电梯门系统结构和故障类型

浅议电梯门系统结构和故障类型摘要：门系统是电梯重要的组成系统之一，据统计，门系统事故是电梯事故的最主要组成成分。

本文在分析电梯门系统结构基础上，对于门系统故障类型进行分析，最后还探讨了影响性能退化的因素，有利于进一步处理门系统故障。

关键词：电梯门系统故障故障类型
1 引言
对电梯门机系统运行状态在线监控与预警保护研究的载体和研究对象是电梯门系统，因此对电梯门系统具体结构和运行原理需要深入了解，才能根据门系统的具体结构原理实施合理的监控措施。

对门系统进行在线状态监控和性能退化分析，就需要了解门系统常见的故障类型和发生性能退化的原因及具体部件，才能有效的采用性能退化分析方法。

基于以上分析，具体介绍门系统结构、统计常见的故障类型和影响性能退化的因素。

2 门系统结构分析
电梯门由层门和轿门构成。

层门设在层站入口处，即乘客在楼层等候电梯常见的门，根据需要，电梯井道（电梯轿厢在建筑内上下垂直运行的通道）在每层楼设1 个或2 个出入口，不设层站出入口（层门）的层楼称为冒层。

层楼数与层门相对应，一部电梯对应多个层门。

轿厢门是电梯轿厢上设置的门，即乘客进入电梯之后所见的门，一部电梯只有一个轿门，轿厢门与轿厢随动。

电梯运行过程中，轿门是主动门，层门是被动门，由轿门带动层门开关门运
行。

从结构功能看，电梯门系统由门驱动电机，门控制器，运动执行部分和关联传动装置组成。

2.1 执行部分
电梯门的运动执行部分由门扇、门滑轮、门地坎、门导轨架等部件组成。

层门和轿门都是由门滑轮悬挂在门的导轨（或导槽）上，下部通过门滑块与地坎相配合。

2.2 传动装置
（1）自动开门机：门的闭合、开启的动力源是门的电动机，通过传动机构驱动轿门运动，再由轿门带动层门一起运动；（2）联动机构：在门的开关过程中，当采用单门刀时轿门只能通过门系合装置直接带动一扇层门，层门门扇之间的运动协调是靠联动机构来实现的。

（3）层门自闭合装置：当轿厢在开锁区域以外时，层门无论因何种原因开启，都应有一种装置能确保层门自动关闭。

这种装置可以利用弹簧或重锤的作用，强迫层门关闭。

（4）门刀和锁钩：电梯层门的开和关，是通过安装在轿门上的开门刀片来实现的。

每个层门上都装有一把门锁，有些中分式层门上各装一把门锁，层门关闭后，门锁的机械锁钩啮合，同时层门电气联锁触头闭合，电梯控制回路接通，此时电梯才能启动运行。

2.3 安全保护装置
乘客电梯轿门的入口应设置安全保护装置，以免在关门过程中夹伤人。

正在关闭的门扇受阻时，门能自动重开。

常见的门入口保护装置分为接触式保护装置和非接触式保护装置。

接触式保护装置
也称为安全触板，非接触式保护装根据功能原理分为三种：1）光电式保护装置；2）超声波监控装置；3）电磁感应式保护装置。

为提高运行效率，门保护装置动作后的运行控制是这样设置的：在门关闭过程中，当门保护装置触及或感应到障碍物时，门即反向开门，但门并不全部开足，而只开至有限行程（如门行程的1/3），一旦障碍物去处，门即重新关闭。

这种门有限行程的转向，可以节省无效的门开、闭时间，提高运行效率。

3 门系统的故障类型
据统计80%以上的电梯故障和70%以上的电梯事故发生在电梯的门系统上。

国内外该行业的专家也对此进行详细探讨[1，2]，在电梯行业机构调研，对门系统常见的故障类型详细统计如下：
3.1 供电系统缺相、断相
当供电系统因某种原因造成门电机三向动力线的的相序变化，可能会时门机装置改变开关门方向，造成危险；还会造成门电动机设备损坏。

