教學扶梯的設計

牛曙光+申德云+竇巖

摘 要：隨著自動扶梯行業的迅速發展，許多院校開設了自動扶梯專業課程并且“做學教一體化”教學模式被廣泛采用。該文提出教學扶梯的設計，為了便于直觀、形象地學習了解自動扶梯的構造、關鍵部件、電氣控制、運行機理等，對自動扶梯的傳統機械結構以及電氣控制部分進行了完善與改進。增加設計了自動扶梯故障設置，可以在教學實驗中進行故障模擬的排查與檢修診斷操作。

關鍵詞：教學扶梯 運行機理 直觀 專業課教學

中圖分類號：TH236 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0087-02

隨著自動扶梯行業的迅速發展，雖然許多院校開設了自動扶梯專業課程，但由于自動扶梯行業的特殊性，它對從業人員除了要求有專業的技能外，還要求有非常高的安全意識和安全責任感。

1 教學扶梯創新

教學扶梯示意圖見圖1。

1.1 機頭設置了鋼結構學習平臺，機尾設置了學習地坑

自動扶梯的主傳動機械結構如驅動主機、主驅動軸、輸出鏈輪、主驅動鏈輪、主驅動鏈、扶手帶摩擦驅動輪、導向排輪、梯級鏈輪以及鏈輪張緊裝置等都安置在桁架的上水平段與下水平段內。

1.2 兩側設置了鋼結構學習通道

為了便于近距離觀察，在扶梯周圍加設了觀測臺。學生們可以在觀測臺通過鋼化玻璃直接、逼真地看到自動扶梯的運轉狀態與運行機理。

1.3 底部和兩側設置了鉸接可以打開透明門

教學扶梯的外觀主要是外飾板以及上下機房均采用了鋼化玻璃，可以讓學生直觀了解自動扶梯的結構、運作過程、關鍵部件以及電氣控制等。

1.4 設置了不同的驅動控制系統

對于自動扶梯的電氣控制系統我們采用傳統驅動（直接驅動）與現在主流的變頻驅動相互切換的模式。讓學生可以在同一部自動扶梯上體驗不同的控制方式，并且可以極大地減少成本的支出。

1.4.1 直接驅動

通過接觸器，將電網的380 V電源直接接入電動機進行自動扶梯驅動。這種驅動方式，自動扶梯只能以額定速度運行。

1.4.2 變頻驅動

通過變頻器對電動機進行速度控制。在該方式下，自動扶梯可以以多種速度運行。

2 自動扶梯常見故障

根據GB 16899—2011的規定，自動扶梯應設有安全保護裝置來保護乘客，以防造成一些意外的傷害。一般而言，自動扶梯應設有以下安全保護裝置：工作制動器、牽引鏈條張緊和斷裂監控裝置、接地故障保護、扶手帶入口安全保護裝置、圍裙板保護裝置、梳齒板保護裝置以及速度監控裝置等。自動扶梯還需要有電動機過載保護、電源使用情況監視保護、緊急停止按鈕、制動器過熱保護、檢修安全按鈕等其他相關的安全保護。

自動扶梯中常見故障有梯路跑偏、扶手帶跑偏、扶手帶脫落、扶手帶與梯級運行不同步、梯級運轉轉向時有碰撞聲、梯級碰擦梳齒板、扶手帶入口保護開關動作、圍裙板保護開關動作等。

3 教學扶梯故障箱

為了突出教學扶梯與一般自動扶梯的區別以及創新性，進行了自動扶梯故障設置。可以在教學實驗中進行故障模擬的排查與檢修診斷操作，為學生今后實習、工作奠定技術操作基礎。對于故障的選擇與設定，我們可以設置電氣故障以及機械故障。

自動扶梯的機械故障一般都會涉及驅動主機、扶手帶驅動裝置、梯級鏈以及扶手裝置等。而電氣故障則主要是電氣元器件的裝配錯誤、外界對電氣設備的影響、一些保護開關的誤動作等。筆者主要是對故障設置方面進行機械相關的設計，比如故障箱。見圖2。

教學扶梯故障設置箱的設置可以在教學實驗中讓學生進行故障模擬的排查與檢修診斷操作，方便于學生對自動扶梯故障的了解，加強故障診斷與維修技能的培養，為學生們在今后的實習、工作奠定技術操作基礎，培養出更多的自動扶梯專業人才，適應自動扶梯行業的發展需要。

4 結語

新設計的教學扶梯集知識性、創新性、趣味性于一體，在實驗室內就可以完成扶梯與實際工作狀態一致的一系列操作。扶梯能夠正常運行，可以讓學生們身臨其境地感受到運行中的工作狀態。給學生留有設計與安裝的實訓空間，讓學生對自動扶梯的結構、運作過程、關鍵部件等有更加直觀、形象的認識，加深對自動扶梯相關知識的了解和掌握。

參考文獻

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