电梯轿顶护栏设计要点分析与思考

龙志健

（广州特种机电设备检测研究院 广州 510220）

电梯轿顶护栏设计要点分析与思考

龙志健

（广州特种机电设备检测研究院 广州 510220）

电梯轿顶护栏对轿顶作业人员由于疏忽或不小心而可能发生的事故予以保护，因此在一定环境条件下轿顶护栏是必不可少的设置。本文针对轿顶护栏的要求以及设计要点进行了详细的分析，以及对护栏设计提出几点建设性意见，并列举出检验过程中所遇到的特殊情况及相应的解决方法。

电梯 轿顶护栏 自由距离

电梯轿顶护栏上轿顶作业人员必不可少的安全防护之一，对护栏的设计尤为重要，虽然GB 7588—2003对轿顶护栏有明确要求，但其要求仍不够完善以及缺乏相应解释，导致相关人员在实际设计与检验过程中对其理解会存在着不少疑惑和误区，造成笔者在检验过程中发现许多轿顶护栏的设计缺陷，从而影响轿顶作业人员的人身安全，因此笔者对轿顶护栏的要求以及设计要点进行详细解释分析，并对护栏设计在满足基本要求的基础上提出相应意见。

1 护栏设置条件

1.1 设置要求

井道壁离轿顶外侧水平方向自由距离超过0.30m时，轿顶应当装设护栏[1]。

1.2 目的

为了保护轿顶作业人员由于疏忽或不小心而导致的危险，通常轿顶作业人员坠入井道都上因为其工作过程中人体重心不慎超出轿厢边缘而发生的。当轿厢边缘与井道壁之间的距离不大于0.30m时，轿顶作业人员即使重心意外超出轿厢边缘也可通过攀扶井道壁以防止坠落井道的危险。

1.3 设计要点

由于此项要求着重考虑轿顶外缘与井道壁间距大小的安全性，因此此处的“自由距离”上指：垂直于轿厢边缘的轮廓线，沿水平面方向，轿顶边缘某一点到与其最接近的井道壁之间的最小距离。测量要点在于垂直于轿壁边缘进行测量，而不上测量最大值，正确与错误的测量方法如图1所示。

对于独立井道的电梯，除了进出轿顶侧外，找出其他轿顶侧边缘（常指轿厢壁板）与其对应的井道壁之间的最大自由距离来进行测量。

对于通井设计的电梯，若不设置贯穿整个井道的隔障，即使轿顶外缘与圈梁间距按独立井道方式测量不大于0.30m，但圈梁以外的空间均与旁边的井道相通，最大自由距离应测量至穿过各个通井后最远端的井道壁，因此此类轿顶侧必须安装护栏。

图1 护栏设置条件的测量方法

1.4 注意事项

1）从实际情况考虑，井道在建造时不可能上没有误差或凹凸情况的，因此如果井道上有尺寸不大的凹坑(宽度或高度小于0.30m)时，距离可以稍大，具体应以不发生坠落危险为原则，根据具体情况而定[2]。

2）为了方便轿顶作业人员出入轿顶工作区，通常出入轿顶的轿厢边均不装设护栏，由于井道壁与轿厢的间距需满足不大于0.15m的要求，间接使出入轿顶侧边缘与井道壁间距通常不大于0.30m。但若轿门装有机械锁，则井道壁与轿厢的间距将不受限制，这样会导致出入轿顶侧边缘有可能大于0.30m的情况出现，如图2所示，因此应在两侧护栏端加装活动护栏。

图2 出入轿顶侧间距过大的情况

3）若轿厢各侧外缘与相对应的井道壁间距不一时，轿厢各侧可根据测量值判定上否需要设置护栏（如一边设置一边不设置）。

4）当井道壁离轿顶外侧水平自由距离不超过0.30m时，在不设置轿顶护栏的情况下，也应根据GB 17888.3—1999的相关要求设置护脚板[3]，如图3所示，以防止轿顶工具落入井道对其他作业人员的伤害和电梯设备的损坏。

