進博會核心展館自動扶梯制動試驗結果分析

王齊剛

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院 上海 200062）

2023 年11 月5 日至10 日，以“新時代 共享未來”為主題的第六屆進博會在國家會展中心全面恢復線下舉辦，作為一個超大型且持續周期較長的國際性展會，參展企業眾多、簽約展區面積超36 萬m2，進博會舉辦期間將面臨超大客流量。展會前，上海市市場監督管理局發布《第六屆中國國際進口博覽會市場監管服務保障工作實施方案》，方案要求統籌協調使用單位、維保單位、檢驗機構和監管部門等各方力量，深化前五屆進博會特種設備安全保障工作機制和經驗做法，加強展會前的保障性檢驗和安全評估工作，保障電梯在展會期間的平穩運行。

作為進博會的核心展館，國家會展中心內運行著202 臺同一品牌的自動扶梯，這些自動扶梯經過近10年的使用，零部件存在不同程度的磨損和老化，而制動裝置的磨損會直接影響電梯的制動性能進而威脅自動扶梯的運行安全。進博會開展期間人流量大，運行時間長，嚴苛的使用環境對自動扶梯的制動系統的穩定性提出了更高的要求。為了有效檢驗和評估自動扶梯的整體制動性能[1]，特種設備安全保障工作組經過前期調研和充分論證后，根據GB 16899—2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規范》（以下簡稱《規范》）和TSG T7005—2012《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯與自動人行道》（以下簡稱《檢規》）的要求，開展了自動扶梯的有載制動試驗，并跟蹤督促維保單位完成制動系統調整或維修，確保展館內的自動扶梯制動能力可靠有效。

1 自動扶梯有載試驗

1.1 試驗過程

為了驗證極端條件下自動扶梯的驅動主機、電氣控制系統的可靠性及制動器的有效制動能力[2]，《檢規》中要求自動扶梯在監督檢驗時應進行有載制停距離測試，主要用于模擬自動扶梯在帶載情況下突然出現應急停梯情況，測試自動扶梯制動系統能否有效、穩定的制停。自動扶梯有載試驗的過程和要求主要來源于《規范》相關條款，具體實施過程如下：

1）測量自動扶梯梯級名義寬度z1（見圖1）；根據梯級名義寬度確定單個梯級制動載荷k（見表l）。

表1 自動扶梯單個梯級制動載荷的確定

圖1 梯級名義寬度

2）測量最大可見梯級高度h（見圖2）及自動扶梯提升高度H（見圖3）。

圖2 最大可見梯級高度

圖3 自動扶梯提升高度

3）根據《規范》的要求計算可見梯級數量n和有載試驗所需載荷G，見式（1）、式（2）。

4）將試驗載荷G均勻分布在上部2/3 的可見梯級上（見圖4），向下啟動自動扶梯，一旦進入正常運行立即切斷電源，測量制停距離，并判定其是否符合《檢規》中制停距離的要求（見表2）。由于現場自動扶梯名義速度均為0.50 m/s，故制停距離范圍為0.20 ～1.00 m。

表2 自動扶梯的制停距離

圖4 有載試驗載荷分布

1.2 試驗結果

現場對202 臺自動扶梯進行制停距離測試試驗，分別記錄空載試驗和有載試驗情況下的制停距離，并判斷試驗結論；對于試驗結論為不合格的自動扶梯，采取整改或更換零部件的措施后重新進行相關試驗，記錄制停距離結果并判斷其是否符合《檢規》要求，相關試驗結果匯總見表3。

表3 自動扶梯的制停距離試驗結果

2 試驗結果分析

2.1 試驗數據分布及分析

以空載試驗制停距離為水平軸，以有載試驗制停距離為垂直軸，繪制202 臺自動扶梯的制停距離離散數據點分布圖，如圖5 所示。

圖5 自動扶梯制停距離（空載-有載）分布

將分布圖中離散的數據點劃分為A、B、C 三個區域，根據《規范》相關條款得出以下推論：

1）區域B 所屬自動扶梯制停距離合格，區域A所屬自動扶梯因有載試驗制停距離過大（大于1.00 m）而判定為不合格，區域C 所屬自動扶梯因空載制停距離過小（小于0.20 m）而判定為不合格。

2）特殊地，自動扶梯D 有載試驗和空載試驗制停距離均偏大（大于1.00 m）。

3）對數據點的整體擬合所得趨勢線E 可知，有載試驗制停距離與空載試驗制停距離處于整體正相關趨勢[3]，即空載試驗制停距離可以在一定程度上反映有載試驗制停距離的范圍，該趨勢對檢驗機構通過空載制停距離試驗去判定整體制動能力狀況有一定參考價值[4]。

