广州广日电梯工业有限公司511447
摘要：我国各个行业在发展过程中不仅需要国家经济的大力支持，同时需要借助先进科学技术、增加企业内部先进电力或其他设备来提升该行业的科学水平及发展速度，达到进一步提升行业生产效率及经济水平的作用。近年来我国医院、商场以及部分高层建筑中均使用自动扶梯来代替大部分水泥混凝土楼梯，在承担一部分行人及乘客对楼梯的压力的同时也起到提升乘客出入高层建筑速率的效果，是提升我国建筑科学指数、提高我国整体科技形象的重要基础。但由于部分乘客在利用自动扶梯上下时，衣角或其他随时物品会出现陷入梯级与裙板之间的情况，不仅对扶梯运行造成影响，同时对乘客人身安全造成极大威胁。因此，本文针对自动扶梯及其工作原理进行分析，并对电梯故障来源及裙板性能指数在电梯检测过程中的应用进行讨论，为降低扶梯安全事故概率提供理论条件。
关键词：自动扶梯；裙板性能指数；检测；应用
一、自动扶梯基本概念
自动扶梯是指具有循环运动方式的扶梯装置，能够通过向上后或向下运输乘客或货物等的驱动设备，是目前我国商场、医院已经其他大型建筑内部常用的电力设备之一。通常情况下，为了能够使自动扶梯将楼层之间衔接，所有自动扶梯都会以斜置的形式，一端放置在低层部分，便与行人与乘客走上扶梯，另一端则设置在连接上端，将乘客输送到楼层上端。而在扶梯运作时，扶梯基本保持水平倾斜状态，并在扶梯两侧配置与扶梯梯级同速移动的扶手等装置，使乘客能够在扶梯上稳定站立。扶梯通常呈现单一方向运动的形式，要么向上移动，要么向下移动。但由于现如今多数扶梯采取双向设置，扶梯管理人员可根据扶梯状态或人流等对扶梯方向进行控制，实现扶梯使用的目的。
二、自动扶梯工作原理
自动扶梯内部结构中主要包括带动链条、齿轮、轮轴承以及电动机驱动装置等。链条主要固定在扶梯两侧的齿轮上，另一端则直接固定在电动机驱动装置的传动齿轮上，电动机通过提供电力使齿轮产生转动，而链条则通过与齿轮共同运动，进而带动梯级出现向上或向下移动的动作。通常情况下，多数自动扶梯设备中会选择100马力的发动机，利用匀速带动齿轮，而齿轮通过形成固定频率带动链条。而链条、齿轮等装置全都放置在桁架内部，确保能够在不外漏的情况下运作，一来能够降低外界对链条和齿轮的影响，二来具有提升扶梯美观度的作用。
自动扶梯上的每一个台阶都有两组轮子，它们沿着两个分离的轨道转动。上部装置与转动的链条相连，并由位于自动扶梯顶部的驱动齿轮拉动。两条轨道彼此隔开，这样可使每个台阶保持水平。在自动扶梯的顶部和底部，轨道呈水平位置，从而使台阶展平，形成运输形式。
三、对自动扶梯产生损害及影响的主要原因
1.电气系统中存在的影响因素
自动扶梯运动时主要依靠电动机驱动装置带来的电力。而由于电力自身具有较多不稳定因素，因此自动扶梯在运作时会因电力中的因素产生影响，使扶梯运行出现故障等。例如，电动机驱动装置在运行过程中有时会出现电网错相、电压失衡等情况，而电动机装置则会因这些因素出现突然反向转动等，使电动扶梯突然向另一方向运动。此外，电动机驱动装置中存在的部分低电压元件会因突然增高电压而出现短路等情况，使扶梯突然出现停止或逆转等现象，不仅对扶梯及内部电力装置产生损害，同时也容易因其乘客恐慌，因过度踩踏出现安全事故等。
2.扶梯机械装置中存在的影响因素
驱动装置与梯级链轮之间的驱动链断链造成逆转；驱动梯级的链条发生断链而造成逆转，自动扶梯严重超载，造成电动机力矩不足而导致逆转，驱动装置与梯级链轮之间的驱动使用的皮带发生打滑而造成逆转，自动扶梯和自动人行道在运行中突然发生故障导致急停，而工作制动器不能提供足够的制动力矩而导致逆转。
四、我国有关自动扶梯检验工作内容的转变
1.优化扶梯安全措施
