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自动扶梯的基础自动扶梯的参数自动扶梯的结构自动扶梯基础知识简介自动扶梯的基础一、定义1.GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道安装安全规范》带有循环运行梯级，用于向上或向下倾斜运输乘客的固定电力驱动设备。2.《特种设备安全监察条例》自动扶梯，指动力驱动，利用沿固定导轨运行的梯级，进行平行运送人的机电设备。自动扶梯的基础二、分类1.按驱动装置位置分类1)端部驱动自动扶梯(或称链条式)，驱动装置置于自动扶梯头部，并以链条为牵引构件的自动扶梯。2)中间驱动自动扶梯(或称齿条式)，驱动装置置于自动扶梯中部上分支与下分支之间，并以齿条为牵引构件的自动扶梯。一台自动扶梯可以装有多组驱动装置，也称多级驱动组合式自动扶梯。2.按扶手外观分类1)全透明扶手，扶手带只用全透明钢化玻璃支撑的自动扶梯。2)半透明扶手，扶手带用半透明钢化玻璃及少量撑杆支撑的自动扶梯。3)不透明扶手，扶手带采用支架并覆以不透明板材支撑的自动扶梯。自动扶梯的基础二、分类3.按梯路线型分类1)直线型自动扶梯，扶梯梯路为直线型的自动扶梯。2)螺旋型自动扶梯，扶梯梯路为螺旋型的自动扶梯。自动扶梯的基础三、设置原则对于城市轨道交通系统而言，自动扶梯的设置应满足以下三个原则：1.站厅至站台应设置上、下行自动扶梯；2.出入口及过街隧道根据客流量设置上、下行或上行自动扶梯；3.当提升高度达到6m以上时，应设置上、下行自动扶梯以保证客流的疏散和服务质量。自动扶梯的参数一、提升高度（H）自动扶梯进出口两楼层板之间的垂直距离称为自动扶梯的提升高度。自动扶梯的参数二、名义宽度（Z1）自动扶梯的名义宽度是指梯级宽度的公称尺寸，规定不应小于580mm，且不超过1100mm，通常为600mm、800mm和1000mm三种规格。自动扶梯的参数三、额定速度（v）1.自动扶梯倾斜角α不大于30度时，v≤0.75m/s;2.自动扶梯倾斜角α大于30度时，但不大于35度时，v≤0.5m/s。四、倾斜角（α）1.自动扶梯的标准倾斜角是27.3度、30度或35度；2.35度的倾斜角只用于提升高度≤6m且v≤0.5m/s的场合；3.倾角决定了自动扶梯两梯级之间的高度差（30度-200mm／35度-230mm）。梯级运行方向与水平面构成的最大角度即自动扶梯的倾斜角。自动扶梯在空载情况下的运行速度即为额定速度。自动扶梯的参数五、最大输送能力（Ct）自动扶梯每小时最大输送的人数。自动扶梯的结构一、自动扶梯的总体结构自动扶梯的结构二、桁架自动扶梯桁架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。自动扶梯桁架为金属结构，采用角钢、型钢或矩形钢管焊接而成，进行喷砂处理后再对桁架段整体热镀锌。镀锌层表面应光滑、清洁而无瑕疵且厚度均匀，其镀锌层厚度不小于100μm，具有40年防锈寿命。自动扶梯的结构二、桁架为了避免自动扶梯桁架和建筑物直接接触，以防振动与噪声的传播，在支撑桁架的支座下衬以减振金属片，将桁架与建筑物隔离开来。一般情况下，自动扶梯采用双支座支撑的模式，当提升高度过高，桁架没有足够的刚度时，会在桁架中部增加一个或多个中间支撑。自动扶梯的结构三、驱动装置1.作用及分类驱动装置的作用是将动力传递给梯路及扶手系统，是自动扶梯的动力源，相当于电梯的曳引机。驱动装置按照其安装的位置可以划分为端部驱动及中间驱动。端部驱动中间驱动有链式无链式单级多级自动扶梯的结构三、驱动装置2.工作原理端部驱动装置通常由驱动主机、驱动主轴、中间传动件、传动链轮及链条等组成。1）有链式端部驱动电气上，扶梯通电并选择运行方向后，主接触器吸合，工作制动器打开，星形启动接触器吸合，星形启动。延时几秒后，星形启动接触器断开，三角形启动接触器吸合，扶梯改为三角形启动，直到额定速度，启动运行完毕。自动扶梯的结构三、驱动装置2.工作原理单级驱动装置通常由驱动主机、主驱动轴、中间传动件、驱动链轮及齿条等组成。其电气原理与端部驱动相类似。2）单级中间驱动自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机驱动装置的驱动主机主要由电动机、减速器和制动器等组成。