自動扶梯向下運行制停距離和減速度的一種測量方法

陳陳 潔潔

（申龍電梯股份有限公司 蘇州 215211）

當自動扶梯在運行過程中出現異常或故障時，就必須對自動扶梯進行立即制停。為了保障正在自動扶梯上的乘客安全，GB 16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》對有載（空載）向下運行自動扶梯的制停距離和減速度作出規定。對不同名義速度的扶梯，其制停距離范圍也不同，最大不允許超過1.50m。而不管哪種名義速度，自動扶梯向下運行時，制動器制動過程中沿運行方向上的制停減速度不應大于1m/s2，原始減速信號應經過4.0Hz 兩階巴特沃斯濾波器濾波。但GB 16899-2011[1]沒有提供具體的測量方法。

TSG T7005-2012《電梯監督檢驗和定期檢驗規則--自動扶梯與自動人行道》中對自動扶梯制停距離有檢查要求，檢驗方法是:1）儀器測量；2）標記測量自動扶梯監督檢驗時進行有載制動試驗。但有載向下運行制停的減速度沒有提及。檢驗規則中同樣也沒有提及測量的工具和方法。為此本文對自動扶梯有載（空載）向下運行自動扶梯的制停距離和減速度的測試項目和測量方法進行討論。

1 測試項目

需要測量的物理量有制停距離和減速度兩個，分別是在自動扶梯空載或有（滿）載狀態下進行測量。而自動扶梯的制動系統有工作制動器和至少一個附加制動器組成。異常事件或故障導致制動器動作時扶梯狀態有正常速度、扶手帶欠速、扶梯超速和逆轉等多種情況。因此需要測試的項目有下行超速保護動作制停距離和減速度、上行逆轉保護動作制停距離和減速度、扶手帶欠速保護動作制停、正常速度時安全開關（如梳齒板安全開關、梯級下陷安全開關）動作的制停距離和減速度等。

2 測試方法

2.1 載荷大小和分布

自動扶梯有載下行制停距離和減速度的測試時，自動扶梯制動載荷的大小必須按照文獻[1]中5.4.2.1.3.1表2 的規定來確定，受載的梯級數量由“提升高度h3除以最大可見梯級踢板高度”求得。試驗時允許將總制動載荷分布在傾斜段上部2/3 的梯級上，下端水平段前留出約1/3 斜面，以便扶梯向下運行。

2.2 測量儀器

自動扶梯有載下行制停距離的測量使用卷尺或直尺，減速度的測量使用電梯乘運質量分析儀PMT，以及EVA-625 和EVA 電梯振動分析軟件。

2.3 傳感器的放置

為滿足制停距離的測試要求，傳感器一般放在傾斜段梯級的踏面上。因此需要有一個專門的支架來放置加速度傳感器，使測量的加速度方向與梯級運行的方向一致或反向。支架外形如圖1 所示，圖中“鎖緊螺絲1”用于將支架固定在梯級踏面上中間位置；“鎖緊螺絲2”用于固定傳感器與梯級踏面的角度，使加速度傳感器的x軸方向與梯級運行方向一致（與斜面平行）；調整加速度傳感器在梯級踏面中間位置后用“鎖緊螺絲3”進行固定；“鎖緊螺絲4”用于固定加速度傳感器。

2.4 制停開關

自動扶梯在帶負荷狀態下下行制停，都是因在運行中出現異常事件或故障而為。因此測試中應新增一個串接在安全回路中的安全開關作為制停開關。當該制停開關斷開時同時切斷制動器線圈的供電電流。制動開關應安裝在扶梯的斜面段位置，制停開關的動作應由固定安裝在梯級踏板上的擋塊撞擊引起開關斷開，從而使扶梯制停。

