本文摘要:摘要:近年來,我國的自動化建設的發展迅速,自動扶梯被廣泛用于商
摘要:近年來,我國的自動化建設的發展迅速,自動扶梯被廣泛用于商場、酒店、醫院、機場、車站、地鐵站點等公共場所,已成為現代建筑不可或缺的組成部分。截至2019年底,國內在用電梯(含自動扶梯類產品)總量達到709萬臺,自動扶梯類產品的臺數約占其中的10%~20%左右,數量巨大。在日常運營中,自動扶梯并非始終保持滿負荷運行狀態,尤其是商場、酒店等諸多場所的自動扶梯大多數時間是處于空載狀態。為節約能源、延長機械部件的壽命,主流制造商都陸續開發了變頻自動扶梯,目前已得到廣泛應用。但這類自動扶梯除了具有一定的節能效果外,并不具備智能交互功能。隨著科技和社會的不斷發展,越來越多的新技術、新模式應用到傳統行業的產品中來。
關鍵詞:自動扶梯;回轉鏈輪;減震設計
1 智能化設計
1.1 危險行為識別及警示
大量事故案例顯示,乘客的危險行為如逆向行走、攜帶嬰兒車乘坐、孩童在扶手入口區域玩耍是導致自動扶梯事故的主要危險源。目前傳統自動扶梯所采取的在自動扶梯出入口附近設置“小孩必須拉住”“禁止使用手推車”等安全標志雖然有一定的警示作用,但效果有限。通過深度學習圖像識別技術、TOF(Time-of-Flight)技術的應用,將上述這些危險行為進行有效識別,通過持續的語音播報和在終端上顯示警示圖標提醒乘客注意、取消危險行為,可以大幅減少此類事故的發生。
1.2 智能語音播報裝置
大多數傳統自動扶梯語音播報音量不能自動調整,乘坐自動扶梯時常常會發現如環境安靜語音播報的音量讓人感到異常響亮,但在環境嘈雜時又模糊不清、聽不清楚,這樣的語音播報效果不太理想。采取實時監視環境音量,結合智能濾波控制算法,根據環境噪聲自適應調整播報音量,可達到在環境嘈雜時聲音洪亮、環境安靜時舒適靜謐的理想播報效果。經驗證,當保持語音播報音量比實測環境噪聲高8~12dB(A)的自適應調整設定,可以妥善解決環境噪聲和播報音量不匹配的問題。
1.3 智能照明控制
智能照明控制是對環境的光照度進行實時監測,并結合自動扶梯的使用環境、營運時間設置及環境光照度對自動扶梯的裝潢類照明系統進行自動開啟或關閉。該功能既能使自動扶梯根據需要提供恰當照明,又可以根據預先設置的時間自動關閉非營運時間段的照明,減少了能源消耗;由于不需要人工開啟或關閉,節省了管理的人工支出,提高了乘客乘行安全。
1.4 智能潤滑系統和智能運行狀態控制(適用于室外自動扶梯)
自動扶梯上使用的多種鏈條需要有效的潤滑才能保證良好的性能,達到預期使用壽命。智能潤滑系統的工作原理是應用雨量傳感器對室外自動扶梯所處環境的降雨情況進行實時監測,降雨時不進行自動加油操作,停止下雨后自動扶梯各種鏈條自動加油潤滑;并重新自動計算下次自動加油的開啟時間,可保證對自動扶梯鏈條的始終有效潤滑。另外,因降雨會造成自動扶梯梯級踏面、樓層板表面及周圍地面濕滑,容易造成人員摔倒,借助雨量傳感器對降雨情況的監控,通過語音播報提醒乘客注意地面的濕滑,或者采用控制、調整自動扶梯的運行狀態以減少乘客因降雨地面濕滑而摔倒的事故發生。
2 要點分析
2.1 抗震標準的完善
不同國家的抗震設計標準都有值得深入研究的地方。每當自動扶梯遭受地震破壞之后,相應的抗震措施是否奏效、抗震標準是否需要完善和升級,都是值得各國設計者持續跟蹤的課題。當遭遇地震災害的樓層之間出現“層間位移”時,支撐角鋼和土建之間能夠提供足夠的搭接量,避免桁架墜落。(1)桁架與建筑之間應留有足夠間隙以防止桁架的擠壓破壞;(2)應留有足夠的縱向搭接量和支撐面以避免桁架端部脫離建筑物的支撐。
2.2 保障客戶利益和乘客安全
通過研究抗震計算方法和抗震加固措施,使扶梯桁架具有足夠的抗震性能,在地震發生時不會對乘客造成額外傷害。(1)小震不壞。桁架結構一般不受損壞或不需要修理可繼續使用。(2)中震可修。桁架結構可能損壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用。(3)大震不倒。遇見罕遇地震時,桁架結構不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。只有這樣,地震災害發生之時,不因自動扶梯的設計問題造成人員傷亡;地震發生之后,盡快讓自動扶梯恢復正常運營。通過自動扶梯桁架的抗震設計,保障客戶的權益,減少維修費用,保護乘客的生命安全。
3 關于回轉鏈輪減震設計的延伸思考
3.1 回轉鏈輪的齒形設計改進
無論采用何種形式的減震墊設計,無論自動扶梯向哪個方向運行,輥子與回轉鏈輪的接觸點都有A、B、C三個點的接觸過程。為此,一些有經驗的自動扶梯廠家在設計回轉鏈輪時對齒形進行了特殊設計,使得輥子與回轉鏈輪之間只有AB(自動扶梯上行)或者CB(自動扶梯下行)兩個點接觸,即齒槽的底面上有一個水平段距離,確保輥子與其嚙合時僅單側齒面接觸,從而減少撞擊摩擦的可能。
3.2 其他結構形式的減震裝置
除了減震墊形式的減震措施,有些公司還使用了其他結構的減震裝置,如在每個齒槽的下方,回轉鏈輪的側面設置一個旋轉拖輪,拖輪也是采用橡膠等非金屬材料制成,其可以托起運行著的鏈條,從而緩沖輥子與回轉鏈輪的撞擊。此種結構的特點是成本相對較高,裝配精度的要求也比較高。對同一臺扶梯先后安裝不同減震墊設計的回轉鏈輪,并在運行過程中多次測量數據,采集后發現振動值差異較大,將數據做成曲線圖加以分析。帶有新款減震墊的自動扶梯無論是開上行還是開下行,其振動值明顯偏小,說明減震效果更好。同樣的試驗,再換到另外一臺扶梯上進行試驗,試驗后的曲線圖與前一扶梯基本一致,再一次印證了新款減震墊設計的優越性。
電梯論文范例:關于直線電機的電梯門機控制系統的研究
4 結語
通過對不同形式的減震墊設計的研究,建模仿真以及試驗驗證,可以看出傳統概念上的布置于齒溝中心上的減震墊裝置有一定的弊端,是一個設計誤區,改進的減震墊布置方式及改進的回轉鏈輪齒形設計等為自動扶梯回轉處的噪音控制提供了有價值的參考。
參考文獻:
[1]何成,徐放,牟振英.智能自動扶梯在城市軌道交通運維管理中的研究與實踐[J].隧道與軌道交通,2019(S2):247-251.
[2]陳軍,何成,沈宗.基于絕對位置傳感器的自動扶梯超速和非操縱逆轉監測與保護[J].中國電梯,2016(9):13-16.
作者:徐萍
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