1）电动机电动机一般采用三相交流异步电动机，有较大的起动转矩。具有热保护、速度传感器、超速限速器等安全保护装置。自动扶梯所用的电动机按其放置方式不同可以分为立式和卧式。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机2）减速器自动扶梯的减速器有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、蜗杆－齿轮减速器和行星齿轮减速器。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机2）减速器自动扶梯的减速器有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、蜗杆－齿轮减速器和行星齿轮减速器。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器自动扶梯的制动器包括工作制动器、附加制动器和辅助制动器。a)工作制动器工作制动器是扶梯必须配置的制动器，一般装在电动机高速轴上，它应能使自动扶梯或自动人行道在停止运行过程中，以一个几乎是匀减速度使其停止运转，并能保持停住状态。工作制动器在动作过程中应无故意的延迟现象。工作制动器应采用常闭式的机-电一体式制动器，其控制至少应有两套独立的电气装置来实现，制动力必须由有导向的压缩弹簧等装置来产生。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器a)工作制动器自动扶梯的工作制动器通常使用：块式（闸瓦式）制动器；带式制动器；盘式制动器。这些制动器均为常闭式制动器，即在无电的情况下处于制动状态。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器a)工作制动器块式制动器制动力是径向的，所用制动的块是成对的，因此制动块压力相互平衡，制动轮轴不受弯曲载荷。块式制动器由制动轮、制动瓦块及铆接于其上的高摩擦系数的衬垫、制动臂和线圈组成。这种制动器结构简单，制造与安装都很方便，因此在自动扶梯中获得广泛使用。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器a)工作制动器带式制动器的摩擦力是依靠制动杆及张紧的钢带作用在制动轮上的压力而产生的。在钢带上铆接着制动衬垫以增加摩擦力。带式制动器结构简单、紧凑、包角大。其结构设计使得制动力矩能根据移动方向自动调节,即两个方向运转所产生的制动力矩不相等。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器a)工作制动器盘式制动器的制动力是轴向的，并且成对相互平衡，其摩擦力对动轴所产生的制动力矩的大小可按制动块对数多少而定。盘式制动器结构紧凑，与块式制动器比较，制动轮的转动惯量相同时的制动力矩大，制动平稳、灵敏，散热性能好。有广泛的使用前景。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器b)附加制动器附加制动器又被称为紧急制动器，主要是防止工作制动器失效。对于以驱动链驱动主驱动轴的自动扶梯，一旦传动链条突然断裂，两者之间即失去联系。此时，如果在驱动主轴上装设一只或多只制动器，直接作用于梯级驱动系统的非摩擦元件上使其整个停止运行，则可以防止意外发生。自动扶梯的结构三、驱动装置3.驱动主机3）制动器c)辅助制动器工作制动器是自动扶梯必备的制动器，附加制动器需要按照电扶梯标准的要求配备，而辅助制动器是根据用户的要求配置。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的作用。辅助制动器动作后需要人工操作才能复位。自动扶梯的结构三、驱动装置4.驱动主轴驱动主轴是链条式自动扶梯端部驱动装置的枢纽，其轴上装有一对梯级驱动链轮、主驱动链轮和扶手带驱动链轮。另外，其梯级驱动链轮上装有附加制动器。直线段上圆弧段上曲线段梯级链张紧轮上水平段上分支下分支梯级驱动链轮自动扶梯的结构四、运载系统自动扶梯运载系统由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。自动扶梯运行时，梯级链将驱动主机的动力传送给梯级，使梯级沿着梯路导轨系统运行，安全快速运输乘客。