电梯控制技术第8章

第八章其它类型电梯第一节自动扶梯一、概述自动扶梯是一种带有循环运动梯路向上或向下倾斜输送乘客的电力驱动设备。自动扶梯主要被用来在建筑物的不同层高间连续运送人员上下。由于自动扶梯是连续工作的，因此，在人流集中的公共场所、商店、车站、机场、码头、大厦及地下铁道车站等处，要在较短时间内运送大量人员，通常使用自动扶梯。我国自上海电梯厂1959年生产了第一批用于北京火车站的自动扶梯以来，目前为数众多的生产企业已经能够生产多种型式和多种参数的自动扶梯。例如迅达—电梯及自动扶梯公司所生产的SWE型自动扶梯；上海三菱电梯有限公司所生产的J型自动扶梯和A型多级驱动自动扶梯；中奥集团所生产的MPE型自动扶梯等均具有较高的水平。自动扶梯按承载情况和使用时间长短又可分为普通型和交通运输型。交通运输型自动扶梯每周运行时间约为140小时，而且在任意3小时的时间间隔内，持续重载时间不少于0.5小时，其载荷应达到规定制动载荷的100％。因此，特别要求自动扶梯经久耐用。自动扶梯的发展趋势是：结构紧凑，减少占用空间；减轻设备自重；减少阻力，节约能耗；外型美观，可兼作建筑物的装饰用；运转平稳，减少噪声；易于安装和维保。二、结构自动扶梯由梯级、牵引链条、梯路导轨系统、驱动装置、张紧装置、扶手装置和金属桁架结构等若干部件组成；如图8—1所示。图8—1自动扶梯构造及名称梯级㈠梯级梯级主要由踏板、踢板、支架及安全装饰嵌条等组成，由曳引链条对其进行牵引，实现承载和运输乘客。如图8-1所示，梯级是特殊结构形式的四轮小车，有两只主轮，两只辅轮。梯级的主轮的轮轴与牵引链条铰接在一起，而辅轮轴则不与牵引链条铰接。这样，全部梯级通过按一定规律布置的导轨运行，可以做到在自动扶梯上分支的梯级保持水平，而在下分支的梯级可以倒挂。在一台自动扶梯中，梯级是数量最多的部件。一台小提升高度自动扶梯的梯级约需50～100只；大提升高度自动扶梯的梯级多达600～700只梯级。由于梯级数量众多，又是经常运动的部件，因此一台自动扶梯的质量在很大程度上取决于梯级的结构和质量。对梯级的要求是：自重轻；工艺性能好；装拆维修方便。图8-1中所示的梯级是采用铝合金整体压铸而成的整体式梯级。整体梯级有加工速度快、精度高、自重轻等优点。㈡牵引构件自动扶梯所用牵引构件有牵引链条与牵引齿条两种。牵引构件是传递牵引力牵引梯级的构件，一台自动扶梯有构成闭合环路的两条牵引链条或牵引齿条，且同步运行。使用牵引链条的驱动装置装在上分支上水平直级区段的末端，即所谓端部驱动式的。使用牵引齿条的驱动装置装在倾斜直线区段上、下分支的当中，即所谓中间驱动式的。下面分别讨论牵引链条及牵引齿条。如图8-1所示自动扶梯所用牵引构件就是牵引链条，它由链片、小轴和套筒等组成。按联接方法可将牵引链条分为可拆式和不可拆式两种。可拆式的就是在任何环节都可分拆而无损于链条及其零件的完整性。不可拆的是仅在一定数目的环节处，也就是在一定的分段长度处可以拆装。这种可拆装的部件是专门供安装或检修用的。在我国自动扶梯制造业中，一般都采用第二种，因为这种结构具有较高的可靠性而且安装方便。目前所采用的牵引链条分段长度一般为1.6m。牵引链条是自动扶梯主要的动力传递构件，其质量直接影响自动扶梯的运行平稳和噪声高低。㈢梯路导轨系统自动扶梯梯路导轨系统包括主轮和辅轮的全部导轨、反轨、导轨支架及转向壁等。导轨系统的作用在于支承由梯级主轮和辅轮传递来的梯路载荷，保证梯级按一定的规律运动以及防止梯级跑偏等。因此，要求导轨既要满足梯路设计要求，还应具有光滑、平整、耐磨的工作表面，并具有一定的尺寸精度。㈣驱动装置1）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。由于电动机轴与梯级踏板间有一定的高度差，所以驱动装置的传动比在1∶46～1∶84这一范围内。按驱动装置所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。端部驱动装置以牵引链条为牵引件，又称链条式自动扶梯。这种驱动装置装在自动扶梯的端部，通常将安装驱动装置的地方称为机房。