38681電梯控制技術(shù)

第八章自動扶梯和自動人行道自動扶梯和自動人行道的分類自動扶梯的布置形式自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)自動扶梯安全裝置自動扶梯的電氣系統(tǒng)（繼電器系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)）自動人行道8.1自動扶梯和自動人行道的分類

按用途分為公共交通型和普通型公共交通型：（1）它作為一個公共交通系統(tǒng)的組成部分，包括它的出口和入口處；（2）每周運行時間約140小時，且在任何3小時的間隔內(nèi)，持續(xù)重載時間不少于0.5小時。應(yīng)用場合：地鐵、車站、機場、碼頭普通型：自動扶梯和自動人行道是指不符合上述公共交通型自動扶梯和自動人行道使用條件的自動扶梯和自動人行道。應(yīng)用場合：商店、大廈等8.1自動扶梯和自動人行道的分類自動扶梯和自動人行道按扶手裝飾分為全透明式、不透明式和半透明式。全透明式:扶手護壁板采用全透明的玻璃制作,按護壁板采用玻璃的形狀又可分為曲面玻璃式和平面玻璃式。不透明式:扶手護壁板采用不透明的金屬或其他材料制作，穩(wěn)定性要比全透明式的優(yōu)越，主要用于地鐵、車站、碼頭等人流集中的高度較大的場合。半透明式:扶手護壁板為半透明的。在實際使用中，護壁板采用平板全透明玻璃制作的自動扶梯或自動人行道占絕大多數(shù)。8.1自動扶梯和自動人行道的分類自動人行道按踏面結(jié)構(gòu)可分為踏板式和膠帶式。踏板式：乘客站立的踏面為金屬或其他材料制作的表面帶齒槽的板塊的自動人行道。膠帶式：乘客站立的踏面為表面覆有橡膠層的連續(xù)鋼帶的自動人行道。膠帶式自動人行道運行平衡，但制造和使用成本較高，適用于長距離速度較高的自動人行道。目前多見的是踏板式自動人行道。除了單線式單向自動人行道外，還有雙線式自動人行道，它由一根銷軸垂直放置的牽引鏈條構(gòu)成來回兩分支、在水平面內(nèi)的閉合輪廓，以形成一來一回2臺運行方向相反的自動人行道。兩旁皆有活動扶手裝置。8.1自動扶梯和自動人行道的分類自動扶梯由于應(yīng)用廣泛，分類方法很多。（1）按牽引構(gòu)件型式分類：鏈條式和齒條式。鏈條驅(qū)動式結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，目前大多數(shù)自動扶梯均采用鏈條驅(qū)動式結(jié)構(gòu)。（2）按驅(qū)動裝置位置分類：端部驅(qū)動式、中間驅(qū)動式和多級驅(qū)動組合式。如果一臺自動扶梯裝有多組驅(qū)動裝置，也稱多級驅(qū)動組合式自動扶梯。（3）按提升高度分類：小提升高度自動扶梯、中提升高度的自動扶梯和大提升高度的自動扶梯。（4）按自動扶梯梯路線型分類：直線型和螺旋型。（5）按照運行速度分類：恒速型和變速型。有時按照自動扶梯的控制系統(tǒng)形式，把自動扶梯分為繼電器控制、PLC控制和微機控制的自動扶梯。8.1自動扶梯和自動人行道的分類近年出現(xiàn)的一些新型自動扶梯和自動人行道：（1）螺旋形自動扶梯。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，價高，主要用于大型高檔商場或高級公共建筑物。目前國內(nèi)尚無廠家生產(chǎn)。（2）設(shè)有大型輪椅用梯級的自動扶梯。既節(jié)省輸送時間，同時對行走不便的乘客提供了方便。（3）變速自動人行道在大型機場、樓宇之間長距離輸送人流的單速自動人行道，輸送距離長，跨度大（通常在100m以上），速度低（通常不超過0.75m/s），輸送效率不高。目前，變速自動人行道主要有兩種類型：具有加速功能的直線平帶型自動人行道和速度可變的自動人行道。8.2自動扶梯的布置形式

自動扶梯的設(shè)置位置對交通的流暢性有很大的影響。設(shè)置自動扶梯的位置時，有以下原則：（1）以人群的主要流動方向為參考。（2）首層的自動扶梯應(yīng)設(shè)置在建筑物的入口處。（3）各自動扶梯的出入口應(yīng)連接順暢，自然升降為宜。（4）加裝自動扶梯時，要考慮建筑物的承重梁布置位置。自動扶梯的布置方式有很多種，根據(jù)建筑物內(nèi)布局空間和美觀的需要可以選擇層間型和直達型。8.2自動扶梯的布置形式直達型，可分為二層直達，三層直達和多層直達。雖然直達型自動扶梯布置能使乘客快速、方便到達目的層站，但是因直達型提升高度較大，其制造加工困難，安裝不方便，并且費用較高。

單臺直達式布置8.2自動扶梯的布置形式層間型主要有以下幾種布置形式

（1）單列連續(xù)布置，在同一時間內(nèi)只能實現(xiàn)層樓間單向輸送乘客。乘客可循環(huán)連續(xù)轉(zhuǎn)換乘梯，轉(zhuǎn)換乘梯方便。各樓層間只有1臺扶梯，依據(jù)交通情況切換方向，適合人流不大的場合。

