自動扶梯及自動人行道結構及原理

自動扶梯及自動人行道

基本結構北京市特種設備檢測中心王小輪當前1頁，總共69頁。

自動扶梯從驅動原理到結構和垂直電梯都有很大的差別；其工作原理，其實就是一條鏈條式的循環(huán)傳送帶，屬于強制式的驅動；所以一旦出現(xiàn)卡阻可能造成設備的損壞；其工作的主要特點是：敞開式，所以間隙處異物的卷入是造成人身和設備損壞的主要危險；現(xiàn)對自動扶梯的工作原理和基本結構，做簡單介紹，講四個內容：

1）自動扶梯工作原理2）自動扶梯主要參數(shù)3）自動扶梯基本結構4）自動扶梯的檢測當前2頁，總共69頁。扶梯組成簡圖當前3頁，總共69頁。

一、自動扶梯工作原理（一）自動扶梯傳動原理1、自動扶梯是由兩組傳送帶組成：一組是鏈傳送帶---由梯級鏈拖動的一串的梯級；一組是磨擦傳送帶---由傳送膠帶組成的扶手帶；2、兩個傳送帶都由同一個“驅動主軸”拖動；使兩個傳送帶的線速度保持一致；3、主機與驅動主軸之間的傳動有兩種：一種是通過傳動鏈傳動，叫“非磨擦傳動”（雙排鏈或兩根以上單鏈）另一種是通過三角皮帶傳動，叫“磨擦傳動”（皮帶不得少于三根，不得用平皮帶）。當前4頁，總共69頁。一、自動扶梯工作原理4、在“驅動主軸”上裝有左右兩個“梯級驅動鏈輪”和一個“扶手帶驅動鏈輪”；左右兩個“梯級驅動鏈輪”分別帶動左右兩條“梯級鏈”（也叫驅動鏈或牽引鏈）；一個個梯級就安裝在“梯級鏈”上；所以左右兩條梯級鏈的長度必須一致，否則將造成梯級跑偏；所以左右對應的兩條鏈要進行配對；要求：在5000N的預緊力下，測量左右對應的兩段鏈長，誤差≤0.04mm;

這是自動扶梯的一個技術關鍵；當前5頁，總共69頁。一、自動扶梯工作原理當前6頁，總共69頁。（一）自動扶梯傳動原理5、驅動主軸上的扶手帶驅動鏈輪帶動扶手帶摩擦輪，通過摩擦輪與扶手帶的摩擦，使扶手帶以與梯級同步的速度運行；由于扶手帶是通過摩擦傳動，容易造成“丟速”，這是自動扶梯的又一個技術關鍵；當前7頁，總共69頁。（一）自動扶梯傳動原理當前8頁，總共69頁。（一）自動扶梯傳動原理當前9頁，總共69頁。（二）自動扶梯電力拖動特點

1、自動扶梯的啟、制動：正常運行的起動和停止都是在空載下進行，（除緊急制動）所以制動器及起、制動減速度的要求不如電梯；

2、自動扶梯的運行速度：運行速度低---0.5m/s~0.75m/s；

3、自動扶梯運行過程，無需變速；（除節(jié)能運行）

當前10頁，總共69頁。（三）自動扶梯的主要潛在危險

1、傳送帶的整體結構是敞開的，周圍的環(huán)境容易造成傷害；

2、運動部件的間隙對人體的夾持；

3、對人體的施力方向與人的重力方向不一致，容易使人傾倒；扶手帶的線速度必須與梯級相同，或略大；

4、傳動鏈的斷裂；（包括傳動鏈、梯級鏈、扶手帶的斷裂）；當前11頁，總共69頁。二、自動扶梯的主要參數(shù)

1、提升高度：

小高度—6米以下；中高度---6~20米；大高度----大于20米；

2、傾斜角：標準為30°；當H≤6mV≤0.5m/s時：傾角可≤35°；當停梯時作樓梯使用，傾角可為：27.3°；

3、運行速度：當傾角大于30°時，V≤0.5m/s;

當傾角≤30°時，V≤0.75m/s；

4、梯級寬度：名義寬度：600；800；1000；實際梯級尺寸：寬度—580~1100；深度---不小于380；高度---不大于240；（或210—可作樓梯使用）

當前12頁，總共69頁。二、自動扶梯的主要參數(shù)5、水平梯級數(shù)：

K型n=2用于H≤6mV≤0.5m/s;M型n=3L型n=4用于H大于6米，V大于0.5m/s·一般要求水平段的長度最少不小于800；（即至少2個梯級）

·當H≥6m或V≥0.5m/s時，要求水平段至少為1200;(即至少3級)

