进博会核心展馆自动扶梯制动试验结果分析

王齐刚

（上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062）

2023 年11 月5 日至10 日，以“新时代 共享未来”为主题的第六届进博会在国家会展中心全面恢复线下举办，作为一个超大型且持续周期较长的国际性展会，参展企业众多、签约展区面积超36 万m2，进博会举办期间将面临超大客流量。展会前，上海市市场监督管理局发布《第六届中国国际进口博览会市场监管服务保障工作实施方案》，方案要求统筹协调使用单位、维保单位、检验机构和监管部门等各方力量，深化前五届进博会特种设备安全保障工作机制和经验做法，加强展会前的保障性检验和安全评估工作，保障电梯在展会期间的平稳运行。

作为进博会的核心展馆，国家会展中心内运行着202 台同一品牌的自动扶梯，这些自动扶梯经过近10年的使用，零部件存在不同程度的磨损和老化，而制动装置的磨损会直接影响电梯的制动性能进而威胁自动扶梯的运行安全。进博会开展期间人流量大，运行时间长，严苛的使用环境对自动扶梯的制动系统的稳定性提出了更高的要求。为了有效检验和评估自动扶梯的整体制动性能[1]，特种设备安全保障工作组经过前期调研和充分论证后，根据GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》（以下简称《规范》）和TSG T7005—2012《电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯与自动人行道》（以下简称《检规》）的要求，开展了自动扶梯的有载制动试验，并跟踪督促维保单位完成制动系统调整或维修，确保展馆内的自动扶梯制动能力可靠有效。

1 自动扶梯有载试验

1.1 试验过程

为了验证极端条件下自动扶梯的驱动主机、电气控制系统的可靠性及制动器的有效制动能力[2]，《检规》中要求自动扶梯在监督检验时应进行有载制停距离测试，主要用于模拟自动扶梯在带载情况下突然出现应急停梯情况，测试自动扶梯制动系统能否有效、稳定的制停。自动扶梯有载试验的过程和要求主要来源于《规范》相关条款，具体实施过程如下：

1）测量自动扶梯梯级名义宽度z1（见图1）；根据梯级名义宽度确定单个梯级制动载荷k（见表l）。

表1 自动扶梯单个梯级制动载荷的确定

图1 梯级名义宽度

2）测量最大可见梯级高度h（见图2）及自动扶梯提升高度H（见图3）。

图2 最大可见梯级高度

图3 自动扶梯提升高度

3）根据《规范》的要求计算可见梯级数量n和有载试验所需载荷G，见式（1）、式（2）。

4）将试验载荷G均匀分布在上部2/3 的可见梯级上（见图4），向下启动自动扶梯，一旦进入正常运行立即切断电源，测量制停距离，并判定其是否符合《检规》中制停距离的要求（见表2）。由于现场自动扶梯名义速度均为0.50 m/s，故制停距离范围为0.20 ～1.00 m。

表2 自动扶梯的制停距离

图4 有载试验载荷分布

1.2 试验结果

现场对202 台自动扶梯进行制停距离测试试验，分别记录空载试验和有载试验情况下的制停距离，并判断试验结论；对于试验结论为不合格的自动扶梯，采取整改或更换零部件的措施后重新进行相关试验，记录制停距离结果并判断其是否符合《检规》要求，相关试验结果汇总见表3。

表3 自动扶梯的制停距离试验结果

2 试验结果分析

2.1 试验数据分布及分析

以空载试验制停距离为水平轴，以有载试验制停距离为垂直轴，绘制202 台自动扶梯的制停距离离散数据点分布图，如图5 所示。

图5 自动扶梯制停距离（空载-有载）分布

将分布图中离散的数据点划分为A、B、C 三个区域，根据《规范》相关条款得出以下推论：

1）区域B 所属自动扶梯制停距离合格，区域A所属自动扶梯因有载试验制停距离过大（大于1.00 m）而判定为不合格，区域C 所属自动扶梯因空载制停距离过小（小于0.20 m）而判定为不合格。

2）特殊地，自动扶梯D 有载试验和空载试验制停距离均偏大（大于1.00 m）。

3）对数据点的整体拟合所得趋势线E 可知，有载试验制停距离与空载试验制停距离处于整体正相关趋势[3]，即空载试验制停距离可以在一定程度上反映有载试验制停距离的范围，该趋势对检验机构通过空载制停距离试验去判定整体制动能力状况有一定参考价值[4]。

