自动扶梯结构原理 演示文稿

1、自动扶梯与自动人行道基本结构原理山东省电梯检验员培训资料自动扶梯与自动人人行道2013年10月山东特检临沂分院 陈同江自动扶梯与人行道发展史1892年，乔治.韦勒(G.H.Wheeler) 发明了移动楼梯(moving stairway) 并有与现在类同的活动扶手带（但需加油），其重要性可与奥的斯发明的安全钳相媲美。1899年，杰斯.雷诺(Jesse.Reno)发明了用木梳结构制成运动踏面的倾斜式（30）“自动人行道”， 但出口无梳齿板，并于1900年将样机设于纽约市的高架火车站1899年，西伯格(C.D.Seeberger)购买了韦勒的活动扶手专利，且与奥的斯公司合作制造了两台世界上最早的梯

2、级式自动扶梯。otis将该词登记了商标。一直延续到1930年.1920年，扶梯中组合了水平梯级、梳齿板及免润滑的扶手带等新专利， 从而使扶梯真正的实用化，此后的两年中otis就销售了350多台1930年出现了金属材料梯级1950年出现了玻璃扶手支承的自动扶梯我国第一台自动扶梯、上海自动扶梯厂、1959年、北京火车站自动扶梯1、机器与自动扶梯的定义机器：GB/T15706.1 机械安全对机器的定义：由若干个零部件组合而成，其中至少有有一个零件是可运动的，并且有适当的机器致动机构、控制和动力系统等。它们的组合具有一定应用目的，如物料的加工、搬运或包装等。自动扶梯：GB16899对自动扶梯的定义：带

3、有循环运动梯路向上或者向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。属性由上述两个定义的比较可知，自动扶梯就是一种机器。自动扶梯定义:自动扶梯是由一台特种结构型式的链式输送机和两台特殊结构型式的胶带输送机所组合而成，带有循环运动梯路，用以在建筑物的不同层高间向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。运载人员上下的一种连续输送机械。自动扶梯优缺点:自动扶梯是一种连续输送机械， 与间歇工作的电梯比较，具有如下优点：输送能力大，每小时可输送4500-13500人；能连续运送人员；当停电时或重要零件损坏停车时，可以暂作普自动扶梯（3.1.9）通扶梯，让人员上下；和自动人行道（3.1.19）定义说明自动扶梯和自动

4、人行道是机器，即使在非运行状态下，也不能当作固定通道使用不需井道，在建筑上不需附加构筑。缺点:但自动扶梯也有速度慢、造价较高等缺点。自动扶梯分类:按驱动的型式分有链条式和齿条式。按梯级宽度分有1000mm,800mm和600mm. 按提升高度分有小高度3-6m，中高度6-20m，大高度20m以上。按倾斜角度分有30，35，27.3。按运行速度分：当倾斜角度30时，不超过0.75m/s;当倾斜角度30而35，不超过0.5m/s，且提升高度不超过6m。按设置方法分：单台型，单列型，单列重叠型，并列型， 交叉型等。按使用场合和受载情况分： 普通型（轻型）；公共交通型（重型）: 1）基本使用特征a)

5、属于一个公共交通系统的组成部分，包括出口和入口处；b) 每周运行140h，且在3h内，持续负载不少于0.5h，其载荷应达到100%的制动载荷2）设计要点a)、金属结构挠度=1/1000L b)、应有附加制动器c) 、3到4个的水平梯级d) 、最小曲率半径R2.6m,R 2.0m第一节:驱动装置和机房驱动装置的作用是将动力传递给梯路系统及扶手系统。一般由电动机、减速器、制动器、传动链条及驱动主轴等组成。按驱动装置在自动扶梯的位置可分为端部驱动装置和中间驱动装置两种。端部驱动装置以链条为牵引件，又称链条式自动扶梯。小提升高度自动扶梯使用内机房，在提升高度相当大时或特殊要求时，端部驱动自动扶梯装在自

6、动扶梯的中部，以牵引齿条为牵引件，又称为齿条式自动扶梯。中间驱动自动扶梯不需要内、外机房，而将驱动装置装在自动扶梯梯路中部的上、下分支之间。见图一、端部驱动装置端部驱动装置是常用的一种驱动装置。驱动机组通过传动链条带动驱动主轴， 主轴上装有两个牵引链轮、两个扶手驱动轮、传动链轮以及紧急制动器等。梯级链条（也叫驱动链或牵引链）上面装有一系列梯级，由主轴上的牵引链轮带动。图11-2 图11-3，图11-5凡是驱动机组与梯级链轮之间的传动不是由轴、齿轮等来完成，也就是不是使用啮合传动来完成时，从安全角度考虑，自动扶梯在紧急状态下的制动作用在驱动轴上是必要的，也就是紧急制动器应该装在驱动主轴上。驱动主

