电梯轿厢的门机系统包括轿门、厅门、开关门系统及门锁、门保护装置等。电梯的门机系统起着很重要的保护功能,是电梯安全设施中重要的一环,它应有效地防止候梯人员坠落井道中,保护厢内人员不与井道发生碰撞。图2⁃5所示是目前客梯广泛应用的中分式开关门机构。
1.轿门
轿门即轿厢门,设置在靠近厅门的一侧,是司乘人员进出轿厢的通道口。轿门按结构分为封闭式轿门和栅栏式轿门,后者渐渐已被淘汰,只有部分货梯和汽车电梯还在使用。轿门与厅门的结构形式分为中分式、双折式、旁开式和直分式等几种。
封闭式轿门的结构形式与轿壁相仿,由于轿门使用频繁,为了减少开、关门所需动力,通常将轿门上部通过门滑轮挂在轿厢上坎上。轿门的下部也有为防止轿门在打开、关闭时发生摆动及歪斜的踏板小槽。高档的电梯在轿门背面会做消声处理,以尽量避免噪声的产生。
为了防止乘客在上、下电梯时被电梯门夹伤,现在乘客电梯上均设有安全保护装置,常用的有接触式安全触板或非接触式的保护装置等。图2⁃6所示为安装有接触式保护装置的门。此装置在关门时,使安全触板在轿门的运行方向上超前轿门一定的距离(一般为30~35mm)。当它触及电梯的轿箱门口处的乘客或物品时,装置上的微动开关立即起动,切断电梯关门电路,并同时接通开门电路,使门打开,从而避免挤伤乘客。但为了防止误操作,此装置需要有一定的夹紧力,超过此数值才起动,规定此数值一般不超过150N。
图2⁃4 压力传感器称重装置
图2⁃5 KZ1000中分式开关门机构
1—减速皮带轮 2—开关门电动机 3—吊门导轨联门电动机 4—拔杆 5—轿门
非接触式保护装置有光电式保护装置、超声波监控装置、电磁感应式保护装置和红外线光幕式保护装置等。其原理比较简单,在此不做详细介绍。图2⁃7和图2⁃8所示分别为光电式保护装置和电磁感应式保护装置。
2.厅门
厅门即层门,它与厢门一样,都是为了确保在候梯厅的乘客安全而在各楼层通向井道的入口处设置的开闭装置。它还有一定的装饰作用,只有在轿厢停层、平层时才被打开。
厅门的形式有两扇中分式、两扇旁开式、四扇中分式、三扇旁开式、直分式、前后开门(贯通门)、自动门或手动门等。
厅门主要由门框、厅门扇及门扇吊滚装置组成。与轿门一样,为了减少动力损耗,将厅门挂在厅门上坎上,厅门导轨安装在正对厅门上部的井道内侧,厅门的下部通过门靴在门地坎内移动,作用与轿门相同,如图2⁃9和图2⁃10所示。
图2⁃6 接触式保护装置
1—控制杆 2—限位开关 3—微动开关 4—门触板
图2⁃7 光电式保护装置
图2⁃8 电磁感应式保护装置
3.开关门机构
手动开关门和自动开关门是电梯中的两种开关门方式。
手动操作开关门的电梯产品司机的劳动强度大、效率低,现在已基本被淘汰。只有在少数货梯中还能见到,现在绝大多数电梯均采用自动开关门机构。手动开关门的电梯是靠安装在轿门和轿顶、层门与层门框上的拉杆门锁装置来实现开关门的。由于在电梯中已经很少使用,所以在此就不做详细介绍了。
自动开关门机构分栅栏式自动开关门机构和封闭式自动开关门机构。栅栏式自动开关门机构用在轿门为栅栏的电梯上,也已经基本被淘汰。这种开关门机构所用动力一般为装在轿顶支撑架上的直流电动机,电动机功率为120~170W,转速为1000r/min,供电电压为直流110V。通过两级带轮减速,最后由链条和链轮拖动栅栏门做往返运行,实现自动开关门。
轿门为封闭式的自动开关门机构有中分式左右开关门和双折式开关门机构两种。中分式自动开关门机构传动带轮的减速比较大,拖动门打开是依靠拔杆拨动轿门做往返运行。现在大多使用三相异步电动机和VVVF(变压变频)调速技术。电动机功率的选择很重要,功率太大时,若安全触板系统失灵则会造成夹人事件;功率太小则有可能使门不能轻松关上,甚至在有风吹入轿厢时都不能正常关门,因此合适的电动机功率必须经过正确的设计计算。
图2⁃9 厅门外侧的一般结构
1—厅门 2—召唤盒 3—门套 4—门地坎
图2⁃10 门机地坎
a)KZ6000中分式同步带门机地坎 b)KZ2000双折中分式门机地坎
双折式开关门机构如图2⁃11所示,因为同时有两扇门要开关,为了节省时间、提高效率,两扇门应同时打开或关闭,因此在开关门机构设计上有快慢门连杆之分。当带动曲柄的带轮转动时,摇杆带动快门运动,同时慢门连杆也使慢门运动,只要慢门连杆与摇杆的铰接位置合理,就能使快门移动速度是慢门的两倍,使快慢门同时到达极限位置。
