陳雨翔

【摘要】自動扶梯一般是在商場、劇院、車站、圖書館等公共場所，然而自動扶梯逆轉(zhuǎn)事故在我國屢見不鮮，因此其安全可靠性受到人們的高度關(guān)注。本文主要對自動扶梯逆轉(zhuǎn)原因進行分析，并提出預(yù)防措施及檢驗方法。

【關(guān)鍵詞】自動扶梯;逆轉(zhuǎn)原因;防逆轉(zhuǎn)保護措施;檢驗

前言

自動扶梯主要由兩邊扶手和梯級系統(tǒng)構(gòu)成，包括電氣系統(tǒng)、梳齒板、扶手系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、梯路系統(tǒng)、桁架系統(tǒng)、梯路張緊等裝置，主要應(yīng)用在高度提升不大的建筑結(jié)構(gòu)上，如商場、劇院等。而自動扶梯的逆轉(zhuǎn)事故，通常是發(fā)生在扶梯滿載上行工況時，它容易造成乘客滾落、擠壓、下跌、踩踏等事件，嚴重威脅著人們生命財產(chǎn)安全。

一、自動扶梯的逆轉(zhuǎn)原因

造成扶梯逆轉(zhuǎn)的原因有很多，通過日常檢驗結(jié)果總結(jié)分析得出電氣及機械兩大原因：（1）電氣原因。供電電網(wǎng)錯相、斷相、失壓等造成的電機反轉(zhuǎn)或驅(qū)動力力矩不足，造成自動扶梯在上行發(fā)生逆轉(zhuǎn)，特別是在滿載上行工況時。低壓元件、裝置發(fā)生粘連、短路、斷路等故障，或接觸器、安全電路控制回路等發(fā)生的故障，使之失效，不能起到應(yīng)有的保護、控制、制停等作用，導(dǎo)致自動扶梯的逆轉(zhuǎn);（2）機械原因。減速機聯(lián)軸器損壞、傳動部件損壞、驅(qū)動鏈條脫落或斷裂而造成逆轉(zhuǎn);梯級鏈斷鏈時造成逆轉(zhuǎn);自動人行道或自動扶梯超負荷運行，造成驅(qū)動主機力矩不足而導(dǎo)致逆轉(zhuǎn);驅(qū)動裝置使用皮帶驅(qū)動梯級鏈輪，而皮帶發(fā)生打滑導(dǎo)致逆轉(zhuǎn);自動扶梯和自動人行道在正常工況運行時突然發(fā)生故障而導(dǎo)致急停，工作制動器或附加制動器未能提供足夠的制動力矩而導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)。

二、自動扶梯的防護要求及措施

在GB16899-1997《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》 中明確提出，從出廠到安裝的整個過程，均會存在逆轉(zhuǎn)風(fēng)險，為此針對性的提出了規(guī)范要求，并明確具體的預(yù)防對策。

（一）最大輸送能力符合要求

任意規(guī)格的梯級和踏板寬度，均要對應(yīng)其輸送能力和速度，確保自動扶梯處于最大輸送能力下（詳見表 1），若遠遠高出最大的輸送能力，扶梯就會因為在超、滿載的工作狀況下工作而發(fā)生逆轉(zhuǎn)的安全故障。

（二）扶梯傾斜角度相關(guān)的要求及措施

其傾斜角需要與其相對應(yīng)的名義速度，在標準中具有明確的規(guī)范：當小于或等于30°的時候，名義速度小于或等于 0.75m/s;當其在30°～35°時 ，名義速度則應(yīng)小于或等于 0.50m/s。

（三）對工作、附加制動器的要求與措施

根據(jù)相應(yīng)的標準規(guī)定，正確設(shè)定工作制動器，確保動力電源失電或控制回路電源失電時，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的制動操作。在將其應(yīng)用到具體的工作當中時，應(yīng)該確保扶梯的動作，能夠暢通無阻且無延遲性的問題與不足。在其制動的過程之中，應(yīng)該在其均勻減速的情況下，停止制動的過程，并始終保持到扶梯停止工作。因建筑結(jié)構(gòu)需要，自動扶梯的提升高度應(yīng)該控制在 6米以上;因為連接設(shè)計的差異，工作制動器和驅(qū)動裝置的連接并不運用多排齒輪鏈條等傳動元件;原因在于不同的形式結(jié)構(gòu)并沒有使用機電式的制動器設(shè)備;上述各類情形都應(yīng)該裝備至少一個附加制動器，在特殊的要求以及使用場合下，有可能會需要較多的附加類制動器。該類制動器結(jié)構(gòu)一般為機械式，動作可靠，即便設(shè)備的運行速度存在異常，即速度高于規(guī)定速度的倍數(shù)之前，或踏板、梯級運行動作方向與規(guī)定相反，都會發(fā)生相應(yīng)的改變，以此需要對負責(zé)控制的電路，做出強制斷開的操作，從而使裝備有正常載荷且向下運行的扶梯，出現(xiàn)顯著的制動停止效果。對于防逆轉(zhuǎn)保護裝置，應(yīng)該滿足以下要求：一是當梯級、踏板或者膠帶改變規(guī)定的運行方向時，防逆轉(zhuǎn)保護裝置應(yīng)該動作，使扶梯自動停止運行;二是防逆轉(zhuǎn)保護裝置動作時，應(yīng)切斷制動器回路和主電源回路。 扶梯發(fā)生非操縱逆轉(zhuǎn)時，可能會導(dǎo)致驅(qū)動鏈斷鏈。不同類型的防逆轉(zhuǎn)保護裝置的安裝位置不同，有的種類是在逆轉(zhuǎn)發(fā)生時驅(qū)動鏈不斷鏈的前提下才能有效動作，有的種類是要在驅(qū)動鏈斷鏈時才能有效動作。

