关于自动扶梯制停距离的探讨

张雪辉

摘 要 随着自动扶梯在车站、地铁、商场等公共场所的广泛应用，因制动力问题所引起的事故时有发生。制动器作为重要的安全部件，在维护保养和检验中也被着重检查。制停距离是最直接反映制动力的一个参数，制停距离过小会引起人员的惯性前冲，容易跌倒;距离过大则表明自动扶梯不能及时可靠制停，有可能出现机械伤害或人员跌倒。因此，在维护保养或检验中，制停距离应在合理范围内。

关键词 自动扶梯;制动力;制停距离

1制动力与制停距离关系分析

自动扶梯通过驱动主机驱动两根牵引链条，以及与链条相连接的一系列梯级和扶手装置，沿着按一定线路布置的导轨循环连续运行。当遇到断电、紧急情况动作急停开关或其他电气安全装置动作等情况时，驱动主机上的工作制动器失电动作，制停自动扶梯[1]。其功能原理是通过制动轮毂与制动闸瓦之间的摩擦力做功，将自动扶梯的所有运动部件及梯级上负载的惯性能量消耗掉[2]。

根据动能定理，在理想状态下，空载时，自动扶梯制停过程中，自身的动能之和应与制动力做功相等;有载时，自动扶梯制停过程中，其自身动能与负载的动能之和应与制动力与载荷重力做功之和相等。即，

式中，为自动扶梯运行中做直线运动部件的动能总和，直线运动部件包括部分梯级链条、扶手带、梯级等;为自动扶梯中做旋转运动部件的动能总和，旋转运动部件包括部分梯级、梯级链条、扶手带以及驱动轮、驱动链、传动轮、传动轴、驱动轴、制动轮等。

根据GB 16899-2011，自动扶梯制动载荷由下表确定[3]。

— 驱动主机工作制动器制动轮与制动闸瓦摩擦产生的制动力;

— 空载制停距离;

— 有载制停距离;

— 工作制动器提供的制动力作用距离与自动扶梯制停距离之比。

在不考虑打滑、结构变形的情况下，是与自动扶梯传动比和机械效率有关的一个常数。

式（8）、式（9）即为制动力与制停距离关系式。

2自动扶梯制停距离范围分析

自动扶梯的工作制动器都是机电式制动器，以持续的通电保持正常打开状态，当制动器失电后立即制动。制动力为制动轮与制动闸瓦间的摩擦力，产生摩擦力的压力由一个或多个压缩弹簧产生，因此制动力的大小与工况无关，即自动扶梯在上行、下行、有载、空载等工况下制停时的制动力大小是相同的。

通过自动扶梯与制停距离关系分析得出：空载时，自动扶梯下行与上行制停过程中的制停距离大小仅与自动扶梯部件的重力有关。由于梯路设计原因，工作区段的梯级必须保持水平，而返回区段由于不载客可以不保持水平，这就造成上行和下行工况时梯级重力做功不同;另一方面，由于上行和下行工况时梯级链上紧下松和上松下紧的原因，梯级链重力做功也不一致;因此，自动扶梯空载情况下，上行和下行制停距离略有差异。有载时，自动扶梯下行制停过程中，负载重力做负功，上行制停过程中，负载重力做正功，由式（9）分析得出，上行制停距离小于下行制停距离。

GB 16899-2011中对空载和有载向下运行自动扶梯的制停距离规定如下表：

GB 16899-2011中对制停距离的规定为一个范围，则自动扶梯在空载和满载状态下的制停距离都应满足该范围。由于空载时的制停距離要小于满载时的制停距离，为了同时满足标准中规定范围，则空载时，制停距离不能小于最小值，并且接近最小值，以保证满载时制停距离不会超过最大值。

《电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯与自动人行道》（TSG T7005-2012）中规定，自动扶梯在监督检验时进行有载制动试验，定期检验时只做空载试验[4]。则监督检验时，如果有载制停距离符合规定范围但偏小时，还应进行空载试验，以判定空载时制停距离是否符合要求。同理，定期检验时，空载制停距离符合规定范围但偏大时，有必要进行有载制动试验或调整制动力。特殊情况下，自动扶梯只能上行时，应满足空载下行制停距离范围要求。

3结束语

本文通过对自动扶梯制动力与制动距离的分析，探讨了各种工况下制停距离的范围，得出在维护保养和检验时，应充分考虑空载和有载的情况，保证制停距离和制动力在各种工况下都符合要求，以保证自动扶梯的安全运行。

参考文献

[1] 王亚珍.电梯技术与安全使用指南[M].北京：机械工业出版社， 2001：71-75.

[2] 王薇，路俊秀.自动扶梯和自动人行道制动能力的计算[J].机械设计，2006（5）：18-19.

[3] 自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范：GB16899-2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[4] 电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯与自动人行道：TSGT7005-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.