4）根據《檢規》要求，自動扶梯的制停距離測試需在監督檢驗時進行有載試驗，定期檢驗受試驗條件的限制僅需進行空載試驗。但對于保證自動扶梯制動能力的目的來看，兩個試驗同等重要。同時，制動能力的減弱是一個動態的過程，因此提前發現制動裝置的隱患并及時調整、修理對自動扶梯的運行安全則非常重要[5]，這就需要檢驗人員能夠在自動扶梯定期檢驗中的空載測試中獲取更多的信息。從分布圖來看，一般情況下定期檢驗中僅進行空載試驗時，若制停距離小于0.20 m（即對應于區域C）檢驗人員會判定自動扶梯為不合格，則隱患排除；值得引起注意的是，如果空載試驗制停距離在0.60 ～1.00 m 之間，根據《檢規》要求該制停距離是合格的，但該自動扶梯有很大概率在有載試驗中落于分布圖中的區域A，自動扶梯在有載情況下制動能力很可能不足，因此這時候需要引起維保單位的重視，及時確認制動能力是否減弱造成風險，并采取措施來消除隱患。

2.2 制停距離不合格原因分析及對策

●2.2.1 區域C

區域C 對應的自動扶梯空載試驗制停距離過小主要由維修人員對制動裝置調整不到位所致。因本次制動試驗持續時間近3 周，現場維保人員在發現前期部分試驗結果不合格后，調整了剩余自動扶梯的制動裝置再進行制停距離測試，這個過程中部分自動扶梯因調整不到位導致空載試驗數據不合格。制停距離過小則說明其制停減速度很大，在人員乘用時可能會因緊急制停導致人員摔倒、擠壓或踩踏。該區域內自動扶梯經維保人員調整制動間隙螺栓后制停距離已符合《檢規》要求。

●2.2.2 區域A

區域A 對應的自動扶梯有載試驗制停距離過大則主要是制動能力減弱所致。一方面，在自動扶梯長期的高強度使用過程中，制動輪與制動閘瓦間因摩擦表面產生異常磨損，導致制動間隙不勻或變大，摩擦系數變小，制動能力下降[6]。此類問題專業技術人員根據現場情況通過調整制動間隙、更換制動閘瓦或調整制動彈簧力等方法來滿足制動性能的要求。另一方面，自動扶梯驅動主機的三角皮帶張緊力或驅動鏈張緊力異常等因素對制停距離也會產生影響[7]，如果確認為此類原因，則需要按要求進行針對性部件的檢查和調整。

●2.2.3 自動扶梯D

自動扶梯D 在初次試驗過程中，空載試驗制停距離和有載試驗制停距離均超過《檢規》允許值，后經多次間隙調整和部件排查后測試結果也無法滿足要求，故建議維保單位拆解制動裝置，可以發現摩擦盤存在明顯磨損，且分布不勻。進一步地，將摩擦盤劃分為8 個區域，用游標卡尺（精度0.02 mm）分別測量其各區厚度，并與其標準厚度進行對比（見圖6）。

圖6 制動裝置的拆解

測量所得各區數據見表4。

表4 制動器摩擦盤厚度

制造單位工藝文件顯示，該型自動扶梯制動器摩擦盤標稱值為19.00 mm，當任何區域厚度磨損至16 mm 需立即更換，而摩擦盤間隙調整應在0.4 ～0.7 mm 之間。根據表4 數據可以看到，摩擦盤整體磨損尚在設計范圍內，但該摩擦盤存在磨損不勻的現象，其中區域4、區域5、區域6 磨損明顯比其他區域嚴重，這造成了制動裝置的間隙始終無法調整至滿足工藝文件要求，導致最終的制動能力不符合要求。同時，磨損不勻的成因非常復雜，例如安裝工藝不到位或是其他連接部件的影響等，這些因素會造成制動能力減弱趨勢的加快，帶來不可估量的風險，故針對該梯建議維保單位更換新的摩擦盤，并督促其監控該梯修理后的運行狀況。若仍存在摩擦不勻的現象需要采取進一步措施。

3 結論

1）對核心場館內的自動扶梯開展了空載和有載情況下的制停距離測試，驗證了極端條件下自動扶梯的驅動主機、電氣控制系統的可靠性及制動器的有效制動能力，保障了展會期間自動扶梯的穩定運行。

2）通過對試驗數據離散分布圖的分析可知，維保人員調整不當造成制停距離過小（區域C）和零部件磨損造成的制停距離過大（區域A）是兩種主要的不符合《檢規》的情況，可通過調整制動間隙、更換摩擦部件等方式解決制停距離的問題。

3）對空載試驗制停距離和有載試驗制停距離的數據點趨勢擬合表明，二者存在正向關聯，空載試驗制停距離在0.60 ～1.00 m 之間時，有載試驗制停距離極大可能處于不合格區域，這對檢驗人員在定期檢驗中對制動能力減弱趨勢的判斷有一定的意義。