（四）防護電氣故障的要求及措施

若不能及時排除以下任一類的電氣故障，則其本身就會存在危險。第一，動力電源發(fā)生故障，是指電壓缺失或降低等;第二，對金屬或?qū)Φ夭考慕^緣出現(xiàn)不同程度的損壞，或?qū)Ь€發(fā)生中途斷開的情況;第三，存在觸點不閉合、斷開的影響因素;第四，可動銜鐵不吸合或是不釋放的情況，經(jīng)常出現(xiàn)在繼電器與接觸器當中。第五，晶體管、電容器和電阻器等元件，發(fā)生短路、斷路的問題，亦或是性能參數(shù)出現(xiàn)變化。

（五）主要裝置的要求與措施

非操作逆轉(zhuǎn)保護裝置的設(shè)定，這是國際標準當中的一項強制性規(guī)定。之所以強制是為了保證乘客的人身安全，不會受到逆轉(zhuǎn)故障的影響。其防護要求與措施為當各個組成部分，由于異常情況的出現(xiàn)，而使得規(guī)定的扶梯運行方向發(fā)生改變時，該裝置動作就會自動停運。裝置驅(qū)動傳動裝置與工作制動器質(zhì)之間的連接，會應(yīng)用到多排齒輪鏈條以及各類軸承等無不需要摩擦的傳動元件;如果其連接會應(yīng)用到摩擦類元件，如三角傳動帶時，便需要有至少一個附加制動器需要被設(shè)置。自動扶梯應(yīng)用到的所有機械、電氣零部件的材質(zhì)強度，均應(yīng)滿足質(zhì)量安全規(guī)定，且不存在結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷。在日常使用過程中，應(yīng)加以維護和保養(yǎng)，維持其工作性能在最佳狀態(tài)下，對容易損壞的零部件，需要對其磨損的程度進行隨時觀察，并注意及時更換各個損壞的零部件。

三、自動扶梯防逆轉(zhuǎn)裝置的檢驗方法

（一）檢驗相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求

根據(jù)《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則》TSG T5002-2017、《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》GB 16899—2011，將扶梯非操縱逆轉(zhuǎn)保護的檢驗條款列為 B類項。在對其進行監(jiān)督和定期檢驗的時候，若是檢驗出其不合格，那么就會判定其整機都不合格。依據(jù)規(guī)范的要求，此類裝置需要滿足以下幾點：①防逆保護裝置可以使此類扶梯在運行方向發(fā)生改變時，自動停運;②其在動作時需要切斷主電源、制動器的回路，而且只可以進行手動的方式對故障進行鎖定與定位，并手動的對檢修與控制進行操作;③工作制動器的可靠制停，應(yīng)滿足各項安全技術(shù)規(guī)范的要求;④附加制動器需要具有可以發(fā)揮功能的效力，當發(fā)生逆轉(zhuǎn)且不是由操作引起的時候，其動作可以良好的實現(xiàn)剎車的緊急制停功能。

（二）防逆轉(zhuǎn)保護裝置的檢測

一般來說，扶梯的廠家及品牌不同，其設(shè)定的方式也明顯不同。為此，應(yīng)該對其設(shè)計應(yīng)用的原理進行剖析，并對其電氣的原理運行圖進行深入分析，從而判斷出其在工作方式與設(shè)計上是否符合國家的相關(guān)技術(shù)標準，然后對其性能進行檢測。針對不同的防逆保裝置的設(shè)置樣式，可以歸結(jié)出以下幾種檢驗檢測方法。