6、運載能力：

Q=V·m·β·3600/0.4m---每梯級站立人數(shù)（與梯級寬度有關）

β---滿載系數(shù)β=0.6(2-V)

按運載能力不同，分為：普通型、公共交通型；當前13頁，總共69頁。三、自動扶梯基本結構（一）驅動裝置（主機）

1）作用：提供梯級和扶手帶運行的動力；

2）驅動位置：端部驅動（采用鏈傳動）、中間驅動（采用齒條傳動）

3）結構：包括：電動機、減速器、制動器、傳動鏈、驅動主軸；

A、電動機

·一般采用深槽或者雙鼠籠異步電動機，具有較大的起動轉矩；

·為降低起動電流，采用星—三角起動，無需調速；

·現(xiàn)在也有采用交流變頻調速，主要為了節(jié)能。在輕載或空載時采用低速；（在星—三角中也可用星接降壓運行）當前14頁，總共69頁。扶梯驅動站簡圖當前15頁，總共69頁。驅動裝置當前16頁，總共69頁。帶式制動器當前17頁，總共69頁。（一）驅動裝置（主機）

B、制動器

自動扶梯上的制動器有三種：工作制動器；輔助制動器；緊急制動器；

（1）工作制動器

·主要用于扶梯停止運行時，提供制動力，安裝于減速器的高速軸上。

·一般有兩種形式：帶式制動器、塊式制動器；（均為常閉式）

·工作制動器可能在扶梯運行中發(fā)生故障時動作，緊急制動；緊急制動時的減速度，關系到乘客的安全；因此，對動作時減速度必須有要求；

當前18頁，總共69頁。

·減速度的大小與扶梯運行的質量（空載或滿載）有關，而減速度的大小則反映在制停的距離上；·標準規(guī)定：在空載和有載下，扶梯下行時的制停距離：當V=0.5m/s制停距離：0.2~1.0m

當V=0.65m/s制停距離：0.3~1.3m

當V=0.75m/s制停距離：0.35~1.5m

這時的平均減速度約在：0.6~0.8m/s2

制停距離的下限對應于空載質量；上限對應于滿載質量；

·所謂“滿載”指：在2/3梯級上站滿人，每人按60kg；梯級寬600---每級站1人；

800---每兩級站3人；

1000---每級站2人；當前19頁，總共69頁。

（2）輔助制動器

與工作制動器起相同的作用，用于停梯時起保險作用，尤其在滿載下行時起輔助工作制動器作用；

(在用戶要求時才配置)；

（3）附加制動器

·用于傳動鏈突然出現(xiàn)斷裂時，應使驅動主軸制停，所以附加制動器應裝在驅動主軸上，一般安裝在驅動鏈輪上。

·附加制動器的結構：附加制動器必須是機械式的，常見有兩種：盤式、塊式；

當前20頁，總共69頁?！じ郊又苿悠鲃幼鳁l件：

a、運行速度超過額定速度的1.4倍時；

b、梯級出現(xiàn)非操作的反向運行時（傳動鏈斷裂）；

*以下情況之一時，必須安裝附加制動器：a）工作制動器和梯級、踏板或膠帶驅動裝置之間不是用軸、齒輪、多排鏈條或多根單排鏈條連接的；b）工作制動器不是符合GB16899規(guī)定的機－電式制動器；c）提升高度大于6m。d)屬公共交通型的自動扶梯；當前21頁，總共69頁。

（一）驅動裝置（主機）

C、減速器

多數(shù)采用蝸輪蝸桿減速器–

結構緊湊、運行平穩(wěn)、但效率低；

D、傳動環(huán)節(jié)

·非摩擦傳動：多排鏈、雙排鏈傳動；齒輪傳動；

·

摩擦傳動：三角皮帶傳動（不得使用平皮帶）；

E、驅動主軸

它是驅動的樞紐，在軸上裝有一對梯級驅動鏈輪、傳動鏈輪和扶手帶驅動輪；在梯級驅動鏈輪上裝有緊急制動器；當前22頁，總共69頁。（二）梯路梯路是自動扶梯的輸送線路，它主要包括：梯級與梯級鏈；導軌；上下轉向壁；

1、梯路組成：分為上分支和下分支；上分支為工作分支，下分支為非工作分支；上分支由：傾斜直線段；上下曲線段；上下水平段；上下園弧段組成；直線段上園弧段上曲線段梯級鏈張緊輪上水平段上分支下分支當前23頁，總共69頁。（二）梯路2、梯級

是扶梯的主要承載部件;

·結構---

踏板、踢板、支架、主輔輪；分為：整體式和分體式；

梯級的寬度B:580<B<1100;