圖1 傳感器支架

3 測試方法

本章僅以下行超速（1.2 倍名義速度）保護動作來說明制停距離和減速度的測量方法，測試過程中應暫時將系統中的超速保護解除。

把測量儀器PMT 和加速度傳感器分別放置在靠近上端水平段斜面的梯級踏板上固定，加速度傳感應固定在踏板的中央，傳感器的x 軸方向與扶梯的下行方向（斜面）平行。制停擋板固定的位置應確保扶梯下行到制停開關時能打斷該開關，擋板與開關的間距約在500mm 左右。它們之間的位置如圖2 所示。

圖2 PMT、傳感器、擋板、開關的固定位置

由于測試是在“檢修”狀態進行，故設定自動扶梯的檢修速度值，確保能高于1.2 倍名義速度。如名義速度為0.5m/s 的，按1.2 倍計算是0.6m/s，設定值應略大于0.6m/s。調整制停擋板與制停開關之間的距離，使擋板與開關的間距約在500mm 左右。

因測量的是制停減速度，故需將儀器設置為“電梯（ELEVATOR）” 的“ 測 量 乘 運（MEASURE RIDE）”狀態，記錄時間為20s。當PMT 儀器記錄事件被觸發，隨即使用操作手柄控制，按住“下行”按鈕使扶梯向下運行。當制停擋板打斷制停開關時松開按鈕。扶梯減速停止后，此時制停擋板與制停開關的距離就是制停距離，可用卷尺測量。而PMT 記錄的文件“FT0901”就是扶梯下行減速運行的記錄數據。該數據可在EVA-625 軟件中將其導入，按照分析的要求進行單位設置后進行分析，以確定扶梯的有載下行速度和減速度是否符合標準中的要求。

4 討論

自動扶梯控制系統中有兩種類型的制動器，即工作制動器和附加制動器。因此檢測自動扶梯制動能力可分幾種情況，工作制動器單獨起作用時、附加制動器單獨起作用時、以及工作制動器和附加制動器都起作用時。

因此上面討論到的每一個測試項目都有三個子項目需要進行測量。按扶梯制停前的狀態有正常速度時制停、超速時制停、逆轉時制停這3 種。這樣一來就有9 種情況需要進行測試。

為了考慮緊急制停對乘客的影響，建議選擇工作制動器或附加制動器單獨作用時的超速制停、逆轉制停進行測試，即對4 種情況進行測量，每個子項目測試3 次。圖3 是某型號名義速度為0.5m/s、提升高度為8m 的自動扶梯按某國要求進行附加制動器單獨作用時，滿載下行超速制停減速度的測量數據曲線。該曲線顯示的最大速度是0.63m/s，減速度是0.873 m/s2，減速度未超過1.0m/s2的要求，對應的制停距離是0.9m，未超過1.0m 的規定要求。

圖3 某扶梯滿載下行超速制停數據

5 結束語

文獻資料中雖然都要求對自動扶梯空載和有載向下運行的制停距離和減速度進行測量，但沒有給出具體的方法。若不同廠家或檢驗單位采用不同的測試（量）方法，很可能使得測量的結果存在異議。規范測試（量）方法有利于相互交流和分析，有利于評判性能指標的統一性。

[1] GB 16899-2011 自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范[S].

[2] TSG T7005-2012《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯與自動人行道》[S].

[3] 王晨. 自動扶梯的非操縱逆轉保護[J]. 中國特種設備安全,2012，28(01):16-19.

[4] 李文鵬，等.自動扶梯附加制動器觸發開關的安裝位置[J]. 中國特種設備安全,2011，27（12）：19-22.

[5] 陳春潮，等.電梯限速器現場快速模擬試驗方法[J]. 中國特種設備安全,2011,27（12）：26-28.

[6] 李趙，等.對曳引與強制驅動電梯檢驗規則一些內容[J]. 中國特種設備安全,2011，27(08):50-53.

[7] 王寶強，等.曳引式電梯上行制動試驗的制動距離[J]. 中國特種設備安全,2013，29(09):24-27.