單列連續(xù)布置8.2自動扶梯的布置形式(2)單列重疊布置，在同一時間內(nèi)只能實現(xiàn)層樓間單向輸送乘客，乘客可循環(huán)、斷續(xù)轉(zhuǎn)換乘，轉(zhuǎn)換乘梯不方便，但占用面積較小，能在乘客轉(zhuǎn)換乘梯的過程中宣傳產(chǎn)品。適合小型百貨公司和展覽會場。

單列重疊布置8.2自動扶梯的布置形式

（3）

兩列交叉布置，同一時間內(nèi)能雙向輸送乘客，乘客循環(huán)連續(xù)轉(zhuǎn)換乘梯，轉(zhuǎn)換乘梯方便。各樓層間有2臺扶梯，上下人流可以分開，避免乘梯口的擁擠和混亂。適合上下交通流量較大的地方。

兩列交叉布置8.2自動扶梯的布置形式（4）兩列連續(xù)布置，與單列連續(xù)布置類似，但各樓層間有2部扶梯，同一時間內(nèi)能雙向輸送乘客,屬豪華型的配置，適合檔次較高的賓館飯店等。（5）兩列平行布置，各樓層間有2部扶梯，乘客循環(huán)斷續(xù)轉(zhuǎn)換乘梯，轉(zhuǎn)換乘梯不方便，能輸送較大的上下行人流，占地面積較小，適合大型百貨公司和展覽會場。

兩列平行布置8.2自動扶梯的布置形式（6）連續(xù)一線布置，乘客在直線方向上連續(xù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換乘梯順暢方便。但要求場地要大。

連續(xù)一線布置8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

這是常見鏈條驅(qū)動式自動扶梯的結(jié)構(gòu)圖，它一般由梯級、牽引裝置、梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、張緊裝置、扶手裝置和桁架結(jié)構(gòu)等組成。其中梯級、牽引鏈條及梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)廣義上稱為自動扶梯梯路。1—樓層板；2—扶手帶；3—護壁板；4—梯級；5—端部驅(qū)動裝置；6—牽引鏈輪；7—牽引鏈條；8—扶手帶壓緊裝置；9—扶梯桁架；10—裙板；11—梳齒板自動扶梯結(jié)構(gòu)圖8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（一）驅(qū)動系統(tǒng)自動扶梯的驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動主機以及與之連接的驅(qū)動裝置構(gòu)成，為自動扶梯的運行提供動力。以鏈條式為例，驅(qū)動主機主要由電動機、減速機、鏈輪、制動器等組成，它為自動扶梯的梯路系統(tǒng)和扶手帶的運行提供動力。自動扶梯通常采用整體式驅(qū)動主機，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，重量輕，噪音低，振動小，便于維修。通常，小提升高度的扶梯可由一臺驅(qū)動主機驅(qū)動，中提升高度的扶梯可由兩臺驅(qū)動主機驅(qū)動。驅(qū)動裝置包括驅(qū)動鏈輪、梯級鏈輪、扶手驅(qū)動鏈輪、主軸及制動輪或棘輪等組成。該裝置從驅(qū)動主機獲得動力，經(jīng)驅(qū)動鏈用以驅(qū)動梯級和扶手帶，從而實現(xiàn)自動扶梯的運動，并且可在應(yīng)急時制動，防止乘客倒滑，確保乘客安全。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（二）梯級梯級是一種特殊結(jié)構(gòu)的小車，用于承載乘客。梯級是扶梯中數(shù)量最多的部件，每個梯級根據(jù)其功能區(qū)分為梯級踏板、踢板、車輪等部分。梯級是扶梯中數(shù)量最多的部件。對梯級結(jié)構(gòu)影響較大的參數(shù)是基距，基距一般分為短基距、長基距和中基距三種。我國目前多采用中基距梯級。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（三）牽引裝置牽引裝置用于傳遞動力，驅(qū)動梯級運動。根據(jù)其安裝在扶梯上的位置，自動扶梯的牽引裝置分為采用牽引鏈條的端部驅(qū)動和采用牽引齒條的中部驅(qū)動兩種。

1——鏈片；2——套筒；3——主輪

（a）主輪在牽引鏈內(nèi)側(cè)

（b）主輪在牽引鏈兩鏈片之間牽引鏈條8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)中間驅(qū)動裝置所使用的牽引構(gòu)件是牽引齒條，它多為一側(cè)有齒。兩梯級間用一節(jié)牽引齒條連接，中間驅(qū)動裝置機組上的傳動鏈條的銷軸與牽引齒條相嚙合以傳遞動力。

牽引齒條的另一種結(jié)構(gòu)形式是：齒條兩側(cè)都制成齒形，一側(cè)為大齒，另一側(cè)為小齒。大齒用于驅(qū)動梯級運動，小齒則是用以驅(qū)動扶手膠帶。牽引齒條結(jié)構(gòu)8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（四）梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)自動扶梯梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)的作用在于支承由梯級主輪和輔輪傳遞來的梯路載荷，保證梯級按一定的規(guī)律運動以及防止梯級跑偏等，包括主輪和輔輪所用的全部導(dǎo)軌、反軌、導(dǎo)軌支架及轉(zhuǎn)向壁等。

