对“既有电梯层门导靴啮合深度试验研究”一文的点评

（河南省特种设备安全检测研究院，河南 郑州 450000）

科技论文是科技人员在科学实验（或试验）的基础上，对自然科学、工程技术等领域的现象（或问题）进行的科学分析、综合研究和阐述，总结与创新，并符合各类科技期刊电子化和书面表达的要求[1]。

一篇以试验为基础的科技论文应具有一定的学术价值，分析思路明确，理论探讨周密严谨，结论简明正确[2]。本人在阅读《中国特种设备安全》2019年第6期“既有电梯层门导靴啮合深度试验研究”一文后，对文中的某些论述、试验过程和结论存疑，提出自己的看法，不足之处，欢迎指正。

1 几点存疑

1）“电梯层门受外力撞击后发生门扇底部脱出地坎槽，与撞击力大小、门扇强度不足和门导靴啮合深度过浅三个因素有关。”（文章前言第一段第4行）

电梯门扇通过滑轮固定在门套上方，下端通过滑块在导靴中滑动，呈悬空状态。电梯层门脱落是由于撞击过程中引发层门横向变形，横向变形导致下端向上位移，从而脱离导靴，导致事故发生。

第一个问题：什么是强度？强度是指构件受力后不能发生破坏或产生不可恢复变形的能力[3]。从现有大多数层门撞击脱落事故的案例来看，层门撞击后，层门未发生破坏，甚至未发生永久的塑性变形[4]，因此引起层门脱落的原因不是强度不足，而是刚度不足。刚度是指构件受力后不发生超过工程允许的弹性变形的能力[3]。

层门脱落无法通过提高材料强度解决，钢材的弹性模量E=2.1×105N/mm2，是一个常数。无论是Q235还是Q345等常用钢材，弹性模量基本相同[5]，所以，如果结构刚性不足时，采用高强钢无法使电梯层门的刚性得到加强，无法降低层门的变形和避免层门受撞击时的脱落。

第二个问题：层门脱落不仅和文中的三个因素有关，而且与约束方式和撞击力的位置直接相关。电梯层门的约束方式大同小异，但撞击力的位置至关重要，如果把电梯层门翻转90度，电梯层门的约束可以简化为简支梁，力作用在简支梁中部时，简支梁的变形最大[5]：

其中，F-集中载荷（N）；L-跨度（mm）；E-材料弹性模量（MPa）；I-截面惯性矩（mm3）。

冲击力作用在靠近层门上下约束位置时，产生变形的效果大大降低，层门脱落的可能性就很小。通过公式（1）可知，不同厂家层门的高度、结构型式基本相同，在同样冲击力作用下，在层门最薄弱部位（接近层门中部），层门的变形仅与弹性模量有关，高强钢和普通碳素钢的弹性模量相同，这再次说明了提高层门强度并不能降低层门的变形，无法有效预防层门的脱落。

2）“A牌层门的机械强度好于B牌和C牌层门……摆锤撞击点周围均出现了明显可见的永久变形，说明层门发生塑性变形而引起导靴脱离地坎槽……通过上述分析可知，并非层门门扇的机械强度越高，层门抗冲击性能就越好……”（文章3.2节第三、五段）

层门刚脱槽时，三种层门对应的重锤下落高度不一样，B电梯和C电梯的高度比A电梯高100～200mm，受到的冲击功大，所以会有永久变形，而A电梯受到的冲击功小，所以为弹性变形。层门摆锤重击试验中，假定冲击过程为力的三角脉冲，则层门受到的冲击功[6]：

其中，Fmax-冲击力的最大值（N）；t-冲击时间（s）

由公式（2）可知，冲击力仅是冲击过程的一个峰值，冲击过程延长会拉低峰值，冲击力和冲击功是两个概念[7]。

脱槽是由变形引起的，变形分为弹性变形和塑性变形，即使出现了永久变形，也不能认为是塑性变形引起的脱槽，塑性变形仅占整个变形量的很小一部分。通过文中这个试验，并不能得出A牌电梯层门的强度更好。挑选做试验的A牌电梯层门没有加强筋，强度刚度都小，因为刚度小，所以较小的冲击功（摆锤高度低）就可引起较大的变形，层门侧向变形引起层门底部向上位移，造成脱槽。较小的冲击功无法使得层门塑性变形，但是不能因为没有出现塑性变形就说明A牌电梯层门的机械强度更好。

3）“选取3位成年男性，从距层门2.4m处开始小跑助力后用脚踹层门，脚踹层门撞击点位置与摆锤撞击层门撞击点一致，测试并记录成年人脚踹不同品牌层门的最大冲击力。”（文章3.3节第一段）

3个成人是否具有代表性？年龄、身高、体重、职业等因素如何考虑？其中的差距如何度量？科技论文要求定量试验。此处引用的GB 50352-2005《民用建筑设计通则》中并没有对脚踹门做任何规定，亦看不出标准和这个试验有任何关联性。

此外，试验记录冲击力是否合适？冲击力不但与冲击功有关，还与冲击时间有关，如果门提前脱离，冲击功并未完全释放，或者冲击时间变长，冲击力则会减低。在冲击试验中，以冲击功作为度量指标是比较科学的[8]。

4）“而当门导靴啮合深度为12mm和15mm时，成年人不能用脚踹开三种品牌所有规格的层门。因此，通过对两种方式撞击层门的冲击力值大小进行比较后可知，门导靴啮合深度为12mm和15mm时均符合要求。”（文章3.3节第四段）“表明当门导靴啮合深度为15mm时，虽不能完全防止所有规格层门受人力撞击后脱槽，但受到人力撞击后层门导靴脱槽的可能性很低。因此，综合比较，将既有电梯门导靴安全啮合深度设置为15mm为宜。”（文章3.4节第三段）

即使认为脚踹出的力是个标准度量值，通过这个试验，同样可以得出这样的结论，在9mm啮合深度情况下，门的刚度高，安全性亦高，可以从门的刚度，即门的变形入手，限定一个值，这样就不会单纯从啮合量指标来确保电梯层门的安全，试验和结论之间没有强关联性。

2 小结

本文仅针对《中国特种设备安全》2019年第6期“既有电梯层门导靴啮合深度试验研究”一文点评，不对其中的试验过程、数据的真实性进行评价。此外，试验过程中测试的电梯层门属试验者随机抽选，并不能完全表明各品牌产品的性能。