7、机的电源应由两个独立的接触器来控制，接触器触头应串联在供电电路中， 如果停止运行时，接触器任一主触头未断开，则应不能再启动。工作制动器与梯级、踏板的驱动装置之间的连接应优先采用轴、齿轮、多排链、两根或两根以上的单根链条等非摩擦传动元件。二制动系统自动扶梯的制动系统包括：工作制动器和附加制动器。1.工作制动器一般装在电动机高速轴上， 在动力电源或控制电源失电时，能使自动扶梯经过一个几乎是匀减速的制停过程使其停止运行，并保持停止状态。见50页图工作制动器应使用常闭式的机电制动器，其控制至少应有两套独立的电气装置来实现，这些装置还应能中断驱动主机的电源， 如果扶梯停车以后，电气装置中任一个没有断开，

8、则扶梯将不能重新启动。若能用手动释放制动器,必须由手持续力才能保持制动器的松开状态.有载工况的制动载荷是按自动扶梯的梯级宽度Z1来确定每个梯级的载荷：Z10.6m 时 为 60kg； 0.6mZ10.8m时为90kg；0.8mZ11.1m时为120kg；自动扶梯的常用的工作制动器有：块式制动器、带式制动器和盘式制动器。块式制动器的制动力是径向的，制动块是成对作用的，制动时制动轮轴不受弯曲载荷。带式制动器其制动摩擦力是依靠张紧的钢带，在制动轮上的压力产生的，在钢带内侧衬有摩擦衬垫。带式制动器构造简单、紧凑、包角大，但正反向运转时的制动力矩不相等，而且制动时对制动轮轴有较大的弯曲载荷。目前是自动扶

9、梯中常用的制动器。盘式制动器是一种新型制动器，其制动力是轴向 的，制动力矩的大小可以按制动块数的多少而定。1 附加制动器：当工作制动器和梯级、踏板之间不是用非摩擦元件（如轴、齿轮、多排链、两根及以上的单根链条）传动时； 工作制动器不是标准规定的机-电式制动器；自动扶梯提升高度超过6m以及公共交通型的自动扶梯都应设置附加制动器。附加制动器应为机械式并利用摩擦原理，使具有制动载荷的自动扶梯减速，并使其保持静止状态。附加制动器应在自动扶梯速度超过额定速度的1.4倍之前和在梯级、踏板改变其规定运行方向时动作。在动作时应强制切断控制电路，使工作制动器也同时动作。图11-6三机房目前我国大部分自动扶梯和驱

10、动装置都设在扶梯的上端部，所以机房一般都设在扶梯上部的金属结构内也称驱动站。在控制屏宽度（不能小于0.5m）的前方应有一个自由空间，其深度不小于0.8m；在需对运动部件进行必要的维修和检查的地方， 应有一个底面积至少为0.5m0.6m的自由空间。三停止开关与照明若在机房（驱动站）内未设符合规定的主开关，则必须设停止开关。停止开关应是手动的、双稳态的、有清晰的永久性的转换位置标志并符合安全出点要求。停止开关应能切断驱动主机电源，并使工作制动器制动。若在金属结构内，应有手提工作灯，并符合安全技术规范的要求第二节：梯级与梯级驱动一、梯级梯级是供乘客站立的特殊结构形式的四轮小车各梯级的主轮轮轴与梯级链

11、活套在一起，这样可以做到梯级在上分支保持水平，在下分支进行翻转。梯级有整体式和组装式两种。整体式由铝合金整体压铸而成其精度高，自重轻，加工速度高，正在逐渐取代组装式梯级。组装式梯级由踏板、踢板、撑架等部分拼装组合而成，重量大，精度差，是压铸能力较小时的产物，将逐渐被梯级的几何尺寸包括：梯级宽度、梯级深度也就是踏板深度、主轮与辅轮基距、轨距也就是主轮间距和梯级间距。标准要求： 梯级的宽度（自动扶梯的名义宽度）不应小于0.58m且不超过1.1m；梯级的深度应不小于0.38m；在运行中上下两个梯级踏面的距离（梯级高度）不应超过0.24m。二、梳齿板为了确保乘客上、下自动扶梯的安全， 必须在自动扶梯进

