电梯门保护装置的归纳与探讨

【摘要】：电梯门系统是整个电梯中最重要的系统之一，据统计80%的电梯事故发生在门的周围，所以电梯门保护是衡量电梯质量的一个重要指标。本文对目前正在使用的各种电梯门保护分成门机保护、机械保护、光幕保护和激光保护四种基本类型。分别对每种门保护的功能、使用范围、安装和各种性能分别进行简要介绍。同时按照国标内容对门保护功能进行分析，提出自己的看法。

【关键词】：电梯门保护装置；机械触板保护；光幕保护；激光保护；

[Abstract]: This paper for all kinds of elevator door protection is currently being used into door machine protection, mechanical protection, and screen protection and laser protection four basic types. For each kind of door protection function, range of use, installation and performance are briefly introduced. At the same time, in accordance with the GB content on protection function analysis, put forward their own views.

[Keyword]: elevator door protection device; mechanical touch panel screen protection; protection; laser protection;

中图分类号: TU229 文献标识码:文章编号：

前言：

随着我国电梯技术的迅速发展和市场竞争日益激烈，电梯门保护装置得到了迅速的发展。作为一项重要的安全性能指标，各电梯或专业公司不断地从技术和成本角度改进门保护装置，为用户提供质优价廉的产品。对于任何高、中、低档电梯正常运行时，乘客进出轿厢容易被电梯门夹住或撞击是目前电梯故障反馈的主要来源之一，同时也会给电梯制造厂商的信誉带来负面影响。

1．国标对于电梯门保护的规定

GB7588-2003第8.7.2.1.1.3条和第7.5.2.1.1.3条，对于门保护有相应的规定：“当乘客在轿门关闭过程中，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的行程中被消除。对于这样的一个系统，即在一个预定的时间后，它使保护装置失去作用以抵制关门时的持续阻碍，则门扇在保护装置失效下运动时，8.7.2.1.1.2规定的动能不应大于10J。” GB7588-2003在技术内容上等同于EN81-1998。国标明确指出门系统，一般在轿门系统中必须有门保护的存在，但是对于门保护的类型、位置和起保护作用的方式并没有做出明确规定，有时会对设计人员在实际设计和使用过程中产生一些混淆，同时我认为门保护作用在最后50mm的行程中产生被消除会造成一定的安全隐患，将在本文中予以说明。

2．电梯门保护的种类

电梯门保护使用范围很广泛，不仅可以适用于电梯门系统，而且还适用于任何门自动开闭的区域。门保护的种类也很多，其中我们按照功能可以分为两大类：

1) 机械门保护：a)门机保护功能；b)机械安全触板（有/无光束或光幕保护）；

2) 光电门保护：a)单光束门保护；b)两维光幕；c)二合一光幕(光幕+安全触板)；d)三维光幕；

3) 激光门保护。

每一种门保护从成本和功能上都有不同的适用场合。下面就几种常见的门保护进行分别阐述。

3．机械门保护

3．1 门机保护

门机保护功能在GB7588-2003第7.5.2.1.1.2条中要求“层门及其刚性连接的机械零件的动能，在平均关门速度下的测量值和计算值不应大于10J。滑动门的平均关门速度是按其总行程减去下面的数字计算：a)对中分门，在行程的每一个末端减去25mm;b)对旁开门，在行程的末端减去50mm。”对于一些变频门机，其门机控制系统本身集成乘客保护模块，通过检测装置检测电动机运行状态，当电动机转动受阻时将指令信号通过控制系统反馈给门机，使门反方向运动，同时避免门机受损。这种保护方式是在已经发生碰撞后才产生，由于有时碰撞力较大，会对乘客尤其是小孩产生伤害。根据国标要求，平均运行速度下动能不大于10J,以900mm开宽、开关门时间2s为例，关门动能e=1/2mv2，20J≧mv2 =m((0.9-2x0.05)/2) 2,所以可以得出m≦125kg。对于一些门系统来说，所有运动部件的质量总和是可以小于 125kg的。但是，此种保护功能由于人被撞击后门扇才反弹，并且撞击力大多在100N之上，实际上乘客感到撞击很重。在设计时，只有将运动部件质量降至很低，同时可通过门机控制系统降低重开门力，才能更好地起到保护作用。有些电梯厂商就存在这样的设计。此种保护功能对运动质量和门机要求严格，并且会对人体产生撞击，所以并不推荐使用。

3．2 机械触板门保护

机械触板门保护，作为一种低成本的门保护系统，使用非常广泛并且可靠，在很多场合如住宅、饭店、商场都会经常见到。从结构上有单安全触板+单光束，单安全触板+双光束，双安全触板，双安全触板+光束/光幕等；从材料上分为铝合金触板和铁触板。该设计比较简单，安装在门板上，一般需要支架固定，安装维护都比较方便。当乘客通过电梯门时，在门关闭过程中，触板先碰到乘客反馈信号给控制系统再到门机，由门机产生开门信号。当门速较快，控制系统反应速度慢等问题，对于年轻人和略有经验的人，会躲开或是提前触动触板；但是对于老年人，小孩等依旧可能被撞击。对于单安全触板，应该是不符合国标的，只能保护一侧。

