从上述附加制动器设计要求分析，基本上就是要解决满足制停距离和减速度的问题，而这两个参数与制动力矩有关，也就是如何确定最佳的制动力矩值以满足整体需要的问题。附加制动器的制动力矩需要满足以下条件：1）制动力矩应大于静态制动力矩以使自动扶梯保持静止状态。2）在上述三种失效模式情况下，制动力矩应大于最小制动力矩，而小于最大制动力矩，以同时满足最大加速度和制动距离的要求。......
2023-06-15
如何使用附加制动器实现自动扶梯停止运行？
【摘要】：附加制动器独立工作时，并不需要保证对工作制动器所要求的制停距离。3）附加制动器在动作开始时应强制地切断控制电路。当附加制动器动作时，电磁线圈通电，使棘爪向上转动楔入棘轮中，棘轮被拦截停止转动并在摩擦片的作用下对梯级链轮试加制动力矩，迫使自动扶梯停止运行。其作用原理与棘轮式附加制动器相同，都具有摩擦片，不同之处是以挡块式制动盘代替了棘轮式制动盘。
驱动主机与驱动主轴间的传动元件多使用传动链条进行连接，如传动链条突然断裂、驱动主机的输出轴或电动机与减速箱之间的联轴器发生破断，则工作制动器与主驱动轴之间就失去了联系。此时，即使有安全开关使电源断电，电动机停止运转，也无法使自动扶梯停止运行。特别是在有载上行时，自动扶梯将突然反向运转并产生超速向下运行，导致恶性事故的出现。应对这种情况的方法是，在驱动主轴上装设一个机械摩擦式制动器，直接对主驱动轴实行制动，这个制动器称为附加制动器或辅助制动器。GB16899—2011规定，自动扶梯在下列任何一种情况下应设置附加制动器：
1）工作制动器和与梯级、踏板或胶带驱动装置之间不是用轴、齿轮、多排链条或多根单排链条连接的。
2）工作制动器没有使用机电式制动器。
3）提升高度大于6m。
4）公共交通型自动扶梯。
1.附加制动器的基本要求
GB 16899—2011对附加制动器有如下基本要求：
1）附加制动器与梯级、踏板或胶带驱动装置之间应用轴、齿轮、多排链条或多根单排链条连接。不允许采用摩擦传动元件（如离合器）构成连接。附加制动器应该是机械式的，利用摩擦原理通过机械结构进行制动。
2）在制动力作用下，应能使带有制动载荷向下运行的自动扶梯有效地减速停止，并使其保持静止状态。减速度不应超过1m/s2。附加制动器独立工作时，并不需要保证对工作制动器所要求的制停距离。
3）附加制动器在动作开始时应强制地切断控制电路。如果电源发生故障或安全回路失电，允许附加制动器和工作制动器同时动作，但要求的制停距离与单独对工作制动器所要求的制停距离相同。
4）附加制动器应在下列任何一种情况下都起作用：超速：在速度超过名义速度1.4倍之前。逆行：当梯级改变其规定的运行方向时。
2.附加制动器的结构种类
自动扶梯的附加制动器有多种不同的设计，常用设计有棘轮式制动器和楔形式制动器等。
（1）棘轮式附加制动器 图7-2-1所示是一种常见的棘轮式附加制动器，安装在主驱动轴上，用压缩弹簧与梯级链轮连成一体。棘轮式制动盘是活套在制动盘上的，与压盘之间衬有摩擦片。正常情况下，棘轮与梯级链轮作同步的旋转运动。当附加制动器动作时，电磁线圈通电，使棘爪向上转动楔入棘轮中，棘轮被拦截停止转动并在摩擦片的作用下对梯级链轮试加制动力矩，迫使自动扶梯停止运行。通过调整摩擦片压紧力的方法，可获得需要的制动力矩。
这种附加制动器由于棘轮具有许多齿，只要棘爪一旦动作，就能使制动器产生制动力，响应时间快、制动迅速，用于逆转保护时，能迅速制动，不会产生明显的逆转。
图7-2-1 棘轮式附加制动器
（2）楔形式附加制动器 图7-2-2是一种楔形附加制动装置的结构示意。主要部件包括楔形制动靴、制动盘、电磁铁、制转杆和弹簧等。楔形制动靴和制动盘选用高强度耐磨合金材料。制动盘安装在主驱动轴上（驱动链轮的另一侧）。安全控制系统检测到相应信号，切断电磁铁供电，在弹簧1的作用下，制转杆发生转动，棘爪脱离止动钩，楔形制动靴在弹簧2作用下，向上快速滑行，制动靴楔入制动盘，两金属表面发生接触摩擦，制动盘被卡住并将主驱动轴制停。
这种制动器没有摩擦片，直接由制动靴楔入制动盘产生摩擦力矩，结构上比较简单，制动靴一经楔入制动盘就能产生摩擦力，制动响应快。但需要保证制动靴与制动盘之间的位置准确，在制动中接触良好，同时在使用中还需要注意制动盘表面的清洁，防止有油污，以确保制动盘可靠性。
（3）挡块式附加制动器 图7-2-3是一种挡块式附加制动器结构示意。其作用原理与棘轮式附加制动器相同，都具有摩擦片，不同之处是以挡块式制动盘代替了棘轮式制动盘。挡块焊接在制动盘上，一般是4～6块均匀分布，当安全控制系统检测到相应信号，切断电磁铁供电，制动叉叉入制动盘表面，与挡块相碰阻止制动盘转动，在摩擦片的作用下对梯级链轮试加制动力矩，迫使自动扶梯停止运行。
图7-2-2 楔形附加制动器
图7-2-3 挡块式附加制动器
这种制动器结构上比棘轮式简单，但挡块之间存在空挡，当制动叉已动作，但还没有碰上挡块时，制动器实际上尚未动作，因此往往与系统检测信号之间存在一个时间差，当用于逆转保护时，在制动时往往会先出现一段明显的逆转。
无论哪一种设计，附加制动器必须与速度监控装置进行联动，一旦检测到梯级超速、欠速或改变其规定的运行方向时，能立即触发制动。
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