一種扶手帶的運(yùn)行速度偏差測(cè)量方法的應(yīng)用研究

王 進(jìn) 王國軍 肖 鋒

(湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 長沙 410117)

一種扶手帶的運(yùn)行速度偏差測(cè)量方法的應(yīng)用研究

王 進(jìn) 王國軍 肖 鋒

(湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 長沙 410117)

自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的扶手帶的運(yùn)行速度偏差在安全技術(shù)規(guī)范中有明確的要求。本文對(duì)此提出一種新的扶手帶運(yùn)行速度偏差測(cè)量方法，它以測(cè)量因扶手帶速度偏差而造成的其運(yùn)行距離偏差值為判斷依據(jù)，不對(duì)其實(shí)際速度進(jìn)行測(cè)量，從而能夠避免如扶手帶運(yùn)行速度變化明顯，單純進(jìn)行速度測(cè)量比對(duì)，檢驗(yàn)結(jié)果符合性難以判定的不足，實(shí)現(xiàn)更加具有現(xiàn)實(shí)意義的檢驗(yàn)判斷。

扶手帶 速度偏差 角度 自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道

隨著社會(huì)的高速發(fā)展，自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道設(shè)備成為了城市各大商業(yè)中心、交通樞紐的必備運(yùn)載工具，特別是近年來相關(guān)的事故頻發(fā)，經(jīng)常成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

TSG T7005—2012《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道》中的10.1要求：“扶手帶的運(yùn)行速度相對(duì)于梯級(jí)、踏板或膠帶實(shí)際速度的允許偏差為(0～+2%)”,本條款主要是考慮如果扶手帶速度滯后梯級(jí)或者超過太多，有可能造成乘客跌倒的風(fēng)險(xiǎn)，例如站立在梯級(jí)上的乘客，特別是老年人，由于所站立的梯級(jí)是運(yùn)動(dòng)著的，其緊張的心理狀態(tài)往往會(huì)使其緊握住扶手帶，如果扶手帶的運(yùn)行速度滯后或超出梯級(jí)、踏板或膠帶太多，勢(shì)必使其雙手相對(duì)于身體的位置發(fā)生變化，隨著間距變化加大，緊張的心理會(huì)使其更加牢牢握住扶手帶，直至身體發(fā)生跌倒。檢驗(yàn)員針對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，扶手帶滯后的情況是能夠憑借人的感官判斷的，但扶手帶運(yùn)行速度偏差如果大于0，這就需要判斷其偏差值是否在安全技術(shù)規(guī)范允許的范圍內(nèi)，現(xiàn)行的方法主要是通過速度測(cè)試儀分別對(duì)扶手帶和梯級(jí)、踏板膠帶的速度進(jìn)行測(cè)量比較判斷，此方法測(cè)量的速度是瞬時(shí)速度，如果扶手帶的運(yùn)行速度基本保持不變，此方法是可行的，然而扶手帶的運(yùn)動(dòng)是通過機(jī)構(gòu)的摩擦傳動(dòng)的，運(yùn)行速度一般都不是恒定的，特別是對(duì)于一些使用時(shí)間較長的扶梯，此現(xiàn)象更加明顯，用手抓在扶手帶上都能夠明顯的感覺到其運(yùn)行的時(shí)快時(shí)慢，而扶手帶造成意外跌倒的過程是一個(gè)速度偏差而形成距離偏差的累積過程。本文提出的扶手帶運(yùn)行速度偏差測(cè)量方法，操作相對(duì)簡單，不對(duì)扶手帶瞬時(shí)速度測(cè)量，直接測(cè)量速度偏差而累積形成的距離偏差，于設(shè)備的安全具有更加實(shí)際的意義，通過整合運(yùn)用單片機(jī)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，自動(dòng)判斷扶手帶運(yùn)行速度偏差是否符合規(guī)范要求。

1 測(cè)量方法工作原理

安全技術(shù)規(guī)范要求：扶手帶的運(yùn)行速度（記為v1）相對(duì)于梯級(jí)或踏板的實(shí)際運(yùn)行速度（記為v2）的允許偏差為(0～+2%)，用公式表達(dá)為:

式中：

θ——自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道的傾斜角；

H——自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道提升高度；

h——扶手帶與梯級(jí)（或踏板）之間的高差；

β——檢測(cè)棒的偏轉(zhuǎn)角。

假定扶梯向上運(yùn)行，如圖1所示。

圖1 向上運(yùn)行檢測(cè)示范圖

用式（1）的分子分母同乘時(shí)間t得：

從圖1中描述即

檢測(cè)開始，檢測(cè)棒在起點(diǎn)位置為豎直狀態(tài)，檢測(cè)棒隨著扶梯一起移動(dòng)，如果扶手帶速度與梯級(jí)（或踏板）速度不同，檢測(cè)棒就會(huì)偏轉(zhuǎn)，到達(dá)檢測(cè)終點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)的角度（β）, 見圖1，假設(shè)β角較小時(shí)，根據(jù)三角形正弦公式：