小提升高度自动扶梯使用内机房，在提升高度相当大时或有特殊要求时，端部驱动自动扶梯需要采用外机房，也就是驱动装置装在自动扶梯金属结构外建筑物的基础上。中间驱动装置装在自动扶梯的中部，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，而该处是自动扶梯未被利用的空间。端部驱动结构使用、生产时间已久，工艺成熟，维修方便。我国绝大多数企业均采用这种结构。中间驱动形式结构紧凑，能耗低，特别在大提升高度时，可以进行多级驱动。2）端部驱动装置是常用的一种驱动装置。图8—1中所示是端部驱动自动扶梯上部结构的一种形式，它采用了圆柱斜齿轮减速器和盘式制动器的驱动机组。如图8—2所示。图8—2圆柱斜齿轮减速器和盘式制动器的驱动机组圆柱斜齿轮减速器和盘式制动器的驱动由图可知：电动机装在减速器的上方，通过几根三角皮带传给减速器动力，减速器通过驱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。牵引链条上装有一系列梯级，由主轴上的牵引链轮带动。主轴上的扶手驱动轮通过扶手传动链条使扶手驱动轮驱动扶手胶带。另有扶手胶带压紧装置，以增加扶手胶带与扶手驱动轮间的摩擦力，防止打滑。端部驱动装置使用圆柱斜齿轮减速器，与使用蜗轮蜗杆减速器相比，可以使结构紧凑、效率提高、降低能耗；驱动装置采用防振装置、机架部件采用吸振材料等可以使振动噪声降到与蜗轮减速器相同的水平，达到运转平稳、振动小及噪声低的要求。㈤扶手系统它是供梯级上的乘客作扶手用，特别是在出入扶梯的期间。扶手系统由护栏、扶手驱动装置、扶手胶带等组成。一台自动扶梯有构成闭合环路的两条扶手带，它与梯级同步运行。1）护栏具有保护乘客和支撑扶手带的作用，护栏导轨和盖板由发纹不锈钢做成。扶手的护栏有如自动扶梯的“外貌”，整台自动扶梯最能起到建筑物内装饰作用的就是扶手护栏。护栏的型面必须与建筑物内部色彩相协调，必须适应乘客的心理需求。扶手护栏端部延伸到靠近建筑物的地板，所以在考虑人机工程时，护栏的结构必须具有紧凑感，以使乘客能平稳地上下自动扶梯扶手护栏结构分为全透明无支撑式、半透明有支撑式及不透明有支撑式等。图8—1中所示的扶手护栏是全透明无支撑式，由于它不含照明设备，所以又叫苗条型扶手护栏。这种结构的扶手胶带下仅有用于导向的导轨，简单而又合理。导轨坯料采用高精度的成形加工材料，下有经久耐用的玻璃夹。该玻璃夹系固定导轨用的衬板，玻璃板的固定不是用紧固件将导轨拧紧，而是依靠它的自身的弹性力将玻璃板牢牢地固定。另外，由前裙板至扶手胶带转向处距离为650mm。由于采取了这些措施，使苗条型的扶手装置结构简单、装饰高雅、端庄明快。不仅适用于办公大楼，也适用于宾馆。2）扶手驱动装置常用的有两种结构型式，一种是传统使用的摩擦轮驱动型式，另一种是压滚驱动型式。图8—1中扶手驱动为压滚驱动型式。这种扶手驱动系统由扶手胶带的上下两组压滚组成。上压滚组由自动扶梯的驱动主轴获得动力驱动扶手胶带，下压滚组从动，压紧扶手胶带。这种结构的扶手胶带基本上是顺向弯曲，较少反向弯曲，弯曲次数大大减少，降低了扶手胶带的僵性阻力。由于不是摩擦驱动，扶手胶带不再需要起动时的初张力，只需装一调整装置以调节扶手胶带长度的制造误差，因而可以大幅度减少运行阻力，同时也可增加扶手胶带的使用寿命。3）扶手胶带是一种边缘向内弯曲的橡胶带，如图8—3所示。图8—3扶手胶带扶手胶带扶手胶带按照内部衬垫不同分为：①多层织物衬垫扶手胶带这种结构延伸率大。②织物夹钢带扶手胶带这种结构在工厂里做成闭合环形带，不需工地拼接，延伸率小。缺点是钢带与橡胶织物间脱胶时，钢带会在扶手胶带内隆起，甚至戳穿帆布造成扶手胶带损坏。③夹钢丝绳织物扶手胶带这种结构在织物衬垫层中夹一排细钢丝绳，既增加扶手胶带的强度，又可控制扶手胶带的伸长。这种扶手胶带在工厂里做成闭合环形，不需工地拼接。我国生产的自动扶梯多用这种结构。扶手胶带宽度b=80～90mm，厚度δ=10mm。㈥金属结构1）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。