導(dǎo)軌支架與異型導(dǎo)軌8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（四）梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)當牽引鏈條通過驅(qū)動端牽引鏈輪和張緊端張緊鏈輪轉(zhuǎn)向時，梯級主輪已不需要導(dǎo)軌及反軌了，該處是導(dǎo)軌及反軌的終端，但是輔輪經(jīng)過驅(qū)動端與張緊端時仍然需要轉(zhuǎn)向?qū)к?。一般把終端轉(zhuǎn)向?qū)к壸龀烧w式的，即為轉(zhuǎn)向壁，轉(zhuǎn)向壁將與上分支輔輪導(dǎo)軌和下分支輔輪導(dǎo)軌相連接。

1—張緊裝置2—轉(zhuǎn)向壁3—鏈輪張緊裝置8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（四）梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)中間驅(qū)動裝置位于自動扶梯的中部，在驅(qū)動端和張緊端都沒有鏈輪，梯級主輪行進到上、下兩個端部時，也需要經(jīng)過如輔輪轉(zhuǎn)向壁一樣的轉(zhuǎn)向?qū)к?。這兩個轉(zhuǎn)向軌道通常各由兩段約為四分之一弧段長的導(dǎo)軌組成。

1—轉(zhuǎn)向?qū)к壷虚g驅(qū)動轉(zhuǎn)向壁8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（五）桁架桁架是扶梯的基礎(chǔ)構(gòu)件，起著連接建筑物兩個不同高度地面、承載各種載荷及安裝支撐所有零部件的作用。桁架一般用多種型材、矩形管等焊接而成，對于小提升高度的自動扶梯桁架，一般將驅(qū)動段、中間段和張緊段（端部驅(qū)動扶梯）3段在廠內(nèi)拼裝或焊接為一體，作為整體式桁架出廠；對于大、中提升高度的扶梯，出于安裝和運輸?shù)目紤]，桁架一般采用分體焊接，采用多段結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場組裝。桁架是自動扶梯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，它的整體和局部剛性的好壞對扶梯性能影響較大。

8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（六）梳齒、梳齒板、前沿板

為了確保乘客上下自動扶梯的安全，在自動扶梯進、出口設(shè)置梳齒前沿板，它包括梳齒、梳齒板、前沿板三部分。梳齒通常為鋁合金或工程塑料。

1——前沿板；2——梳齒板；3——梳齒；4——梯級踏板梳齒前沿板示意圖8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（七）張緊裝置

張緊裝置由鏈輪、軸及張緊梯級鏈的彈簧等組成。張緊彈簧可由螺母調(diào)節(jié)張力，使梯級鏈在扶梯運行時處于良好工作狀態(tài)。當梯級鏈斷裂或伸長時，張緊小車上的滾子精確導(dǎo)向產(chǎn)生位移，使其安全裝置（梯級鏈斷裂保護裝置）起作用，扶梯立即停止運行。

（八）扶手裝置扶手裝置是供站立在自動扶梯梯路上的乘客扶手用的,自動扶梯自從有了活動的扶手之后，才真正進入實用階段，與電梯中的安全鉗作用一樣，扶手裝置是自動扶梯中重要的安全設(shè)備。

8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（八）扶手裝置

扶手帶裝置由扶手帶、驅(qū)動系統(tǒng)、扶手帶張緊裝置、護壁板及相關(guān)裝飾部件等組成。扶手帶裝置可以看作是裝設(shè)在自動扶梯梯路兩側(cè)特種結(jié)構(gòu)形式的膠帶輸送機，同時還可根據(jù)環(huán)境的特點選擇彩色扶手膠帶，與建筑物及裝飾和諧地融為一體。

1—扶手帶；2—扶手帶導(dǎo)軌；3—扶手帶支架；4—玻璃墊條；5—護壁板；6—外蓋板；7—內(nèi)蓋板；8—斜蓋板；9—圍裙板；10—安全保護裝置扶手帶裝置結(jié)構(gòu)8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（八）扶手裝置扶手帶是一種邊緣向內(nèi)彎曲的橡膠帶，由橡膠層、簾子布層、鋼絲、摩擦層等組成，一般為黑色。隨著對建筑物裝設(shè)美化要求的提高，也出現(xiàn)了紅色、藍色等彩色。

1——橡膠外層；2——簾子布層；3——鋼絲層；4——摩擦層扶手帶結(jié)構(gòu)8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（八）扶手裝置

扶手支架（護壁板）是自動扶梯展示給乘客的“外貌”，自動扶梯的外形美觀程度與建筑物內(nèi)部的色彩、裝修結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性，都通過其展示出來。

扶手支架結(jié)構(gòu)分為全透明無支撐式、半透明支撐式及不透明有支撐式等，其中全透明無支撐式占絕大部分，全透明無支撐結(jié)構(gòu)一般由高強度鋼化玻璃構(gòu)成。

為了進一步提高扶梯的裝飾性和改善扶梯部分的照明亮度，扶手支架上還可裝設(shè)一系列的照明燈具，這些照明燈具安裝在扶手支架下，給扶手帶和梯級照明。為防止發(fā)生意外碰觸，照明燈外側(cè)必須設(shè)置透明燈罩。

8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（八）扶手裝置扶手導(dǎo)軌安裝在扶手支架上，對扶手帶起支撐和導(dǎo)向作用。

（a）帶照明裝置扶手支架

（b）不帶照明的型扶手支架扶手支架裝置及導(dǎo)軌8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)（八）扶手裝置

