陳建勛 林曉明 李繼承 邰勝林

（1.廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院珠海檢測(cè)院 珠海 519002）

（2.珠海市安粵科技有限公司 珠海 519000)

近年來隨著我國(guó)城市化水平的不斷推進(jìn)，高層建筑的不斷增加，電梯得到越來越廣泛的使用，逐漸成為人們不可或缺的交通工具。然而電梯使用過程中安全隱患和事故風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展時(shí)代，電梯故障或事故也得到越來越多的社會(huì)關(guān)注。同時(shí)，高效率、低能耗、低成本的電梯發(fā)展趨勢(shì)也對(duì)其使用安全性能提出了更高的要求。相關(guān)文獻(xiàn)[1-3]表明，我國(guó)80 %以上的電梯故障和70 %以上的電梯事故都由于門系統(tǒng)出現(xiàn)問題引起，其中“門的鎖緊”不合格導(dǎo)致的最常見事故是層門意外開啟后人員墜入井道。因此，電梯門系統(tǒng)的檢驗(yàn)是確保電梯安全運(yùn)行的重要內(nèi)容，需引起足夠重視。層門門鎖是門系統(tǒng)重要組成部件，門鎖設(shè)計(jì)不符合規(guī)范、安裝時(shí)裝配誤差過大或者電梯使用維護(hù)過程中門鎖觸點(diǎn)被人為調(diào)整，都會(huì)導(dǎo)致嚙合深度不足。單個(gè)層門門鎖鎖緊元件的嚙合狀態(tài)是否合格都直接決定了電梯整機(jī)是否合格，嚙合深度的檢驗(yàn)項(xiàng)目在舊版和最新版檢規(guī)中都是重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。

1 標(biāo)準(zhǔn)檢規(guī)的要求

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》6.9門的鎖緊（1)和GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》7.7層門鎖緊和閉合的檢查對(duì)“門的鎖緊”有相同的規(guī)定：層門鎖緊必須由一個(gè)電氣安全裝置來證實(shí)，該裝置應(yīng)由鎖緊元件強(qiáng)制操作而沒有任何中間機(jī)構(gòu)；轎廂應(yīng)在鎖緊元件嚙合不小于7 mm時(shí)才能啟動(dòng)；鎖緊動(dòng)作應(yīng)由重力、永久磁鐵或者彈簧來產(chǎn)生和保持，即時(shí)永久磁鐵或者彈簧失效，重力亦不能導(dǎo)致開鎖[4，5]。同時(shí)，TSG T7001—2009 6.9 （2)也規(guī)定，如果轎門采用了門鎖裝置，該裝置應(yīng)當(dāng)符合6.9（1)的要求。此外，GB 7588—2003中7.7.3.1對(duì)“門的鎖緊”還針對(duì)鎖緊元件結(jié)構(gòu)、材料、承受一定開門方向作用力時(shí)鎖緊效能的保持和抗變形能力，以及門鎖裝置的防護(hù)與門鎖部件檢查的便利性等方面提出了更多的要求。無論是檢驗(yàn)規(guī)范還是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，目的是確保電梯在可靠關(guān)門情況下才能啟動(dòng)運(yùn)行，正常運(yùn)行過程中，當(dāng)轎廂不在該層門的開鎖區(qū)域內(nèi)停止或停站時(shí)應(yīng)不能打開層門，以防止墜落風(fēng)險(xiǎn)。

檢規(guī)中針對(duì)該項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法包括：目測(cè)門鎖及電氣安全裝置的設(shè)置；目測(cè)鎖緊元件的嚙合情況，認(rèn)為嚙合深度可能不足時(shí)測(cè)量電氣觸點(diǎn)剛閉合時(shí)鎖緊元件的嚙合深度；使電梯以檢修速度運(yùn)行，打開門鎖，觀察電梯是否停止。其中，嚙合深度的測(cè)試由于需要得到具體的數(shù)值，且在操作過程中需兼顧測(cè)量效率和測(cè)量精度，已成為實(shí)際檢驗(yàn)過程中的難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。

2 嚙合深度的各種檢驗(yàn)方法

2.1 嚙合深度檢驗(yàn)過程

根據(jù)檢規(guī)中“轎廂應(yīng)在鎖緊元件嚙合不小于7 mm時(shí)才能啟動(dòng)”的要求，通常嚙合深度的檢驗(yàn)可分為四個(gè)過程，流程如圖1所示。開始測(cè)試時(shí)手動(dòng)或通過機(jī)械傳動(dòng)部件撥動(dòng)活動(dòng)鎖鉤使之與固定鎖鉤逐漸嚙合，當(dāng)通過各種方式識(shí)別到電氣觸點(diǎn)閉合動(dòng)作時(shí)不再繼續(xù)嚙合，維持電氣觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)，最后通過鋼直尺測(cè)量等方式檢測(cè)觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)的鎖鉤嚙合深度。當(dāng)采用自動(dòng)化程度較高的信號(hào)接收裝置自動(dòng)識(shí)別觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)電或磁的瞬變信號(hào)繼而觸發(fā)嚙合深度自動(dòng)測(cè)量時(shí)，則無須手動(dòng)保持觸點(diǎn)動(dòng)作臨界狀態(tài)。測(cè)試的難點(diǎn)在于電氣觸點(diǎn)動(dòng)作瞬間的識(shí)別以及嚙合深度的測(cè)量。

