電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置研究

湯崢 沈俊杰 李婧 阮一暉

摘要：提出了一種電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置，該裝置在一定范圍內(nèi)可以升降緩沖器，確保電梯作業(yè)人員進(jìn)入電梯時(shí)頂層或底坑有足夠的安全空間，避免在老舊建筑物加裝電梯時(shí)因底坑空間和轎頂空間狹小而導(dǎo)致人員傷亡事件的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：可移動(dòng)止停裝置 電梯 底坑 老舊建筑物

Research on Universal Movable Stop Device for Elevator Pit

Tang Zheng， Shen Junjie， Li Jing， Ruan Yihui

（1. Suzhou Institute of Quality and Standardization; 2. Jiangsu Elevator and Spare Parts Product Quality Supervision and Inspection Center）

Abstract： This paper presents a designed movable stopping device， which can lift the buffer in a certain range. The usage of the device can ensure that the elevator operators have sufficient safety space on the car top floor or the bottom pit when they enter the elevator， so as to avoid the occurrence of casualties due to the narrow car top space and bottom pit space when the elevator is installed in old buildings.

Key words： movable stopping device， elevator， pit， old buildings

1 研究背景

城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造是一項(xiàng)重大的民生發(fā)展工程，為沒有電梯的居民樓加裝電梯是城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)提高人民居住的便利性、推進(jìn)城市更新和開發(fā)建設(shè)方式轉(zhuǎn)型，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展都具有十分重要的意義。老舊建筑中未安裝電梯的多為五六層的建筑，這些建筑年代久遠(yuǎn)，有的建筑由于部分管線、管網(wǎng)等設(shè)施的布置情況，導(dǎo)致加裝的電梯底坑空間、轎頂空間等無法滿足GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》和TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》的相關(guān)要求，因此對(duì)電梯作業(yè)人員的安全產(chǎn)生極大隱患。

為了克服老舊建筑加裝電梯時(shí)的不利因素，保證電梯作業(yè)人員進(jìn)入電梯時(shí)頂層或底坑有足夠的安全空間，GB/T 28621—2012《安裝于現(xiàn)有建筑物中的新電梯制造與安裝安全規(guī)范》針對(duì)老舊建筑物加裝電梯出現(xiàn)的轎頂和底坑安全空間不足的情況提出了設(shè)置可移動(dòng)止停裝置的特定要求。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，該裝置允許電梯在行程范圍內(nèi)自由移動(dòng);但在人員進(jìn)入底坑或者轎頂時(shí)，該裝置能夠限制轎廂的行程范圍，保證電梯作業(yè)人員進(jìn)入底坑或者轎頂時(shí)留有足夠的安全空間，使轎廂在安全的運(yùn)行范圍內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)極端情況下轎廂完全壓縮緩沖器時(shí)，依靠可移動(dòng)止停裝置可保證底坑具有足夠的安全空間，電梯作業(yè)人員不至于被擠傷。

由于不同建筑內(nèi)加裝電梯的型號(hào)不一，電梯底坑中作業(yè)空間的大小也有較大差異，因此對(duì)于安裝作業(yè)人員來說，可移動(dòng)式止停裝置的選型較為麻煩。傳統(tǒng)的可移動(dòng)止停裝置的結(jié)構(gòu)較大且笨重，便攜性較差，安裝使用過程較為復(fù)雜，不能適應(yīng)不同的安裝環(huán)境，通用性不高，這些都非常不利于電梯的安裝和維護(hù)作業(yè)。

2 研究?jī)?nèi)容

針對(duì)傳統(tǒng)可移動(dòng)止停裝置存在的問題，本文提出了一種電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置，通過智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)止停裝置的自動(dòng)抬起和歸位的功能，可解決現(xiàn)有產(chǎn)品通用性差，便攜性不足，以及安裝使用過程繁瑣的問題。該可移動(dòng)止停裝置的硬件主要由按鍵、編碼器、單片機(jī)、壓力傳感器、電機(jī)、柱塞、蜂鳴器、緩沖器和顯示器等幾個(gè)部分組成，連接方式如圖1所示。

電梯作業(yè)人員一旦逆時(shí)針操縱三角鑰匙打開最底層層門時(shí)，底坑會(huì)發(fā)出“即將進(jìn)入底坑”的聲音。通過緊急開鎖裝置的連桿機(jī)構(gòu)觸發(fā)位于層門上的電氣開關(guān)動(dòng)作，電氣開關(guān)動(dòng)作的信號(hào)經(jīng)過微處理器處理后驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架電機(jī)旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)支架從水平位置圍繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，直至可旋轉(zhuǎn)支架上的緩沖器垂直向上?？尚D(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)到位后，觸發(fā)確認(rèn)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)到位的電氣開關(guān)，此時(shí)底坑發(fā)出“止停裝置已伸出”的聲音，聽覺信號(hào)可在可移動(dòng)止停裝置動(dòng)作60 s后關(guān)閉。

當(dāng)電梯處于檢修運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，該信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)，同樣可以控制電機(jī)使智能可移動(dòng)止停裝置處于動(dòng)作狀態(tài)。電源發(fā)生故障（如斷電等）時(shí)，該故障信號(hào)也進(jìn)入單片機(jī)，也可以控制電機(jī)使智能可移動(dòng)止停裝置處于動(dòng)作狀態(tài)。此時(shí)轎廂完全壓縮緩沖器時(shí)完全滿足GB/T 28621—2012《安裝于現(xiàn)有建筑物中的新電梯制造與安裝安全規(guī)范》的相關(guān)要求。