12、出口处设置梳齿前沿板，它包括前沿板、梳齿板、梳齿三个部分。图11-111、前沿板前沿板上表面就是地平面的延伸。为保证乘客安全，高低不能发生差异。它与梯级踏板上表面的高度差应80mm。2、梳齿板梳齿板的一般支撑在前沿板上，另一边作为梳齿的固定面。它的水平倾角10。梳齿板的结构应为可调式，以保证梳齿的啮合深度6mm。3、梳齿梳齿的齿应与梯级的齿槽相啮合，齿的宽度不小于2.5mm，端部修成圆角，做成在啮合区域不至于发生夹脚等危险情况的形状，它的水平倾角不超过40。梳齿的强度既要能承受乘客脚踏、脚踏等载荷， 又要低于踏板齿的轻度。当异物卡入时，产生不影响正常啮合的变形，否则梳齿的齿发生断裂。梳齿是易损

13、件，要求更换安装方便。三、梯级驱动自动扶梯梯级的驱动有链式驱动和齿条驱动两种，在我国绝大部分是采用链式驱动。即梯级每侧用不少于一根钢质链条驱动，每根链条的安全系数应不小于5.1.节距是梯级链条的主要参数。节距愈小，工作愈平稳，但是关节愈多，自重愈大，价格愈高，而且关节处的摩擦愈大。反之，节距愈大，自重愈轻，价格愈便宜。2. 驱动主轴：装驱动链轮由一对驱动链轮、扶手驱动链轮、与减速器相连的多排滚子链的链轮等组成。3. 张紧装置张紧装置的作用：使自动扶梯的驱动链条获得恒定的张力，以补偿在运转过程中链条的伸长。目前大多数自动扶梯采用压簧张紧装置。第三节扶手装置扶手装置是供自动扶梯乘客扶手用的。同时也

14、构成自动扶梯载客部分的护壁。扶手装置由护壁板、围裙板、内、外盖板、斜角盖板、扶手带及传动系统等组成。一、护壁板护壁板分成透明和不透明两种，透明的护壁板一般用6mm的钢化玻璃制成，适用于小高度自动扶梯；不透明的护壁板一般用为1-2mm的不锈钢材料制成，适用于大、中高度自动扶梯。二、围裙板、内、外盖板、斜角盖板围裙板一般采用1-2mm的不锈钢材料制成，它与梯级的单边间隙4mm，两边间隙之和7mm。三、扶手支架在护壁板上方支持扶手带的金属支架称为扶手支架。四、扶手带它是边缘向内弯曲的封闭型橡胶带制品，外层是丁腈橡胶层，中间层是多股钢丝或薄钢带，里层是帆布或锦轮丝制品。这种扶手带既有一定的抗拉强度，又

15、能承受上万次的弯曲。图11-15五、扶手带传动系统扶手带的带速与梯级的速度应保持同步。扶手带与梯级为同一驱动装置驱动，通过驱动主轴上的双排驱动链轮将动力传递给扶手带驱动轴上。扶手带驱动方式目前有两种：一种为直线亚带式，另一种为大包轮圆弧压带式。六、扶手装置与相邻区域的尺寸及强度等要求1、在0.5m长得扶手带上垂直施以900N的均布力时，扶手装置的任何不见不应产生永久变形、断裂或位移。2. 护壁板应有足够的强度和刚度，在表面任何部位垂直施加一个500N的力于25cm的面积上，不应出现大于4mm的凹陷和永久变形。3. 围裙板应十分坚固，在最不利的部位，垂直施加1500N的力于25cm的面积上，凹陷

16、不应大于4mm，也不应有永久变形。 4.扶手装置朝向梯级的一面应是光滑的。压条或镶条的凸出高度不应超出3mm,且不允许装在围裙板上。 5.护壁板的间隙不应大于4mm,接缝边缘应呈圆角或倒角。 6.围裙板应十分平滑，接缝应是对接缝。内盖板的接缝也应使勾绊的危险将至极小。第四节梯路导轨和金属结构自动扶梯梯路导轨系统包括主轮和辅轮的全部导轨、反轨、反板、导轨支架及转向壁等。梯路是个封闭的循环系统，分成上分支和下分支。上分支用于运输乘客，是工作分支；下分支是返程分支，非工作分支。见图11-19为了使乘客顺利登梯，梯级在上分支必须保证下列条件：（1） 梯级踏面在上分支各个区段应严格保持水平，且不绕自身轴