扶手帶驅(qū)動裝置的功能是驅(qū)動扶手帶運行，并且保證其運行速度與梯級同步，兩者之間的速度差不大于2%。目前常用的扶手帶驅(qū)動裝置有摩擦輪驅(qū)動、壓滾輪驅(qū)動和端部驅(qū)動三種形式。

摩擦輪驅(qū)動扶手帶8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

1、扶手帶驅(qū)動裝置；2、滾子組；3、導(dǎo)向輪壓滾驅(qū)動裝置1、驅(qū)動輪；2、張緊弓；3、扶手帶端部輪式驅(qū)動裝置8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（九）欄桿和其他裝置

欄桿設(shè)在梯級兩側(cè)，起保護和裝飾作用，它有多種型式，一般分為垂直扶欄和傾斜欄桿。

欄桿又可分為全透明無支撐、全透明有支撐、半透明及不透明4種。垂直欄桿為全透明無支撐欄桿，傾斜欄桿為不透明或半透明欄桿。

有的自動扶梯設(shè)置有潤滑系統(tǒng)，對牽引鏈、扶手驅(qū)動鏈及梯級鏈自動進行潤滑。潤滑系統(tǒng)定時、定點地將潤滑油噴到鏈銷上，使之得到良好的潤滑。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

由于自動扶梯所承運的是乘客，提升高度大，所以其工作的安全可靠程度就顯得非常重要。自動扶梯必須保證當設(shè)備發(fā)生各種故障，或因停電、發(fā)生地震等自然災(zāi)害時，能夠有效并最大程度地保證人員的安全，所以，自動扶梯采用了一系列的安全制動裝置，其中包括：工作制動器、緊急制動器和輔助制動器等。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（1）工作制動器

工作制動器一般裝在電動機高速軸上，它必須使自動扶梯在停車過程中，以人體能夠承受的減速度停止運轉(zhuǎn)，在停車后能夠保持可靠的停住狀態(tài)，工作制動器在動作過程中應(yīng)反應(yīng)靈敏迅速，無延遲現(xiàn)象。

工作制動器必須采用常閉式，即自動扶梯不工作時始終為可靠的停住狀態(tài)；而在自動扶梯正常工作時，通過持續(xù)通電由釋放器（電磁鐵裝置）輸出力或力矩，將制動器打開，使之得以運轉(zhuǎn)；在制動器電路斷開后，電磁鐵裝置的輸出力消失，工作制動器立即制動，工作制動器的制動力必須由有導(dǎo)向的壓縮彈簧或重錘來產(chǎn)生。

自動扶梯的工作制動器常使用制動臂式、帶式或盤式制動器等幾種方式。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（2）緊急制動器

在自動扶梯驅(qū)動主軸上裝設(shè)了一個制動器，采用機械方法使驅(qū)動主軸（梯級）在發(fā)生突然事故時整個停止運行，這個制動器被稱作緊急制動器。

緊急制動器的功能為：在制動力作用下，有載自動扶梯（或自動人行道）以較明顯的減速度停止下來并保持在靜止狀態(tài)；不需要保證工作制動器的制動距離；緊急制動器的動作要能在緊急情況下切斷控制電路；緊急制動器應(yīng)該是機械式的，利用摩擦原理通過機械結(jié)構(gòu)進行制動。

緊急制動器應(yīng)在下列兩種情況的任一種發(fā)生時起作用：其一是梯級速度超過額定速度的40%之前；其二是梯級突然改變其規(guī)定的運行方向時。8.3自動扶梯的機械結(jié)構(gòu)

（3）附加制動器

附加制動器的作用在于自動扶梯停車時起保險作用，尤其是在滿載下降時，其作用更為顯著。

工作制動器是必備的，而附加制動器則是根據(jù)用戶的要求增加的。1——開關(guān)；2——彎件；3——彈簧；4——電磁鐵；5——拉桿附加制動器8.4自動扶梯安全裝置自動扶梯是一種開放、連續(xù)運行的運輸設(shè)備。自動扶梯應(yīng)有可靠的機電安全保護裝置，避免各種潛在的危險事故的發(fā)生，確保乘用人員和扶梯設(shè)備的安全，并把事故對設(shè)備和建筑物的破壞降到最小程度。自動扶梯的主要安全保護裝置，一般可分為必備的安全保護裝置、輔助安全保護裝置和電氣安全保護裝置。8.4自動扶梯安全裝置1—超速保護裝置2—制動器3—防逆轉(zhuǎn)保護裝置4—驅(qū)動鏈斷裂保護裝置5—梯級塌陷保護裝置6—扶手帶斷帶保護裝置7—扶手帶人口保護裝置8—梯級鏈保護裝置9—梳齒保護裝置10—圍裙板保護裝置11—梯級間隙照明裝置12—裙板上安全刷13—梯級上黃色邊框14—緊急停止按鈕15—電氣安全保護裝置安全保護裝置示意圖8.4自動扶梯安全裝置8.4.1必備安全保護裝置（1）超速保護裝置。自動扶梯超過額定運行速度1.2倍或低于額定運行速度運行都是很危險的，因此，當自動扶梯速度超過額定速度的1.2倍之前應(yīng)自動停止運行。超速保護裝置的作用是用速度限制裝置使自動扶梯在運行速度超過額定速度1.2倍之前切斷主驅(qū)動機電源，使其停止運行。超速保護裝置一般有機械式和光電式兩種。8.4自動扶梯安全裝置8.4.1必備安全保護裝置（2）制動器

