電扶梯的基本原理（課堂PPT）

自動(dòng)扶梯的原理及應(yīng)用12023/1/13索引第一章發(fā)展史第二章扶梯的構(gòu)造第三章自動(dòng)扶梯的分類第四章自動(dòng)扶梯的機(jī)械結(jié)構(gòu)22023/1/13第一章發(fā)展史

自動(dòng)扶梯（Escalator)=梯級(jí)(法語scala)+電梯（英語Elevator)

自動(dòng)扶梯（Escalator)=梯級(jí)(法語scala)+電梯（英語Elevator)

32023/1/13發(fā)展史

1920年，扶梯中組合了水平梯級(jí)、梳齒板及免潤滑的扶手帶新專利，從而使扶梯真正的實(shí)用化，此后的兩年中otis就銷售了350多臺(tái)。1930年，出現(xiàn)了金屬型梯級(jí)的扶梯。1950年，有了玻璃扶手支撐。1974年，美國盧娜扶梯公司研制了螺旋扶梯。螺旋扶梯42023/1/13第二章自動(dòng)扶梯的構(gòu)造自動(dòng)扶梯是一臺(tái)特種結(jié)構(gòu)型式的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和兩臺(tái)特殊結(jié)構(gòu)型式的膠帶輸送機(jī)組合的，用于不同層高間運(yùn)載人員上下的一種連續(xù)輸送的機(jī)械設(shè)備。自動(dòng)扶梯運(yùn)行圖52023/1/13自動(dòng)扶梯具有連續(xù)輸送功能，能夠在較短時(shí)間內(nèi)輸送大量乘客，其主要優(yōu)缺點(diǎn)是：1)輸送能力大，生產(chǎn)效率高，能連續(xù)運(yùn)送乘客，特別適合于有大量人流匯集與疏解的場所，如商店、車站、機(jī)場、碼頭等，對(duì)地下車站尤是如此；2)自動(dòng)扶梯能逆轉(zhuǎn)，上下行都能運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)近來又出現(xiàn)廠旋轉(zhuǎn)式和平行式等新型自動(dòng)扶梯，以滿足不同場所的需要，甚至可以實(shí)現(xiàn)在車站從候車站臺(tái)到地面出入口的連續(xù)輸送；3)與一般電梯不同，當(dāng)停電或重要零件損壞需停車時(shí)可用作普通扶梯；4)自動(dòng)扶梯構(gòu)成中有水平區(qū)段，產(chǎn)生附加的能量損失提升高度較大時(shí)，乘客在自功扶梯上停留時(shí)間較長；5)造價(jià)較高。對(duì)自動(dòng)扶梯一般要求其運(yùn)行安全、平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠程度高，同時(shí)為提高自身的運(yùn)行效率(運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性)，自動(dòng)扶梯應(yīng)該有智能控制的功能。2.1自動(dòng)扶梯的特點(diǎn)62023/1/132.2自動(dòng)扶梯的主要參數(shù)1、提升高度(RisedHeight)H

自動(dòng)扶梯進(jìn)出口兩樓層板之間的垂直距離（自動(dòng)扶梯上、下水平梯級(jí)踏面之間的高度）2、額定速度(Ratedspeed)V

梯級(jí)空載運(yùn)行的速度3、傾斜角度(AngleofInclination)α

梯級(jí)運(yùn)行方向與水平面構(gòu)成的夾角4、梯級(jí)寬度(StepWidth)Z

指名義寬度（指梯級(jí)承載區(qū)域的寬度）72023/1/13城市軌道交通車站層次間樓梯示意圖82023/1/1392023/1/1314151413121110985432617當(dāng)曳引鏈過分拉長或斷裂時(shí)扶梯停運(yùn)異物夾入扶手帶出入口時(shí)扶梯停運(yùn)梯級(jí)變形等運(yùn)行不正常時(shí)扶梯停運(yùn)用金屬托棍消去扶手靜電梯級(jí)下照明燈用靜電刷消去梯級(jí)靜電電磁制動(dòng)器和制動(dòng)器松閘監(jiān)控裝置驅(qū)動(dòng)鏈過分拉長斷鏈扶梯停運(yùn)非操作逆轉(zhuǎn)、超速時(shí)扶梯停運(yùn)過載保護(hù)電源斷相、錯(cuò)相保護(hù)急停開關(guān)（乘客可見）超級(jí)黃色邊框提示乘客處于安全位置圍裙板與梯級(jí)間有異物卡住時(shí)扶梯停運(yùn)梯級(jí)與梳齒板間有異物時(shí)扶梯停運(yùn)扶梯構(gòu)造102023/1/13第三章自動(dòng)扶梯的分類1、按驅(qū)動(dòng)裝置特點(diǎn)分