17、转动。（2） 梯级在直线区段内各梯级应形成阶梯状。（3） 梯级在上、下曲线段，各梯级应有从水平到阶梯状态的逐步过渡过程。（4） 相邻两梯级间的间隙，在梯级运行过程中应保持恒值，它是保证乘客安全的必备条件。（5） 梯路的下分支，由于不载客，上述条件可以不作要二、转向壁辅轮终端转向导轨做成整体式的，即为转向壁。三、金属结构自动扶梯金属结构的作用在于安装和支承自动扶梯的各个部件、承受各种载荷以及将建筑物两个不同层高的地面连接起来。自动扶梯的金属骨架都采用焊接方法进行拼装， 其焊接的变形量和焊缝质量至关重要。四、自动扶梯的支承为避免扶梯运行的振动与噪声在建筑内传播，自动扶梯的金属结构与建筑物不应直接接

18、触，一般用隔振的材料进行隔离。第五节控制与安全保护一、自动扶梯和自动人行道的控制1、启动和投入使用：（1）开关启动：应只能由指定人员才能操作的一个或数个开关开实现。开关应为钥匙操作或拆卸手柄开关或可锁护盖式防误操作开关，开关的位置应能在操作前看到整个自动扶梯或人行道。开关应有明显的运行方向标记。（2）自动启动：利用光束、触点踩踏、感应等方法启动时，必须在使用者走入梳齿相交线之前启动。由光束控制时，光束应设在梳齿相交线前至少1.3m处；由踏触点控制时，触点应设在梳齿相交线前至少1.8m处。自动启动的运行方向应预先确定，并有明显、清晰可见的标记。2. 正常停止运行：（1） 所有停止运行装置应通过直

19、接切断主电流，来使自动扶梯和人行道停止运行。（2） 开关操作：应与启动是同一开关，在操作前应保证扶梯与人行道上无乘客。（3） 自动操作：必须保证在最后一位启动自动启动装置的乘客已离开自动扶梯或人行道才能自动停止运行，一般为预期乘客输送时间再加上10秒。3.紧急停止运行：（1）人工操作紧急停止运行：在自动扶梯和人行道和出入口附近明显而且易于接近的位置应设置红色的紧急停止装置。紧急停止装置应符合安全触点的要求，并能防止误动作释放。对提升高度超过12m的自动扶梯和使用区段 长度超过40m的自动人行道应增设附加急停装置， 并保证急停装置之间的距离对自动扶梯不超过15m；对自动人行道不超过40m。（2）

20、自动（故障）紧急停止运行：在下列情况自动扶梯或自动人行道应自动停止运行：电气故障：无控制电压；电路接地；过载。 不安全运行状态；超速和非操纵的运行方向逆转；直接驱动梯级、踏板的元件断裂或过分伸长；驱动装置与转向装置间距缩短；梳齿板处有异物卡住；无中间出口的多台连续自动扶梯或人行道中有一台停止运行；扶手带有异物卡入；梯级或踏板下陷将不能保证在出入口与梳齿板啮合；公共交通型的自动扶梯或人行道扶手带断裂等。电气故障时通过电器如接触器、空气断路器，热继电器等的保护功能能使自动扶梯或人行道停止运行。发生不安全运行状态时，由安全触点或安全电路来切断主电流使自动扶梯或人行道停止运行。4.自动扶梯或人行道停止

21、运行后，必须重新启动。紧急停止运行后应先检查并消除故障，再对非自动复位的安全装置进行复位， 才能再行启动。能自动启动的自动扶梯与人行道在人工操作急停装置后，若有监控装置能确认在运行区域内已无人和物时， 则在有使用者进入控制区时，仍可自动启动。5.转换运行方向：不能再运行中转换方向，只有当自动扶梯或人行道处于停车状态，并符合启动的条件时，才能进行转换运行方向的操作。6.检修控制：自动扶梯或人行道应设置便携式手动操作的检修控制装置， 其电缆长度至少应为3m。在各驱动站和转向站内至少应装设一个供便携式检修控制装置使用的检修插座。检修插座的设置位置，应能使检修控制装置在自动扶梯或人行道的任何位置操纵。