在自動扶梯的制動器提到，自動扶梯的制動器包括工作制動器、緊急制動器和附加制動器，它們是自動扶梯的安全制動系統(tǒng)，保證自動扶梯平穩(wěn)制動直至停機，并使其穩(wěn)定地保持停止狀態(tài)。當動力電源失電、控制電路失電時，制動系統(tǒng)必須立即自動動作。制動系統(tǒng)在使用過程中應(yīng)沒有延遲。

工作制動器一般采用機電式制動器，常見的有帶式制動器、盤式制動器、塊式制動器。也可以采用其他方式的制動器，此種情況下需要附加制動器。8.4自動扶梯安全裝置8.4.1必備安全保護裝置（2）制動器

如果電源發(fā)生故障或安全回路失電，附加制動器和工作制動器會同時動作。

在緊急情況下切斷控制電路，緊急制動器的動作利用摩擦力進行制動。緊急制動器是直接作用于驅(qū)動主軸上的機械式制動器，當驅(qū)動機組與驅(qū)動主軸采用傳動鏈條連接時，一旦傳動鏈條突然斷裂，它使自動扶梯有效地減速停靠并使其保持靜止狀態(tài)。

緊急制動器在下列兩種情況的任意一種發(fā)生時起作用：其一是梯級速度超過額定速度的1.4倍之前；其二是梯級在運行過程中突然改變其規(guī)定的運行方向時。8.4自動扶梯安全裝置8.4.1必備安全保護裝置（3）防逆轉(zhuǎn)保護裝置

逆轉(zhuǎn)是指自動扶梯在運行中非人為改變其運動方向的一種現(xiàn)象。自動扶梯無論是上行還是下行，都有可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，滿載上行工況發(fā)生逆轉(zhuǎn)的概率較高，容易造成下跌、滾落、擠壓、踩踏事件，逆轉(zhuǎn)是自動扶梯故障產(chǎn)生危害最大的事故。

產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)有機械和電氣方面故障都有可能使自動扶梯出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。8.4自動扶梯安全裝置8.4.1必備安全保護裝置（3）防逆轉(zhuǎn)保護裝置

供電電源出現(xiàn)故障造成驅(qū)動電動機反轉(zhuǎn)或驅(qū)動力不足，造成上行的自動扶梯逆轉(zhuǎn)；電氣元器件發(fā)生故障或安全回路、制動器控制回路發(fā)生故障而失效，不能起到該有的保護、控制、制停等作用，這些都會使自動扶梯發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

防逆轉(zhuǎn)保護裝置是防止扶梯改變規(guī)定運行方向的自動停止扶梯運行的控制裝置。防逆轉(zhuǎn)保護裝置有機械式和電子式的。

在微機控制和PLC控制的自動扶梯和自動人行道系統(tǒng)中，常采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測電機速度并和設(shè)定值比較來進行安全保護。8.4自動扶梯安全裝置1—打桿2—凹槽3—凸輪機械式防逆轉(zhuǎn)裝置原理1—上行逆轉(zhuǎn)開關(guān)2—安裝座3—下行逆轉(zhuǎn)開關(guān)4—擺桿5—主動鏈輪擺桿式防逆轉(zhuǎn)裝置原理8.4自動扶梯安全裝置（4）驅(qū)動鏈斷鏈安全保護裝置

驅(qū)動鏈鏈條由于長期在大負荷狀況下傳遞拉力，不可避免地要發(fā)生鏈節(jié)及鏈銷的磨損、鏈節(jié)的塑性拉伸、鏈條斷鏈等情況，這些事故在發(fā)生后，將直接威脅到乘客的人身安全。

驅(qū)動鏈斷鏈安全保護裝置是防止過分伸長和斷鏈下滑的安全保護裝置。驅(qū)動鏈斷鏈安全保護裝置一般由檢測元件和執(zhí)行裝置兩部分組成。在牽引鏈條張緊裝置中，張緊彈簧端部裝設(shè)觸點開關(guān)，如果牽引鏈條磨損或其他原因伸長或斷鏈時，觸點開關(guān)能切斷電源使自動扶梯停止運行。

驅(qū)動鏈斷鏈安全保護裝置一般有機械式和電子式兩種結(jié)構(gòu)形式。8.4自動扶梯安全裝置1——驅(qū)動鏈輪2——驅(qū)動鏈3——微動開關(guān)4——滑塊機械式驅(qū)動鏈斷裂安全保護裝置8.4自動扶梯安全裝置1——接近開關(guān)2——驅(qū)動鏈電子式驅(qū)動鏈斷裂安全保護裝置8.4自動扶梯安全裝置（5）梯級塌陷保護裝置

