电动扶梯也称自动扶梯,是一种以运输带运动方式运送行人的运输工具。[5]电动扶梯基本分成三大类:牵引构件型式、路线型、自动人行道类。[6]
1899年7月9日,第1台奥的斯·西伯格梯阶式扶梯试制成功,这是世界第1台扶梯。[4]1935年电动扶梯进入中国,当时由两台奥梯斯电动扶梯连接了上海的大新百货公司的地面到二楼、二楼到三楼。[3]自动扶梯的工作方式是通过它的核心部件——两根链条绕着两对齿轮,然后进行循环的转动以达到传动的目的。有一台电动机安装在电动扶梯的顶部,电机的作用是通过驱动传动齿轮来转动链圈。[3]电动扶梯所占空间较多,而且行走速度(特别是垂直速度)相对缓慢。但是因为电动扶梯是连续运作,不像垂直升降电梯需要等轿箱到来,因此扶梯的总载客量要高出很多。[5]
全球在用电梯已超过635万台,其中自动扶梯和自动人行道约25万台。[4]电动扶梯作为电梯的一种类型,因为其本身能大量输送在一定方向上连续流动的客流的特点而被广泛应用在诸如商场、医院、宾馆、大型体育场馆、飞机场、火车站、地铁站等公共建筑中。[3]
历史变革
电梯问世后不久,一种供楼层之间输送乘客的自动扶梯出现了,早期的自动扶梯是没有台阶的,如同煤矿送原煤的传送带。[7]
1898年,美国设计者西伯格买下了一项扶梯专利,并与奥的斯公司携手改进制作。1899年7月9日,第1台奥的斯·西伯格梯阶式扶梯试制成功,这是世界第1台扶梯。[4]
1902年,瑞士迅达电梯公司开发了自动按钮控制的乘客电梯。1903年,奥的斯公司在纽约安装了第1台直流无齿轮曳引电梯。1915年,奥的斯公司设计了自动平层微动装置,首次用于美国海军舰队的电梯。[4]
1920年,奥的斯公司把瑞蓝的倾斜板条式扶梯和西伯格的梯阶式扶梯两者的长处融为一体,重新进行设计,使扶梯性能大为改观。1921年,美国奥蒂斯公司研制出铰链踏板的阶梯式自动扶梯,在商场底楼乘客站立在台阶上被自动送到二层楼面。[7]1922年,奥的斯公司制造了世界上第1台现代化自动扶梯,水平楔槽式梯级与梳齿板相结合,从此即为其它自动扶梯制造商所沿用。[4]
1935年电动扶梯进入中国,当时由两台奥梯斯电动扶梯连接了上海的大新百货公司的地面到二楼、二楼到三楼,当时安装的是单人的电动扶梯。[3]
1946年,奥的斯公司设计了群控电梯,1949年首批群控电梯安装于纽约联合国大厦。1967年,奥的斯公司为美国纽约世界贸易中心大楼安装了208台电梯和49台自动扶梯。[4]
1974年,奥的斯公司在荷兰阿姆斯特丹国际机场安装了200米长的自动人行道,当时是欧洲最长的1条自动人行道。[4]1979年,奥的斯公司开发了第1台基于微处理器的电梯控制系统,从而使电梯电气控制进入一个崭新的发展时期。[4]
1983年,奥的斯公司开发了一个基于计算机每天24小时的召修服务系统,用于维护电梯安全。1985年,日本三菱电机首次发明能曲线运行、呈螺旋型的自动扶梯。除了可以节省空间外,螺旋型扶梯亦很具艺术效果。此外,有些自动扶梯可以在中间路段变回水平状态,这样可以减少乘客乘非常长的扶梯时对高度产生的恐惧,亦可以更灵活配合建筑结构。[4][5]1988年2月,富士达公司应用模糊理论和人工智能技术开发的电梯群控管理系统商品化。1988年,奥的斯公司发布了可以远程监测电梯性能的计算机诊断系统。1989年,奥的斯公司在发布了无机房线性电机驱动的电梯。[4]

1991年,三菱电机公司开发了带有中间水平段的大提升高度自动扶梯。这种多坡度型自动扶梯,在大提升高度时可降低乘客对高度的恐惧感,并能与大楼楼梯结构协调配置。1992年12月,奥的斯公司在东京附近的机场安装了穿梭人员运输系统。穿梭轿厢悬浮于一个气垫上,以保证平滑、无声地运行。1993年,三菱电机公司在横滨地区安装了12.5米/秒速度的超高速乘客电梯,是当时世界速度最快的乘客电梯。[4]
2002年4月17日,三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。可铰接伸缩的驱动齿条结构在运行时可使梯级的间隔发生变化,从而使速度也产生变化。其倾斜段的速度是出入口水平段的速度的1.5倍,这样既缩短了乘客的乘梯时间,也提高了乘客上下扶梯的安全性与平稳性。[4]
工作原理
自动扶梯是一种连续运行的输送设备,所以它的控制方式相比电梯更简单。三相交流电动机由三个主接触器控制,接触器的动作由上下进出口的“上”“下”钥匙开关来开闭。通过接线可使限速器、电磁制动器、即停按钮、蜂鸣器、防火门的联锁开关、梯级链的断裂安全保护开关、梳齿板、照明灯等工作。自动扶梯的工作方式是通过它的核心部件——两根链条绕着两对齿轮,然后进行循环的转动以达到传动的目的。有一台电动机安装在电动扶梯的顶部,电机的作用是通过驱动传动齿轮来转动链圈。电动机的容量取决于电动扶梯的宽度和提升高度。[3]

