自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道防逆轉(zhuǎn)保護(hù)分析研究

東芝電梯（沈陽）有限公司 遼寧沈陽 110168

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平的提高，自動(dòng)扶梯在許多大型商場、超市、機(jī)場、地鐵等公共場所的大量使用，自動(dòng)扶梯已成為這些公共場所必備的運(yùn)輸工具，對自動(dòng)扶梯超速和非操縱逆轉(zhuǎn)保護(hù)功能的檢測一直以來都是行業(yè)的棘手問題，沒有通用的檢測方法，檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)時(shí)針對不同的自動(dòng)扶梯往往要采用不同的檢驗(yàn)方法，對相同型號的扶梯，不同的檢驗(yàn)人員也往往會(huì)采用不同的方法。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)扶梯；自動(dòng)人行道；防逆轉(zhuǎn)保護(hù)

1導(dǎo)言

自動(dòng)扶梯“逆轉(zhuǎn)”是指自動(dòng)扶梯在運(yùn)行中非人為的改變其運(yùn)動(dòng)方向的一種現(xiàn)象，自動(dòng)扶梯無論是上行還是下行，都有可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。我國GB 16899-2011《自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道制造與安裝安全規(guī)范》中已對超速和非操縱逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置明確提出了要符合可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)（PESSRAE）的要求，但在用的很多自動(dòng)扶梯的超速和非操縱逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求不符，且存在一定的設(shè)計(jì)缺陷，因此需要在日常維護(hù)保養(yǎng)和定期檢驗(yàn)中對自動(dòng)扶梯的超速和非操縱逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和驗(yàn)證，才能保證扶梯的安全運(yùn)行。

2扶梯逆轉(zhuǎn)事故的危害

所謂自動(dòng)扶梯逆轉(zhuǎn)事故是指自動(dòng)扶梯在正常運(yùn)行過程中，因機(jī)械或電氣故障等原因，其運(yùn)行方向發(fā)生改變而引發(fā)的事故。它的發(fā)生可能造成乘客跌落、撞擊、擠壓、踩踏等情況，從而可能導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害事故。因自動(dòng)扶梯多安裝在公共場所，事故所造成的社會(huì)影響非常大，往往成為社會(huì)輿論關(guān)注的焦點(diǎn)。

3扶梯逆轉(zhuǎn)事故的原因分析

通過對扶梯逆轉(zhuǎn)事故的分析，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致扶梯逆轉(zhuǎn)的原因有很多種，主要包括：扶梯本身的逆轉(zhuǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)缺陷是主要原因，也有檢驗(yàn)、維保、使用、管理等方面的問題。

3.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有主傳動(dòng)系統(tǒng)和扶手帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，自動(dòng)扶梯的運(yùn)行是驅(qū)動(dòng)主機(jī)輸出的動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)鏈和主傳動(dòng)鏈輪傳輸?shù)街鱾鲃?dòng)系統(tǒng)和扶手帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這些傳動(dòng)部件均承受力，其中受力較大的是連接和固定這些傳動(dòng)件的零部件，如驅(qū)動(dòng)主機(jī)固定螺栓、驅(qū)動(dòng)鏈鏈接銷、梯級鏈的鏈接銷等，這些部件一旦斷裂或松脫，傳動(dòng)部件就會(huì)無法控制，還有扶手帶的驅(qū)動(dòng)力不足、斷裂等，均會(huì)影響自動(dòng)扶梯的安全運(yùn)行。

3.2驅(qū)動(dòng)主機(jī)的固定螺栓斷裂或松脫

驅(qū)動(dòng)主機(jī)通過固定螺栓安裝在上桁架機(jī)房內(nèi)主機(jī)座上，自動(dòng)扶梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)和驅(qū)動(dòng)主機(jī)傳輸動(dòng)力的影響，當(dāng)固定螺栓的強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求，或未增加止動(dòng)墊圈固定，在長時(shí)間的運(yùn)行中，可能會(huì)產(chǎn)生斷裂或松脫。例如北京地鐵發(fā)生的自動(dòng)扶梯事故，據(jù)北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局認(rèn)定事故直接原因也是因固定零件損壞，使驅(qū)動(dòng)主機(jī)發(fā)生偏移，驅(qū)動(dòng)鏈脫落，造成扶梯下滑。

3.3驅(qū)動(dòng)鏈、梯級鏈的磨損或斷裂

驅(qū)動(dòng)主機(jī)通過驅(qū)動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)鏈輪，主傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)梯級鏈，這些傳動(dòng)部件承受拉力，在自動(dòng)扶梯長期運(yùn)行的過程中，疏于維護(hù)保養(yǎng)，特別在自動(dòng)潤滑系統(tǒng)油泵不供油或供油不穩(wěn)定，自動(dòng)扶梯處于失油狀態(tài)下運(yùn)行，都會(huì)造成梯級鏈、驅(qū)動(dòng)鏈嚴(yán)重磨損，甚至斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。梯級鏈嚴(yán)重磨損，也導(dǎo)致梯級運(yùn)行的擺動(dòng)。

3.4梯級下陷

自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行時(shí)，梯級前滾輪和后滾輪作用于導(dǎo)軌上，保持梯級踏面的水平。若梯級滾輪存在制造缺陷或在長期運(yùn)行梯級滾輪磨損、剝離、龜裂，而引起梯級滾輪外形尺寸的變化，導(dǎo)致梯級不能與梳齒板的嚙合（參見國標(biāo)G B16899-2011中5.7.2.5條）。或因?yàn)椴豢深A(yù)見的誤用搬運(yùn)重量大于規(guī)定的載荷作用在梯級上，也可能導(dǎo)致梯級和導(dǎo)軌變形，而導(dǎo)致梯級不能與梳齒板的嚙合。