自动扶梯的结构四、运载系统1.梯级梯级是直接承载输送乘客的部件，是一种特殊结构形式的四轮小车，有两只主轮，两只辅轮。自动扶梯运载系统由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。自动扶梯运行时，梯级链将驱动主机的动力传送给梯级，使梯级沿着梯路导轨系统运行，安全快速运输乘客。自动扶梯的结构1.梯级四、运载系统梯级有分体式和整体式两种结构型式，分体式梯级由踏板、踢板、支架等部分装配组合而成，而整体式梯级集三者于一体整只压铸而成。分体式梯级虽然加工工艺简单，但梯级在运行过程中往往会松脱，易造成事故，因此，现在大部分自动扶梯制造厂都采用整体铝合金压铸的方法制造梯级。自动扶梯的结构1.梯级四、运载系统梯级通过梯级链，在梯级链驱动轮的牵引下，沿导轨运行。梯级的主轮轴与梯级链连接在一起，全部梯级按一定规律布置在导轨上，导轨的形状决定了梯级的运行轨迹。梯级在梯路上半周时，踏面一直处于水平状态，而在下半周，恰好翻转180°。自动扶梯的结构2.牵引构件四、运载系统自动扶梯的牵引构件是牵引梯级的主要机件，常见的牵引构件有牵引链条和牵引齿条两种。一台自动扶梯一般有两根构成闭合环路的牵引链条或牵引齿条。1）牵引链条牵引链条也称为梯级链。牵引链条按梯级主轮所处的不同位置结构，可分为套筒滚子链和滚轮链两种。梯级主轮在链条内侧或外侧的称为套筒滚子链，梯级主轮在链条之间的称为滚轮链。自动扶梯的结构2.牵引构件四、运载系统2）牵引齿条牵引齿条是中间驱动装置所使用的牵引构件，这种齿条分一侧有齿和两侧均有齿两种。一侧有齿的齿条，两梯级间用一节牵引齿条连接。两侧都有齿的齿条，一侧为大齿，另一侧为小齿。大齿用来带动梯级，小齿用来驱动扶手胶带。自动扶梯的结构2.牵引构件四、运载系统3）张紧装置张紧装置是使自动扶梯的梯级链条获得恒定的张力，以补偿在运行过程中梯级链条的伸长。梯级链弹簧张紧装置结构示意图如右图所示。这种张紧装置的链轮轴两端均装在滑块内，滑块可在固定的滑槽中滑动，以调节梯级链条的张力，达到张紧的目的。张紧装置不仅具有张紧作用而且还具有防止梯级链断裂的功能。自动扶梯的结构3.梯路导轨系统四、运载系统梯路导轨系统是由主轮、副轮的全部工作轨、返回轨、转向壁以及相应的支撑物等组成的阶梯式导轨系统。导轨系统的作用是保证梯级按一定轨迹运行，确保乘客上下扶梯的安全、平稳运行，并支撑梯路的负载和防止梯级跑偏。自动扶梯的结构3.梯路导轨系统四、运载系统工作轨：主轮工作轨和辅轮工作轨，是梯级主轮与辅轮运行的受载导轨；返回轨：主轮返回轨和辅轮返回轨，是梯级运行到下分支时的导轨。AA自动扶梯的结构3.梯路导轨系统四、运载系统工作轨：主轮工作轨和辅轮工作轨，是梯级主轮与辅轮运行的受载导轨；返回轨：主轮返回轨和辅轮返回轨，是梯级运行到下分支时的导轨。自动扶梯的结构3.梯路导轨系统四、运载系统工作轨：主轮工作轨和辅轮工作轨，是梯级主轮与辅轮运行的受载导轨；返回轨：主轮返回轨和辅轮返回轨，是梯级运行到下分支时的导轨。自动扶梯的结构3.梯路导轨系统四、运载系统转向壁也称为转向导轨，是主轮、辅轮运行终端转向的整体式导轨。设置转向壁的目的是确保梯级平滑反转运行时有良好的连续性。当牵引链条通过驱动端和张紧端的转向轮时，梯级主轮不再需要导轨，而是直接与齿轮啮合，完成转向。但辅轮仍需要导轨，大部分的辅轮转向导轨都做成整体式的。下图是端部驱动扶梯的下部转向壁的结构。主轮工作轨压板主轮工作轨辅轮转向轨辅轮工作轨辅轮返回轨主轮返回轨自动扶梯的结构4.梳齿前沿板四、运载系统梳齿前沿板是设置在自动扶梯的出人口处，是确保乘客安全上下扶梯的机械构件。它由梳齿、梳齿板和前沿板三部分组成。梳齿板为易损件，成本低且更换方便。自动扶梯的结构1.扶手带五、扶手装置扶手装置是与梯级以相同速度（速度差在0~+2%以内）运动的，供乘客扶手的部件。扶手装置由扶手带、扶手带驱动装置、护壁板、扶手支架及导轨、扶手带涨紧装置、围裙板、内盖板、外盖板等组成。扶手带是一种边缘向内弯曲的封闭型橡胶带，它由橡胶层、织物层、钢丝或纤维芯层、抗摩擦层组成。依据扶手带内表面的形状，可将其分为平面形扶手带和V形扶手带。设置扶手带的主要目的是确保乘客的安全。自动扶梯的结构2.扶手带驱动装置五、扶手装置扶手带驱动装置就是驱动扶手带运行，并保证扶手带运行