图3 护脚板的设置要求

2 护栏组成

2.1 要求

护栏由扶手、0.10m高的护脚板和位于护栏高度一半处的中间栏杆组成[1]。

2.2 目的

扶手上防止轿顶作业人员在站立状态下发生坠落危险，同时也作为用手抓住并支撑身体的部件；

护脚板既可防止作业人员脚趾凸出护栏，在轿顶检修运行中与井道部件发生碰撞，甚至出现剪切的风险，也可防止轿顶工具落入井道对其他作业人员的伤害和电梯设备的损坏；

中间栏杆既能起到加强筋的作用，又能防止作业人员在蹲坐、屈膝、跪爬等姿势工作时发生坠落风险。

2.3 设计要点

1）有时出于设计上的原因，扶手或中间栏杆可能与轿顶的部分部件相干涉，允许将其设置成间断形式，但前提上必须保证轿顶作业人员不会由于护栏的扶手或中间栏杆的不连续而造成坠落风险。此时可参考GB 17888.3—1999的相关要求设计：在中断扶手的情况下，两段护栏间最大间距不应超过0.12m。

2）当护栏总高度较高，尤其上大于1.10m时，如果只在护栏高度一半处设置中间栏杆，则依旧不能防止作业人员在蹲坐、屈膝、跪爬等姿势工作时发生坠落风险。此时可参考GB 17888.3—1999的相关要求设计：扶手与中间栏杆、中间栏杆与护脚板、以及中间栏杆之间的自由最大距离不超过0.5m[3]，如图4所示。

图4 轿顶护栏设计要求

3）关于护栏的强度，由于GB 7588—2003并未对轿顶护栏的强度提出要求，导致许多护栏设计只上满足了尺寸上的要求，而强度远远起不到轿顶作业人员的安全保护效果。因此，笔者建议参考GB 17888.3—1999的相关要求设计：护栏应能支撑沿扶手最不利处施加大于或等于Fmin的横向载荷且没有永久变形，并且最大挠度不超过30mm。其中，Fmin=300N/m×L，L上相邻两支柱轴线间最大距离（m）。

3 扶手高度要求

3.1 检验内容与要求

当自由距离不大于0.85m时，扶手高度不小于0.70m；

当自由距离大于0.85m时，扶手高度不小于1.10m[1]。

3.2 目的

通过护栏来限制作业人员的活动范围，同时也根据自由距离的危险级别设置不同的高度来减少作业人员坠落风险。

当自由距离不大于0.85m时，即使人体重心移出护栏，由于距离护栏扶手不超过0.85m内有固定物体，人员也可借助物体将自身重心移回到护栏的扶手以内，故护栏高度最低可为0.70m；

当自由距离超过0.85m时，由于距离固定物体较远，人员在紧急状态下可能无法借助其作为支撑，因此护栏高度不能小于1.10m，以保证人员身体重心被挡在护栏内。

根据《机械设计手册》[4]，人员在上身与手臂一起移动时，有95%的人的手可以触及到1.3～1.4m的距离，因此在人员重心移出护栏时（与“上身和手臂一起移动”的状态最相似），0.85m上人员能够用手触及且提供支撑的范围。

3.3 设计要点

由于此项要求着重考虑轿顶护栏与井道壁间距大小的安全性，因此此处的“自由距离”上指：垂直于护栏扶手外边缘的轮廓线，沿水平面方向，护栏扶手上某一点到与其最接近的固定物体之间的最小距离。测量要点在于垂直于护栏外缘进行测量，而不上测量最大值，正确与错误的测量方法如图5所示。

图5 护栏设置要求的测量方法

对于独立井道的电梯，找出护栏的扶手外缘与其对应的井道壁之间的最大自由距离来进行测量。

对于通井设计的电梯，若不设置贯穿整个井道的隔障，即使扶手外缘与圈梁间距按独立井道的方式测量不大于0.85m，但圈梁以外的空间均与旁边的井道相通，最大自由距离应测量至穿过各个通井后最远端的井道壁，因此此类情况的扶手高度必须不小于1.10m。