第一，优化扶梯强制停止措施中对停止速度的控制，充分考虑该速度对扶梯内部结构构件的损害，合理设计停止速度；第二，要求根据扶梯内部构件及扶梯使用寿命对扶梯整体结构进行科学设计，优化现有方案理念，提升设计水平；第三，通过在围板及裙板中加设防夹装置等降低异物夹入的风险，优化扶梯整体结构，降低安全隐患；第四，优化扶梯结构设计内容，通过增设关键性构件等方式提升扶梯的使用效率，并根据扶梯具体情况进行设计，提升安全水平；第五，定期对扶梯中驱动装置等电气设备的检查与评估，提升安全系数；第六，严格按照静电防护标准及相关规定对扶梯内可能产生静电的装置进行检查，并要求管理人员在电梯使用过程中合理调节扶梯的速度，以免出现静电或过速运行等对人员及扶梯安全产生损害。
2.增加试验、验证或评价方法或要求
第一，对楼层的表明的防滑性能等进行相关的规定；第二，楼梯阶层进行静载实验来测定电梯的稳定性；第三，对电梯的梯级等进行测试；第四，对围裙板的摩擦系数进行相关的测试；第五，对电梯的安全系统进行测试；第六，对设计的产品进行相关的检测。
五、裙板性能指数
1.参数定义
采用裙板性能指数可以评估异物卡住裙板的潜在可能性大小，它是一个基于负载间隙和摩擦系数的分析值。行业经验数据表明，梯级和裙板间的间隙与裙板表面的摩擦系数这两个参数量对异物卡住裙板的潜在可能性有着重大的影响，具体公式表述如下：
式(1)中的y为裙板性能指数；e是自然对数的底，通常取2.7183。式(2)中的μ为摩擦系数；L为负载间隙。第1个参数量是负载间隙，通过模拟人站在梯级瞬间的作用力，用大约11ON的作用力将梯级推离裙板时，测量梯级边缘与裙板之间的距离；第2个参数量是摩擦系数，通过标准聚碳酸酯试件模拟异物，并与裙板进行摩擦作用，测试裙板摩擦系数。
2.测试方法
通过给电梯乘运质量测试分析系统EVA-625加装梯级与裙板性能指数测量装置配件，可以检测负载间隙和摩擦系数两个参数量，并实时计算梯级与裙板性能指数的大小。此测试要求在两个梯级上进行，且两侧裙板都
要进行测试。这两个梯级之间至少要相隔8个梯级，其中一个应该是具有代表性的梯级，即自动扶梯大多数的梯级都是如此状态；另外一个梯级则应该是状况最差的，即最容易发生安全事故的梯级。
3.测试结果分析
（1）图例分析
检测后的结果如图1所示：
图1测试结果分析图
图1显示了34"随时间变化的曲线，从上至下分别是负载间隙曲线、摩擦系数曲线以及裙板性能指数曲线。同时又分为4个纵列，1、2纵列代表的是第1个测试梯级的右左两侧负载间隙、与之相对应的裙板表面摩擦系数以及裙板性能指数；3、4纵列代表的则是第2个测试梯级的相关数值大小。同时在每个纵列的每个曲线上部都显示出相应测试量的最大值，易于判断分析。
（2）技术标准
美国机械工程师协会标准ASMEA17.1《电梯和自动扶梯安全规范》中对梯级与裙板性能指数作了明确规定：2002年10月4日以前安装的自动扶梯，裙板性能指数不大于0.15，不需安装裙板安全刷；裙板性能指数大于0.15但不大于0.4，需安装裙板安全刷；梯级与裙板性能指数大于0.4，则不符合标准相关要求。
六、结语
通过以上分析我们可知，自动扶梯在使用过程中不仅会出现电力等故障，同时也极易因裙板与梯级之间掺入异物出现故障，因此，本文提出了利用裙板性能指数相关测试方法并进行测试与分析，通过分析结果可知，该检验方法不仅能够实现显著降低异物卡住裙板的潜在可能性，同时也大幅减少此类安全事故发生的概率，为保障自动扶梯的安全运行提供了技术支撑。
参考文献
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