淺談自動扶梯的防逆轉保護裝置

摘要：防逆轉保護作為自動扶梯的主要安全裝置，是電梯檢驗及日常維護保養中非常重要的一部分。本文簡要介紹了防逆轉保護裝置的工作原理及常見的幾種類型，對防逆轉保護裝置的檢驗原理進行了粗略的描述。

關鍵詞：防逆轉保護裝置；安全裝置；檢驗；工作原理；類型。

1.前言

在現代社會和經濟活動中，自動扶梯已經成為城市物質文明的一種標志。自動扶梯是由一臺特種結構型式的鏈式輸送機和兩臺特殊結構型式的膠帶輸送機所組合而成，帶有循環運動梯路，用以在建筑物的不同層高間向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅動設備^[1]。目前隨著自動扶梯應用的不斷普及，特別在大型商場、地鐵以及火車站等公共場所已成為不可或缺的上下交通工具。

自動扶梯在日常使用中存在一些潛在的危險，其中自動扶梯逆轉倒溜可能造成大量人員傷害。近幾年，國內就發生多次自動扶梯倒溜事故，均造成多人受傷。如2006年，北京一商場搞促銷活動，大量的顧客瞬間涌入商場，結果造成自動扶梯超載運行，導致上行的自動扶梯逆轉變為下行，乘客在下出入口相互擠壓，造成多人受傷。2010年12月，深圳地鐵一號線國貿站自動扶梯上行時突然反轉運行導致十余名乘客受傷。2011年7月，北京地鐵4號線動物園站自動扶梯發生倒溜事故，導致一名男孩死亡，3人重傷，27人輕傷。

多次自動扶梯逆轉事故的發生，不得不引起我們的重視。我們需要提高對防逆轉保護裝置的重視，最大程度地排除可能導致事故發生的隱患，確保城市安全運行與人民生命財產不受損失

2.逆轉和防逆轉的概念及工作原理

2.1逆轉的概念

逆轉是指自動扶梯在非操縱情況下改變規定的運動方向。如當自動扶梯在上行時，若梯級驅動機構與主機失去聯系，梯級會在載荷和自重的作用下由向上運行變成向下運行，處于一種失控的狀態。

2.2防逆轉的概念

自動扶梯的防逆轉保護裝置是其安全保護裝置中重要的組成部分，當自動扶梯處于突然由上運行變成向下運行的失控狀態時，此時應有一種裝置起到切斷自動扶梯控制系統，并使其停止，這種裝置便是防逆轉保護裝置^[2]。附加制動器就是防逆轉保護裝置。

2.3防逆轉裝置安裝設置的要求

GB 16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》^[2]中第5.4.2.2和5.4.2.3條規定“自動扶梯和ａ≥6°的傾斜式自動人行道應設置一個裝置，使其在梯級、踏板或膠帶改變規定運行方向時自動停止運行。在下列任何一種情況下，自動扶梯和傾斜式自動人行道應設置一個或多個附加制動器：a）工作制動器（見5.4.2.1）與梯級、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鏈接的；b）工作制動器不是符合5.4.2.1.2規定的機-電式制動器；c)提升高度h12大于6m。附加制動器與梯級、踏板或膠帶驅動裝置之間應用軸、齒輪、多排鏈條或多根單排鏈條連接，不允許采用摩擦傳動元件構成的連接。附加制動器應能使具有制動載荷向下運行的中扶梯和自動人行道有效地減速停止，并使其保持靜止狀態，減速度不應超過1m/s²。附加制動器應為機械式的。”。因此，防逆轉保護裝置應為一個多重保護裝置，且是機械式的，相當于垂直電梯的限速器-安全鉗聯動保護裝置。

2.4防逆轉保護裝置常見類型及其工作原理

2.4.1采用接近式開關的防逆轉保護裝置

采用接近式開關的防逆轉保護裝置一般安裝在主機附近，利用測速原理，利用飛輪等能周期性通過的裝置經接近式開關接收信號，通過利用速度監控元件對扶梯運行速度的監控，來實現防逆轉的作用，其工作原理為速度信號采集、比較的一個過程 。