22、检修控制装置的操作装置应能防止误动作，并包括一个停 止开关。检修操作时应用手持续按压操作装置才能保持自 动扶梯或人行道的运转，开关上应有明显的运行方向标记。在使用检修控制装置时，其他启动装置均不起作用，安全 开关和安全电路仍有效。当同时连接一个以上的检修控制 装置时，或者都不起作用，或者必须同时动作才能起作用。二、安全保护装置当自动扶梯或人行道发生可能造成事故的不安全状态时， 就要靠安全保护装置或触点使自动扶梯或人行道停止运行。按标准必须设置一下的安全装置：1.紧急制动的附加制动器：在传动链断裂和超速及非操纵 改变规定运行方向时动作，使自动扶梯或人行道停止运行。2.速度监控装置：在自动扶梯或人

23、行道运行速度超过额定速度1.2倍时动作，使自动扶梯或人行道停止运行。图11-23所示是速度监控装置的一种。与制动轮2同时轴装有飞轮1在飞轮下面装有磁块3.另有脉冲上，与开关相联。装在底架飞轮轴转动时，磁块产生脉冲，就能控制速度。当自动扶梯速度高于额定速度1.2倍之前或低于额定速度时立即停车。速度监控装置也有用离心式的。3.梯级链异常保护装置（见图11-14）：图11-14 中梯级链1靠压簧2张紧。当链条过分伸长、缩短或断裂时，滑块向后或向前移动，碰块3也随之移动，使安全开关动作，从而断电停机。4.梳齿异物保护装置：一旦有异物卡阻梳齿时， 梳齿板1向后或向上移动，利用一套机构，使拉杆2向后移动，

24、从而使安全开关3动作，达到断电停机的目的。见图11-24.5.扶手带进入口安全保护装置见图11-25，一旦有异物从扶手带1经过毛刷2进入进入口时，碰到板3，板3利用杠杆原理放大行程后触及安全开关4，使开关动作，达到断电停机的目的。6.梯级下沉保护装置梯级是载人的重要部件，一旦发生支架断裂、主轮破裂、踏板断裂等现象时，会造成梯级下沉故障，将发生重大人身伤亡事故。如同11-26所示，一旦发生故障，下沉部位碰及检测杆1，使检测杆摆动带动轴2 旋转一个角度，轴上的凹块3也随之旋转一个角度，伸入凹块的安全开关4的触动动作，从而达到断电停机的目的。7.扶手带断带保护装置公共交通型的自动扶梯或人行道，制造厂

25、商没有提供扶手带破断载荷不小于25kN的证明时，则应设置断带保护装置，在扶手带断裂时，使自动扶梯或人行道停止运行。图11-27为断带保护装置示意图。扶手带1 正常运行时压在电气安全开关的滚轮2上， 一旦发生断带，扶手带松弛位移，滚轮向上弹起使触点动作，将自动扶梯或人行道停下来。电气故障时通过电器如接触器、空气断路器，热继电器等的保护功能能使自动扶梯或人行道停止运行。发生不安全运行状态时，由安全触点或安全电路来切断主电流使自动扶梯或人行道停止运行。8.裙板保护装置如图11-28所示，自动扶梯正常工作时，裙板2与梯级4间保持一定间隙，单边不大于4mm，两边之和不大于7mm。为保证乘客乘行自动扶梯的

26、安全，在裙板的背面安装C 形钢，离C形钢一定距离处设置开关。当异物进入围裙板与梯级之间的缝隙后，裙板发生变形，C形钢也随之移动，达到一定位置后，碰击开关1，自动扶梯立即停车。9.除以上的安全保护装置外，有些设施如：梯级的黄色边框和安设在围裙板上的安全刷（见图11-29）对乘客有警告作用，对防止事故也有一定的作用。见孙老师77-7910.机械防护装置：在驱动站和转向站内，如果转动部件易接近和对人有危险时，应设置有效的防护装置。特别是下列部件：a 转动轴上的键和螺栓；b 传动机构的齿轮、链轮、链条、皮带等；c 电动机的主轴伸出部分；d 外露的限速器；e 要在内部进行维修工作的驱动站和转向站内的梯级和踏板转向部分。f 手轮、制动盘类的光滑圆形部件应部分涂成黄色。第六节自动人行道简介自动人行道是近年为解决决定场所的交通而设计的，60年代国外才相继投入使用。我国目前主要安装在机场和一些大型商场和超市，以解决大量人员，尤其是携带物件的交通问题。自动人行道的倾角为0-12。以前推荐可至15，但考虑到安全要求只允许