梯級塌陷保護裝置安裝在扶梯上下部接近水平段處。

梯級因損壞而下陷時,角形桿碰到立桿，轉(zhuǎn)軸隨之轉(zhuǎn)動，觸發(fā)開關(guān)，自動扶梯停止運轉(zhuǎn)。8.4自動扶梯安全裝置（6）扶手帶人口保護裝置為防止有異物隨扶手帶進入其入口，如小孩由于好奇而用手抓扶手帶時手被帶入手和手臂有可能被扯入，為防止類似的安全事故發(fā)生，在扶手帶人口處裝設(shè)有安全保護裝置。通常在自動扶梯的上下入口處的左、右扶手分別設(shè)置1個，每部扶梯共有4個這種保護裝置。1——微動開關(guān)2——安裝支架3——入口地面扶手帶入口保護裝置原理8.4自動扶梯安全裝置（7）扶手帶斷帶保護裝置扶手帶是受力部件，工作中受驅(qū)力、摩擦力的長時間作用，可能導(dǎo)致扶手帶因為疲勞而斷裂。扶手帶突然斷裂時，梯級不能和他同步運行，會發(fā)生乘客跌落、摔倒等事故。公共交通型自動扶梯一般都設(shè)有扶手帶斷帶安全保護裝置。1——扶手帶2——滾輪3——搖臂4——行程開關(guān)扶手帶斷帶檢測原理8.4自動扶梯安全裝置（8）梯級鏈安全保護裝置梯級鏈保護裝置切斷自動扶梯安全回路，使自動扶梯斷電并使其停車，每臺自動扶梯左、右兩側(cè)各設(shè)置一套。1——梯級鏈輪2——壓縮彈簧3——微動開關(guān)梯級鏈安全保護裝置原理當梯級伸長超出允許范圍時，間隙s消失，預(yù)設(shè)的微動開關(guān)動作，扶梯停止運行。如果其中一條鏈條發(fā)生斷裂時，造成張緊裝置突然后移，使微動開關(guān)動作，扶梯停止運行。若梯級鏈受異常力作用時，間隙e消失，同樣使安全開關(guān)動作，扶梯停止運行。8.4自動扶梯安全裝置（9）梳齒板安全保護裝置當異物卡在梯級踏板與梳齒之間造成梯級不能與梳齒板正常嚙合時，梳齒就會彎曲或折斷，造成梯級進入梳齒板，就有可能導(dǎo)致其他重要部件的損壞。梳齒板安全保護開關(guān)一般裝設(shè)在上、下梳齒板兩邊，可以同時檢測水平及垂直兩個方向梳齒狀態(tài)的變化。8.4自動扶梯安全裝置1——垂直方向的微動開關(guān)2一梳齒3一水平方向的微動開關(guān)梳齒板安全保護裝置8.4自動扶梯安全裝置（10）圍裙板保護裝置自動扶梯正常工作時，圍裙板與梯級間保持一定間隙，單邊為4mm，兩邊之和為7mm。一般自動扶梯的上部和下部的左右兩側(cè)各安裝1個圍裙板保護裝置，每部自動扶梯有4個這樣的保護裝置。1一C型件2一梯級3一圍裙板4一微動開關(guān)5一上弦桿圍裙板保護裝置8.4自動扶梯安全裝置（11）緊急停車按鈕

緊急停車按鈕是自動扶梯必備的安全裝置，一般安裝在出入口處的圍裙板上，為紅色按鈕，當發(fā)生意外緊急情況時，立即按下此按鈕。它用于緊急情況下使設(shè)備立即停止運行，阻止事故的發(fā)生或者防止事故的延續(xù)。8.4.2輔助安全保護裝置（1）機械鎖緊安全保護裝置（2）梯級上的黃色邊框（3）圍裙板上的安全刷（4）梯級間隙照明裝置（5）扶手膠帶同步監(jiān)控裝置（6）轉(zhuǎn)動部件防護裝置8.4自動扶梯安全裝置8.4.3電氣安全保護裝置

