浅谈降低旋转门对人体撞击力的措施

摘 要：旋转门的安全性问题已引起社会关注，提高旋转门的安全性是一项刻不容缓的任务，本文旨在介绍以安全回弹技术为核心的旋转门设计方案是如何提高旋转门安全性的，以及安全回弹技术的初步发展状况介绍。

关键词：旋转门 安全回弹 撞击力

中图分类号：TU228文献标识码： A

引言

随着我国经济的快速发展，建筑和装饰行业也发生了日新月异的变化。旋转自动门集功能与装饰功能于一身，备受人们青睐，被越来越广泛地应用于各类建筑工程中。尽管旋转自动门市场不断规范和成熟，但也逐渐暴露出了一些问题。自动门行业会刊第3期“旋转自动门事故面面观”对近年来事故作了报导。

由于旋转自动门固定扇和动扇交汇处存在危险区域（动扇前梃和门右框距离600mm的范围内――如图1），在正常运行时，两翼转门动扇每旋转一周后就会2次途经危险区域，近年来国际和国内市场频繁出现旋转门夹伤人甚至致死的事件。针对这一状况，为解决旋转自动门在执行刹车功能时由于惯性作用，动扇可能继续运行对人造成伤害的技术问题，2004年3月我公司进行了该课题的研究与开发（已申请专利并获得证书）。其目的是最大程度的让用户使用“最安全产品”。2006年3月，我公司正式向市场全面推出了此种新型产品：带安全回弹扇的两翼旋转自动门，由此可以有效避免转门危险区域伤人事故的发生。

一、危险状况分析

1、两翼转门在动扇运行到危险区域时，若有人强行进入，安全系统即会执行刹车功能，但由于惯性作用，动扇停止时，必然存在一定的制动距离，剩余空间已小于人体宽度，而导致人体伤害。

2、在防夹安全感应器第一次下达停转指令后，虽然橡胶感应器会迅速下达第二次停转指令并起缓冲作用（据测单侧胶条高80mm的最大压缩量约为50 mm），但由于动扇的惯性作用施加到人体的作用力至少有2986N，约104焦耳的能量，此作用力产生的能量足以致人死亡。而人体能承受的安全冲击能量国际上经验值为10焦耳以下。

二、安全对策

为了消除上述危险区域内险情的发生，以营造10焦耳的冲击能量为目标我们采取了三种措施：一是将展箱曲壁前端设计为可伸缩构造，作成“回弹扇”；二是减小制动距离；三是在出入口部位降低转速。

1、回弹扇本身力求重量和启动力为最小。

回弹扇设计宽度约为400～500mm，重量约35kg，回弹距离为250～300mm。回弹扇遇阻力收进，无阻力回弹。

2、紧急停止时最大制动距离（200mm）＜回弹距离（250～300mm）

三、安全回弹扇功能说明

安装安全回弹扇后，因其受阻力而收进，给人体留下较宽松的空间，故不会重撞夹伤行人。

四、增加回弹扇前后安全检测数据比较

1、无安全回弹扇旋转自动门的冲击能量测试

关于两翼转门没有小活动扇的打击力的计算

动作过程：1.当人在转门展箱要和转门立柱相逢时，冲进转门被转门夹住.

2.人接触胶条被挤压15毫米时转门开始制动直至最后停止。

3.胶条在力做用下挤压了35毫米*2=70毫米。

以4.8米福田两翼门为例

两翼门直径4800转动重量为1100KG

转门的转动边缘最大线速度为0.75米/秒

经测算转门的旋转质心在半径的0.766倍处

人体和胶条压紧后的压缩距离设定为L1=70毫米

平均制动力为F0=1100牛（经测量转门的最小刹车距为165mm ， F0L0=0.5MV2，则

F0=0.5*1100*（0.75*0.766）2/0.165=1100N）

设定转门对人体的夹持能量为W

则F0L1+W=0.5MV2

1100*0.07+W= 0.5*1100*（0.75*0.766）2

转门对人体的冲击能量：w=104.51焦耳

假定转门对人体的最大冲击力为均力的2倍（实际测量比2倍大）

则转门对人体的冲击力F=2*104.51/0.07=2986N

2、带安全回弹扇旋转自动门冲击能量测试

回弹扇重量小于35公斤，因存在回弹缓冲，故当发生转门夹人时，转门动扇对人体的冲击能量减小为9.8焦耳。

经测试，该种旋转门对人体的撞击能量最大为9.8焦耳，相当于10焦耳的人体承受的安全冲撞能量，是真正意义的安全门。

参考资料：CE认证对撞击力的要求---

－400N当力超过150N后的前0.75s内

－150N在下一个4.25s的阶段之内

－25N 在此之后

为满足CE的要求，即无论转门动扇处于什么位置，对行人的撞击力均小于400N。

3、在使用安全回弹扇的同时，又增加了一项特殊设计：据动扇位置设置不等速旋转制式。

当动扇前梃边缘运行到出入口位置时，速度会降至0.65m/s，离开此区域时即恢复至0.75m/s。此设计增大了安全度，使行人通行时更安全。

综上所述，安装安全回弹扇，可以有效避免危险情况的发生。当行人即使是运行到了危险区域，与人接触后，活动扇会立刻回弹，同时自动执行刹车功能。而动扇停止运行时，动扇前梃与门右框间的空间完全可以保证行人的安全。该种新型产品，可以说消除了安全死角。

参考文献

[1]《人行自动门安全要求》（JG305-2011）

[2]《人行自动门用传感器》（JG/T 310-2011）

[3]《自动门》（JG/T 177-2005）

作者简介

范兴义（1976-）男，山东青岛人，工程师，本科学历，长期从事自动门工程的设计制造工作。