端部驱动及中间驱动自动扶梯的梯路、驱动装置、张紧装置、导轨系统及扶手装置等安装在金属结构的里面和上面。2）小提升高度自动扶梯的金属结构如图8—4所示。图8—4小提升高度自动扶梯的金属结构小提升高度自动扶梯的金属结构它通常由三段组成，即驱动段、张紧段以及中间段，中间段可分为标准段与非标准段；三段拼装成金属结构整体，两端支撑在建筑物的不同层高之上。提升高度H≤6m时，采用双支座；H＞6m时则设置三个或三个以上支座，以保证金属结构有足够的刚度。3）大、中提升高度自动扶梯的金属结构常由多段结构组成。除驱动段与张紧段外，还有若干中间结构段。中间结构段的下弦杆的节点支承在一系列的水泥墩上，形成多支撑结构。4）自动扶梯金属结构既可以是桁架式的；也可以是板梁式的。目前常用的是桁架式的，如图8—1所示。㈦安全装置为保证扶梯运行时的安全可靠性，自动扶梯设置一系列安全保护装置。图8-1中自动扶梯的一系列安全保护装置如图8-5所示。图8-5安全保护装置示意图小提升高度自动扶梯的金属结构图中：①驱动链安全装置当驱动链断裂或拉长时，将驱动电机断电，电磁制动器和机械棘轮工作，防止梯级下滑。②梯级链安全装置当有梯级链断裂或拉长超过允许值时，将驱动电机断电，磁制动器动作。③扶手带入口处安全装置当有异物带入扶手带入口保护罩内时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。④电磁制动器它装在减速器的输入轴上，动作时能制止梯级的上、下运行。⑤限速器它装在减速器的输入轴上，当运行速度超过额定速度的+20％或达不到额定速度的20％时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。⑥裙板安全装置当有异物夹入梯级和裙板之间阻力超过允许值时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。⑦弯曲部导轨安全装置当有异物在上部或下部夹入两梯级间阻力超过允许值时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。⑧梯级滚轮安全装置梯级中任何一只滚轮破损时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。⑨不反转装置在电源缺相或其它原因造成扶梯反转的情况下，将驱动电机断电，电磁制动器动作。它的功能包括在⑤限速器中。⑩扶手带入口处橡胶保护罩。⑾急停按扭。⑿梳齿安全装置当有异物嵌入梯级和梳齿时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。⒀扶手带安全装置当扶手带断裂和松驰时，将驱动电机断电，电磁制动器动作。三、安装自动扶梯一般都是在出厂前先在工厂里拼装好，试车运转正常后，再根据扶梯提升高度不同来决定是整机出厂还是分拆几截出厂。当提升高度小于4m时都是整机出厂，运到工地直接安装即可。所以自动扶梯的安装较电梯容易的多，图8—6即是自动扶梯一般安装程序图。图8—6自动扶梯一般安装程序图自动扶梯一般安装程序㈠安装前的准备工作1）劳动力组织、开箱及验收安装人员必须遵守的作业守则与第七章中相关内容一致。2）自动扶梯土建尺寸核对：a）现场检查提升高度和跨度的尺寸是否与土建图尺寸要求相符，如不符应采取补救措施。b）支承梁检查对于垫板的安装位置，应核对是否与土建图尺寸要求相符，如不符，土建单位应针对不符之处，采取补救措施。c）底坑检查在底层核对底坑是否与土建图尺寸要求相符，如不符，土建单位应针对不符之处，采取补救措施。自动扶梯一般安装程序㈡自动扶梯的安装及其要求1）桁架的连接和起吊就位在桁架起吊前，必须先埋好安装垫板，它是桁架安装就位的最重要部分。桁架连接采取端面配合连接法，在每个接合面上，用10只M24高强度螺栓。必须采用专用工具，以免拧得太紧或太松。桁架起吊就位必须保证自动扶梯部件不能受损。桁架必须先定中心然后就位。2）安装部分梯级自动扶梯出厂时，驱动装置和上、下链轮已在工厂里装进桁架调试好了，桁架内也已装好了许多梯级。剩下