梯級高度:不大于240

踏板面與踢板面做成齒槽，相互嚙合，齒頂距不大于6；·主輔輪---是梯級的主要承載部件；

主輔輪的磨損和變形是影響扶梯運行質量的主要原因之一；主輪---梯級前端兩輪，與梯級鏈連接；輔輪---梯級的后端兩輪；主、輔輪之間的距離稱為：基距；分為：短、中、長；踏板踢板輔輪主輪支架當前24頁，總共69頁。當前25頁，總共69頁。當前26頁，總共69頁。（二）梯路

3、梯級驅動鏈（梯級鏈、驅動鏈、牽引鏈）·它是自動扶梯最重要的驅動部件；一般為套筒滾子鏈；

·梯級鏈必須具有足夠的強度:每條鏈的安全系數(shù)不小于5;

·梯級鏈必須有足夠的尺寸精度；同區(qū)段兩根鏈長度偏差≤0.04;·梯級兩側同一區(qū)段的兩根梯級鏈長度公差應進行選配；

·梯級鏈的節(jié)距可有多種：67.7;100;101.6;135;200;

·梯級鏈的主要失效形式：磨損和斷裂；

磨損------造成鏈條過度伸長;在下端站必須設張緊裝置；

梯級鏈斷裂，會造成斷裂處以下部分的鏈條下滑和彎折造成事故----為此在鏈條上采取“防斷鏈彎折”結構以及使用“壓鏈反板”；當前27頁，總共69頁。（二）梯路

4、導軌

自動扶梯上的導軌分為：導軌；反軌；側軌；導軌：主輪導軌和輔輪導軌；是梯級主輪與輔輪運行的受載導軌；反軌：主輪反軌和輔輪反軌；反軌在主、輔輪的上方，防止主;輔輪上跳;

側軌：也叫主輪防偏側軌；作用是防止梯級跑偏，保證梯級順利通過梳齒板；要求側軌與主輪側面的間隙：在水平段≤0.5;

其它區(qū)段≤1；當前28頁，總共69頁。（二）梯路主輪導軌與輔輪導軌的相對位置：

1）在工作分支的傾斜直線段----主、輔軌在一個平面上；

2）在工作分支的曲線段---

使梯級高度向水平段過渡，并使梯級踏板面保持水平狀態(tài)；

3）在工作分支的水平段---

使各梯級踏板面在同一水平面，相鄰兩梯級間高低差不大于4；

4）在下分支---

要避免梯級相擠壓，主、輔軌應拉開距離；

5）轉向壁---是主、輔導軌及反軌相銜接的地方；

當前29頁，總共69頁。當前30頁，總共69頁。（二）梯路5、梯路上的空間與間隙

出入口暢通區(qū)縱深尺寸至少為：2.5m；踏板上方的垂直凈高不小于2.3m；扶手帶開口與支架間的間隙≤8；扶手帶外沿與墻壁間距不小于80；這個尺寸至少保持到踏板上方2.1m；相鄰兩扶梯的扶手帶外沿距離不小于120；扶手帶在梯級踏板面以上垂直高度不小于0.9m；最高不大于1.1m；扶梯入口處的水平段不小于800；（2個梯級）速度大于0.5m/s或提升高度大于6m，水平段應不小于1200;(3個梯級）在水平段相鄰兩個梯級的高度差≤4;

工作區(qū)段相鄰梯級的間隙≤6;

踏板與兩側圍裙板的間隙≤4;兩側間隙總和≤7;

梳齒與踏板面齒槽的嚙合深度≥6;當前31頁，總共69頁。

（三）扶手裝置

1、扶手裝置的作用：

1)是人員站立位置的防護欄；

2)是保持人體上身的速度與梯級的速度一致；2、扶手帶的運行依靠摩擦傳動，有兩種：直線壓帶式和園弧壓帶式；3、保證扶手的防護作用：

扶手的高度（距踏板面）不小于900，不大于1100；

玻璃護壁板---采用厚度不小于6的鋼化玻璃，玻璃間隙不大于4；4、扶手帶的速度：

扶手帶的運行速度與梯級速度的同步偏差在0~+2%；5、斷帶保護裝置：

扶手帶的破斷載荷應不小于25KN，否則應設斷帶停止運行裝置；當前32頁，總共69頁。

（三）扶手裝置

當前33頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置

1、緊急制動的附加制動器屬機械摩擦式，安裝于驅動主軸的驅動鏈盤上；作用：

1）運行速度超過1.4倍額定速度動作；

2）出現(xiàn)非操作改變運行方向時動作；附加制動器動作時，不要求達到工作制動器動作規(guī)定的制停距離；

2、超速保護裝置安裝于主機高速軸上（電動機飛輪）；作用：運行速度超過1.2倍額定速度時動作；*思考哪些安全裝置動作后有故障鎖定保護？當前34頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置“OITS”品牌采用的一種型式：其設置有電磁線圈脫鉤觸發(fā)機構以及斷鏈保護觸發(fā)機構。執(zhí)行機構是一個制動靴。當前35頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置“OITS”品牌附加制動器原理圖當前36頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置超速保護裝置當前37頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置

