自動扶梯和自動人行道防逆轉保護分析研究

王 博

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院，中國 上海200333）

商場、地鐵、火車站等公共場所，都普遍安裝都自動扶梯或自動人行道。 由于是人員密集場所，由于自動扶梯或自動人行道超載或保養不到位而引起的運行逆轉事故時有發生。特別是近幾年來國內外就發生過多起逆轉事故，行人均有受傷。 如2003 年，上海莘莊地鐵站北廣場的一臺自動扶梯向上運行時發生故障，逆轉向下溜車，造成十幾名乘客不同程度的受傷。如2010 年12 月14 號，深圳地鐵國貿站一臺自動扶梯，在上行時突然逆行，導致行人從自動扶梯上滾下而多人受傷。這些事故的發生不得不引起我們的重視和思考，因此如何保證防逆轉保護裝置正確有效動作， 從而避免此類事故的不再發生成為重中之重。

1 設置防逆轉保護裝置的目的

自動扶梯或自動人行道“逆轉”是指自動扶梯或自動人行道在運行中非人為的改變其運動方向的一種現象，自動扶梯或自動人行道無論是上行還是下行，都有可能發生逆轉。 在逆轉事故中，滿載、上行的工況發生逆轉的概率較高，但滿載、下行的工況下發生逆轉故障的風險指數最高， 兩者均容易造成下跌、 滾落、 擠壓、 踩踏事件。 因此GB16899-2011《規范》中規定，為避免發生自動扶梯或自動人行道發生“逆轉”現象而產生的事故，應當設置一個保證其在運行方向改變時自動停止運行的裝置。

2 防逆轉保護裝置設置的要求

GB16899-2011《規范》對轎廂上行超速保護裝置的設置有如下規定：

（1）自動扶梯或α≧6°的傾斜式自動人行道應設置一個裝置，使其在梯級。 踏板或膠帶改變規定運行方向時，自動停止運行；

（2）該裝置動作后，只有手動復位故障鎖定，并操作開關或檢修控制裝置才能重新啟動自動扶梯和自動人行道。即使電源發生故障或恢復供電，此故障鎖定應始終保持有效。

3 引起運行逆轉的原因

3.1 電氣方面的原因

電網錯相、斷相、失壓等造成電動機反轉或驅動力不足，造成上行的自動扶梯或自動人行道逆轉，特別是在重在上行的工況下；低壓元件或裝置發生短路、粘連、斷路等故障，或安全電路、制動器控制回路等發生故障，使之失效，不能起到該有的保護、控制、制停等作用，使自動扶梯或自動人行道逆轉。

3.2 機械方面的原因

機械方面導致自動扶梯發生逆轉現象的風險相對簡單， 主要有：1）零部件有缺陷；2）驅動傳動裝置、梯級、踏板及膠帶的驅動裝置松動、打滑、斷裂、過分伸長導致牽引力和制動力不足或缺失；3）制動器的動作元件因制造、安裝、磨損等原因，動作不可靠，使之失效，導致制動力不足或缺失， 如工作制動器的制動帶與制動輪之間的間隙太大、制動帶（剎車片）的磨損、使用過程中因油污、灰塵的堆積造成附加制動器動作受阻、不能達到工作位置等；4）自動扶梯或自動人行道上行時，嚴重超載，造成電動機力矩不足而導致向下溜車，傾斜角越大，這種現象越容易發生。

4 防逆轉保護裝置常見型式及其特點

4.1 利用機械式開關作為防逆轉保護裝置

機械式防逆轉保護裝置工作原理一般是通過機械方式觸碰電氣開關從而使自動扶梯或自動人行道停止運行的。圖1 中所示的就是其中一種型式。 圖中擺桿的前端壓住鏈輪的側面，兩者之間產生一定的摩擦力。正常上行時，鏈輪帶動擺桿前端往下擺動一定角度，其后端相應地往上擺動，出發上部檢測開關斷開。正常下行時，下部檢測開關斷開。 如果梯級在上行過程中突然改變運行方向，擺桿將觸發下部的檢測開關斷開。 這將切斷控制電路，使設備停止運行。

圖1

這種型式的防逆轉裝置隨著自動扶梯或人行道的運行而工作，不能夠被屏蔽，能保證其有效性。但是由于要對準開關才能動作，所以動作時間一般較長。

4.2 利用接近式開關作為防逆轉保護裝置

這種保護裝置的動作裝置是接近式開關，制動停止裝置是工作制動器。 它利用測速原理，飛輪或者其他類似的能周期性通過的裝置經接近式開關接受信號。 在自動扶梯發生逆轉，也就是曳引機改變規定的運轉方向的過程中，必然會經歷一個低于額定速度的臨界點，速度由快到慢直至停止然后反向的過程，此時接近開關動作，切斷工作制動器電源和主機電源，使自動扶梯或自動人行道停止運行。 圖2 中所示的就是其中利用電磁式接近開關的一種型式。 磁鐵吸附在慣性輪上，當磁鐵旋轉到磁開關附近時就產生一個脈沖，當扶梯逆轉時，速度由快到慢至停止后反向， 這個過程中磁鐵經過磁開關的周期發生變化，產生的脈沖也隨著變化，控制回路將得到脈沖進行比較后，動作保護，停止運行。

圖2

這種接近式開關作為保護裝置具有動作更為敏感，時間較短，更能有效的減小逆轉造成的危險；由于欠速保護也是應用測速原理，因此接近式開關往往同時具有欠速保護和逆轉保護的功能。 但是該種裝置信號容易屏蔽，影響防逆轉保護的動作。

5 結束語

防逆轉保護裝置是自動扶梯和自動人行道的安全部件之一，電梯檢驗人員應了解逆轉原因、裝置的各類型式及其作用原理，在日常檢測中及時發現存在的問題，才可以有效的預防逆轉事故的發生，有利于保障自動扶梯和自動人行道的安全運行， 確保人員和財產的安全。

［1］GB16899-2011 自動扶梯和自動人行道的制造和安裝規范[S].

［2］毛懷新.電梯與自動扶梯檢驗技術[M].北京：學苑出版社，2001，03.

［3］GB18775-2009 電梯、自動扶梯和自動人行道維修規范[S].