程文超 吴兵 方少林

摘 要：电梯门系统是电梯中的重要系统，为保证门系统的安全运行，利用故障树分析法对电梯门系统进行故障分析，总结故障原因，找出薄弱环节，快速解决电梯门系统故障。对故障树模型中的机械故障和电气故障进行分析和改进，为电梯门系统设计、制造、安装和维保工作提供指导。

关键词：电梯;门系统;故障树;改进

中图分类号：TH165+.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）19-0078-03

0 引言

随着社会节奏的加快，人们生活水平的提高，电梯被越来越多地应用到工厂、公司、商场、医院、学校和家庭，成为日常生活中重要的出行工具，电梯也趋于高精度、复杂化、高自动化，其运行中的安全性和可靠性成为人们关注的焦点[1，2]。GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中列出了电梯引起危险的事故主要有剪切、挤压、坠落、撞击、被困、火灾、电击[3]，其中造成人员剪切、挤压、坠落、撞击、被困等危险情况是由电梯门系统发生故障引起[4，7]。因而分析电梯门系统故障可以降低门系统故障率，切实指导门系统维护保养工作，加强对乘客和电梯维保人员的人身安全保护。

1 故障树分析法

故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1961年开发，该分析方法是一种运用逻辑分析和推理故障事件的图形演绎方法[8]。它可以针对某故障进行层层分析，形成倒立树状逻辑因果关系图，由于这种图的形状类似大树，从树干（顶事件）到树枝（基本事件）逐级关联，故称故障树。故障树图能更清晰准确的表达系统基本事件与顶事件的内在关联，便于找出系统中薄弱环节，常用于复杂系统可靠分析和安全性性分析，使故障诊断变得更准确和高效。

故障树是由各种故障树符号构成，GB/T 4888-2009《故障树名称术语和符号》中规定了故障树图中使用事件符号和逻辑门符号的名称和意义[9]，故障树图中常用事件符号和逻辑门符号的意义见表1。

2 门系统故障树建立

2.1 故障树基本失效事件

电梯门系统比较复杂，构成组件种类多，门系统的运行涉及到门锁、门刀、限位开关、继电器等多种器件的功能和联动，同时电梯门系统的运行精度要求也比较高，因而利用故障树简单、直观的特点，对电梯门系统故障的分析有很大帮助，可快速找到引发故障的问题点。

针对门系统故障的表现形式，可以将门系统故障分成两大类，第一类为机械故障，第二类为电气故障。门系统的故障树分析中，基本事件见表2。

2.2 构建故障树

根据故障树的建树逻辑规则，结合电梯门系统故障分析的故障树基本事件，选取“门系统故障”为顶事件构建故障树并绘制故障树图，如图1所示。

3 门系统故障分析

根据电梯门系统故障树图中顶事件“门系统故障”与基本事件进行分析，影响门系统故障的原因主要有以下几点：门组件变形、磨损、卡阻以及电气元件的失电、损坏等，门系统的故障表现形式以及机械故障和电气故障的原因分析和总结见表3。

4 改进方向

GB 7588-2003中规定了电梯层门和轿门的安装要求，但由于电梯门系统比较复杂，除安装因素外，系统中的组件或回路出现问题均可能引起电梯门系统故障[10]，从而引起安全隐患。

利用故障树图对电梯门系统故障进行分析，可以找出故障根源，从而能为改进指导方向。针对机械方面故障，可利用有限元分析强度、刚度性能参数，定期检查和测量机械部件磨损情况，从设计、安装选材、维护保养环节进行改进。针对电气方面故障，可采用模板匹配的故障识别方法进行诊断及评价，借助电梯运行试验，分析门系统控制回路中电流、电压等设计参数变化特征，快速诊断故障根源。门系统改进方向见图2所示。

5 结语

（1）本文借助故障树分析方法对电梯门系统故障进行分类和梳理，并对门系统故障发生的原因进行分析，为排除故障提供了方向和依据。

（2）通过故障树分析方法，能够快速缩小故障原因范围，提高检修效率。

（3）故障树分析方法能够在电梯门系统设计、制造、安装、维保工作中提供指导并对电梯门系统的优化提供方向。

参考文献

[1] 王耿芳.電梯门系统故障的诊断和处理[J].江苏电器，2005（3）：29-31.

[2] 朱建家.电梯电气控制系统故障诊断和维修探讨[J].中小企业管理与科技，2016（23）：164-165.

[3] GB 7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].2003.

[4] 刘秀华，张兴法.电梯门系统主要事故的分析与预防[J].中国特种设备安全，2006，22（1）：13-14.

[5] 陈金石.电梯电气控制系统故障诊断和维修探讨[J].商品与质量，2015（23）：298-299.

[6] 徐金海.在用电梯安全风险评价体系的研究[D].杭州：浙江大学，2012.

[7] 宗群，李光宇，郭萌.基于故障树的电梯故障诊断专家系统设计[J].控制工程，2013，20（2）：305-308.

[8] 杜碧华，张思宇，杨顺坤，等.基于故障树分析电梯门系统故障[J].设备管理与维修，2015（3）：27-28.

[9] GB/T 4888-2009.故障树名称术语和符号[S].2009.

[10] 刘鑫培，芮延年，刘开强.一种超大吨位电梯轿厢架有限元分析[J].机械工程师，2008（4）：90-92.