3、梯級鏈過份伸長保護裝置

安裝于下端站的轉向盤后端；作用：梯級鏈因磨損而過分伸長時，梯級鏈張緊裝置后移，使梯級鏈保持足夠的張緊力，當后移距離超過設定值時，安全開關動作，使電梯停止。4、梳齒異物保護裝置由梳齒板、梳齒和安全開關組成，安裝于上、下端站前沿蓋板的前端；作用：1）梳齒與踏板面有齒槽嚙合，消除了連續(xù)的縫隙，防止發(fā)生剪切；

2）有異物隨梯級卷入梳齒時，推動梳齒板后移，使安全開關動作，使電梯停止；當前38頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置梯級鏈過份伸長保護裝置張緊彈簧當前39頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置梳齒異物保護裝置當前40頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置當前41頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置

5、梯級塌陷保護裝置

作用：當梯級出現(xiàn)塌陷等損壞時，運行中可能撞擊梳齒板，造成設備的損壞，因此必須在損壞的梯級到達梳齒前使電梯停止。本裝置由撞桿與安全開關組成，安裝于上、下梳齒前，規(guī)定的工作制動器最大制停距離之外;

6、圍裙板異物保護裝置(此裝置不是強制)

作用：

1）為防止異物插入梯級與圍裙板之間的間隙，造成對人員傷害；

2）防止梯級跑偏與梳齒錯位，造成設備的損壞；在上、下水平段圍裙板的背面裝有安全開關，當圍裙板凹陷變形時，使安全開關動作當前42頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置梯級塌陷保護裝置安全開關撥桿當前43頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置毛刷保護裝置當前44頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置

7、扶手帶入口異物保護

在扶手帶的上、下入口處設有安全開關；作用：在有異物隨扶手帶卷入入口時，使安全開關動作；8、扶手帶斷帶保護裝置作用：在自動扶梯在運行中若出現(xiàn)扶手帶斷裂時，使扶梯停止運行，避免造成嚴重事故；所以要求扶手帶需有：破斷載荷應有不小于25KN的證明；否則應設置斷帶保護裝置；感測扶手帶的張緊。當前45頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置扶手帶入口保護裝置當前46頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置扶手帶斷帶保護裝置當前47頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置9、梯級缺失保護裝置

在梯路上設有安全開關；作用：在梯級缺失時，使安全開關動作；10、非操縱逆轉保護裝置作用：此裝置使扶梯在梯級、踏板或膠帶改變規(guī)定運行方向時自動停止運行，避免造成嚴重事故；自動扶梯的“逆轉”,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。扶梯滿載上行工況發(fā)生逆轉，容易造成下跌、滾落、擠壓、踩踏事件，是自動扶梯事故中危害最大的一種。當前48頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置梯級缺失保護開關當前49頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置

機械式非操縱逆轉檢測裝置

安裝在梯級鏈輪上，上行的自動扶梯發(fā)生逆轉變?yōu)橄滦袝r，安全開關動作，切斷安全回路，有附加制動器時同時切斷附加制動器電源。下行時該開關由下行接觸器副觸點短接。當前50頁，總共69頁。（四）自動扶梯的安全裝置11、驅動鏈斷鏈保護裝置

在驅動鏈上設有安全開關；作用：在驅動鏈斷鏈或過分伸長時，使安全開關動作；驅動鏈斷鏈保護裝置當前51頁，總共69頁。（五）自動扶梯的啟、停操作

1、扶梯的啟動分為手動啟動和自動啟動1）手動啟動----應用鑰匙開關操作；應在無人（空載）下啟動；2）自動啟動---依靠光電信號或觸點開關信號啟動；

光電信號應在梳齒前至少1.3m；觸點開關應在梳齒前至少1.8m；

2、停止運行停止運行的方式：有手動和自動兩種1）手動停止---同樣用鑰匙開關操作；也必須在空載下停止；2）自動停止---啟動自動停止信號到扶梯運行停止必須有一定延時，時間至少為工作分支整個運送時間加10秒；

3、緊急停止

在扶梯出現(xiàn)故障或緊急情況時，使扶梯停止；