3.2 机电连锁失败
首先解释何谓机电连锁：门锁有两个组成部分，一是机械联锁，其作用是当电梯轿厢不在某一层楼停靠时，这一层的层门应被机械联锁锁闭，不能打开（除非用专用工具）；二是电联锁，其作用是当层门打开时，电联锁的触头就断开，切断电梯的控制回路，电梯就无法运行。

只有在轿门、层门都关好，电联锁触点接通后才能使电梯控制回路接通，这时电梯才能运行。

机械联锁与电联锁正确的组成，必须是一体的、直接式的。

如果机电连锁破坏就可能导致开门走梯而剪切夹人，甚至层门打开时，轿厢不在本层，造成乘客坠入井道等严重事故，下面对该类故障成因详细说明。

1. 电气方面故障
1）门锁短路、安全回路和应急按钮被短接。

由于元件本身问题或人为的行为造成门锁短路。

这样会造成层门未关闭的情况下，如果其它楼层有召唤，电气连锁闭合，开门走梯，极易造成乘客坠井事故或剪切夹人。

2）门锁开关主副触点未断开。

国家标准gb7588- 2003《电梯制造与安装安全规范》中有明确的规定：一般驱动机构与动作元件（动触点）应直接作用。

安全触点的防护等级也应符合有关要求。

根据检验发现：有些使用中的电梯门电联锁不符合要求。

例如，有的把门电联锁的动静触头装在同一装置上，触点的接通与断开靠自身弹力，这样就容易导致触点发生粘连的情况。

这样，虽然层门已经打开，但触点仍未断开，控制回路仍处于接通状态，极易发生开门走车剪切事故。

3）门锁继电器延时断开或不断开。

这时若电梯层门开启未完全关闭时，人在层门和轿门之间会发生剪切和碰撞事故。

2.机械方面故障
1）门锁啮合长度小，啮合间隙大。

gb10060-1993《电梯安全验收规范》及国家质检总局颁布的《电梯监督检验规定》：电梯轿厢在锁紧元件啮合长度不小于7mm 时才能启动，即锁紧元件满足7mm
才能保证层门可靠锁紧。

如果由于安装不合理或长期运行损坏等原因造成门锁啮合啮合长度小，啮合间隙过大，容易造成乘客用力能够扒开层门，发生坠井事故。

2）门安全三角钥匙开启层门，未确定轿厢所在楼层，造成的坠井。

3.3 强迫关门装置失效
强迫关门装置失效造成了门锁的机械和电气连锁不能正常工作。

强迫关门装置失效造成层门很容易扒开，如果这时电梯正在其它的楼层行车、停梯或着检修，可能导致乘客扒开层门发生坠井事故。

总之，由于电梯电气和机械方面的故障，尤其是机电连锁方面的故障，可以导致乘客遭受电梯剪切、挤压，坠入井道和轿厢困人事故，后果严重。

4 影响性能退化的因素
造成门机械系统性能退化的原因，主要有：1）电梯承载部件运行状态改变，如外加过重载荷等造成部件松懈、相对位置不合理等，2）灰尘、脏物和温度等环境因素改变影响门机运行速度，3）电子部件损坏等不可预测的突发故障。

另外，采用门机动态模型进行门系统性能退化分析，门系统性能退化的一个重要因素：门系统摩擦力增大。

电梯门的悬挂滚轮在水平导轨上移动，它受到滚动阻力作用，而门下面的门靴与地坎槽之间的摩擦将受到滑动摩擦力作用。

当在电梯门槛上的门坎上积累了足够量的污垢时，门的操作可能受到干扰。

由于这个物理障碍，
阻止门运动的力可能增加到很大的值，以致于使得门控制系统不能再打开或关闭门。

5 结语
主要的介绍了电梯门系统的组成结构，包括门系统的运动执行机构、传动机构和安全保护部件。

然后说明了门系统发生故障的主要类型和成因，包括电梯门剪切、挤压乘客，乘客缀入井道事故。

最后提到了影响门系统性能退化的因素。

参考文献：
[1] 王耿芳. 电梯门系统故障的诊断和处理[j]. 江苏电器，2005，（3）.
[2] 李俊芳，曲照伟，窦立谦，等. 基于神经网络的电梯门系统故障预测方法的研究[j]. 天津理工大学学报， 2009，25（1）.。