浅谈自动扶梯与自动人行道的非操纵逆转保护

2016-11-22刘佳明

中国设备工程 2016年15期

关键词：自动扶梯梯级扶梯

刘佳明

（江苏省特种设备安全监督检验研究院江阴分院，江苏江阴 214434）

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浅谈自动扶梯与自动人行道的非操纵逆转保护

刘佳明

（江苏省特种设备安全监督检验研究院江阴分院，江苏江阴 214434）

随着社会的不断进步，为了增加出行的方便性，在一些公共场合，比如说商场、地铁站、火车站、飞机场等，都普遍安装了自动扶梯或者自动人行道。这些自动扶梯或者自动人行道都被当作为公共交通工具来使用。当人流量的过大而发生超载或者制动器的保养不到位时，可能引发自动扶梯或者自动人行道逆转事故，这些事故让我们不得不考虑逆转保护动作的有效性，从而避免此类事故的发生。

自动扶梯；自动人行道；逆转保护

1 自动扶梯非操纵逆转的概念

在过去的这些年，自动扶梯和自动人行道出现故障的情况时有发生，安全性问题也引发了社会的关注。自动扶梯在向上运行过程中突然转为下行，且并非人为操作所致，易出现严重后果。事故是由自动扶梯的非操作逆向保护装置失灵所致。由此可见非操作逆转保护装置在交通系统中的重要性。

自动扶梯、自动人行道是人们生活中常用的交通工具，非操作逆转保护装置在自动扶梯和自动人行道的运用可确保人民群众生命财产安全，让大型场所的交通秩序变得更有序，确保公共交通合理运行，有效控制逆向运行事故的发生概率。所以对于了解操纵逆向保护装置，掌握正确的保养方法是非常重要的。

自动扶梯与自动人行道的“非操纵逆转”，指的是当自动扶梯与自动人行道在正常的运行情况下由于非人为改变而导致自动扶梯与自动人行道的运动方向发生改变的一种状况。

自动扶梯与自动人行道无论是上行还是下行，都有可能会发生非操纵逆转的意外，所有工况情况下，自动扶梯与自动人行道满载上行条件下发生非操纵逆转意外的可能性比较高，容易造成乘坐自动扶梯或自动人行道的人员跌倒、摔落、挤压，从而导致严重的群体踩踏事件，这一危害是自动扶梯与自动人行道的各类事故中对乘客的危害最大的一种。

2 非操纵逆转保护的设置要求

由于前述，非操纵逆转保护装置成为自动扶梯与自动人行道的保护装置中的一个非常重要安全保护装置，对于非操纵逆转保护装置的检测也成为了检测工作中的重点之一。只要非操纵逆转保护装置出现了各种不合格的情况，那么整个自动扶梯或者自动人行道都是不合格的。在国标GB16899-2011《自动扶梯与自动人行道的制造与安装安全规范》中对于非操纵逆转保护装置有着下面的一些具体的要求：（1）自动扶梯和α≥6°的倾斜式自动人行道应当设置一个保护装置，能购使得自动扶梯和自动人行道在梯级、踏板或胶带改变规定运行方向时自动停止运行。（2）该非逆转保护装置动作后，只有通过手动将故障复位，并且只有通过操作开关或通过操作检修控制装置才能使自动扶梯或自动人行道才能重新启动。即使电梯电源发生故障或临时恢复供电，这个保护装置的故障锁定须始终保持一个有效状态。

3 导致自动扶梯或者自动人行道的非操纵逆转事故发生的风险源

3.1 机械机构方面的风险源

导致自动扶梯或自动人行道发生逆转的机械机构方面的主要风险源有：（1）自动扶梯或者人行道上行时严重超载，导致电动机的力矩不足，从而发生逆转现象；（2）减速箱齿轮啮合失效；（3）制动器的动作不可靠，或者失效，从而导致逆转；（4）驱动传动装置与梯级链轮之间的使用皮带进行传动，而皮带发生打滑导致了逆转。（5）梯级或踏板驱动链条发生断裂导致了逆转。

3.2 电气动力方面的风险源

在正常情况下，电网提供的电压U是稳定的，过电机的电流I也是可以满足扶梯运行的，但在某些非正常情况下电网提供的电压或者电流可能会产生较大波动，导致扶梯欠电压或者欠电流运行，此时电机无法输出足够的动力矩，也就导致了自动扶梯或自动人行道的逆转运行发生。自动扶梯或自动人行道的安全电路或者制动器控制回路发生短路或者断路等故障，不能够有效的对扶梯进行控制、保护、制停等，从而导致自动扶梯或自动人行道的逆转。

4 常见的非操纵逆转保护装置

GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中对扶梯非操纵逆转的保护是通过非操纵逆转保护装置和附加制动器来实现。

4.1 非操纵逆转保护装置

自动扶梯与自动人行道非操纵逆转保护装置主要有光电式防逆转装置和机——电式防逆转装置两类。（1）在采用机——电式防逆转保护装置中，将一根金属连杆固定在开关架上，连杆的一端设置在开关架上的两个微动开关之间，而另一端设置在梯级驱动轮的棘轮大链上。当自动扶梯或自动人行道处于上行状态时，棘轮因此而处于逆时针旋转的状态，同时也使得该金属连杆以固定轴为中心，连杆的另一端压在其中一个微动开关上。控制系统通过检测两个微动开关所处的工作情况，以此来判断自动扶梯或自动人行道是否处于一个非操纵逆转危险状态，从而能够进一步采取相应的应对措施，断开自动扶梯或自动人行道的驱动电机电源，与此同时进行一个紧急制动。（2）采用光电式防逆转保护装置中，主要使用自动扶梯或自动人行道的速度监控部件以及一个测速原理从而起到非操纵逆转保护的效果。若自动扶梯或自动人行道的运行速度小于额定速度的80%或者大于额定速度的120%时，自动扶梯或自动人行道的控制系统将输出控制信号通过制动系统的动作，从而使自动扶梯或自动人行道停止运行。

4.2 附加制动器

国标GB16899-2011中要求：在以下任何一种情况下，自动扶梯或倾斜式自动人行道应该设置一只或多只附加制动器，如图1所示，这类的附加制动器须直接作用于梯级、踏板或胶带驱动系统的非摩擦元件上（单根链条不能认为是一个非摩擦元件）：（1）自动扶梯或自动人行道的梯级、胶带驱动轮或踏板和工作制动器之间不是通过轴、齿轮、两根或两根以上的单根链条、多排链条连接的。（2）自动扶梯或自动人行道的工作制动器不是符合国标规定的机-电式制动器的情况的。（3）自动扶梯或自动人行道的整体提升高度超过6m的情况下，自动扶梯与自动人行道的附加制动器在下列任何一种条件情况下都必须发挥作用。（4）在运行速度超过自动扶梯或自动人行道额定速度的1.4倍之前。（5）在自动扶梯扶梯梯级、自动人行道踏板或胶带改变它们所规定运行方向时。

图1 “日立”品牌采用的一种形式

在自动扶梯与自动人行道上，之所以会发生非操纵逆转的事故，主要是因为：（1）在设计的时候没有按照实际情况来设置适合的非操纵逆转保护装置。（2）已经安装的保护装置没有安装正确或者位置不合理，起不了保护作用。（3）在日常监测维保中，没有用心去监测保养，导致很多的问题没有能够得到解决。（4）日常的使用中，自动扶梯与自动人行道的乘坐秩序没有相关的人员来进行指导，疏通。