3.5扶手帶驅(qū)動(dòng)裝置故障

自動(dòng)扶梯中扶手帶的運(yùn)動(dòng)大都設(shè)計(jì)成利用摩擦力來驅(qū)動(dòng)，大體可分為兩種類型：直線壓輥式傳動(dòng)和曲線壓帶式傳動(dòng)。引起扶手帶驅(qū)動(dòng)裝置故障的原因較多，有安裝、維護(hù)保養(yǎng)、制造等原因。

3.5.1扶手帶打滑或斷裂

自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行時(shí)，扶手帶與梯級同步運(yùn)行（運(yùn)行速度相對于梯級實(shí)際速度的允差為0%～+2%）。倘若扶手帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力不足，將難于保證扶手帶與梯級的同步運(yùn)行，引發(fā)扶手帶打滑現(xiàn)象，造成自動(dòng)扶梯乘客的失穩(wěn)或跌倒。導(dǎo)致扶手帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力不足，最主要的原因是扶手帶驅(qū)動(dòng)裝置的壓緊力不足，引起驅(qū)動(dòng)扶手帶的摩擦力不足。由于自動(dòng)扶梯長期運(yùn)行，或維護(hù)保養(yǎng)工作不到位，都會(huì)引起扶手帶的老化、磨損，而導(dǎo)致扶手帶斷裂可能，也會(huì)造成自動(dòng)扶梯乘客的失穩(wěn)或跌倒。

3.5.2扶手帶驅(qū)動(dòng)力失效

對于曲線壓帶式傳動(dòng)，壓帶裝置在安裝過程中的安裝誤差，可能將影響三個(gè)壓緊滾輪的旋轉(zhuǎn)中心線不平行和扶手帶與多楔帶的接觸面不能完好貼切，致使得多楔帶在隨扶手帶運(yùn)行中，從壓緊滾輪脫落，扶手帶失去驅(qū)動(dòng)力。

對于直線壓輥式傳動(dòng)，扶手帶驅(qū)動(dòng)裝置在安裝過程中，由于桁架焊接變形誤差，安裝調(diào)整不到位，鏈條與鏈輪有咬邊現(xiàn)象，隨自動(dòng)扶梯的運(yùn)行，可能致使扶手帶驅(qū)動(dòng)鏈或傳動(dòng)鏈脫落，特別在鏈條潤滑不足或沒有潤滑的條件下，更容易發(fā)生。制造缺陷也是導(dǎo)致鏈輪軸類零件斷裂的主要原因。

4防逆轉(zhuǎn)保護(hù)的具體要求

4.1人為動(dòng)作開關(guān)法

人為動(dòng)作電氣開關(guān)，用鑰匙開自動(dòng)扶梯，觀察扶梯是否能運(yùn)行。這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單快捷，缺點(diǎn)是適用范圍窄，僅僅適合于采用機(jī)械原理設(shè)計(jì)的超速或者逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置的檢驗(yàn)，不適用測速原理設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置；其次是該方法只能實(shí)現(xiàn)定性檢測，不能定量檢測。機(jī)械式超速保護(hù)裝置原理（如圖1所示）與垂直電梯的限速器類似，憑借自動(dòng)扶梯超速時(shí)，甩塊在離心力的作用下撞擊電氣開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)功能。

圖1機(jī)械式超速保護(hù)裝置示意圖

通常在檢驗(yàn)時(shí)，人為的動(dòng)作電氣開關(guān)后，用鑰匙開啟扶梯，扶梯不能啟動(dòng)，就認(rèn)為扶梯的超速保護(hù)功能合格了。這種方法的局限性是只能驗(yàn)證電氣開關(guān)的好壞，以及電氣開關(guān)是否能斷開安全回路，并不能驗(yàn)證扶梯在速度到達(dá)名義速度1.2倍前，該速度限制裝置能否切斷扶梯的電源。有這樣的可能，超速保護(hù)裝置的電氣開關(guān)是完好的，但是由于開關(guān)調(diào)整不當(dāng)或超速保護(hù)動(dòng)作整定值校調(diào)不當(dāng)導(dǎo)致扶梯超速時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作。筆者遇到過類似情況，如超速保護(hù)裝置的電氣開關(guān)功能完好，但是超速保護(hù)裝置的甩塊被油污卡死，不能觸發(fā)開關(guān)動(dòng)作。

圖2所示的是比較常見的一種機(jī)械式逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置。

圖2機(jī)械式逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置示意圖

4.2盤車法

很多檢驗(yàn)人員采用反向盤車法來驗(yàn)證扶梯逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置的有效性，優(yōu)點(diǎn)是比較直觀，缺點(diǎn)是操作麻煩，有些扶梯沒有盤車裝置或空間，而且只適用于機(jī)械式逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置和部分具有方向判別的傳感器式保護(hù)裝置。其次還容易引起誤判，把電機(jī)電源線拆除后，用鑰匙開扶梯，扶梯電氣系統(tǒng)很可能因?yàn)闄z測到電機(jī)開路而啟動(dòng)保護(hù)（尤其有變頻器驅(qū)動(dòng)的扶梯，變頻器能檢測到輸出開路），這并非是扶梯的逆轉(zhuǎn)保護(hù)功能起作用，而檢驗(yàn)員很