地铁车站自动扶梯功能研究和对比

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1、地铁车站自动扶梯功能研究和对比　　摘要：近年来，我国地铁建设飞速发展，国内已开通多条地铁线路。天津地铁已开通3条线路，实现网络化运营。自动扶梯作为地铁车站必不可少的机电设备，对短时疏散客流起到至关重要的作用，其设计选型是否合理决定运营期的管理难易程度。本文对天津地铁1号线在用的两种自动扶梯各自功能进行分析对比，查找优缺点，为地铁新线扶梯设备选型、招标采购提供参考。关键词：天津地铁自动扶梯驱动系统PLC控制中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：近年来，我国地铁建设飞速发展，国内已有北京、上海、广州、深圳、南京、成都、沈阳等城市开通地铁线路。截止201

2、2年10月天津已开通3条地铁线路，1号线自2006年6月12日开通运营至今已有近7年时间，100台自动扶梯分别由上海三菱和天津奥的斯两个厂商制造并安装，其中三菱“A型”扶梯45台，奥的斯“510型”扶梯55台。随着使用年限的增加，两种扶梯在设计选型上的优缺点逐渐显现，本文对两种自动扶梯各自功能进行分析对比，查找优缺点，为地铁新线扶梯设备选型、招标采购提供参考。一、驱动系统1、功能分析7“A型”扶梯采用中间驱动、多级驱动方式。驱动系统安装在扶梯倾斜段梯级下部，电机为卧式安装，根据扶梯提升高度不同安装2或3个主电机，在电机轴上安装有皮带轮和飞轮，通过三角皮带将动力

3、传至减速器及制动器，驱动链与齿条啮合带动梯级运转。在每两个驱动系统之间安装1或2个不带电动机的附加制动器，总体形成“2+1”或“3+2”结构形式的驱动和制动系统。“A型”扶梯驱动系统如图1所示。图1“A型”扶梯驱动系统“510型”扶梯采用端部驱动，单机驱动方式，驱动系统安装在扶梯上机舱内，电机为立式安装，如图2所示。减速箱与驱动主轴之间通过驱动链条进行传动，主轴一侧设计有驱动链轮、梯级链轮、扶手带驱动链轮，另一侧设计有附加制动器，如图3所示。图2“510型”扶梯电机图3“510型”扶梯驱动主轴2、优缺点对比7“A型”扶梯驱动系统设计结构紧凑，节省空间，安装于梯

4、级下部，动力通过三角皮带传动。但三角皮带为橡胶材质，其使用寿命受季节影响较大，冬季会变脆发硬，运行中会出现打滑现象，并出现异响，如不及时更换可能断裂。皮带每4条为一组，若其中1条皮带出现损坏将影响整组皮带的同步性，需4条同时进行更换。“A型”扶梯采用多级驱动方式，驱动力较为均衡，此种驱动方式一个最大优点即是从理论上实现了超长扶梯的设计结构，典型实例为2004年4月安装在我国贵州省黄果树瀑布景区的自动扶梯。该景区安装有4台“A型”扶梯，提升高度均为38.4m，单台跨度达73.37m，扶梯共有14个驱动系统，另安装了5个不带电动机的附加制动器，大大增加了制停效果，

5、安全可靠。多主机驱动方式安全性能强大，当其中一个驱动系统出现故障时，其余驱动系统仍可正常工作，从而极大避免了“溜梯”情况的发生。齿条传动系统刚性较强，与驱动链可在较长时间内保持有效啮合，无拉伸，此处设计比链条传动系统优越。7“510型”扶梯采用链轮传动方式，其优点是设计结构简单，驱动系统安装于上机舱内，检修时无需频繁拆装梯级，节省维修工时。缺点是驱动力不均衡，电机安装于上机舱内，扶梯整体显得有些“头重脚轻”。主驱动链与扶手带驱动链长期运行后容易出现伸长的情况，当扶手带驱动链伸长后上下颤动，与接油板触碰后发出金属摩擦声，影响乘梯舒适度；当链条伸长到一定程度后链瓣

6、拉伸与齿轮无法啮合，出现扶手带与梯级不同步、甚至扶手带不运行的情况，极大危害乘客人身安全。扶手带驱动链过度拉伸后无法通过截短来改善，只得报废处理，链条的采购成本远大于三角皮带，且更换工艺复杂，消耗维修工时。“510型”扶梯的一个最大薄弱环节即为附加制动系统，一旦主驱动链脱落其唯一的附加制动器故障时，将造成扶梯逆转事故发生，震惊国内的2011年7月5日，北京地铁4号线动物园站自动扶梯逆转事故造成1人死亡，29人受伤的惨剧，故障扶梯即为链轮传动结构的扶梯。二、控制系统“A型”扶梯采用PLC控制方式，控制柜设计在上机舱内，在下机舱仅设计了端子排接线箱，同时在下机舱内

7、设计了水位感应装置——“浮球”。当下机舱积水后，“浮球”将会漂起，运行中的扶梯立即停止，车站值班人员通过故障代码判断停梯原因后，可立即切断电源，避免损失扩大。“510型”扶梯采用微机控制方式，其优点是板卡集成度较高，安装较为简便；缺点是板卡故障时多数情况只能更换，维修成本较高。此扶梯除在上机舱内安装有控制柜外，在下机舱内也安装有部分板卡，若下机舱存在积水板卡将直接被烧毁。1号线自2006年6月运营至今已出现多次积水损坏板卡的情况，给地铁运营方增加了维修成本。三、梯级拆装7“A型”扶梯可在倾斜段任意位置拆装梯级，便于检修。但在拆除梯级前需要拆除两段毛刷，长期拆装

8、容易造成螺丝松脱，毛刷脱落在梯级上，轻