自动扶梯防逆转保护措施分析

摘要：自动扶梯逆转是指自动扶梯在运行的过程中，非人为原因出现运动方向改变的情况。文章根据自动扶梯逆转情况，对自动扶梯工作原理和分类进行了介绍，并对自动扶梯运行过程中持续逆转风险的主要原因进行了探讨，提出了自动扶梯防逆转保护措施。

关键词：自动扶梯；防逆转；保护措施；逆转事故；电气因素；机械装置 文献标识码：A

中图分类号：TH236 文章编号：1009-2374（2016）21-0073-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.035

自动扶梯逆转主要指的是自动扶梯在运行的过程中，非人为原因出现运动方向改变的情况，自动扶梯在上行或者是下行的时候都可能会发生逆转的情况。自动扶梯逆转事故中，出现逆转概率最高的情况为自动扶梯上行时，且在满载运行的状况下。自动扶梯上行且满载运行的时候，如果发生逆转就会导致非常严重的后果。自动扶梯安全事故中，导致危害程度最大的类型就是出现逆转现象，会引起比较严重的踩踏、挤压和跌落

事故。

1 自动扶梯工作原理和类型

自动扶梯是一种固定的电力驱动装置，能够循环运行，可以向上或者是向下倾斜为乘客提供运输服务，主要的构成部分包括安全保护装置、控制装置、扶手系统、梯路系统和驱动装置，是一种机电一体化的机器设备。自动扶梯根据驱动装置的安装位置，分中间驱动和端部驱动，比较普遍的是端部驱动，它的驱动系统主要包括五个部分，即驱动、传动链条、制动器、减速器和电动机。驱动主轴工作的时候，主要是依靠传动链条来实现，主轴上面的梯级链条和牵引链轮将动力传输给梯级。向扶手胶带传递动力的主要是依靠扶手驱动轮实现，扶手系统和梯路系统为乘客提供扶手和站立。依据自动扶梯的功能来设置控制系统，从而实现对自动扶梯的全面管理。在自动扶梯可能发生安全隐患的时候，安全保护设备会起到较好的作用，能够阻止扶梯继续运行。自动扶梯如果按照承载和使用情况来进行划分，可以分为公共交通型和普通型两种类型。

2 自动扶梯逆转的原因

2.1 电气因素

自动扶梯工作的时候，假如电网出现失压、断相或者是错相的情况都有可能导致驱动力矩不足或者是电机出现反转，此时自动扶梯在上行时就会出现逆转的现象，这样的状况比较易于发生在自动扶梯满载上行的状态下。控制系统装置或者是低压元件一旦发生短路或者是断路的情况，自动扶梯控制系统就无法发挥有效作用，就会导致自动扶梯出现逆转的情况。

2.2 机械装置

机械装置失效导致的逆转现象比较复杂。自动扶梯的零件出现损耗以后，会导致扶梯在运行的时候发生异常情况，比如动力全失或者是不足，进而导致自动扶梯出现逆转的情况。如果传动装置或者驱动装置一旦发生断裂、松动的情况，都会导致自动扶梯出现动力缺失或者不足，从而造成自动扶梯出现逆转。制动装置的部件在生产、安装或者运输的时候，一旦发生严重磨损，就会导致部件不符合使用标准，从而使自动扶梯在运行的时候出现问题，进而造成自动扶梯出现逆转的情况。除此以外，自动扶梯在运行的时候，一旦发生超载的情况，就会使逆转的几率不断上升，自动扶梯的危险系数也会跟着不断升高，自动人行道和扶梯倾角的夹角不断增加，也会导致逆转危险系数不断升高。

3 自动扶梯防逆转保护方法

3.1 电气装置

电气装置发生如下故障以后，假如没有办法进行排解，可能会给自动人行道和自动扶梯造成危险故障：（1）电压下降；（2）电压消失；（3）中断导体；（4）电路接地出现问题；（5）晶体管、电容器以及电阻器等元件出现断路或者是短路，导致功能或者是参数值发生变化；（6）继电器或者是接触器的可动衔铁不能较好闭合；（7）继电器或者是接触器的可动衔铁不能较好地断开；（8）触点不能较好断开；（9）触点不能较好闭合。

3.2 零部件

自动人行道和自动扶梯的所有零部件必须要满足以下要求：（1）电气和机械的结构一定要合理，尺寸符合设计要求，使用的制作材料要满足强度要求；（2）做好维修保养工作，当零部件磨损达到一定程度的时候，一定要及时地对零部件进行更换。