开关门机构安装在轿厢上部特制的钢架上。当电梯运行到平层准备开门时,开关门电动机通电起动,通过带轮减速,当最后一级减速带轮转动180°时,门达到开门的极限位置。同理,当需要关门时,电动机反转,当最后一级减速带轮转动180°时,门达到关门的极限位置。为了省时和安全,开门设计为一级减速,即门先低速运行,然后加速到全速运行。当门打开到一定程度后减速运行,然后停止,在惯性作用下门全部打开。这样门在打开到位时不至于有太大的冲击振动。关门时一般采用两级变速,即先全速起动运行,第1级减速运行,再第2级减速运行,到一定的门开度后停止,靠惯性将门关严。开关门速度的确定及速度的切换是通过对轿厢容积等参数进行分析计算而得,速度的变化可通过机械传动机构和门开关电动机调速电路两个方面来实现。
下面以中分式和双折式自动门机(见图2⁃12和图2⁃13)为例,介绍自动门机的设计要点。(www.xing528.com)
图2⁃11 KP2000双折式自动门机
1—主传动机构 2—厅门机架 3—曲柄机构 4—刀片组体
图2⁃12 KZ6000中分式同步门机
图2⁃13 KZ5000双折式自动门机
1)中分式自动门机,当门关闭时,两个铰点的位置应该处于同一水平线上。如果铰点的位置高低不同,门便能从外部扒开,容易发生安全事故。
2)从动臂上的任意一点在门的开关过程中走的都是圆弧曲线,如果门直接由从动臂带动,则门在开关过程中势必要激烈地上下跳动。为此,从动臂与门之间需要设置一个连接板,以减轻门的跳动程度。在结构允许的情况下,连接板连接从动臂与门之间两孔的水平距离应越大越好。
3)当门开关在中间位置时,开门机从动臂应与地面垂直,这样可以减少门的跳动情况。
4)从动臂与连接板连接的铰点位置,应尽量接近门的重心。
5)开门机的调速,在开门(关门)的起始阶段和最后阶段都要求门的速度较低一些,以减少门的惯性。为此,门在开关过程中需要调速,一般直流门机电动机使用的是变阻调压调速开关门。
4.门锁
门锁的作用是当电梯门关闭后将门锁住。当电梯在运行而未停站时,各层厅门均被锁住,从而防止乘客跌入井道。门锁装置位于厅门内侧,分手动开关门的拉锁和用于自动开关门的钩子锁两种。钩子锁只装在厅门上,也称自动门锁,它有多种结构,如单门刀式、双门刀式等。图2⁃14和图2⁃15所示为几种常见的结构形式。
单门刀式自动门锁又被称为撞击式钩子锁。门电联锁触点的左上部分装在厅门上,右半部分装在厅门的门框上。当电梯到达平层时,门刀插入到门锁两滚轮之间。门刀向右移动,促使右边的橡胶锁轮绕销轴转动,使锁钩脱开。在开锁过程中,左边的橡胶锁轮快速接触刀片,当两橡胶锁轮将刀片夹持之后,右边的橡胶锁轮停止绕销轴转动,层门开始随刀片一起向右移动,直到门开到位。在门锁开锁时,其撑牙依靠自重将锁钩撑住,这样保证了电梯的关门。刀片推动右边的橡胶锁轮时,左边的橡胶锁轮和锁钩不发生转动,并使层门随刀片朝关门方向运动。当门接近关闭时,撑牙在限位螺钉作用下与锁钩脱离接触,使层门上锁。门刀用钢板冲剪而成,因形状像刀,故称为门刀。门刀用螺栓紧固在轿门上,保证在每一层站,均能准确插入门锁的两个滚轮之间。
图2⁃14 SD8F单门刀式自动门锁
a)外形图 b)正视结构图 c)侧视结构图
1—锁钩 2—锁轮 3—锁底板
图2⁃15 DBL2双门刀式自动门锁
a)外形图 b)机械结构图
1—门电联锁触点 2—锁钩 3—锁轮 4—锁底板
双门刀式自动开关门锁是一种压板式自动门锁。当电梯运行到平层时,压板机构的动、定压板将门锁的两个滚轮抱住。当轿门移动时,使锁钩脱钩,从而实现厅门轿门联锁运动。关门时靠动压板上扭转弹簧的作用,使锁钩锁合。锁钩的锁合和解脱是靠一套机械结构来实现的,因而有时也称其为位置型门锁。目前这种锁因在解脱和锁合过程中没有撞击力,比较平稳,因此它的使用很普遍。
自动门锁装置是一个机电联锁机构,只有当轿门、厅门完全关闭时才能接通电路,电梯方可运行,这是电梯安全环节中不可缺少的一环。
图2⁃16~图2⁃18所示为其他样式的几种单、双门刀的自动门锁。
图2⁃16 单门刀式自动门锁外形及其结构
a)外形 b)结构
图2⁃17 AD9式双门刀式自动门锁外形及其结构
a)外形 b)结构
图2⁃18 双门刀式自动门锁外形及其结构
a)外形 b)结构
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