自動扶梯電氣安全保護裝置較曳引式電梯電氣安全保護裝置簡單得多，主要的保護措施如下：

（1）供電系統(tǒng)斷相、錯相保護

在自動扶梯上一般用斷相、錯相保護器、或相序繼電器等作為保護元件，來防止這種不安全狀態(tài)的出現(xiàn)。

（2）電動機過載保護

在自動扶梯上，設(shè)置電動機過流保護繼電器，或采用能直接切斷電流的具有過載保護功能的自動開關(guān)，以保護電動機不會在過載狀態(tài)下工作。

（3）電流接地故障保護

在自動扶梯上一般使用供電電路上的斷路器自動開關(guān)來實現(xiàn)。當發(fā)生漏電接地線中有電流通過時，開關(guān)自動跳開，須人工復(fù)位才能重新接通。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.1自動扶梯工作原理自動扶梯由梯級、牽引裝置、梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)、驅(qū)動裝置、張緊裝置、扶手裝置和桁架結(jié)構(gòu)等組成，其中梯級、牽引鏈條及梯路導(dǎo)軌系統(tǒng)構(gòu)成了自動扶梯梯路。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.1自動扶梯工作原理通常，一臺自動扶梯由一臺電動機驅(qū)動，它與減速裝置、制動器等構(gòu)成了自動扶梯的傳動系統(tǒng)，由傳動系統(tǒng)驅(qū)動牽引鏈和扶手運動。在自動扶梯運行過程中，如果出現(xiàn)超速、逆轉(zhuǎn)、驅(qū)動鏈斷裂、梯級塌陷、扶手帶斷帶、梯級鏈?；驃A住異物時，自動扶梯在安全保護裝置的作用下自動停機。另外，當供電電源、電路的電壓、相位、短路、短路以及電器元件等出現(xiàn)故障，自動扶梯的電氣安全保護裝置也會立即作用使自動扶梯制停。在發(fā)現(xiàn)意外情況時，也可以通過急停按鈕強制自動扶梯停機。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.2自動扶梯的電氣系統(tǒng)自動扶梯的電氣系統(tǒng)包括拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。拖動系統(tǒng)為自動扶梯提供動力。與電梯不同，自動扶梯采用鏈條或齒條傳動方式，需要驅(qū)動主機提供較大的啟動轉(zhuǎn)矩，常采用Y—啟動。目前，自動扶梯也有采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的。在工作過程中，自動扶梯通常工作在給定的運行速度下；若處于輕載或空載時，也可采用低速運行模式。近年來，出現(xiàn)了驅(qū)動主機采用永磁同步電動機的自動扶梯，采用同步永磁電動機與減速箱結(jié)合的驅(qū)動方式，改善了采用異步電動機驅(qū)動主機存在的低負荷條件下的電動機的效率、功率因數(shù)較低的弊端，同時保留了傳統(tǒng)驅(qū)動主機的運行平穩(wěn)，噪聲低，維護方便等優(yōu)點，驅(qū)動主機也可方便地實現(xiàn)變頻控制。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.2自動扶梯的電氣系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)保證自動扶梯系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。自動扶梯的電氣控制系統(tǒng)有：繼電器——接觸器控制、電子式控制系統(tǒng)、PLC控制以及微機控制。其中，目前常見的為后兩種形式。PLC控制系統(tǒng)是計算機控制方式的一種，它與前2種控制系統(tǒng)區(qū)別在于，用軟件替代了繼電器、電子器件等構(gòu)成的控制邏輯電路，具有可靠性高、抗干擾能力強的特點。微機控制系統(tǒng)是自動扶梯制造廠商或?qū)I(yè)控制系統(tǒng)公司根據(jù)自動扶梯的工作原理和要求而設(shè)計開發(fā)自動扶梯專用控制系統(tǒng)。也是計算機控制方式的一種。目前，自動扶梯的微機控制系統(tǒng)多采用微控制器，系統(tǒng)具有針對性強、控制檢測能力全面、體積小、功耗低等特點。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.3自動扶梯的繼電器控制系統(tǒng)系統(tǒng)電路分為拖動系統(tǒng)（主電路）、控制電路、安全保護電路、制動電路、故障指示電路、照明電路以及電源電路。電氣拖動系統(tǒng)給電！8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)8.5.2自動扶梯的電氣系統(tǒng)電源電路故障電源控制電源制動電源8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)照明電路故障指示電路制動電路自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（1）延時！上方向繼電器松閘自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（2）Y啟動拖動電路圖上方向接觸器自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（3）△啟動拖動電路圖自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（4）斷失電！失電！失電！自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（5）在自動扶梯運行過程中，如果按動停止按鈕（上、下端停止按鈕STA、XTA），也會切斷控制回路電源，自動扶梯停止運行。正常停止扶梯時，當扶梯上無乘客時，按動停止按鈕，然后關(guān)閉梯級照明。此外，如果電動機過載，熱繼電器KR常閉觸點斷開，切斷控制回路電源，自動扶梯停止運行。自動扶梯向上運行時，控制系統(tǒng)工作原理演示（6）自動扶梯設(shè)置有檢修方式。閉合上檢修開關(guān)SJK或下檢修開關(guān)XJK，檢修繼電器KJX線圈得電，其常開觸點吸合，常閉觸點斷開，自動扶梯處于檢修操作狀態(tài)。點動檢修上行按鈕SJA，上方向繼電器KS線圈得電，自動扶梯上行，點動檢修下行按鈕XJA，下方向繼電器KX線圈得電，自動扶梯下行。釋放上/下行按鈕，扶梯停止。進入檢修模式檢修（上行）檢修（下行）8.5.4自動扶梯的PLC控制系統(tǒng)

自動扶梯的繼電器控制系統(tǒng)原理簡單、直觀，但是由于元器件多，接線復(fù)雜，故障率較高且排除故障困難，已基本被淘汰，自動扶梯控制系統(tǒng)被計算機或PLC控制系統(tǒng)替代。本節(jié)介紹一種采用三菱PLC控制的自動扶梯。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)PLC控制的振動扶梯的拖動系統(tǒng)8.5.4自動扶梯的PLC控制系統(tǒng)

