電梯層門和轎門主要風險與失效模式研究*

張馭程，歐陽惠卿，劉玉明

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院，上海 200062）

0 引言

隨著城市化的發展，中國的電梯數量得到快速增長，電梯已經與人們的生產生活密切相關。近年來，使用年限較長的老舊電梯的數量也開始快速增加，使用15年以上的老舊電梯占10%～15%[1]。電梯運行中，因門系統而造成的傷害事故占較大比重，約80%[2]，每起事故的成因又不盡相同。

本文以研究各項電梯層門和轎門報廢技術條件為出發點，將其與現場情況結合一一列出分析。層門和轎門因其運行頻繁、結構復雜，長時間使用會導致隱患繁多，若維修更換不及時，電梯帶隱患運行，則很容易發生事故[3]。以此角度可更加具體化各項安全隱患，讓電梯使用者與管理者客觀清晰地了解電梯的使用情況。

1 電梯門系統結構與工作原理

電梯門系統是由層門和轎門構成[4]。目前，市場上的電梯門系統主要由門滑輪、門扇、門鎖、門地坎等構成，結構如圖1所示。層門和轎門的工作原理都是由門滑輪懸掛在門的導軌上，下部通過門滑塊與門地坎相互配合[5]。在門的開關過程中，主要采用單門刀，轎門只能通過門系合裝置直接帶動另一扇層門，層門各門扇之間的運動協調配合是由聯動機構來完成的。

圖1 電梯門系統結構

2 報廢技術條件、失效模式和風險分析

2.1 層門和轎門的機械強度

2.1.1 主要報廢條件

層門和轎門強度不符合《電梯制造與安裝安全規范》GB7588—2003中7.2.3或8.6.7要求[6]，應報廢。

2.1.2 主要風險和失效模式

電梯層門是阻止人員進入井道的重要電梯部件，乘客電梯在日常中會用來運貨，難免會與層門摩擦碰撞。層門的機械強度不足，加上長時間的碰擦會導致層門滑軌脫落，嚴重可致層門破損，從而造成人員墜落風險，轎門則是保護人員在轎廂內的重要部件。同時，層門與轎門對電梯到達平層位置的關開門起到決定性作用，機械強度不足也可能會引起電梯無法正常運行、困人的風險。根據標準要求，層門和轎門的機械強度試驗方法可采用軟擺沖擊試驗，用45 kg軟擺錘作用于層門上，層門分別用不同材料、不同厚度的加強筋焊接而成。對于層門板或門框，軟擺的試驗高度為800 mm，擺錘的撞擊點為層門寬度的中點，高度為地上（1.0i 0.1）m，永久變形和彈性變形小于15 mm，如圖2所示。

圖2 軟擺錘實驗示意圖

2.2 門扇

2.2.1 主要報廢條件

主要報廢條件有：（1）門扇嚴重銹蝕破損穿孔；（2）門扇加強筋脫落；（3）門扇變形嚴重；（4）門扇外層脫落致開關門受阻；（5）玻璃門扇有裂紋或有鋒利缺口。

根據對工程海域垂線泥沙分布特性分析，工程后在潮流作用下，工程區近底流速增大，超過起動流速，底沙在近底潮流拖曳、上舉作用下向凹槽區運動、遷移，造成航道主槽淤積。由于工程海域水體含沙量較大、泥沙回淤速度較快，建議在主航槽兩岸設置擋沙堤，對主航道進行必要的掩護。

2.2.2 主要風險和失效模式

電梯運行中，門扇嚴重銹蝕穿孔或破損穿孔會造成人員肢體剪切的傷害風險；門扇背部加強筋脫落會導致層門與轎門機械強度下降，容易變形；門扇嚴重變形容易導致連接間隙過大，存在人員擠壓、剪切風險；門扇外層剝離（落）會使開關門受到阻礙，或長期的阻礙磨損導致門扇強度不足，會有電梯無法正常運行、困人的風險；玻璃門扇出現裂紋或玻璃門扇邊緣出現鋒利缺口，破損的玻璃容易造成人員切割傷害，且玻璃門扇多處破損輕則導致門扇強度不足，重則玻璃碎裂，造成人員剪切、切割傷害；玻璃固定件承載能力不足（強度不足），容易導致玻璃門脫落或碎裂，造成人員剪切、切割的傷害。