a、外機(jī)房式和內(nèi)機(jī)房式

b、端部驅(qū)動(dòng)和中間驅(qū)動(dòng)

c、立式驅(qū)動(dòng)和臥式驅(qū)

d、主軸外驅(qū)動(dòng)和主軸內(nèi)驅(qū)

e、單驅(qū)動(dòng)和雙驅(qū)動(dòng)112023/1/13122023/1/13自動(dòng)扶梯端部驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)132023/1/13中間驅(qū)動(dòng)的扶梯結(jié)構(gòu)142023/1/132、按牽引結(jié)構(gòu)分鏈條式和齒條式

3、按扶手支撐結(jié)構(gòu)分全透明式、半透明式、不透明式、直撐式、斜撐式

4、按梯級(jí)線型分直線型和螺旋型(Sprial、Helical）

5、按負(fù)載類型分普通型和公共交通型（普通型和重載型）152023/1/13多坡度自動(dòng)扶梯162023/1/13端部驅(qū)動(dòng)自動(dòng)扶梯的動(dòng)力傳輸曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸扶手帶鏈輪梯步鏈輪扶手帶梯步172023/1/13第四章自動(dòng)扶梯的機(jī)械結(jié)構(gòu)1、梯級(jí)梯級(jí)是一種供乘客站立的特殊結(jié)構(gòu)形式的四輪小車。如圖所示，由梯級(jí)踏板、梯級(jí)踢板、梯級(jí)支架、主軸、梯級(jí)主論、惰輪及梯級(jí)支撐板組成。梯級(jí)1-梯級(jí)踏板2-主軸3-梯級(jí)主軸4-梯級(jí)支架5-惰輪6-梯級(jí)踢板7-梯級(jí)支撐板182023/1/13梯級(jí)實(shí)物圖192023/1/132牽引構(gòu)件1-鏈片2-套筒3-主輪（a）主輪置于牽引鏈條內(nèi)側(cè)（b）主輪置于鏈條兩鏈片之間牽引鏈條的結(jié)構(gòu)202023/1/13212023/1/13梯級(jí)下沉保護(hù)裝置梯級(jí)是載客的主要部件，如果發(fā)生踏板斷裂、主論破裂、梯級(jí)支架折斷等現(xiàn)象時(shí)，都會(huì)使梯級(jí)下沉，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生人身事故。梯級(jí)下沉保護(hù)裝置1-檢測桿2-軸3-凸塊4-行程開關(guān)222023/1/133、金屬骨架與梯路導(dǎo)軌3.1金屬骨架金屬骨架是扶梯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，它是整體剛性與局部剛性直接影響到扶梯的工作性能。因此，對(duì)公共性的扶梯，骨架擾度的要求是控制在兩支撐距離的1/1000范圍內(nèi)，并要求結(jié)構(gòu)緊湊，留有足夠的裝配，維修控件。232023/1/133.2梯路導(dǎo)軌