自動扶梯的繼電器控制系統(tǒng)原理簡單、直觀，但是由于元器件多，接線復(fù)雜，故障率較高且排除故障困難，已基本被淘汰，自動扶梯控制系統(tǒng)被計算機或PLC控制系統(tǒng)替代。本節(jié)介紹一種采用三菱PLC控制的自動扶梯。8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)PLC控制的振動扶梯的拖動系統(tǒng)8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)電源電路制動器控制電路安全保護電路PLC控制的振動扶梯的拖動系統(tǒng)8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)制動器控制電路安全保護電路Y啟動△啟動斷開上行下行PLC控制的振動扶梯的拖動系統(tǒng)8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)我國的《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定，在驅(qū)動主機的主回路中，電源應(yīng)由2個獨立的接觸器切斷，這2個接觸器的觸點應(yīng)串聯(lián)在供電回路中，在設(shè)備停止運行時，如果其中任意一個接觸器的觸點未接通，則自動扶梯不能重新啟動。照明及輔助電路8.5自動扶梯的電氣系統(tǒng)照明裝置、電源插座的電源與驅(qū)動主機（電動機）的電源及電氣控制系統(tǒng)的電源分開設(shè)置，它采用單獨的供電方式，供電取自于電源總開關(guān)Q0之前，是一個獨立的供電回路。電鈴控制電路PLC輸入部分按功能，可分為5部分：（1）測速；（2）主回路接觸器觸點狀態(tài)檢測；（3）安全保護裝置狀態(tài)檢測；（4）工作方式選擇；（5）安全回路狀態(tài)檢測。自動扶梯PLC控制原理圖主機轉(zhuǎn)速左扶手帶速度右扶手帶速度上行接觸器下行接觸器主電路接觸器正常上行下行異常PLC的輸出點按功能可分為2部分：（1）主電路控制;（2）LED數(shù)碼管顯示。自動扶梯PLC控制原理圖（1）速度檢測采用旋轉(zhuǎn)編碼器或光電碼盤測速時，由于它們與電機的轉(zhuǎn)軸同軸連接，因此，單位時間內(nèi)脈沖的個數(shù)能夠表示電機轉(zhuǎn)速。程序通過監(jiān)測1秒內(nèi)X0輸入脈沖的個數(shù)來判斷驅(qū)動主機的速度是否出現(xiàn)異常。驅(qū)動主機速度監(jiān)測程序自動扶梯的PLC控制程序分析驅(qū)動主機欠速監(jiān)測邏輯時序自動扶梯的PLC控制程序分析（2）起動異常監(jiān)測驅(qū)動主機起動異常監(jiān)測程序自動扶梯的PLC控制程序分析如果在起動之后的2秒內(nèi)，C6的計數(shù)次數(shù)未達到5次，M103線圈得電。否則，M103線圈不能得電。驅(qū)動主機啟動異常檢測邏輯時序自動扶梯的PLC控制程序分析（3）主電路接觸器觸點異常檢測圖中的M8002是三菱PLC的特殊功能繼電器，在PLC上電運行時，它僅在第一個掃描周期接通。因此，在PLC上電運行的瞬間，M8002使M450線圈失電復(fù)位。主電路接觸器觸點監(jiān)測程序自動扶梯的PLC控制程序分析（4）安全保護當回路中任意一個狀態(tài)出現(xiàn)異常時，安全保護繼電器M110失電。下列情況同時滿足時，運行繼電器線圈M120才能得電，自動扶梯才能得以起動運行：1）硬件安全回路正常，YC的常開觸點閉合，則輸入點X017觸點閉合；2）軟件安全控制回路正常，M110觸點吸合。軟件安全控制回路程序自動扶梯的PLC控制程序分析（4）安全保護當回路中任意一個狀態(tài)出現(xiàn)異常時，安全保護繼電器M110失電。下列情況同時滿足時，運行繼電器線圈M120才能得電，自動扶梯才能得以起動運行：1）硬件安全回路正常，YC的常開觸點閉合，則輸入點X017觸點閉合；2）軟件安全控制回路正常，M110觸點吸合。軟件安全控制回路程序自動扶梯的PLC控制程序分析（5）自動扶梯運行控制自動扶梯有2種工作模式：正常運行和檢修運行，由檢修開關(guān)選擇。當X16觸點被接通時，自動扶梯為檢修運行模式，反之，扶梯為正常運行模式。為了安全期間，切換工作模式5秒之后自動扶梯才能在新模式下運行，因此，程序通過定時器T18和T19延時接通Y000和Y001輸出點的線圈。類似地，PLC上電后，也得5秒等待，自動扶梯才能夠起動運行。下面分析說明2種工作模式下的程序設(shè)計思路。自動扶梯的PLC控制程序分析正常模式的運行控制自動扶梯運行控制程序自動扶梯的PLC控制程序分析正常運行狀態(tài)（上行）自動扶梯的PLC控制程序分析正常運行狀態(tài)（下行）正常模式的運行控制自動扶梯運行控制程序自動扶梯的PLC控制程序分析檢修模式的運行控制自動扶梯運行控制程序檢修（上行）檢修（下行）自動扶梯的PLC控制程序分析（6）故障掃描及故障代碼顯示組成：故障監(jiān)測、故障掃描和故障代碼顯示。故障監(jiān)測程序的作用對自動扶梯的安全保護裝置的狀態(tài)進行實時檢測，當其出現(xiàn)異常時，使相應(yīng)的故障繼電器線圈得電。故障掃描程序的作用：以給定的時間間隔掃描故障繼電器觸點的狀態(tài)，如果自動扶梯出現(xiàn)故障，則相應(yīng)的故障繼電器常開觸點閉合，當其對應(yīng)的掃描繼電器觸點接通時，二者同時作用使故障顯示繼電器線圈得電，在LED顯示器上顯示出故障代碼。掃描繼電器觸點斷開，則LED顯示器熄滅，程序循環(huán)運行時，LED顯示器就會閃爍顯示故障代碼。自動扶梯的PLC控制程序分析故障監(jiān)測及故障掃描程序（部分）M160的常開觸點第24次閉合時，繼電器組左移，除了M223線圈得電外，其余繼電器線圈沒有得電，M140線圈依就處于失電狀態(tài)。當M160的常開觸點第25次