（1）逆轉(zhuǎn)防護裝置會應(yīng)用到工作制動器與速度監(jiān)控元件。使用制動器對設(shè)備的機械元件進行保護，速度元件則是對設(shè)備的電氣元件進行監(jiān)控。通過對扶梯的運行速度變化的控制情況，向工作制動器進行及時的反饋，從而使其動作不會出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)的問題。其檢測方式是使扶梯以額定的速度向上運行，調(diào)試員取消速度檢測信號，這個時候制動器應(yīng)發(fā)生可靠的動作，并減速制停扶梯。如果出現(xiàn)信號問題，就要及時開展信號采集開關(guān)的管理工作，通過科學(xué)的措施解決問題。在啟動扶梯之后，需正確開展測速裝置接收信號處理工作，更好地切斷安全回路系統(tǒng)，并在信號輸出的過程中，切斷制動器的主要電源結(jié)構(gòu)，使得扶梯能夠在危險的環(huán)境下停止運行。

（2）在防逆轉(zhuǎn)保護裝置實際檢測期間，針對驅(qū)動主機的進線進行摘除處理，利用手動盤車的通用檢測方式完成當前的工作。通常有以下兩種方法。①拆開驅(qū)動電機 380 伏電源接線端子，拆開兩條電源線，電梯處于正常運行狀態(tài)，給電梯向上運行指令，然后人為向下手動盤車，當電梯向下運行 50cm 時，防逆轉(zhuǎn)裝置起效制停扶梯。②拆開電箱找出驅(qū)動電機 380 伏電源接線端子，對調(diào)兩條電源線，電梯處于正常運行狀態(tài)，同樣給電梯向上運行指令，此時電梯向下運行，當向下運行 50cm 時，防逆轉(zhuǎn)裝置起效制停扶梯。

（3）在動力回路加設(shè)空氣開關(guān)，在下端梯級上裝載一定量的載荷。接通空氣開關(guān)，向上正常啟動扶梯，當載荷運行至接近上端時，斷開空氣開關(guān)，此時制動器仍保持張開狀態(tài)，當扶梯在載荷重力作用下減速至零時，再逆轉(zhuǎn)下行。通過觀察減速、零速、逆轉(zhuǎn)下行的全過程，制動器是否動作，制停扶梯。接通空氣開關(guān)正常啟動扶梯，應(yīng)不能重新啟動。如果現(xiàn)場不能提供載荷，可手動盤車也是可用上述檢測方法的。如圖 1 所示，在自動扶梯防逆轉(zhuǎn)安全裝置實際運行與設(shè)計的過程中，對具體工作內(nèi)容進行合理分析，并在安全管控的過程中提升整體管理工作效率與質(zhì)量，優(yōu)化管理工作方式與體系，提升整體系統(tǒng)的運行效率與質(zhì)量。

（4）附加制動器與電氣安全開關(guān)相結(jié)合的方式的工作原理為通過速度監(jiān)控元件或電氣安全開關(guān)，對扶梯運行的速度及方向變化進行監(jiān)控，以此對工作、附加制動器進行反饋，進而預(yù)防逆轉(zhuǎn)的發(fā)生，如圖 2 所示。其檢測方式是使扶梯以額定的速度向上運行，讓調(diào)試員對電氣安全開關(guān)進行手動操作，這個時候制動器應(yīng)發(fā)生可靠的動作，并減速制停扶梯。

（三）工作制動器制動力檢測

（1）根據(jù)規(guī)范需求完成對空載進行的實驗。在實驗這一過程當中，扶梯始終是以額定的速度，進行向下制動停止的試驗，確保制動停止具有一定的可靠性，而且其距離與最小值相接近。如果測出的數(shù)據(jù)非常接近最大的數(shù)值，則在其制動力上就存在著一定的風(fēng)險;（2）根據(jù)標準要求測試工作制動器，若滿載條件下的制動停止距離不多于最大值，那么則沒有風(fēng)險。

（四）附加制動器制動力檢測

附加制動器制動力檢驗過程中，應(yīng)人為設(shè)定工作制動器的“失效”，將總制動的荷載砝碼均勻設(shè)置于扶梯設(shè)備頂端的三分之二的梯級上面，再讓扶梯設(shè)備保持下向的工作運行，等待它達到額定的速度時，人為操作附加制動器，那么其運行的速度就會緩慢的減速直到停止。

四、結(jié)語

綜上所述，自動扶梯在各大公共場所中得到廣泛的應(yīng)用，同時自動扶梯逆轉(zhuǎn)事故時有發(fā)生，給安全帶來了一定的隱患。因此，在自動扶梯的應(yīng)用中，必須要做好防逆轉(zhuǎn)保護措施，在自動扶梯的日常運行中，做好維護檢查工作，確保自動扶梯防逆轉(zhuǎn)裝置的可靠運行，保障生命財產(chǎn)安全。

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