梯路導(dǎo)軌是保證梯級(jí)按照一定的軌跡運(yùn)行，并承受梯級(jí)帶來的載荷。導(dǎo)軌有主、輔輪主軌，主、輔輪反軌，主、輔輪側(cè)軌及導(dǎo)軌支撐組成。242023/1/134、驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置是扶梯的動(dòng)力源，主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、傳動(dòng)裝置組成。1-堵轉(zhuǎn)力矩電動(dòng)機(jī)2-小齒輪3-制動(dòng)器4-電動(dòng)機(jī)5減速器6-鏈輪7-傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)裝置252023/1/13曳引機(jī)實(shí)物三相交流電機(jī)主鏈輪減速器制動(dòng)器飛輪262023/1/13雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電力拖動(dòng)裝置。它主要由定子、轉(zhuǎn)子和它們之間的氣隙構(gòu)成。對(duì)定子繞組通往三相交流電源后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并切割轉(zhuǎn)子，獲得轉(zhuǎn)矩。雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、過載能力強(qiáng)及使用、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。4.1雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)272023/1/134.2斜齒輪蝸桿減速器斜齒輪蝸桿減速器，是新穎減速傳動(dòng)裝置。采用最優(yōu)化，模塊組合體系先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，具有體積小、重量輕、傳遞轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比分級(jí)精細(xì)等性質(zhì)，可根據(jù)用戶要求進(jìn)行任意連接和多種安裝位置的選擇。斜齒輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)：1、節(jié)省空間，可靠耐用，承受過載能力高，功率可達(dá)132KW;2、能耗低，性能優(yōu)越，減速機(jī)效率高達(dá)95%以上；3、振動(dòng)小，噪音低，節(jié)能高；4、選用優(yōu)質(zhì)鍛鋼材料，鋼性鑄鐵箱體，齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理；5、經(jīng)過精密加工，確保軸平行度和定位軸承要求，形成斜齒輪傳動(dòng)總成的減速機(jī)配置了各種類電機(jī)，組合成機(jī)電一體化，完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特性。4、具有自鎖性。（渦輪蝸桿傳動(dòng)）282023/1/13齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速和換向292023/1/134.3制動(dòng)器制動(dòng)器是依靠摩擦使機(jī)構(gòu)進(jìn)行制動(dòng)的部件。制動(dòng)器的一方與機(jī)構(gòu)的固定機(jī)架相連；另一方與機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)件相連。當(dāng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)，使摩擦件雙方脫離，機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)構(gòu)需要制動(dòng)時(shí)，使摩擦件的兩方接觸并壓緊，使摩擦面間產(chǎn)生足夠的摩擦力矩，消耗機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能，從而使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)減速，直到停車。自動(dòng)扶梯所采用的制動(dòng)器包括：工作制動(dòng)器、緊急制動(dòng)器和輔助制動(dòng)器。工作制動(dòng)器常用的類型有鉗式制動(dòng)、帶式制動(dòng)和盤式制動(dòng)制動(dòng)器。

302023/1/13盤式制動(dòng)器實(shí)物帶式制動(dòng)器實(shí)物312023/1/13（1）輔助制動(dòng)器與工作制動(dòng)器起相同的作用，用于停梯時(shí)起保險(xiǎn)作用，尤其在滿載下行時(shí)起輔助工作制動(dòng)器作用；(在用戶要求時(shí)才配置)。（2）緊急制動(dòng)器（附加制動(dòng)器）當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)組與驅(qū)動(dòng)主軸間使用傳動(dòng)鏈條進(jìn)行連接時(shí)，一旦傳動(dòng)鏈條突然斷裂，兩者之間即失去聯(lián)系，這時(shí)即使電源切斷，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，也無法使自動(dòng)扶梯停止運(yùn)動(dòng)，甚至在直線上行時(shí)會(huì)突然反轉(zhuǎn)，超速向下遠(yuǎn)行，導(dǎo)致乘客傷害。為防止這種情況發(fā)生，要在驅(qū)動(dòng)主軸上設(shè)一緊急制動(dòng)器，它在自動(dòng)扶梯出現(xiàn)異常情況時(shí)起緊急制動(dòng)作用。此處的異常情況是指：1)在速度將要超過額定速度的40％時(shí)；2)梯路突然改變其運(yùn)行方向時(shí)。緊急制動(dòng)器實(shí)物圖322023/1/13飛輪的調(diào)速是利用它的儲(chǔ)能作用，在機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時(shí)，吸收儲(chǔ)存多余能量，而在出現(xiàn)虧功時(shí)釋放其能量，以彌補(bǔ)能量的不足，從而使機(jī)械的角速度變化幅度得以緩減，即達(dá)到調(diào)節(jié)作用。飛輪的實(shí)物飛輪的動(dòng)平衡檢測332023/1/135、動(dòng)力傳動(dòng)方式帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)通過中間撓性件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,適用于兩軸中心距較大場合組成：帶和帶輪類型：摩擦式帶傳動(dòng)嚙合式帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)：組成：鏈條和鏈輪類型：嚙合式342023/1/13帶傳動(dòng)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）有過載保護(hù)作用（過載打滑)2）有緩沖吸振作用，運(yùn)行平穩(wěn)無噪音（帶有彈性）3）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（中心距大）4）結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝精度要求不高，維護(hù)方便缺點(diǎn)：1）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定2）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相比）軸上壓力較大3）結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊4）打滑，使帶壽命較短5）帶與帶輪間會(huì)產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場合6）效率低。帶傳動(dòng)的類型1.應(yīng)用:

