家用电梯种类繁多,你了解多少?

1 家用电梯的特殊设计要求

家用电梯作为一种特殊类型的电梯,其使用环境和使用目的的不同产生了特有的设计要求[1]。
(1) 井道占用空间小。由于家用电梯安装在私人住宅内,使用人员数量少,无需大尺寸轿厢,且使用者也不希望其占用过多住宅空间,因此家用电梯的井道应越小越好。同时由于层高等因素的限制,也无法提供深度足够大的底坑和较为宽敞的顶层空间。
(2) 速度低,舒适感好。家用电梯往往提升高度不大,因此无需过高速度即可满足其使用要求,而且作为家用电器,其使用舒适感要好,不可出现频繁的抖动。
(3) 噪声小。家用电梯安装在别墅内,可能紧邻卧室或休息区,甚至就在卧室内安装,因此其对噪声的要求比普通电梯更为严格。
(4) 应配备自救功能[2]。家用电梯很可能出现家庭成员独自乘梯且家中无人、电梯发生故障的情况,此时需要配备电梯自救功能,包括在停电状况下的断电再平层功能,使用者可在轿厢内通过自救装置使电梯运行到平层位置,实现自救。
(5) 手动门且无轿门。部分家用电梯根据使用者的需求其层门选用手动门的形式且不设置轿门,这主要出于节省占地空间,节约成本的目的。
(6) 外线电话接入功能。此功能是家用电梯的必备功能,当电梯出现困人事件,家中无人且无法自救时可及时向外界求助。
2 现有家用电梯及其对比分析
2.1 家用电梯驱动方式介绍
目前市场上的家用电梯按照驱动方式可分为4 种:曳引驱动电梯、液压驱动电梯、螺杆电梯以及空气电梯。曳引式和液压式是最为常见的两种驱动方式,应用广泛,其工作原理不再赘述。下面简单介绍螺杆电梯和空气电梯的工作原理。
螺杆电梯的驱动原理简单来说就是利用螺杆与螺母之间的旋转运动,实现轿厢的上下运行。轿厢侧面安装一带有螺纹的螺杆,螺母与轿厢相连,通过电动机经减速机( 或皮带) 带动螺母或螺杆旋转,从而使轿厢随着螺母上升或下降。根据旋转体和驱动位置的不同,可分成3 种形式:螺杆轴上方驱动式、螺杆轴下方驱动式和螺母旋转式。现有螺杆电梯大都采用螺母旋转的驱动方式,见图1。

空气电梯顾名思义是利用空气压差的方法实现轿厢上下运行的,其结构见图2。现将井道分为3 个部分做具体说明,以轿厢上升情况为例,井道自下而上分别为大气压区、密封区和低压区。大气压区直接与外界相连,以保证气体在大气压力值下的自由流通。通过轿厢顶部和底部的大气压力差产生上升和下降推力,从而实现轿厢的上下移动。提升轿厢所需的大气压力差是由位于井道顶部的气泵产生的。

2.2 4 种驱动方式对比分析

家用电梯的4 种驱动方式的对比分析如表1 所示。


3 家用电梯安全风险分析

根据国家规定,家用电梯不在特种设备监察的监管范围内,不需要特种设备检验机构进行检验,同时家用电梯的制造标准是推荐性标准,再加上用户的个性化需求,导致生产厂家制造的家用电梯“千奇百怪”,给电梯的使用、维修带来一定的安全风险。
3.1 井道布置带来的安全风险
家用电梯的安装位置是根据每个家庭的不同需求而确定的,尤其对于没有预留井道的住宅,其安装位置的安全性更难得到保证,有些家用电梯可能存在其井道下方有人能够到达的空间,且未设置实心桩墩的情况,这给在井道下方经过的人带来了一定的安全风险。
3.2 井道空间小带来的安全风险
狭小的井道空间对于家用电梯的安装维修非常不便,而且家用电梯往往底坑浅、顶层高度不够,如果制造厂家未按照国家推荐性标准装设上机械阻止装置和下机械阻止装置,会对电梯维修人员带来极大的安全风险。
3.3 无井道带来的安全风险
为了节省成本,节约占地空间,部分家用电梯未设置井道,如图3 所示。虽然这种电梯设置了遇到障碍物自动停止的功能,但由于惯性在停止时还是会对障碍物造成一定损伤,尤其是当使用者经过运行中电梯的上方或下方时,难免会出现磕碰、绊倒的情况,而且其可靠性尚需验证,由此带来了较大的安全风险。
3.4 无轿门、轿壁带来的安全风险
无轿门家用电梯主要出现在低成本的家用电梯中,轿门和轿壁作为保护轿厢内乘客的重要安全措施,防止了轿厢与井道壁相对运动产生的剪切风险,无轿门电梯无疑为乘客带来了极大的安全隐患,但是在笔者看来,使用者安全意识的提高可以很大程度降低由此带来的安全隐患,比如使用者应安静地站在中间位置直至电梯停止运行。
3.5 无维保带来的安全风险
家用电梯虽未纳入特种设备监察的监管范围内,但仍需专业的维保单位定期维修保养,而有些使用者可能由于不懂,在不知情的情况下未委托相应的维保单位对电梯进行日常检查、定期保养,而且家用电梯的维护与修理专业性较强,使用者无法及时发现其潜在故障点,往往都是不坏不修,小病变大病,长此以往会给使用者带来安全风险。
3.6 个性化装潢带来的安全风险
家用电梯的使用者往往为了迎合整个家居环境、装修风格,对其进行装潢,而过度的装潢会极大改变曳引式电梯的平衡系数,影响电梯的正常运行,增加电梯故障的出现[3]。
4 结语
家用电梯作为一种急速发展的电梯类型,得到了越来越多消费者的关注。笔者介绍了家用电梯的特殊设计要求,对目前市场上4 种家用电梯中的螺杆电梯和空气电梯的驱动原理进行了介绍,并对4 种家用电梯的优缺点进行了对比研究,最后分析了家用电梯在使用过程中存在的安全风险,希望对消费者如何选取家用电梯、使用者如何降低安全风险具有一定的借鉴价值。


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