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1、.,自动扶梯及自动人行道 基本结构,北京市特种设备检测中心 王小轮,.,自动扶梯从驱动原理到结构和垂直电梯都有很大的差别; 其工作原理,其实就是一条链条式的循环传送带,属于强制式的驱动;所以一旦出现卡阻可能造成设备的损坏; 其工作的主要特点是:敞开式,所以间隙处异物的卷入是造成人身和设备损坏的主要危险; 现对自动扶梯的工作原理和基本结构,做简单介绍,讲四个内容: 1)自动扶梯工作原理 2)自动扶梯主要参数 3)自动扶梯基本结构 4)自动扶梯的检测,.,扶梯组成简图,.,一、自动扶梯工作原理,(一)自动扶梯传动原理 1、自动扶梯是由两组传送带组成: 一组是链传送带-由梯级链拖动的一串的梯级; 一
2、组是磨擦传送带-由传送胶带组成的扶手带; 2、两个传送带都由同一个“驱动主轴”拖动; 使两个传送带的线速度保持一致; 3、主机与驱动主轴之间的传动有两种: 一种是通过传动链传动,叫“非磨擦传动” (双排链或两根以上单链) 另一种是通过三角皮带传动,叫“磨擦传动” (皮带不得少于三根,不得用平皮带)。,.,一、自动扶梯工作原理,4、在“驱动主轴”上装有左右两个“梯级驱动链轮”和 一个“扶手带驱动链轮”; 左右两个“梯级驱动链轮”分别带动左右两条“梯级链” (也叫驱动链或牵引链); 一个个梯级就安装在“梯级链”上; 所以左右两条梯级链的长度必须一致,否则将造成梯级跑偏; 所以左右对应的两条链要进行
3、配对; 要求:在5000N的预紧力下,测量左右对应的两段链长, 误差 0.04mm; 这是自动扶梯的一个技术关键;,.,一、自动扶梯工作原理,.,(一)自动扶梯传动原理,5、驱动主轴上的扶手带驱动链轮带动扶手带摩擦轮, 通过摩擦轮与扶手带的摩擦,使扶手带以与梯级 同步的速度运行; 由于扶手带是通过摩擦传动,容易造成“丢速”, 这是自动扶梯的又一个技术关键;,.,(一)自动扶梯传动原理,.,(一)自动扶梯传动原理,.,(二)自动 扶梯电力拖动特点,1、自动扶梯的启、制动: 正常运行的起动和停止都是在空载下进行, (除紧急制动) 所以制动器及起、制动减速度的要求不如电梯; 2、自动扶梯的运行速度:
4、 运行速度低- 0.5m/s0.75 m/s; 3、自动扶梯运行过程,无需变速; (除节能运行),.,(三)自动扶梯的主要潜在危险,1、传送带的整体结构是敞开的, 周围的环境容易造成伤害; 2、运动部件的间隙对人体的夹持; 3、对人体的施力方向与人的重力方向不一致, 容易使人倾倒; 扶手带的线速度必须与梯级相同,或略大; 4、传动链的断裂; (包括传动链、梯级链、扶手带的断裂);,.,二、自动扶梯的主要参数,1、提升高度: 小高度6米以下; 中高度- 6 20 米; 大高度- 大于20 米; 2、倾斜角: 标准为 30 ; 当H 6m V0.5m/s 时 :倾角可 35; 当停梯时作楼梯使用,
5、倾角可为:27.3; 3、运行速度: 当倾角大于30时,V0.5m/s; 当倾角 30时,V0.75m/s; 4、梯级宽度: 名义宽度:600;800;1000; 实际梯级尺寸:宽度580 1100; 深度- 不小于 380; 高度- 不大于 240;(或210可作楼梯使用),.,二、自动扶梯的主要参数,5、水平梯级数: K型 n=2 用于 H6m V0.5m/s; M型 n=3 L 型 n=4 用于 H 大于6米,V大于0.5m/s 一般要求水平段的长度最少不小于800;(即至少 2个梯级) 当H6m 或 V0.5m/s 时,要求水平段至少为1200; (即至少3级) 6、运载能力: Q =
