浅谈高速电梯的门机设计

郑年志

摘 要：电梯作为高层建筑必不可少的一部分，文章分析了高速电梯门机设计的重要性，并从电梯门机的分类出发，分析电梯门机的结构组成，并提出了几点门机控制系统的设计方法，旨在为相关从业人员提供参考意见。

关键词：高速电梯；电梯门机分类；电梯门机设计；电梯门机运行

电梯是人们日常生活中不可缺少的辅助工具，电梯的安全稳定运行关系着人们的生命安全，尤其是在近些年，建筑物越来越高，对于电梯也提出了新的要求。电梯门机作为电梯的重要组成部分，其影响和作用不容忽视，它是电梯系统中动作最频繁的部分，如果设计不当势必会造成电梯运行的事故。电梯门的开关必须要精确可靠，保持平稳的运行，并且要具有较快的反应速度，杜绝伤人情况，但是最近几年国内外发生了许多起电梯门伤人事件，因此对于电梯门机的研究具有重要的意义。

1 高速电梯门机分类

1）直流门机。直流门机在上世纪比较常见，它通过串电阻来实现对速度的控制，通过曲柄连杆机构来实现电梯门的闭合。直流门机的调速方法十分简单，调速范围也比较大，能够承受较为频繁的负载冲击。但是电阻分压调速方法使得电机输出的力矩变化比较大，对电源的电压变化十分敏感，同时电阻发热会加大附加损耗，影响使用寿命；而且直流电机的体积比较大，占用较大的空间，安装比较麻烦，后期维护成本较高[ 1 ]。2）异步电机。异步电机又被称感应电机，是通过气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用来产生电磁转矩，从而实现机电能量到机械能的转换过程。异步电机的结构比较简单，制造成本低，并且坚固耐用，后期的维护成本很低，能够用于各种恶劣环境中，是目前多数电梯中较为常见的门机之一。但是由于异步电动机生产量比较大，应用范围比较广，导致其种类、规格较繁杂，所以对异步电机的设计和生产要求较严格，必须要注意标准化、系列化、通用化。

2 高速电梯门机系统结构组成

电梯门机系统主要作用是执行调度计算机系统的命令，通过电动机来控制电梯门的开闭。在高速电梯中，门机控制系统需要能够低噪、平稳、安全、高效的运行缩短等待时间，提高运输能力，保证运行稳定性。电梯门机系统主要有以下结构组成：门电动机、门电动机驱动器、门电动机控制器、门系统机械、安全系统、乘客检测系统等。

2.1 门电机控制系统

主要有门电动机、门电动机驱动器、门电动机控制器等组成，电动机执行控制器的命令实现电梯门的开闭，并控制门机速度，保证电梯门开闭过程的准确性和快速性，同时有效的保障了电梯门运行安全性，降低了运行时候的噪音。

2.2 电梯门结构

电梯门结构主要包括厅门门锁、导轨、门扇等，目前较为常见的有单扇门、中分门等，中分门能够有效的保证门系统的运行稳定性，因此应用较为普遍。厅门门锁必须要能够满足相关的安全要求，在门扇到达关门点的时候能及时的将门锁住；导轨能够完成门扇的移动，并起到支撑的作用，所以导轨要光滑坚固，具有较好的稳定性；门扇要坚固防火，保证人员的安全。

2.3 安全檢测系统

电梯在运行过程中，需要使用安全系统来避免电梯门造成的伤害事故，设置安全检测系统能够检测电梯门中间是否存在人以及其他物品，避免夹伤乘客和物品。当系统检测到乘客进出的时候，会阻止正在关闭的电梯门，并延长电梯门关闭的时间，保证乘客的安全。

3 高速电梯门机的机械设计

电梯门机的机械设计通常包括层门门锁的设计、层门闭合装置、安全保护装置、门刀、层门、轿门等。

3.1 层门门锁的设计

层门门锁的作用是锁住层门，保证层门不能被随便的打开，是电梯重要的安全装置之一，其结构如图2所示。

当门开启的时候，门刀会随轿门向左运动，从而推动锁臂滚轮做逆时针回转，脱离锁钩使锁臂头部导电座和开关触头脱离。锁臂转动被限位开关挡住时，门刀开锁动作结束，层门被轿门带动横移，碰轮2会被挡位块挡住，出现逆时针翻转，并受拉簧的影响使动滚轮靠向门刀，使门刀被锁臂滚轮和动滚轮夹住。当门关闭的时候，门刀推动动滚轮向左运动，在接近闭合位置的时候，碰轮1会被挡位块挡住，出现顺时针翻转，带动滚轮座翻转复位，使动滚轮脱离门刀。锁臂会在弹簧力的作用下与锁钩锁合，锁臂头部导电座和电开关触头接触，电路接通，电梯开始运行。

3.2 安全保护装置

电梯门常用的门保护装置有安全触板、光电式保护装置、光幕式保护装置、超声波保护装置和电磁感应式保护装置等。高速电梯应选择合适的装置，保证在门闭合2秒内，轿厢不能离开停靠站。从门关闭到呼梯按钮作用前，至少要有2秒的时间，让用户能掀压其选择的按钮。轿门油动力关闭，有一个关门时的反向开门装置，保证乘客不会被自动关闭的门夹住。

4 结语

文章从电梯门机的分类出发，列举了常见的电梯门机，并分析了高速电梯门机研究的重要性，同时分析电梯门机的结构组成，提出几点门机控制系统的设计方法。相关人员在参考意见的时候要结合实际的情况对其进行优化和改进，摸索新的设计方法，提高电梯门机系统的稳定性和安全性。

参考文献：

[1] 翟朝朝.DSP控制的电梯门机系统[D].广东工业大学，2015.

[2] 冯永慧.高速电梯水平振动主动控制研究[D].上海交通大学，2008.