2.2 現(xiàn)有各種測(cè)量方法

圖1 嚙合深度檢驗(yàn)過程流程圖

現(xiàn)有的門鎖鎖鉤嚙合深度檢測(cè)方法較多，為方便分析，根據(jù)電氣觸點(diǎn)閉合瞬間識(shí)別、門鎖嚙合深度測(cè)量和觸點(diǎn)閉合瞬間狀態(tài)保持幾個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)方式的不同對(duì)各種測(cè)試方法進(jìn)行比較。實(shí)際嚙合深度的檢測(cè)方法為各個(gè)過程中測(cè)試方法的組合。

●2.2.1 電氣觸點(diǎn)動(dòng)作識(shí)別

根據(jù)門鎖電氣觸點(diǎn)動(dòng)作瞬間識(shí)別方式的不同，測(cè)量方法主要火花法、試啟動(dòng)法、聲音法[6]、電壓法、通斷法、指示燈法[7]和磁感應(yīng)法[8]，其中前三種方法通過人體感知進(jìn)行判斷，后四種方法則借助萬(wàn)用表等測(cè)試裝置進(jìn)行識(shí)別。

火花法利用電氣觸點(diǎn)在閉合瞬間產(chǎn)生的火花作為門鎖觸點(diǎn)閉合信號(hào)，對(duì)于部分門鎖電氣開關(guān)，該方法簡(jiǎn)單、易識(shí)別。然而，部分電氣觸點(diǎn)閉合時(shí)并不產(chǎn)生火花，部分觸點(diǎn)在接觸很近但尚未閉合時(shí)由于拉弧效應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生火花，且觀察時(shí)易受環(huán)境照度的影響，導(dǎo)致該方法通用性不足。

試啟動(dòng)法嚴(yán)格按照檢規(guī)所述“轎廂應(yīng)在鎖緊元件嚙合不小于7mm時(shí)才能啟動(dòng)”的要求，檢測(cè)時(shí)，兩操作人員站于轎頂，一人逐漸放下鎖鉤，另一人按住檢修運(yùn)行開關(guān)，當(dāng)感知到轎廂運(yùn)動(dòng)的瞬間立即松開檢修運(yùn)行開關(guān)，保持嚙合狀態(tài)再開始測(cè)量，由于通過感知轎廂運(yùn)動(dòng)進(jìn)行判斷且需要兩人配合操作，該方法存在一定的滯后性，測(cè)試精度易受轎廂移動(dòng)的影響。

聲音法利用門鎖觸點(diǎn)接觸時(shí)接觸器機(jī)械吸合產(chǎn)生聲音進(jìn)行判斷，該方法簡(jiǎn)單，易受外部環(huán)境影響，通用性不足。

電壓法利用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試，卸掉電氣安全開關(guān)防護(hù)蓋，用鱷魚夾代替測(cè)試表筆夾在門鎖兩觸點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，該方法即時(shí)性也較高，減弱了判斷門鎖閉合時(shí)的滯后性，通用性也較好，且不易受周圍環(huán)境影響，但由于帶電測(cè)試，存在一定安全隱患。

通斷法，亦稱為不帶電測(cè)量法，測(cè)試前需斷開電氣安全開關(guān)與安全回路接線，將萬(wàn)用表調(diào)節(jié)至通斷檔，與電壓法同樣的方式進(jìn)行接線，鎖鉤逐漸嚙合過程中聽到萬(wàn)用表“蜂鳴聲”時(shí)即為觸點(diǎn)動(dòng)作瞬間，該方法測(cè)試時(shí)電氣開關(guān)不帶電，安全性高，即時(shí)性和通用性較高，但拆線接線較煩瑣，效率受到影響。

指示燈法通過在安全回路上外接指示燈，模仿電筆測(cè)電時(shí)指示燈亮滅原理，通過電氣開關(guān)觸點(diǎn)閉合時(shí)指示燈點(diǎn)亮信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，該方法即時(shí)性高、易識(shí)別，但改變了門鎖安全回路固有電路，測(cè)試過程不獨(dú)立。

