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重载设计在自动扶梯中的必要性及实现方式

【摘要】:重载型自动扶梯相对于普通自动扶梯和公共交通型自动扶梯,在动力、强度、安全和寿命等几方面都需要进行重载设计。重载型自动扶梯则以100%制动载荷作为额定载荷计算电动机功率,允许自动扶梯以制动载荷连续运行。重载型自动扶梯的载荷条件设定 每3h中1h以100%制动载荷运行,其余2h,一般设定为制动载荷的60%。

重载型自动扶梯相对于普通自动扶梯和公共交通型自动扶梯,在动力、强度、安全和寿命等几方面都需要进行重载设计。

1.动力设计

从第十章对公共交通型自动扶梯的介绍中可知,公共交通型自动扶梯一般以80%的制动载荷作为额定载荷计算电动机功率,最大载荷运行的连续时间为0.5h。当超过额定载荷时扶梯将处于超载运行状态。

重载型自动扶梯则以100%制动载荷作为额定载荷计算电动机功率,允许自动扶梯以制动载荷连续运行。

2.强度设计

(1)采用高刚度桁架 公共交通型自动扶梯的桁架的挠度规定不大于支撑距离的1/1000。重载型自动扶梯的桁架的挠度一般要求不大于支撑距离的1/1500。香港地铁采用1/2000的桁架,也有的地铁采用1/2500的桁架。其主要目的是提高桁架的工作寿命,扶梯经大修(至少为一次大修)而不需要更换桁架。

(2)提高机件的安全系数 GB 16899—2011规定,自动扶梯所有驱动元件按5000N/m2静力计算的安全系数不应小于5,包括了对公共交通型自动扶梯的要求。重载型自动扶梯则对此提高了要求,对梯级链、驱动链、扶手带驱动链要求安全系数不小于8。

3.安全设计

(1)加长水平移动段长度 为了提高人员进出扶梯时的安全性,重载型扶梯一般采用比较长的水平移动段(表11-2-1)。

(2)加大倾斜段至上下水平段的曲率半径 为了提高人员进出扶梯时的安全性,重载型自动扶梯一般采用比较大的曲率半径(表11-2-2)。

(3)增加安全装置种类和功能 根据大客流公共交通系统的客流特点,重载型自动扶梯一般都增设有扶手带断带保护、梯级运行安全保护等GB 16899—2011规定之外的安全保护装置。同时对附加制动器、超速检测等装置增加功能要求,以使自动扶梯具有更好的安全性。

4.寿命设计

公共交通型自动扶梯与重载型自动扶梯的主要部件的工作寿命一般都按不小于140000h设计,整机大修周期不小于20年。但设定的载荷条件不一样:

(1)公共交通型自动扶梯的载荷条件设定 每3h中0.5h以100%制动载荷运行,其余2.5h,一般设定为制动载荷的25%。

(2)重载型自动扶梯的载荷条件设定 每3h中1h以100%制动载荷运行,其余2h,一般设定为制动载荷的60%。

因此重载型自动扶梯的疲劳强度也需要进行重载设计。其中需要根据建设项目的客流强度,对重载之外的载荷做出明确规定,据此确定机件疲劳强度计算时的等效载荷。