽快制定修订现有制造、检验规范标准；三是要将原安全系数较低的更换为安全系数更高的电梯门系统防夹保护装置。四是要加大科普宣传，普及科学乘梯知识，提高乘客安全乘梯意识，预防此类事故发生。

参考文献：

[1]李东，3D电梯光幕保护系统[D].广州：广东工业大学，2012：14-17

[2]刘健巧.防拖曳事故电梯影像光幕的研制[D].衡阳：南华大学，2012，5：9.

[3]TSGT7001-2009，电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯[S].

[4]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].