磁感應(yīng)法是幾種借助外部測(cè)量裝置檢測(cè)方法中唯一一種非接觸測(cè)試方法，該方法基于觸點(diǎn)閉合時(shí)安全回路中電流從無到有時(shí)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用磁觸發(fā)單元或電流互感通斷識(shí)別模塊采集磁感應(yīng)信號(hào)，單片機(jī)接收并處理信號(hào)，該方法一般用于嚙合深度自動(dòng)測(cè)試裝置中，即時(shí)性高，無須接線端接線，測(cè)試過程獨(dú)立，對(duì)門鎖電路無干擾。

上文所述各種電氣觸點(diǎn)閉合臨界點(diǎn)的識(shí)別方法的信號(hào)類型、信號(hào)獲取方式和特點(diǎn)總結(jié)見表1，在測(cè)試過程中可結(jié)合多種類型觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行綜合判斷。

表1電氣觸點(diǎn)閉合臨界點(diǎn)的各種識(shí)別方法比較

●2.2.2 嚙合深度測(cè)量

電氣觸點(diǎn)剛閉合時(shí)目視門鎖嚙合狀況，當(dāng)懷疑嚙合深度不足時(shí)，需進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)有各種嚙合尺寸測(cè)試方法主要有鋼直尺測(cè)試法、定性刻度法、定量刻度法[9]和數(shù)字圖像法[8、10]。最常用的測(cè)量方法是直接用鋼直尺進(jìn)行測(cè)試，操作簡(jiǎn)單，但測(cè)試時(shí)一般需要手動(dòng)保持鎖鉤臨界嚙合狀態(tài)，且讀數(shù)時(shí)易受周圍環(huán)境和人眼觀測(cè)誤差的影響，影響測(cè)試精度。定性刻度法和定量刻度法都是在測(cè)量前借助鋼直尺用記號(hào)筆預(yù)先在鎖鉤上繪制出刻度線，再讀取觸點(diǎn)閉合瞬間的刻度值。定性刻度法只描繪出嚙合深度為7mm時(shí)的刻度線，定性判斷嚙合深度是否大于7mm，定量刻度法除繪制出7mm刻度外還在其兩端以1mm為間距繪制出其余嚙合深度刻度線，測(cè)試時(shí)可直接讀出嚙合深度數(shù)值。近年來隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像法用于嚙合深度測(cè)量也有研究報(bào)道，主要有形狀匹配法和圖像識(shí)別法。形狀匹配法在測(cè)試前計(jì)算機(jī)中已預(yù)先存儲(chǔ)各種結(jié)構(gòu)鎖鉤的模板圖像，將相機(jī)采集到的觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)門鎖鎖鉤圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中模板圖像進(jìn)行匹配對(duì)比，算法自動(dòng)計(jì)算出嚙合深度值，此方法操作簡(jiǎn)單，且可在計(jì)算機(jī)中建立測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，測(cè)試結(jié)果可追溯。圖像識(shí)別法在測(cè)試前先在門鎖上粘貼刻度標(biāo)識(shí)，電氣觸點(diǎn)動(dòng)作瞬間觸發(fā)相機(jī)拍照，通過圖像分割、特征提取等算法對(duì)照片上的刻度線進(jìn)行提取和識(shí)別，自動(dòng)計(jì)算出嚙合深度。數(shù)字圖像法自動(dòng)化程度和檢測(cè)精度高，但由于需要用到計(jì)算機(jī)和工業(yè)相機(jī)，設(shè)備成本較高，使其推廣應(yīng)用受到一定的限制。

表2 門鎖嚙合尺寸的各種測(cè)量方法比較

●2.2.3 安全觸點(diǎn)動(dòng)作臨界狀態(tài)保持

在非自動(dòng)觸發(fā)測(cè)量嚙合尺寸情況下，如采取鋼直尺測(cè)量法、刻度法等人為讀數(shù)方式，需要對(duì)安全觸點(diǎn)動(dòng)作臨界狀態(tài)進(jìn)行保持。通常用手直接撥動(dòng)活動(dòng)鎖鉤進(jìn)行保持，由于受人為操作的影響，測(cè)試精度將受到影響。成都市特種設(shè)備檢驗(yàn)院設(shè)計(jì)出一種嚙合深度機(jī)械測(cè)量裝置，通過微動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)部件移動(dòng)鎖鉤嚙合位置，無須用手保持鎖鉤位置，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高了測(cè)試精度，可方便測(cè)量觸點(diǎn)閉合或開啟瞬間的嚙合深度[11]。若采用指示燈法或磁感應(yīng)法等方法自動(dòng)識(shí)別觸點(diǎn)動(dòng)作且自動(dòng)測(cè)量嚙合深度時(shí)，則無須臨界狀態(tài)的保持過程，操作者可在顯示終端上直接讀取出嚙合值。