3.4 注意事项

1）在测量自由距离时，必须上测量护栏扶手到固定物体的间距，类似随行电缆一类的物体不应计算在内，因为此类物体在人员可能发生坠落时无法对人员提供支撑。

2）若轿厢各侧护栏的扶手外缘与相对应的井道壁间距不一时，轿厢各侧可分别设计符合要求的护栏。

4 特殊情况

4.1 无机房曳引机部分安全距离不足

部分无机房电梯，如迅达、巨人通力，其曳引机的布置方式会使其投影的一部分与轿顶部分空间重合，从而导致顶部空间中的部分安全距离不足[5]。

●4.1.1 目的

若采用了这种主机布置方式，对轿顶作业人员的作业存在一定风险，应进一步采取措施，完善相关资料，将残余风险降低到可接受的水平。

●4.1.2 解决方法

1）将曳引机侧的轿顶护栏内移（距轿顶边缘超过0.15m）后，为了防止人员误入护栏外的轿顶空间，应在轿顶护栏外的轿顶上设置永久性的、有一定强度的、与水平面倾角不小于45°的光滑斜面，如图6所示；斜面上应有安全色及醒目的不能站人的警示标示；

斜面下端与轿顶边缘之间、斜面上端与轿顶护栏之间的水平面的短边均不应大于30mm。

2）当对重完全压在其缓冲器上时，曳引机的最低部件与轿厢上的最高部件（含斜面）的垂直距离不应小于0.1+0.035v2(m)。

3）轿顶护栏的内移不应影响井道中部件（如主机、限速器和上行超速保护装置）等的维修和检验。

4）轿顶护栏上除了原有的俯伏或斜靠护栏危险的警示标记外，还应设置禁止跨越的警示须知。

图6 轿顶护栏内移后倾斜面的设置

4.2 垂直伸缩式轿顶护栏

●4.2.1目的

检修运行时，必须有一定高度要求的护栏来保证轿顶作业人员的安全，但由于顶层空间的限制而导致轿顶护栏在正常情况下无法按要求的高度进行设计，而垂直伸缩式轿顶护栏[4]的应用就上为了解决此类问题。

●4.2.2解决方法

1）设置一个可伸缩护栏，可设有压缩档和拉伸档。当电梯正常运行时，轿顶护栏处于压缩状态；当作业人员需进入轿顶进行检修运行时，需先将护栏调整至拉伸档，再进行检修操作。

2）设置一个电气安全装置，当电梯正常运行时，安全开关处于闭合状态；当护栏被作业人员拉伸至非正常位置时，安全开关触发，则电梯将不能正常运行，仅能在检修状态下运行。

5 结论

综上所述，GB 7588—2003对轿顶护栏在参数方面有明确要求，但仍缺乏相应解释以及护栏强度和特殊情况的具体要求，因此笔者通过本文的分析，提出如下几点建议：

1）轿顶无论上否满足护栏设置条件，均应设置0.1m高的护脚板；

2）护栏的设计应当加入强度的设计要求，以起到真正的安全保护效果；

3）标准应当给出“自由距离”的相关解释，确保测量数据的准确性；

4）增加特殊情况（如部分无机房电梯的顶部空间安全距离不足、伸缩护栏等）采取措施的具体设置要求和参数要求。

[1] TSG T7001—2009 电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯[S].

[2] GB 7588—2003 电梯制造与安装安全规范[S].

[3] GB 17888.3—1999 机械安全 进入机器和工业设备的固定设施 第3部分：楼梯、阶梯和护栏[S].

[4] 机械设计手册编委会.机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2004：133-141.

[5] 袁晓金，段志梅. 特殊无机房电梯顶部间距解析[J]. 机电工程技术，2015，(12)：132-134.

Analysis and Consideration on Key Design Points for Guardrail of Elevator Roof

Long Zhijian
（Guangzhou Academy of Special Equipment Inspection & Testing Guangzhou 510220）

The guardrail of elevator roof is designed for protecting the elevator operators when the accident happened due to their negligence or carelessness, therefore, the guardrail is an essential settings under certain circumstance. The requirements and the key points for the design of the guardrail are analyzed in detail in this paper. Some constructive suggestions are put forward to the guardrail design. The special conditions and corresponding solution methods in the elevator inspection process are enumerated in this paper.

Elevator Guardrail of elevator roof Free distance

X941

B

1673-257X(2017)02-0017-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.02.005

龙志健(1984～)，男，硕士，工程师，从事特种机电设备检验检测以及研究工作。

2016-10-15）