3.3 驱动传动装置

使用非摩擦元件来连接胶带、踏板或梯级驱动装置和工作制动器，比如可以使用两根以上的单根链条、多排链条、齿轮和轴等。

3.4 胶带、踏板以及梯级的驱动装置

对于踏板和梯级的链式驱动装置来说，必须要满足如下要求：需要使用两根以上的钢质链条来对梯级进行驱动，梯级的两侧要确保有一根链条存在，每根链条的安全系数要保持在5以上；对于胶带的滚筒驱动来说，一定要满足如下要求：胶带接头和胶带的安全系数要大于5。当胶带、踏板和梯级驱动形式的安全系数和运行功能与上述的所有规定相吻合以后，可以使用其他的驱动方式来进行工作。

3.5 工作制动器

对自动人行道和自动扶梯加设工作制动系统，使其具有匀减速的停止过程，同时满足停止状态的工作制动要求。在制动系统动作的时候，不得出现延迟的情况。当控制电路失电或者是动力电源失电的时候，制动系统应立即动作。

3.6 非操纵逆转保护装置

自动扶梯应设置非操纵逆转保护装置，当胶带、踏板和梯级的运行方向突然发生改变的时候，就会自动停止进行。

3.7 附加制动器

3.7.1 倾斜式自动人行道和公共交通型自动扶梯应设置附加制动器，一般在胶带、踏板或者是梯级驱动系统的非摩擦元件上设置附加制动器，其中单根链条不可以被当作是非摩擦元件。首先，胶带、踏板或者是梯级驱动轮与制动器之间应优先选用非摩擦传动原件，如使用两根或两根以上的单排链条、多排链条、齿轮和轴进行相互连接；其次，工作制动器不可以使用非机-电式制动器；最后，倾斜式自动人行道的有效区段要保持在40m，自动扶梯的高度要保持在6m。

3.7.2 对于倾斜式自动人行道和公共交通型自动扶梯来说，当倾斜式自动人行道的有效区段低于40m，自动扶梯的高度小于6m的时候依然需要加设附加制

动器。

3.7.3 拥有制动载荷的自动人行道或者是自动扶梯在加设附加制动器以后，可以使其速度得到有效的减速停止。

3.7.4 最好使用机械式的附加制动器。

3.7.5 在速度高出额定速度1.4倍以前或者是胶带、踏板以及梯级规定的运行方向被改变的时候，附加制动器可以较好地发挥作用，在动作刚要进行的时候，控制电路应强制断开。

3.8 额定速度与倾斜角度

自动扶梯额定速度与倾斜角度之间的要求主要表现为如下两点：（1）倾斜角度为30°的时候，额定速度应该保持在0.7m/s；（2）倾斜角度大于30°且小于35°的时候，额定速度应该保持在0.5m/s，自动扶梯运输的人数不可以超出设计的标准。

4 充分发挥驱动装置，保护装置和附加制动器的作用

驱动装置的主要构成部分包括工作制动器在其中，工作制动器是在减速器和电机中间进行安装的，有时也会安装在蜗杆轴或者是电机轴的末端。制动方式主要表现为三种形式，即盘式制动、软抱闸带式制动和块式制动。非操纵逆转保护装置通常安装在梯路或者是驱动装置上，主要包括两种形式，即光电式防逆转和机电式防逆转，详见图1所示。信号传感设备检测到非操作性逆转信号的时候，会将电源进行断开，借助附加制动器和工作制动器来停止自动扶梯运行。

附加制动器使用机械式的效果最好，当逆转信号或者是超速信号被监测元件监测到以后，机械动作元件就会被触发，从而使自动扶梯停止运行。通常情况下，会在主轴或者是梯级链轮上安装附加制动器，详见图2

所示。

5 结语

受多种原因的影响，自动扶梯会出现逆转的现象，要想对自动扶梯逆转现象进行较好的控制，防止出现安全事故，一定要严格按照如下标准来进行操作：在扶梯安装和制作的过程中，严格按照有关标准进行操作；维修保养部门需要严格按照说明书进行维修保养；检测机构一定要严格按照有关标准进行认真检测；政府部门要将宏观调控作用发挥好；乘客在使用自动扶梯的时候，一定要按照有关标准进行使用。

参考文献

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[2] 自动扶梯和自动人行道的制造和安装安全规范（GB16899-2011）[S].北京：中国标准出版社，2011.

[3] 吕英辉.自动扶梯或倾斜式自动人行道的防逆转保护[J].中国科技信息，2010，（15）.

作者简介：白植志（1979-），男，浙江温州人，温州市特种设备检测研究院助理工程师，研究方向：自动扶梯易发故障分析。

（责任编辑：王 波）