2.3 層門門套

2.3.1 主要報廢條件

主要報廢條件有：（1）層門門套嚴重變形；（2）層門門套嚴重銹蝕。

2.3.2 主要風險和失效模式

層門門套的主要失效形式有嚴重變形和嚴重銹蝕。層門門套是配合門扇的重要部件，其發生嚴重變形會導致與門扇的間隙不滿足GB7588—2003中7.1或8.6.3要求[7]，會有人員擠壓，夾傷乘客的風險；門套嚴重銹蝕會導致其強度不足，并進一步導致與其連接的門扇機械強度不符合GB7588-2003中的7.1條款、8.6條款相關內容，存在門扇脫落、人員墜落、人員擠壓的風險。

2.4 地坎及其支架

2.4.1 主要報廢條件

主要報廢條件有：（1）地坎變形；（2）地坎滑槽變形，影響門扇正常運行或導致門導靴脫軌；（3）地坎出現斷裂、開焊、嚴重磨損或腐蝕。

2.4.2主要風險和失效模式

每扇層門入口都裝設一個有足夠強度的地坎，以承受通過其進入轎廂的載荷，并有稍許坡度，防止洗刷、灑水時，水流進井道。地坎及其支架的主要失效模式有地坎變形、斷裂、嚴重磨損、腐蝕等。GB7588—2003中7.1或8.6.3中對地坎的制造安全進行了相關規定要求。當地坎及支架出現上述失效模式時，變形會導致人員擠壓、夾傷乘客的風險；變形容易導致門導靴脫軌，會影響層門和轎門的正常工作，甚至會導致層門下方懸空無法固定，存在人員墜落的風險；地坎及其支架出現斷裂、開焊、嚴重磨損或腐蝕，同樣會有人員擠壓與墜落的風險。

2.5 導向裝置和門懸掛機構

2.5.1 主要報廢條件

主要報廢條件有：（1）有裂紋或活動部件不靈活；（2）嚴重磨損、變形或脫焊。

2.5.2 主要風險和失效模式

導向裝置和門懸掛機構不僅要承載門扇重點等載荷，還對門扇具有導向作用。導向裝置和門懸掛機構出現裂紋，會有人員撞擊風險；其活動部件不靈活容易導致電梯不能正常運行，會有困人風險；導向裝置和門懸掛機構嚴重磨損、變形或脫焊會釀成重大事故，有人員墜落、撞擊的重大風險。

2.6 門機

2.6.1 主要報廢條件

主要報廢條件有：（1）開啟轎門的力不符合《電梯制造與安裝安全規范》中8.11.2或8.11.3要求；（2）動力驅動的水平滑動門阻止關門力不符合《電梯制造與安裝安全規范》中8.7.2.1.1要求；（3）絕緣電阻不符合《電梯制造與安裝安全規范》中13.1.3要求。

2.6.2主要風險和失效模式

門機是電梯平層時開關門的主要驅動部件，門機也是電梯運行時需頻繁動作的部件。開啟轎門的力不符合《電梯制造與安裝安全規范》中8.11.2或8.11.3要求，在電梯停在靠近層站位置，無法開啟轎門會造成困人風險，在對電梯發生事故后的救援行動也會產生阻礙。小區住宅電梯或是商務樓電梯在上下班高峰期間，電梯乘客皆趕時間，如果阻力不符合要求，極易導致人員撞擊、夾傷的風險；絕緣電阻不符合《電梯制造與安裝安全規范》中13.1.3要求，會產生電氣短路，導致門機無法正常運行，可能有困人的風險。

3 結束語

本文對于報廢標準的研究更有利于檢驗員在工作中的排查與檢驗，總結出層門和轎門的主要風險包括人員墜落、擠壓、剪切、切割，困人，電梯無法運行。同時，檢驗時應著重注意以下幾種情況：（1）門扇之間及門扇與立柱、門楣和地坎之間的間隙；（2）層門與轎門的電氣安全裝置；（3）門鎖鉤的有效嚙合；（4）緊急開鎖裝置是否損壞；（5）層門是否脫槽。

然而，還有一大部分老舊電梯還在繼續服役，人們應該充分認識老舊電梯存在的風險，并妥善科學地采取應對措施，對不能滿足安全運行需要的零部件進行報廢、更新，從而提升在用電梯的運行安全。