6、 Vm3600/0.4 m - 每梯级站立人数(与梯级宽度有关) - 满载系数 = 0.6(2-V) 按运载能力不同,分为:普通型、公共交通型 ;,.,三、自动扶梯基本结构,(一)驱动装置(主机) 1)作用:提供梯级和扶手带运行的动力; 2)驱动位置: 端部驱动(采用链传动)、 中间驱动(采用齿条传动) 3)结构:包括:电动机、减速器、制动器、 传动链、驱动主轴; A、电动机 一般采用深槽或者双鼠笼异步电动机,具有较大的起动转矩; 为降低起动电流,采用星三角起动,无需调速; 现在也有采用交流变频调速,主要为了节能。 在轻载或空载时采用低速; (在星三角中也可用星接降压运行),.,扶梯驱动站简图
7、,.,驱动装置,.,带式制动器,.,(一)驱动装置(主机),B、制动器 自动扶梯上的制动器有三种: 工作制动器; 辅助制动器; 紧急制动器; (1)工作制动器 主要用于扶梯停止运行时,提供制动力, 安装于减速器的高速轴上。 一般有两种形式:带式制动器、块式制动器;(均为常闭式) 工作制动器可能在扶梯运行中发生故障时动作,紧急制动; 紧急制动时的减速度,关系到乘客的安全; 因此,对动作时减速度必须有要求;,., 减速度的大小与扶梯运行的质量(空载或满载)有关, 而减速度的大小则 反映在制停的距离上; 标准规定: 在空载和有载下,扶梯下行时的制停距离: 当V=0.5m/s 制停距离: 0.2 1.
8、0m 当V=0.65m/s 制停距离: 0.3 1.3m 当V=0.75m/s 制停距离: 0.35 1.5m 这时的平均减速度约在:0.60.8 m/s2 制停距离的下限对应于空载质量;上限对应于满载质量; 所谓“满载”指:在2/3梯级上站满人,每人按60kg; 梯级宽600 -每级站1人; 800 - 每两级站3人; 1000 - 每级站2人;,.,(2)辅助制动器 与工作制动器起相同的作用,用于停梯时起保险作用, 尤其在满载下行时起辅助工作制动器作用; (在用户要求时才配置); (3)附加制动器 用于传动链突然出现断裂时,应使驱动主轴制停, 所以附加制动器应装在驱动主轴上,一般安装在驱动
9、链轮上。 附加制动器的结构: 附加制动器必须是机械式的, 常见有两种:盘式、块式;,.,附加制动器动作条件: a、运行速度超过额定速度的1.4倍时; b、梯级出现非操作的反向运行时(传动链断裂); *以下情况之一时,必须安装附加制动器: a)工作制动器和梯级、踏板或胶带驱动装置之间不是用轴、齿轮、多排链条或多根单排链条连接的; b)工作制动器不是符合GB16899规定的机电式制动器; c)提升高度大于6m。 d)属公共交通型的自动扶梯;,.,(一)驱动装置(主机),C、减速器 多数采用蜗轮蜗杆减速器 结构紧凑、运行平稳、但效率低; D、传动环节 非摩擦传动:多排链、双排链传动; 齿轮传动; 摩
10、擦传动:三角皮带传动(不得使用平皮带); E、驱动主轴 它是驱动的枢纽,在轴上装有一对梯级驱动链轮、 传动链轮和扶手带驱动轮; 在梯级驱动链轮上装有紧急制动器;,.,(二)梯路,梯路是自动扶梯的输送线路, 它主要包括:梯级与梯级链;导轨;上下转向壁; 1、梯路组成: 分为上分支和下分支; 上分支为工作分支, 下分支为非工作分支; 上分支由:倾斜直线段; 上下曲线段; 上下水平段; 上下园弧段组成;,直线段,上园弧段,上曲线段,梯级链张紧轮,上水平段,上分支,下分支,.,(二)梯路,2、梯级 是扶梯的主要承载部件; 结构- 踏板、踢板、支架、主辅轮; 分为:整体式和分体式; 梯级的宽度B : 5