4．光电门保护

4．1光束门保护

对于光束来说，是不能作为独立的门保护。由于光束只有一束光信号，一般光束直径在1.5mm左右，感应物体范围极其有限，所以一般情况下，光束都需要和机械触板配用。光束可以装在安全触板上，也可以装在轿厢前围壁上，安装的数量不限。从国标定义上看，当光束感应到物体存在时，具有自动地使门重新开启的功能。但是光束不能对乘客起到有效的保护作用，只有光束作为门保护是不符合国标的。同时大多数城市在验收时也不会通过。

4．2 光幕门保护

光幕门保护系统的使用，避免了电梯厅轿门对乘客、行李、推车等的撞击，使乘梯环境更友善、更安全、更舒适，也使电梯本身免于频繁的损坏，与机械安全触板相比，光幕装置无机械运动部件，无精密机械传感器，与物体无接触，因而故障率低，可靠性强。当前有很多大的电梯公司本身具备开发光电门保护的能力，全球也有很多独立的光电保护研制公司，所以产品种类很多。产品型号从194线光束到24线光束不等，相应地成本变化也较大。

光幕安装在轿门板上随门板运动，当然光幕电缆也在门开关的同时往复运动，电缆长期运动容易产生老损以及在运动中产生刮蹭的现象，现有很多电梯公司在安装时用一个导链将电缆捆绑在一起，能起到很好的保护作用，同时避免发射和接受端受到损害。

光幕系统一般由安装在电梯轿厢两侧或轿门上的发射器和接受器，安装在轿顶的控制器，及连接电缆组成。当乘客或是物体通过或即将通过电梯门时，发射器所发出的不可见光束会产生干涉并导致接受端不能接受信号，从而信号输出到门机或是通过电梯控制系统产生开门指令。光幕光束的多少决定了扫描的精度，光束越多，扫描精度和反应灵敏度越高，成本也随之增高。当门关闭时，光束的数量一般自动或由于角度变化减少。以光幕为例，按照国标规定，在门关闭最后50mm的行程中门保护作用可以被消除，由于光束的减少，造成部分盲区，对于很薄的物体无法感应到，比如女士的裙子在门关闭后容易被夹在轿门外而无法被门保护感应到，最终造成危险(这种情况用激光保护门可以起到有效的防护，在下文中叙述)。这一点应引起相关部门的注意。所以选购光幕时不仅要考虑成本，更要考虑安全因素，尽可能提高光幕光束的数量。

4．2．1 两维光幕保护

两维门保护所产生的光束在电梯门口沿门扇运动方向形成感应平面，由于光束互相交错，几乎任何通过门口的乘客或物体都会被感应到，所以灵敏度很高。某些两维光幕发射光束的数量可以随开门距离变化。二维光幕工作基本原理为：在内置程序控制下，每个红外发射管（TX）依次发射红外线束，对应的红外接受管（RX）依次打开，每次形成一个探测束，全程完成24线~194线（由型号定）的红外线扫描保护光幕。当光幕中任何探测光束被阻挡，系统予警，并作验证。当确认为真实阻挡后即产生触发，使电梯门停止关闭并打开。反应时间一般小于0.1s。由于其设计的先进性和完善的保护功能，随着新技术的不断应用和成本的降低，两维光幕必将会成为下一阶段门保护的首选配置。

4．2．2 二合一光幕保护(光幕+安全触板)

二合一光幕门保护是在门两边的安全触板上增加的光幕的一种门保护装置。二合一光幕保护从名字上可以看出是以光幕为主的一种保护装置，但现在社会对安全更为注重的人们有更高的要求，总觉得只靠电气方面的保护不够安全，于是，二合一光幕就在电梯客户的期待中被研发出来了，其实二合一光幕保护很简单，只是在安全触板的边缘处安装了光幕，这样既有电气方面的保护又增加了机械方面的保护，从而更能使电梯安全的运行。

工地现场对二合一光幕的安装、调试、维保方面要比单纯的光幕或安全触板有着更高的要求，所以这方面的费用也会有所增加，再就是二合一光幕本身在成本费用上是单纯光幕及安全触板装置的总和，总成本费用有很大的增加。所以二合一光幕适用稍微高档场所的电梯使用

结束语：

以上是我国比较常见的几种门保护设计。随着经济的发展和科技的进步、人们对生活水平的不断提高，对于门保护设计的高性能，低成本和人性化要求会越来越迫切。这就要求各电梯或专业公司不断研发，推出更好的新产品，来满足社会的需求。伴随着新产品的使用，也会使得我们的电梯更加安全、舒适和人性化。

【参考文献】

[ 1 ] GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》罗丹、肖化明、谢柏怀.电梯门机系统在检测和使用中常见问题的探讨.中国电梯 2009(23) 58-59；