叶炳荣
（日立电梯（广州）自动扶梯有限公司）
摘要：自动扶梯是一种可连续或可间断运行的有一定倾斜角度的交通设施，具有承载客流量能力大﹑安全性能指数较高的优点，常使用于人流量大的公共建筑中，如医院﹑商场﹑车站等场所。作为机电类特种设备的一种，自动扶梯安全检验与使用运行状况是社会关注焦点，本文结合自动扶梯的工作原理，指出了自动扶梯逆转事故发生的原因，并提出了防逆转保护措施以及防逆转安全保护装置的检验方法。
关键词：自动扶梯；逆转原因；防逆转安全保护装置
引言
随着科学技术的发展，越来越多的便民设施给人类的日常生活带来极大的便利。自动扶梯是一种在建筑物的不同层高间运载人员的连续输送机械。目前，自动扶梯已广泛应用于人流集中的公共场所，如大型商场、地下通道、地铁站、火车站和机场等。在为人们的生活带来便利的同时，自动扶梯事故频繁发生也引发社会各界对其安全问题的高度关注。导致自动扶梯事故的原因错综复杂，其中自动扶梯发生逆转是常见原因，约占事故总量的10%左右。自动扶梯发生逆转时，乘客脚下的电梯突然朝相反方向运动，但是由于惯性，乘客上半身仍会保持原来的运动方向，从而导致了乘客的滚落、下跌、挤压和踩踏等事故，给乘客的生命安全造成极大的危害。北京、上海、武汉和香港等地都曾发生过自动扶梯逆转事故，造成了多名人员受伤。在这一背景下，研发自动扶梯防逆转安全保护装置具有重要意义。
1自动扶梯的逆转原因
导致扶梯逆转的原因较多，一般有使用管理、安装维护、检验检测以及保护设计缺陷等方面。本文运用扶梯日常检验结果，对扶梯逆转事故进行总结分析，进而得出机械和电气方面产生的故障。
1.1机械原因
零部件磨损老化和不可靠的制动器动作。其中前者出现的原因是由驱动、梯级链条发生脱落，以及联轴器出现不同程度的损坏而引起；后者则是因为其各个元件的磨损，以及安装误差和不均匀的间隙调整等引起。
由于超满载的应用，导致其工作状况因为电动机的力矩缺失或是制动器无法可靠而发生制动停止。
链传动的效果缺失。在其运行及应用的过程之中，驱动、梯级链条突然出现问题，主要因链条断裂或是过分伸长、打滑导致的，从而丧失设备的牵引力。
1.2电气原因
动力电源的故障，导致驱动力矩缺失或诱发驱动电动机反转，特别是在扶梯超重承载上运行的工作状况，如果电力网络的电压缺失，或是出现断相的问题，从而引发逆转故障。
在运行过程中，由于中低压元件故障，或抽动器控制回路、安全电路等初选线路的故障，不能够充分发挥安保及制动体的可靠性。
2自动扶梯防逆转保护装置的类型及原理
自动扶梯发生非操纵逆转时，可能会导致驱动链断链，不同类型的防逆转保护装置安装位置不同，有的是在驱动链没断时发生的逆转，有的是驱动链断链时发生的逆转。根据防逆转保护装置与驱动链是否断链的关系，可以分为以下两类：基于驱动链不断链时的逆转保护装置和基于驱动链断链时的逆转保护装置。
2.1基于驱动链不断链时的逆转保护装置
如图1，接近开关在主机旁，驱动主机的飞轮上固定着小磁块，当小磁块经过接近开关时，脉冲接收器接收信号，输出脉冲信号，当飞轮在快速旋转时，脉冲接收器输出与速度成一定比例的脉冲信号，处理器接收此脉冲信号，并将其转换成扶梯速度。当扶梯逆转、欠速或超速时，输出信号切断主机供电电源。
图1基于驱动链不断链时的逆转保护装置
如图2，接近开关在梯级轮导轨上，当扶梯运转时，梯级轮由接近式开关1到接近式开关2，假设从开关1到开关2设置时间为2秒，当自动扶梯发生逆转时，两个开关检测到的时间与设定值不一，系统会监测异常，由控制系统输出信号，断开主机供电电源。
图2防逆转安全装置工作原理
检验方法：采用接近式开关的防逆转保护装置，通常是在控制柜内，将监测的两根信号线摘除或对调，然后正常启动扶梯，扶梯在短时启动后立刻制停，主板显示对应故障代码。还可以通过在控制柜内将主开关输出的三相电源线人为断开，并用绝缘胶带包裹好，扶梯正常启动，此时扶梯处于无动力输出状态，制动器得电松开抱闸，然后再人为按运行方向相反的方向盘车，监测开关监测到逆转信号，驱动主机断电，制动器抱闸制动。
2.2基于驱动链断链时的逆转保护装置
上述都是在驱动链不断链情况下的，但扶梯发生逆转时有很多是因为驱动链断开或制动力转矩不足，这时接近式开关的防逆转保护是起不到作用的。因此，机电式的防逆转保护相比接触式开关的更可靠。机电式的防逆转保护装置由断链保护开关和从动轮制停元件构成，一般逆转时断链开关先动作，驱动主机断电，继而引发机械执行元件（工作制动器或附加制动器）动作，将扶梯制停。
如图3，当扶梯处于高负荷运行，主驱动链断裂，扶梯即将发生逆转时，自动扶梯断链保护开关动作，驱动主机供电电源断开。此时由于主驱动链断裂，主驱动轮和从动轮之间无连接，从动轮和扶梯梯级处于失控状态，发生逆转，重锤下落带动连杆，棘爪刺入棘轮，将从动轮卡死制停，以达到防止扶梯逆转造成安全事故发生。
图3主驱动链断裂
检验方法：让扶梯在正常工况下运行，人为动作断链保护开关，检查开关位置是否合适，开关动作能否断开电源安全回路。对于机械执行机构，有的是要在断链或链条过分伸长时，才能机械动作，实现起来比较困难，现场检验时可通过模拟驱动元件断裂，检查动作装置能否使安全装置动作。对于机电联动的保护装置，可以人为动作断链保护开关，判断机械执行元件是否起作用，驱动主机供电电源是否断电。
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