设计要求
针对自动扶梯的使用环境,在扶梯设计方面要满足以下要求:
1)要尽可能减小容纳驱动装置、控制装置等的机房。在商场里要尽量避免占用售货面积;[3]
2)运行要平稳无噪声,在公共场所机械噪音是需要尽量避免的;[3]
3)电力消耗要少,由于每天要连续运行十多个小时,所以减少电力损耗很重要;[3]
4)结构造型良好,使老人和儿童易于进出并与建筑物相称;[3]
5)易于保养,由于连续使用,所以注油方法要尽可能简单,并且每次注油要能保持较长时间。[3]
牵引构件型式
链条式自动扶梯(或称端部驱动式),以链条为牵引构件、驱动装置置于自动扶梯头部的自动扶梯。[6]

齿条式自动扶梯(或称中间驱动式),以齿条为牵引构件、驱动装置置于自动扶梯中部上分支与下分支之间的自动扶梯。[6]

路线型
直线型自动扶梯,扶梯梯路为直线型的自动扶梯。[6]

螺旋型自动扶梯,扶梯梯路为螺旋型的自动扶梯。[6]

自动人行道分类
踏步式自动人行道,由一系列踏步组成的活动路面、两旁装有活动扶手的自动人行道。[6]

钢带式自动人行道,在整根钢带上覆橡胶层组成的活动路面、两旁装有活动扶手的自动人行道。[6]

双线式自动人行道,由一根销轴垂直放置的牵引链条构成来回两分支、在水平面内的闭合轮廓,以形成一来一回2台运行方向相反的自动人行道。两旁皆有活动扶手装置。[6]

优点
同样作为垂直方向的交通工具,扶梯能大量输送在一定方向上连续流动的客流,它的输送能力是电梯的十几倍,也就是说,扶梯比电梯更为经济。还有,自动扶梯系统是非常适用于提供短距离运输的。[3]
缺点
不能像电梯那样能够使人直接上升几十层楼,这是因为自动扶梯的高负载率。但是电动扶梯是个相对开放的空间上,就是说只要有一个人到达了上一层,就可以为下一层等待上来的其他人腾出一个位置,不用等到传送完所有乘客;而电梯是个封闭的空间,在满员后就必须等到轿厢到达每个指定的楼层再返回到有需求的最低楼层后其他人才能上电梯。因此,电动扶梯被广泛应用于百货商店、地铁、高架铁道车站以及一些办公大楼的低层区。[3]
自动扶梯运行过程中,乘客面对的不仅有静止部件,也有运动部件,两者之间的相对运动是产生危险的重要原因。虽然自动扶梯也有很多安全保护开关,但是,这些开关更多的是对设备自身的保护,如扶手带入口保护开关、梳齿板保护开关、围裙板保护开关、梯级下陷保护开关等,都要人受伤或物损坏到一定程度时才能动作从而使自动扶梯停止。因此,即便在设备运行状况良好的状态下,如果乘客使用不当或管理存在缺陷,对乘客的伤害也是难以避免的。[8]
标准规范
| 标准号 | 标准名称 | 行业领域 | 状态 | 批准日期 | 实施日期 | 备案号 | 备案日期 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JC/T 2585-2021 | 自动扶梯、自动人行道电梯用制动摩擦片 | 建材 | 现行 | 2021-03-05 | 2021-07-01 | 85299-2022 | 2022-03-22 |
| JB/T 13302-2017 | 自动扶梯用三相异步电动机 技术条件 | 机械 | 现行 | 2017-11-07 | 2018-04-01 | 61141-2018 | 2017-12-26 |
| JB/T 8545-2010 | 自动扶梯梯级链、附件和链轮 | 机械 | 现行 | 2010-02-21 | 2010-07-01 | 28432-2010 | 2014-12-26 |
| 以上内容参考资料来自:[9] | |||||||

最长的电动扶梯
世界上最长的公共行人电动扶梯在香港中区,全长800米。这条由中环接通半山区的自动扶梯,耗资2亿港元,历时两年零八个月,于1993年10月投入使用。有了这条电梯,香港市民步行上山不再需辛苦地向上爬坡,只需乘20分钟电动扶梯就可到半山终点。由于地形关系,不可能修双向扶梯,故当局暂时规定,从早上6点开始扶梯向下行至10点,上午10点后则改为上行,实行潮水式运作,服务至晚上10时止。香港运输署估计每天使用人次将逾3万。[2]

相关事件
2010年12月14日8:49左右,深圳市地铁一号线国贸站上行5号自动扶梯突发事故,导致10余名乘客受伤。深圳国贸站扶梯事故原因是由于自动扶梯上行时驱动链联接销轴断裂而导致自动扶梯失速下滑,造成自动扶梯上多名乘客随自动扶梯摔倒。[8]
2011年7月5日,北京地铁4号线动物园东南出入口一台自动扶梯发生倒转,造成30人受伤1人死亡的惨剧。动物园扶梯倒转事故据分析是由于驱动主电机两根地脚螺栓断裂,主电机移位,传动链脱落所致。扶梯自身有一套安全锁定装置,但安全装置又未发挥作用,致使扶梯倒转,造成人员伤亡事故。[8]
2012年1月29日,一名9岁男孩在北京西单新一代商城独自乘坐自动扶梯时把头探出了扶梯,被夹在扶手和楼板的夹角处身亡。北京市质监局特种设备安全监察处负责人表示,从调查来看,此次发生的电梯事故没有涉及电梯设备上的问题,与扶梯本身质量没有关系。[8]
参考资料 9
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 自动扶梯知多少,扶梯的这些历史你知道吗? — 今日头条
- 参考 7
- 参考 8
- 自动扶梯 — 行业标准信息服务平台