3 檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題

3.1 注意水平嚙合寬度是否足夠

如圖2（a)所示，檢驗(yàn)人員在進(jìn)行電梯門的鎖緊檢驗(yàn)時(shí)，除了應(yīng)關(guān)注GB 7588—2003所述豎直方向嚙合深度不小于7mm外，還應(yīng)關(guān)注鎖鉤的水平方向嚙合寬度是否異常，即如圖1（b)中所示尺寸L，該尺寸的不足也會(huì)使門鎖存在安全隱患[12]。電氣元件動(dòng)作前鎖鉤嚙合深度雖大于7mm，但是水平嚙合寬度不足，在層門外對(duì)層門同時(shí)施加足夠的與層門門面垂直方向（如用腳踹層門）和沿開門方向（如用手向兩側(cè)扒門）水平力時(shí)也會(huì)導(dǎo)致固定鎖鉤與活動(dòng)鎖鉤水平錯(cuò)位脫鉤，層門打開，導(dǎo)致人員墜落井道。造成水平方向嚙合寬度不足的原因主要是電梯層門安裝過程中尺寸控制不精確導(dǎo)致誤差過大。檢規(guī)雖對(duì)此未做具體要求，在安裝監(jiān)檢時(shí)應(yīng)注意活動(dòng)鎖鉤和固定鎖鉤中心線間的水平偏離距離，確保在源頭上降低脫鉤隱患。

圖2 門鎖鎖鉤嚙合狀態(tài)

3.2 門鎖開啟與閉合狀態(tài)的檢驗(yàn)

根據(jù)GB 7588—2003規(guī)定，門的鎖緊電氣安全裝置需符合14.1.2的要求，安全觸點(diǎn)需滿足“安全觸點(diǎn)的動(dòng)作，應(yīng)由斷路裝置將其可靠地?cái)嚅_，甚至兩觸點(diǎn)熔接在一起也應(yīng)斷開”，如果驗(yàn)證門鎖鎖緊的電氣安全開關(guān)的安全觸點(diǎn)出現(xiàn)黏連或機(jī)械故障導(dǎo)致無法有效斷開或者延遲斷開時(shí)，將會(huì)發(fā)生嚙合深度不夠甚至已開門情況下的繼續(xù)走梯，產(chǎn)生剪切隱患。雖然TSG T7001—2009檢規(guī)中只規(guī)定觸點(diǎn)閉合時(shí)的嚙合深度要求，以確保關(guān)門時(shí)先機(jī)械鎖緊再電氣閉合驗(yàn)證，但檢驗(yàn)時(shí)也應(yīng)關(guān)注觸點(diǎn)斷開時(shí)的嚙合深度應(yīng)不小于7 mm，確保開門時(shí)先電氣斷開再機(jī)械斷開。此外，對(duì)于部分裝設(shè)有兩個(gè)層門鎖緊驗(yàn)證裝置的電梯，對(duì)兩個(gè)電氣驗(yàn)證裝置都應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保所有觸點(diǎn)閉合和斷開時(shí)滿足嚙合深度要求[13]。

3.3 門鎖防護(hù)蓋導(dǎo)致無法有效檢驗(yàn)

部分電梯門鎖裝置由于設(shè)計(jì)或制造安裝缺陷，使用了非透明且不便拆除防護(hù)蓋，導(dǎo)致無法對(duì)門鎖嚙合狀態(tài)進(jìn)行有效檢驗(yàn)[14]。GB 7588—2003 7.7.3.1雖然規(guī)定“門鎖裝置應(yīng)有防護(hù)，以避免可能妨礙正常功能的積塵危險(xiǎn)”，但同時(shí)也規(guī)定“工作部位應(yīng)易于檢查，例如采用一塊透明板以便觀察”。如果有防護(hù)蓋且影響檢驗(yàn)過程，應(yīng)要求開設(shè)觀察孔。

4 結(jié)論

總結(jié)了對(duì)電梯門鎖鎖緊元件嚙合狀態(tài)相關(guān)檢驗(yàn)要求。對(duì)門鎖嚙合深度檢驗(yàn)過程進(jìn)行分解，從電氣觸點(diǎn)動(dòng)作識(shí)別、嚙合深度測(cè)量、安全觸點(diǎn)動(dòng)作臨界狀態(tài)保持三個(gè)方面對(duì)不同門鎖嚙合深度檢驗(yàn)方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，實(shí)際檢驗(yàn)過程中可以對(duì)多種方法進(jìn)行組合應(yīng)用。最后結(jié)合自身檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)并參考相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)門鎖嚙合深度檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的其他問題進(jìn)行了交流和探討。