由圖1可知：

假定扶梯向下運(yùn)行，如圖2所示。

圖2 向下運(yùn)行檢測(cè)示范圖

得出的結(jié)論公式如下：

參數(shù)H和θ在設(shè)備銘牌上有注明，h值能夠直接在檢測(cè)棒上讀出，只要測(cè)量的檢測(cè)棒偏轉(zhuǎn)角β，代入式（4）或式（5）進(jìn)行計(jì)算，即可判斷扶手帶的運(yùn)行速度偏差是否滿足安全技術(shù)規(guī)范的要求。

2 實(shí)施新檢測(cè)方法的測(cè)量裝置介紹

測(cè)量裝置主要由三部分組成：伸縮桿固定裝置、偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置、信號(hào)處理和傳輸裝置、數(shù)據(jù)計(jì)算處理裝置。

伸縮桿裝置：檢測(cè)時(shí)，其一端固定在扶手帶上面，另一端固定在梯級(jí)（或踏板）上面，隨著扶梯的運(yùn)行，如果存在扶手帶的運(yùn)行速度偏差，裝置會(huì)偏轉(zhuǎn)，自身長度會(huì)進(jìn)行一定程度的伸縮，偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置和數(shù)據(jù)處理裝置安裝在其裝置上。

偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量裝置：其安裝固定在伸縮桿裝置上，當(dāng)伸縮桿偏轉(zhuǎn)時(shí)，能自動(dòng)測(cè)量伸縮桿偏轉(zhuǎn)的角度，目前，市場(chǎng)上常見的有數(shù)顯傾角儀，測(cè)量精度能夠達(dá)到0.2°，能夠滿足測(cè)量的要求。

信號(hào)處理和傳輸裝置：用于將測(cè)量的偏轉(zhuǎn)角度值換算成數(shù)據(jù)計(jì)算處理裝置能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)并傳送給它。

數(shù)據(jù)計(jì)算處理裝置：主要利用單片機(jī)的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力，通過軟件按照測(cè)量工作原理進(jìn)行編程， 對(duì)傳送的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，自行判斷檢測(cè)結(jié)果是否符合要求，并通過圖像或聲音進(jìn)行表示。

3 結(jié)束語

自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的廣泛應(yīng)用，極大地方便了人們特別是老年人的出行，本文研究的新的扶手帶運(yùn)行速度偏差測(cè)量方法，能夠使檢驗(yàn)人員更加準(zhǔn)確、便捷地對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)判斷，從而更好地保障老年人的乘用安全，對(duì)整個(gè)社會(huì)的和諧安定有著重要的意義。

[1] GB 16899—2011 自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的制造與安裝安全規(guī)范[S].

[2] TSG T7005—2012 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道[S].

[3] 劉錫奎，劉東洋，邢箭. 《自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的安全第一部分：制造與安裝》解讀[M].北京：中國質(zhì)檢出版社、中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011：106-107.

[4] 梁海騰，阮一暉，周誠.自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道扶手帶速度偏離保護(hù)測(cè)試儀[J].中國特種設(shè)備安全，2014，30（11）：16-17.

[5] 袁桂芳，曹丹琪.自動(dòng)扶梯扶手帶與梯級(jí)運(yùn)行速度允差的快速判定[J].中國設(shè)備工程，2004，20（04）：27.

Application of a New Measurement Method for Running Speed Deviation of Handrail

Wang Jin Wang Guojun Xiao Feng
（Hunan Special Equipment Inspection＆Testing Research Institute Changsha 410117）

Handrail’s running speed deviation of escalator and moving walkway has specific requirements in safety technical code. This paper presents a new handrail speed deviation measurement method using the handrail belt running distance deviation caused by the speed deviation as the basis of judgment other than the speed deviation. It can prevent wrong judgment when the running speed change significantly, which is proven as a more realistic judgment method.

Balustrade Speed deviation Angle Escalator and moving walkway

X941

B

1673-257X(2015)10-0019-02

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.10.004

王進(jìn)(1985～)，男，碩士，工程師，檢驗(yàn)員，從事特種設(shè)備安全檢測(cè)技術(shù)研究工作。

2015-03-12）