一体式轿顶的安全窗结构设计

刘漫丹

摘 要：近来年，电梯困人事故时有发生。对于检验人员和发生事故时得救援来说中，电梯安全窗都是重要的轿厢应急性出口。集吊顶一起的电梯轿顶结构，具有成本低、占用空间小等特点，已获得广泛应用。论文针对这种一体式轿顶，设计了一种安全窗装置。在安全窗盖板封闭安全窗口时，安全窗盖板可和轿顶板平齐或大致平齐，从而消除段差。

关键词：一体式轿顶；安全窗；应急性出口

电梯安全窗是安装在轿厢顶部，且是向外开启的封闭窗，只能由安装、检修人员开启，在电梯发生事故或出现故障停车时，用于援救和撤离乘客的轿厢应急性出口[1]。随着建筑物对电梯安装设计的要求，集吊顶一起的电梯轿顶结构具有成本低、空间利用率高、加工便捷等特点，逐步得到广泛应用。但这种一体式轿顶无装饰吊顶模块，所以安全窗会直接可见于轿厢。因此，对安全窗与轿顶的匹配就提出了更高的要求。现有的安全窗在加工无变形的情况下，轿顶面与安全窗盖板下平面会存在轿顶板厚的段差。而现实情况中，轿顶板及安全窗盖板在加工过程中或多或少会存在变形的情况，则在段差的基础上还会出现贴合不均匀，存在缝隙的情况。

论文针对这种一体式轿顶，设计了一种安全窗装置。在安全窗盖板封闭安全窗口时，安全窗盖板可和轿顶板平齐或大致平齐，从而消除段差。

1 设计需求分析

论文的设计出发点为一体式轿顶的安全窗。本公司的一体式轿顶由轿顶左板、轿顶中板、轿顶右板三块板材通过螺栓连接组成，再通过螺栓与轿厢连接固定在一起，如图1所示。

此种轿顶模块还集合了原归属吊顶模块的照明、装饰的元素。这种一体式轿顶运用在无机房电梯轿厢时，还需设置安全窗，以满足救援需求。

结合一体式轿厢的实际需求，该安全窗的设计需求主要包括：

（1）根据国标要求，轿顶上安全窗的净尺寸不应小于0.40 m×0.50 m。

（2）安全窗是向外开启，即从轿顶向上开启，且只能由专业人士开启。

（3）安全窗上应装设一个连通电器安全回路的机械开关。当窗扇被打开时即可断开控制电路的开关，使电梯安全制停。

（4）电梯运行时，安全窗不能开启。

（5）布置相应的安全标识和警示铭牌。

3 安全窗方案设计

常见安全窗的几种方式有翻转式、滑动推拉式、借用吊顶式。

翻转式安全窗由于结构原理简单，被广泛的运用于无机房电梯中。但翻转式安全窗的弊端也很明显，翻转合页打开安全窗盖需要跟安全窗体尺寸一致的上空空间，在轿顶尺寸非常紧凑的情况下，向轿顶中间方向打开容易与轿顶上的部件干涉，反向打开则又可能出现超出轿顶边缘等违反国标要求的弊端。

推拉式安全窗在空间上则占有很大优势，由于其结构决定，无需额外的上空空间满足其活动范围，本论文所设计的安全窗采用推拉式结构。

结合安全窗设计的需求分析，论文设计的安全窗布置在轿顶的中板上，通过设计一个导轨实现安全窗的推拉。同时配备安全锁装置，确保由专业人士开启。

4 安全窗详细设计

4.1 安全窗口設计

设计尺寸以1050kg载重的电梯为例，轿厢内宽设计尺寸为1600×1500（宽×深），轿顶设计尺寸为1650mm×1550mm（宽×深）。其中，基于加工可行性设计由3块轿顶板拼接而成。

根据国标要求，如果轿顶上具有轿厢安全窗，其净尺寸不应小于0.40m×0.50m。因此将轿顶中板宽度设计为650mm，从而3块轿顶板宽度方向尺寸分别为500mm、650mm、500mm。

在轿顶中板两侧预留带导轨功能的加强筋宽30mm，安全窗距离两侧导轨30mm的情况下，安全窗本体结构宽度设计为530mm。轿顶中板上逃生窗口尺寸为510mm×410mm，符合国际标准的最小尺寸要求。

4.2 安全窗盖板设计

安全窗盖板使用钣金折弯而成。中间盖板部分与轿顶中板上的安全窗口尺寸相匹配，四周预留0.5mm左右的误差范围，两侧边加工有限位柱，可以在导轨中滑行。

4.3 导轨设计

导轨在原有轿顶中板的加强筋上加工出导槽，并在与安全窗口对应位置处两侧各分布了2个沉降限位孔。推动安全窗滑行至限位孔后下沉，卡入限位孔中，使得轿顶面与安全窗下平面平齐，消除段差。

4.4 安全窗总体结构

一体式轿顶的安全窗装置，包括安全窗口、安全窗盖板、导轨。结构示意图如图3所示。

图中，1，2，3，4依次是导轨、安全窗、三角锁、轿顶中板。再介绍一下开启和闭合的原理。件2安全窗两侧边加工有限位柱，可以在件1的导轨中滑行，件1导轨加工有4个沉降限位孔，关闭时，推动件2 滑行至限位孔后下沉，卡入限位孔中，使得轿顶面与安全窗下平面平齐，消除段差。打开时，使用三角钥匙打开件3三角锁，向上推动件2安全窗，使其限位柱脱离件1导轨上的限位孔，再向后推动件2安全窗，使其顺着导轨方向滑行至全部打开，被困人员可从件4上预留的安全窗口逃生。

5 结论

本文设计的安全窗装置，在导轨上设有沉降结构，当安全窗盖板沿着导轨滑动至封闭所述安全窗口的位置时，安全窗盖板通过沉降结构的作用沉降至和轿顶板平齐或者大致平齐的位置，从而消除段差。相比于现有无沉降滑动或合页翻转连接的安全窗装置，能更好的满足一体式轿顶对外观平整美观的需求，而且结构简单，占用空间小，避免了与轿顶上的部件的干涉情况，可满足国标对安全窗打开后不能超出轿顶边缘等的要求。

参考文献：

[1] 康立贵. 关于电梯轿厢安全窗设置的建议.商品与质量？学术观察.2012，（12）：106-106

[2]高昱.无机房电梯困梯事故应急救援.安全与健康[J]，2009，（6）：38-39.

[3]张家胜.无机房电梯救援措施.应急管理[J]，2009，（2）：112-113.endprint