帶傳動(dòng)傳動(dòng)的功率P≤100KW，帶速v=5-30m/s，平均傳動(dòng)比i≤7，傳動(dòng)效率為94%-96%。同步齒形帶的帶速為40-50m/s，傳動(dòng)比i≤10，傳遞功率可達(dá)200KW,效率高達(dá)98%-99%。帶傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)平穩(wěn),傳動(dòng)比要求不嚴(yán)格的中小功率的較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)352023/1/13鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)鏈傳動(dòng)是一種具有中間撓性件(鏈條)的嚙合傳動(dòng)，組成：主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和中間撓性件(鏈條)組成，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按工作特性分：起重鏈，牽引鏈，傳動(dòng)鏈

傳動(dòng)鏈接形式分：滾子鏈；齒形鏈鏈的分類362023/1/13特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能沒有滑動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；張緊力小，故對(duì)軸的壓力??；效率比帶傳動(dòng)高；對(duì)工做條件要求低可在高溫、油污、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。但其瞬時(shí)傳動(dòng)比變化造成從動(dòng)輪瞬時(shí)轉(zhuǎn)速不均勻，高速傳動(dòng)平穩(wěn)性差，工作時(shí)有噪聲，應(yīng)用一般多用于要求平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，中心距較大的兩平行軸間，工作條件惡劣不宜用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)地低速場合。

鏈傳動(dòng)適用的一般范圍為：傳遞功率P≤100kW，中心距a≤5---6m，傳動(dòng)比i≤6，鏈速v≤15m／s，傳動(dòng)效率為0．95～0．98。

372023/1/13驅(qū)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)382023/1/13驅(qū)動(dòng)鏈斷鏈保護(hù)裝置驅(qū)動(dòng)鏈條是扶梯的主要傳動(dòng)原件，根據(jù)工作要求除設(shè)置張緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向支撐機(jī)構(gòu)外，還要設(shè)置鏈條斷裂保護(hù)裝置，以免鏈條斷裂時(shí)造成嚴(yán)重事故。驅(qū)動(dòng)鏈條保護(hù)裝置1-驅(qū)動(dòng)鏈條2-檢測桿3-行程開關(guān)392023/1/13案例分析2011年7月5日上午，北京地鐵四號(hào)線動(dòng)物園站自動(dòng)扶梯發(fā)生故障,導(dǎo)致1人死亡，2人重傷，27人輕傷。402023/1/136曳引鏈系統(tǒng)6.1、曳引鏈：自動(dòng)扶梯的曳引鏈?zhǔn)莻鬟f牽引力的主要構(gòu)件6.2、驅(qū)動(dòng)主軸：驅(qū)動(dòng)主軸是安裝鏈輪，驅(qū)動(dòng)鏈條運(yùn)動(dòng)的部件123451-曳引鏈輪2-扶手帶驅(qū)動(dòng)鏈輪3-軸4-制動(dòng)器5-雙排驅(qū)動(dòng)鏈輪412023/1/136.3、曳引鏈張緊裝置

張緊裝置用于使曳引鏈獲得恒定的張力，以補(bǔ)償運(yùn)轉(zhuǎn)中曳引鏈的伸長。1234561-曳引鏈條2-張緊輪3-V型滑塊4-壓簧5-行程開關(guān)6-撞塊422023/1/136.4、曳引鏈保護(hù)裝置1234561-曳引鏈條2-張緊輪3-V型滑塊4-壓簧5-行程開關(guān)6-撞塊扶梯正常運(yùn)行時(shí)，曳引鏈在張緊裝置的彈簧力作用下保持恒定的張緊力，當(dāng)張緊力發(fā)生突然變化時(shí)（如曳引鏈被卡住、或者扶梯超載等原因，使曳引鏈張力增大），張緊輪將壓縮彈簧4，帶動(dòng)撞塊6向右移動(dòng)從而觸動(dòng)行程開關(guān)5使扶梯停止運(yùn)行。當(dāng)曳引鏈張力過小時(shí)，彈簧使裝快向左移動(dòng)，同樣觸動(dòng)行程開關(guān)使扶梯停止運(yùn)行。432023/1/137圍裙板1、梯級(jí)側(cè)面有一防偏滑塊，與圍裙板間隙0.5mm2、圍裙板同時(shí)起到梯級(jí)防偏的作用3、起到反軌的作用，防止梯級(jí)翻轉(zhuǎn)和下滑4、用發(fā)紋不銹鋼制作5、圍裙板應(yīng)是對(duì)接縫的442023/1/138梳齒前沿板