11、80 B 1100; 梯级高度:不大于 240 踏板面与踢板面做成齿槽, 相互啮合,齿顶距不大于6; 主辅轮 - 是梯级的主要承载部件; 主辅轮的磨损和变形是影响扶梯运行质量的主要原因之一; 主轮- 梯级前端两轮,与梯级链连接; 辅轮- 梯级的后端两轮; 主、辅轮之间的距离称为:基距;分为:短、中、长;,踏板,踢板,辅轮,主轮,支架,.,.,.,(二)梯路,3、梯级驱动链(梯级链、驱动链、牵引链) 它是自动扶梯最重要的驱动部件;一般为套筒滚子链; 梯级链必须具有足够的强度: 每条链的安全系数不小于5; 梯级链必须有足够的尺寸精度; 同区段两根链长度偏差0.04; 梯级两侧同一区段的两根梯级链长
12、度公差应进行选配; 梯级链的节距可有多种:67.7; 100; 101.6; 135; 200; 梯级链的主要失效形式: 磨损和断裂; 磨损-造成链条过度伸长; 在下端站必须设张紧装置; 梯级链断裂,会造成断裂处以下部分的链条下滑和弯折造成事故 - 为此在链条上采取“防断链弯折”结构以及使用“压链反板”;,.,(二)梯路,4、导轨 自动扶梯上的导轨分为: 导轨;反轨;侧轨; 导轨:主轮导轨和辅轮导轨; 是梯级主轮与辅轮运行的受载导轨; 反轨:主轮反轨和辅轮反轨; 反轨在主、辅轮的上方,防止主;辅轮上跳; 侧轨:也叫主轮防偏侧轨; 作用是防止梯级跑偏,保证梯级顺利通过梳齿板; 要求侧轨与主轮侧面
13、的间隙:在水平段 0.5; 其它区段 1;,.,(二)梯路,主轮导轨与辅轮导轨的相对位置: 1) 在工作分支的倾斜直线段-主、辅轨在一个平面上; 2) 在工作分支的曲线段- 使梯级高度向水平段过渡,并使梯级踏板面保持水平状态; 3)在工作分支的水平段- 使各梯级踏板面在同一水平面,相邻两梯级间高低差不大于4; 4)在下分支 - 要避免梯级相挤压,主、辅轨应拉开距离; 5)转向壁-是主、辅导轨及反轨相衔接的地方;,.,.,(二)梯路,5、梯路上的空间与间隙 出入口畅通区纵深尺寸至少为:2.5m; 踏板上方的垂直净高不小于2.3m; 扶手带开口与支架间的间隙8; 扶手带外沿与墙壁间距不小于80;这
14、个尺寸至少保持到踏板上方2.1m; 相邻两扶梯的扶手带外沿距离不小于120; 扶手带在梯级踏板面以上垂直高度不小于0.9m;最高不大于1.1m; 扶梯入口处的水平段不小于800;(2个梯级) 速度大于0.5m/s 或 提升高度大于6m,水平段应不小于1200;(3个梯级) 在水平段相邻两个梯级的高度差4; 工作区段相邻梯级的间隙6; 踏板与两侧围裙板的间隙4;两侧间隙总和7; 梳齿与踏板面齿槽的啮合深度6;,.,(三)扶手装置,1、扶手装置的作用: 1)是人员站立位置的防护栏; 2)是保持人体上身的速度与梯级的速度一致; 2、扶手带的运行 依靠摩擦传动,有两种:直线压带式 和 园弧压带式; 3
15、、保证扶手的防护作用: 扶手的高度(距踏板面)不小于900,不大于1100; 玻璃护壁板-采用厚度不小于 6 的钢化玻璃, 玻璃间隙不大于4; 4、扶手带的速度: 扶手带的运行速度与梯级速度的同步偏差在 0+2% ; 5、断带保护装置: 扶手带的破断载荷应不小于25KN, 否则应设断带停止运行装置;,.,(三)扶手装置,.,(四)自动扶梯的安全装置,1、紧急制动的附加制动器 属机械摩擦式,安装于驱动主轴的驱动链盘上; 作用: 1)运行速度超过1.4倍额定速度动作; 2)出现非操作改变运行方向时动作; 附加制动器动作时,不要求达到工作制动器动作规定的 制停距离; 2、超速保护装置 安装于主机高速轴上(电动机飞轮); 作