对于一些运行时间较长并且使用单排链传动装置的自动扶梯来说,受扶梯工作制动器老化、动力不足等因素的影响,其出现安全事故的可能性较大,因此利用双排链传动装置对自动扶梯进行改造,成为了一项极为重要的工作。
一、自动扶梯使用双排链传动的设计方案
现阶段,为进一步提升自动扶梯设备的安全性,相关部门相继下发了GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》以及TSGT 7005—2012《电梯监督检验和定期检验规则—自动扶梯和自动人行道》,对我国的自动扶梯附加制动器提出了具体的要求。对这些新要求进行分析可以发现,将自动扶梯制动方式从传统单排链转变为双排链传动已经成为了一件较为重要的工作。具体来说,现阶段,在双排链传动的设计过程中,相关工作人员需要在考虑到自动扶梯使用地点的实际情况以及相关要求规定的前提下,对双排链的节距、中心距、链轮以及链条等部分进行科学合理的规划设计。其中在进行链轮设计的过程中,工作人员不仅需要通过国家标准对滚子链的系列、尺寸进行选择,还需要对其分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径以及最大齿根距离等尺寸进行选择,以便达到提升双排链传动自动扶梯使用寿命的目的。举例来说,假设某自动扶梯的原驱动电功率P=5.5kw,其额定电压为380V,额定电流为12.1A,频率为50Hz,转速为n=1430r/min,其原驱动链直径应为d0=800mm。
(一)自动扶梯驱动轴转速设计
依照当前我国对于自动扶梯的要求,现阶段,我国自动扶梯的最高速度为0.50—0.90m/s,若改造后自动扶梯的转速为v0=0.65m/s,那么,计算改造后自动扶梯驱动轴的转速为n0==15.52r/min。
(二)自动扶梯双排链尺寸设计
在自动扶梯运行过程中,其主动轮为小链轮、其从动轮为大链轮,假设小链轮的齿数为z1=29,传动比是i=3.28,计算得大链轮的齿数为z2=iz1=3.28
29=95。并且由于大链轮被安装在扶梯的驱动轴上,可以知道大链轮的转速n2=n0=15.52r/min,由此计算可得小链轮的速度为n1=i
n2=3.28
15.52=50.91r/min。参照《机械设计手册》可以知道,对于中等冲击的工况系数为KA=1.5,小链轮的齿轮系数为kz=1.58,多排链排系数为kp=1.7,依据上述数据可以计算链传动功率P0
=3.07kW。根据上述功率计算数据,参照滚子链传动额定功率曲线图,可以知道在改造过程中,需要选择型号为20A号的滚子链,这一型号的滚子链节距为31.75p/mm,滚子外径为19.05d1max/mm,销轴直径为9.53d2max/mm,内链接内宽为18.90b1min/mm,单排每米质量为3.8q/(kg/m),内链板高度为30.18hmax/mm[1]。
二、自动扶梯使用双排链传动的施工方法
近年来,因自动扶梯主驱动链条为单排链,在长时间的使用过程中出现各种故障进而导致安全事故的情况屡屡出现,比方说,某市一动物园地铁站自动扶梯的主驱动链条发生脱落导致扶梯出现逆行状况,造成了1人死亡、1人重伤以及27人轻伤的严重后果。为避免上述问题的反复出现,选择具备双排链传动设计的自动扶梯,或者将原有的单排链自动扶梯的传动系统改为双排链传动成为了一项较为重要的工作。以对单排链自动扶梯进行改造为例,现阶段,扶梯改造的施工主要包括主驱动链条更换以及主驱动链轮更换两部分,强化对这两部分施工内容的管理有助于提升自动扶梯的最终质量。
(一)主驱动链条的施工
在当前自动扶梯改造的过程中,工作人员需要使自动扶梯停止运行,打开其上部踏板,切断运行电源。然后,在活结处断开并取出主驱动链条,然后更换新的主驱动链条,并在活结处将新链条连接上,并且对主驱动链条的松紧程度加以调整,工作人员可以用手在两链条轮中间的位置,将链条沿着垂直方向移动,若当移动距离处于23—46mm之间,则不需要调节链条的松紧度,若链条的移动距离不在上述区间,则需要对其进行进一步的调整,其具体调整方式如下,首先,拧开曳引机的固定螺栓;其次,放松松紧螺母,然后拉紧驱动链,并且当驱动链的移动距离处于23mm—46mm之间时,拧紧调整螺栓以及固定螺栓;再次,令自动扶梯呈上行状态运行一周后停止;最后,对驱动链下端的距离进行测量,若距离超出上述范围,则重复上述步骤,直到驱动链的下端距离处于23—46mm之间为止。
(二)主驱动链轮的施工
在对主动驱动链轮进行调整的过程中,首先,工作人员需要让自动扶梯停止运行,然后将扶梯的所有阶梯、上下部扶手带、扶手导轨、扶手型材卸下,并且抽出曳引链条,通过架设支架的方式将曳引机吊出来。其次,卸掉扶手驱动链盒,打开主动驱动链条的活结,并将链条卸下,拆掉梯级从动轮上的整个导轨,然后,通过架支架的方式,用倒链吊起主驱动轴,拔掉固定于桁架上的主驱动定位销,卸掉轴套螺丝、自动注油装置,并将上述零部件放置在空闲处。再次,安装相应零部件,第一步,用倒链吊起主驱动轴,更换驱动链,将更换后的驱动链轮吊入梯路内,调整尺寸;第二步,安装定位销、轴套螺丝以及螺母,然后安装扶手驱动链、链盒,调整其尺寸;第三步,吊入曳引机安装主驱动链条,调整其尺寸;第四步,安装扶手导轨、扶手带、出入口面板、围裙板,并调整上述部件的尺寸。最后,插上检修盒,连接运行电源,打开自动扶梯,令其自动运行一周,检查扶梯在运行过程中是否存在杂音,若不存在杂音,为扶梯安装防护罩,盖好盖板以及上部与下部的踏板;若存在杂音,则对部件安装情况依次进行检查,避免安全隐患的存在[2]。
结论:总而言之,自动扶梯作为一种具备向上或者向下循环运输乘客或者货物的固定电力驱动运输装置,具备舒适美观、结构紧凑、安全可靠等优点,现阶段,为进一步提升自动扶梯装置的使用安全性,用双排链传动替换原本的单排链传动成为当前自动扶梯装置升级改造中的必然选择。
参考文献:
[1]宋玉,李竹天,梁骁.一则自动扶梯单排链换双排链案例[J].中国电梯,2020,31(03):61-63.
[2]宋玉,梁骁,薛季爱.老旧自动扶梯安全运行提升探索——以自动扶梯单排链改造为例[J].质量与标准化,2019(07):40-42.