在電梯作業(yè)人員撤離底坑并關(guān)閉層門后，需順時(shí)針撥動(dòng)層門三角鑰匙，此時(shí)撥動(dòng)三角鑰匙通過連桿機(jī)構(gòu)觸發(fā)位于層門上的另外一個(gè)電氣開關(guān)，底坑會(huì)發(fā)出“離開底坑”的聲音，聽覺信號(hào)可在可移動(dòng)止停裝置動(dòng)作60 s后關(guān)閉。同時(shí)該電氣開關(guān)動(dòng)作后觸發(fā)旋轉(zhuǎn)支架電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直至旋轉(zhuǎn)支架反方向旋轉(zhuǎn)到水平位置，觸發(fā)確認(rèn)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)歸位的電氣開關(guān)，此時(shí)底坑發(fā)出“止停裝置已歸位”的聲音。

3 研究原理

電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置中緩沖器和柱塞升降組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

在轎頂和底坑設(shè)置壓力傳感器，電梯層門由電梯相關(guān)人員打開后進(jìn)入轎頂或底坑時(shí)，轎頂和底坑受到人員體重引起的壓力，壓力傳感器向單片機(jī)發(fā)出人員進(jìn)入轎頂或底坑的信號(hào)，此時(shí)單片機(jī)觸發(fā)可移動(dòng)止停裝置動(dòng)作，單片機(jī)根據(jù)設(shè)定好的參數(shù)向電機(jī)1發(fā)出啟動(dòng)運(yùn)行的指令，可移動(dòng)止停裝置的可旋轉(zhuǎn)支架立即在電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)下由水平狀態(tài)開始旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)支架與底坑地面達(dá)到垂直狀態(tài)時(shí)，編碼器1將其旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的信號(hào)送至單片機(jī)，此時(shí)單片機(jī)向電機(jī)1發(fā)出停止運(yùn)行的指令，可移動(dòng)止停裝置的可旋轉(zhuǎn)支架一旦處于垂直于底坑地面的狀態(tài)，單片機(jī)立即向蜂鳴器發(fā)出指令，此時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出“緩沖器處于垂直于底坑的狀態(tài)”的提示音。相關(guān)人員撤離轎頂或者底坑時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)不到壓力，此時(shí)壓力傳感器向單片機(jī)發(fā)出人員撤離轎頂或底坑的信號(hào)，可移動(dòng)止停裝置的可旋轉(zhuǎn)支架由垂直于底坑地面的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)，此時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出“緩沖器處于水平狀態(tài)”的提示音。

本設(shè)計(jì)對(duì)緩沖器的高度在一定范圍內(nèi)可自由調(diào)節(jié)，其采用單片機(jī)為主控制器，通過手動(dòng)輸入按鍵的方式設(shè)置緩沖器頂面距離底坑地面的高度。該參數(shù)信息通過單片機(jī)計(jì)算處理后將電機(jī)2需旋轉(zhuǎn)的角度和方向信息送至電機(jī)2，電機(jī)2再通過齒輪驅(qū)動(dòng)柱塞升降至需要的位置。該設(shè)計(jì)方式可以根據(jù)不同的電梯底坑空間和轎頂空間，快速設(shè)置符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的可移動(dòng)止停裝置，通用性較強(qiáng)。

為了適應(yīng)不同的電梯，可移動(dòng)止停裝置上設(shè)置了可伸縮的柱塞，當(dāng)柱塞位于完全收縮狀態(tài)時(shí)，可移動(dòng)止停裝置上的緩沖器頂面與底坑地面的高度為0.6 m，當(dāng)柱塞位于完全伸出狀態(tài)時(shí)，可移動(dòng)止停裝置上的緩沖器頂面與底坑地面的高度可達(dá)到1.0 m。對(duì)于不同轎頂空間和底坑空間的電梯，該柱塞的伸縮量可根據(jù)需求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而設(shè)置緩沖器頂面距離底坑地面的高度。

安裝可移動(dòng)止停裝置后，僅需通過按鍵手動(dòng)輸入可移動(dòng)止停裝置的緩沖器頂面距離底坑地面的高度，顯示器可以顯示當(dāng)前緩沖器頂面距離底坑的高度以及通過按鍵輸入完成后的高度，完成輸入后按下“確認(rèn)”按鍵，隨后柱塞移動(dòng)至通過按鍵輸入完成后的高度。通過按鍵輸入可移動(dòng)止停裝置的緩沖器頂面距離底坑地面的高度，根據(jù)該裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該高度信息可轉(zhuǎn)化為編碼器2的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)，再經(jīng)過單片機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2旋轉(zhuǎn)，與電機(jī)2同軸的齒輪1通過嚙合帶動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪2與帶螺紋的螺桿固定連接，帶螺紋的螺桿在齒輪2的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，柱塞以螺紋連接的方式套在帶螺紋的螺桿上。當(dāng)帶螺紋的螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞會(huì)上下移動(dòng)。柱塞運(yùn)行至需要的高度時(shí)單片機(jī)向蜂鳴器發(fā)出指令，此時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出“柱塞上升完畢”或者“柱塞下降完畢”的提示音。

4 結(jié)束語

在底坑空間和轎頂空間狹小的情況下，設(shè)置可移動(dòng)止停裝置可以留足電梯作業(yè)人員的避難空間，從而確保電梯作業(yè)人員的人身安全。本文提出了一種電梯底坑通用型可移動(dòng)止停裝置，根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)的需求對(duì)可移動(dòng)止停裝置的緩沖器頂部與底坑地面的高度進(jìn)行調(diào)整，為老舊建筑加裝電梯提供技術(shù)支撐，從而確保底坑空間滿足要求，避免人員傷亡事件的發(fā)生，對(duì)保障人們生命安全起到積極作用。