在自動扶梯發生逆轉時，主機將會從額定速度降為零速，然后再反向運轉。一般情況下，當扶梯的運行速度超出額定速度的20%時，即大于120%額定速度或小于80%額定速度，接近式開關動作，切斷制動器電源和主機電源，使自動扶梯停止運行。

2.4.2采用機械式防逆轉保護裝置

眾所周知，驅動機組通過傳動鏈條帶動驅動主軸，主軸上裝有兩個牽引鏈輪，梯級鏈條連接一系列梯級均由主軸上的牽引鏈輪帶動。因此當驅動系統發生傳動鏈斷鏈或從牽引鏈輪和傳動鏈輪脫落，使梯級與驅動系統失去聯系。若防逆轉保護裝置只是由測速元件來完成，雖然系統檢測到失速或逆轉，并使驅動系統失電，工作制動器動作，但此時驅動系統和梯級失去聯系，自動扶梯在梯級和負載重力的作用下仍向下移動。因此采用接近式開關的防逆轉保護裝置，只能在驅動鏈沒有發生斷鏈時有效動作。如果自動扶梯發生逆轉時，驅動鏈斷鏈，則接近式開關的防逆轉保護裝置將無法起到阻止自動扶梯逆轉的作用。

機械式防逆轉保護裝置則是由監控驅動鏈斷鏈情況的動作裝置和裝設在梯級、踏板或膠帶驅動主軸上的附加制動器構成。自動扶梯發生逆轉時，如果驅動鏈斷鏈，監控驅動鏈斷鏈情況的重錘將會下落，使棘爪卡入棘輪，自動扶梯制停。

2.4.3 采用機械-電氣聯動的防逆轉保護裝置

該防逆轉保護裝置由兩部分組成：運行方向檢測裝置和機械制停裝置。運行方向檢測裝置可通過加裝在梯級兩側的光電傳感器實時檢測梯級的運行方向和速度，當發生自動扶梯逆轉時，可通過輸出信號，一方面可使驅動系統失電，使工作制動器動作，另一方面可控制機械制停裝置動作，使得自動扶梯停止運行。

機械制停裝置可安裝在驅動主軸上，它由動作裝置和停止裝置組成。動作裝置受運行方向檢測裝置的控制；停止裝置是使牽引鏈輪停止的裝置，可采用盤式制動，當發生逆轉時，動作裝置通過控制摩擦片，利用摩擦原理使驅動輪和驅動主軸制停，并保持停止狀態。

3.防逆轉保護裝置的檢測方法

《自動扶梯和自動人行道監督檢驗規程》中規定，采用測速原理的防逆轉保護裝置，可采用切除信號來進行檢測。采用其他原理的可采用相應的檢測方法。

采用接近式開關的防逆轉保護裝置，可以通過從控制柜里摘掉信號線，或者直接摘掉信號開關來切除信號進行檢測。還可以通過撤掉驅動主機進線、手動盤車的通用檢測方法，即：斷開自動扶梯的主電源開關，拆掉電動機進線端的三相電源線，用絕緣膠布將線頭包好，然后合上主開關通電，將自動扶梯轉到上行方向，此時工作制動器處于得電吸合狀態，梯級（踏板或者膠帶）處于停止狀態，然后手動向下方向盤車，此時防逆轉保護裝置應當動作，切斷驅動主機電源使得制動器動作。

4. 結語

本文根據GB16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》關于設置防逆轉保護裝置的解釋，對防逆轉保護裝置的設置方法、工作原理以及檢測方法做了一些探討。為了避免自動扶梯逆轉事故的發生，檢驗人員應重視自動扶梯防逆轉保護裝置的檢測，以預防因故障或超載而導致逆轉事故的發生。

參考文獻

【1】朱昌明，洪致育，張惠僑。電梯與自動扶梯-原理、設計、安裝、測試【M】。上海：上海交通大學出版社，2004.

【2】毛懷新。電梯與自動扶梯技術檢驗【M】。北京：學苑出版社，2001.

【3】GB16899-2011 自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范.