4）根据《检规》要求，自动扶梯的制停距离测试需在监督检验时进行有载试验，定期检验受试验条件的限制仅需进行空载试验。但对于保证自动扶梯制动能力的目的来看，两个试验同等重要。同时，制动能力的减弱是一个动态的过程，因此提前发现制动装置的隐患并及时调整、修理对自动扶梯的运行安全则非常重要[5]，这就需要检验人员能够在自动扶梯定期检验中的空载测试中获取更多的信息。从分布图来看，一般情况下定期检验中仅进行空载试验时，若制停距离小于0.20 m（即对应于区域C）检验人员会判定自动扶梯为不合格，则隐患排除；值得引起注意的是，如果空载试验制停距离在0.60 ～1.00 m 之间，根据《检规》要求该制停距离是合格的，但该自动扶梯有很大概率在有载试验中落于分布图中的区域A，自动扶梯在有载情况下制动能力很可能不足，因此这时候需要引起维保单位的重视，及时确认制动能力是否减弱造成风险，并采取措施来消除隐患。

2.2 制停距离不合格原因分析及对策

●2.2.1 区域C

区域C 对应的自动扶梯空载试验制停距离过小主要由维修人员对制动装置调整不到位所致。因本次制动试验持续时间近3 周，现场维保人员在发现前期部分试验结果不合格后，调整了剩余自动扶梯的制动装置再进行制停距离测试，这个过程中部分自动扶梯因调整不到位导致空载试验数据不合格。制停距离过小则说明其制停减速度很大，在人员乘用时可能会因紧急制停导致人员摔倒、挤压或踩踏。该区域内自动扶梯经维保人员调整制动间隙螺栓后制停距离已符合《检规》要求。

●2.2.2 区域A

区域A 对应的自动扶梯有载试验制停距离过大则主要是制动能力减弱所致。一方面，在自动扶梯长期的高强度使用过程中，制动轮与制动闸瓦间因摩擦表面产生异常磨损，导致制动间隙不匀或变大，摩擦系数变小，制动能力下降[6]。此类问题专业技术人员根据现场情况通过调整制动间隙、更换制动闸瓦或调整制动弹簧力等方法来满足制动性能的要求。另一方面，自动扶梯驱动主机的三角皮带张紧力或驱动链张紧力异常等因素对制停距离也会产生影响[7]，如果确认为此类原因，则需要按要求进行针对性部件的检查和调整。

●2.2.3 自动扶梯D

自动扶梯D 在初次试验过程中，空载试验制停距离和有载试验制停距离均超过《检规》允许值，后经多次间隙调整和部件排查后测试结果也无法满足要求，故建议维保单位拆解制动装置，可以发现摩擦盘存在明显磨损，且分布不匀。进一步地，将摩擦盘划分为8 个区域，用游标卡尺（精度0.02 mm）分别测量其各区厚度，并与其标准厚度进行对比（见图6）。

图6 制动装置的拆解

测量所得各区数据见表4。

表4 制动器摩擦盘厚度

制造单位工艺文件显示，该型自动扶梯制动器摩擦盘标称值为19.00 mm，当任何区域厚度磨损至16 mm 需立即更换，而摩擦盘间隙调整应在0.4 ～0.7 mm 之间。根据表4 数据可以看到，摩擦盘整体磨损尚在设计范围内，但该摩擦盘存在磨损不匀的现象，其中区域4、区域5、区域6 磨损明显比其他区域严重，这造成了制动装置的间隙始终无法调整至满足工艺文件要求，导致最终的制动能力不符合要求。同时，磨损不匀的成因非常复杂，例如安装工艺不到位或是其他连接部件的影响等，这些因素会造成制动能力减弱趋势的加快，带来不可估量的风险，故针对该梯建议维保单位更换新的摩擦盘，并督促其监控该梯修理后的运行状况。若仍存在摩擦不匀的现象需要采取进一步措施。

3 结论

1）对核心场馆内的自动扶梯开展了空载和有载情况下的制停距离测试，验证了极端条件下自动扶梯的驱动主机、电气控制系统的可靠性及制动器的有效制动能力，保障了展会期间自动扶梯的稳定运行。

2）通过对试验数据离散分布图的分析可知，维保人员调整不当造成制停距离过小（区域C）和零部件磨损造成的制停距离过大（区域A）是两种主要的不符合《检规》的情况，可通过调整制动间隙、更换摩擦部件等方式解决制停距离的问题。

3）对空载试验制停距离和有载试验制停距离的数据点趋势拟合表明，二者存在正向关联，空载试验制停距离在0.60 ～1.00 m 之间时，有载试验制停距离极大可能处于不合格区域，这对检验人员在定期检验中对制动能力减弱趋势的判断有一定的意义。