南京工业大学本科生毕业设计（论文）

第一章 引言

1.1自动扶梯的发展和研究现状

1.1.1自动扶梯的发展历史

自动扶梯的起源可以追溯到1859年，当时的那森·艾米斯申报了一项“自动滚梯”方案，该方案由一套通过滚轮驱动，首尾相连、连续不断运动的楼梯组成。

十九世纪末，两名美国人分别在研究电动扶梯。1897年，杰斯·雷诺(Jesse W. Reno)在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走，类似自动扶梯的机动游戏。而查理斯·西伯格(Charles Seeberger)则在1898年购下一项关于自动扶梯的发明专利，并且与奥的斯电梯公司合作，1899年在纽约州制造出第一条有水平的梯级，扶手和梳齿板的电动扶梯。1900年举行的巴黎博览会上，西伯格成功展出了他们以“电动扶梯”(Escalator)为名的产品，并且获得了一项头奖。1910年奥的斯收购了西柏格的专利，次年再购下雷诺的公司。1920年,奥的斯把两者的设计结合，成为今天自动扶梯的基本设计。1922年, 奥的斯公司制造了世界上第一台现代化自动扶梯, 水平楔槽式梯级与梳齿板相结合, 此后被其它自动扶梯制造商所沿用。1985年, 三菱电机公司研制出曲线运行的螺旋型自动扶梯, 并成功投入生产。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。1993 年,据《日立评论》报道,日本日立制作所开发了可以乘运大型轮椅的自动扶梯, 几个相邻梯级可以联动形成支持轮椅的平台。20世纪90 年代末, 富士达公司开发了变速式自动人行道,即自动人行道以分段速度运行, 乘客从低速段进入, 然后进入高速平稳运行段, 再后进入低速段离开。这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性, 缩短了长行程时的乘梯时间。2000年4月, 美国Elevator World报道, 位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂,制造出全彩色自动扶梯梯级,它由玻璃纤维材料制成,有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。2002年4月17日至20日,三菱电机公司在第 1

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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。2003 年2 月, 奥的斯公司发布新型的Next Step自动扶梯, 它采用Guarded 踏板设计, 梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块; 它还采用了其它一些提高自动扶梯安全性的新技术, 自动扶梯技术又一次更新。

随着科学技术的发展，自动扶梯技术也越来越成熟。各国扶梯产业入雨后春笋，在改革开放的大潮流下，中国的扶梯产业也日渐成熟。 1.1.2国内自动扶梯的实例介绍

目前世界各大电梯企业在国内都有了合资企业，如迅达、奥的斯、三菱、日立、东芝、通力等。在中国目前的重载公共交通型自动扶梯市场领域内主要有以下几位厂商：

OTIS（天津、广州）公司的主导产品为510PSE型自动扶梯，最大提升高度为12m，精旷的外观设计给人以厚重的安全感，其产品在轨道交通领域内的应用实例为上海地铁一号线。

SCHINDLER（中迅、苏迅）公司的主导产品为SC9700和SC9300型自动扶梯，最大提升高度为50m，外观设计精巧、细致。备有4种驱动方式，3种扶手带传动方式以适用于不同的用户需求。具有ECO节能方式。其产品在轨道交通领域内的应用实例为上海轻轨明珠线、北京地铁复八线、香港荃湾交通线等。

KONE公司的主导产品为TRANS VARIO-RHD型自动扶梯，最大提升高度为50m，产品不仅拥有精巧的外观，内在品质也很高。曳引方式采用无链驱动，曳引、减速、传动三者融为一体，行星齿轮传动高效静噪。

CNIM公司的扶梯系列产品，因其较早确立在城市轨道交通领域内的领先优势，一度成为工程业主的首选品牌。其产品在轨道交通领域内的应用实例为北京地铁复八线、香港地铁、台北捷运系统等。

SJEC(江南)公司是借90年代早期国内扶梯市场供不需求的东风而迅速崛起的，其产品已经走出国门。江南电梯公司曾开发出我国第一台变频多坡度自动扶

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梯，在中国电梯界激起一阵波澜。其JHD型自动扶梯现运行于厦门市政工程中，外观落落大方。

1.2自动扶梯的概述

1.2.1 自动扶梯的定义

自动扶梯，亦称电动扶梯，是一种以运输带方式运送行人的运输工具。一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级，便会自动被带到扶梯的另一端，途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手，供使用者扶握。自动扶梯可以是永远向一个方向行走，但多数都可以根据时间、人流等需要，由管理人员控制行走方向。

自动扶梯的出现给人类的日常生活带来极大的便利。自动扶梯作为运送旅客的交通工具, 不仅成功地缩小了目标间的距离, 而且使超短途( 如楼层、月台间等) 的大流量人员运输成为可能。因此, 经济学家说: “自动扶梯的出现使人们有了逛大型商场的欲望。”交通学家说“是自动扶梯和自动人行道的应用使我们可以把车站、机场建的尽可能大。”自动扶梯的应用已经改变了我们的生活, 并已经成为现代物质文明的一个重要标志。 1.2.2 自动扶梯的基本结构

自动扶梯的主要由桁架、驱动装置、运载系统、扶手装置、安全装置、润滑系统及室外自动扶梯防盗防水防尘设施等组成。

1）桁架

自动扶梯的金属骨架，一般由上水平段、下水平段和直线段组成，也是承载部件，具有连接两个不同层高的地面、承受各种载荷及安装支撑所有零部件的作用。因此它必须具有足够大的强度和刚度，一般由角钢、型钢焊接而成。

2）驱动装置

通常由电动机、减速器、中间传动件、主驱动轴、制动器、传动链轮及链条等组成 ，安装在桁架的端部，主要功能和作用是驱动扶梯运行，同时限制超速和阻止逆转运行，是扶梯的主要部件，也是主要的振动源和噪声源。 3

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3）运载系统

由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。当扶梯运行时，梯级链将驱动主机的动力传送给梯级，使梯级沿着梯路导轨运行，安全快速运输乘客。

4）扶手装置

由扶手带、扶手带驱动装置、护壁板、扶手支架和导轨、扶手带张紧装置、围裙板、内盖板、外盖板等组成，扶手装置安装在两台特殊的胶带输送机上，与梯级同步运行，也有流动的美感效果。

5）安全保护装置

（1）工作制动器、紧急制动器和附加制动器

工作制动器安装在主机上，是确保扶梯正常停车的制动器，紧急制动器直接作用在主驱动轴上，是确保扶梯紧急情况下有效地停车、并保持静止状态的制动器，附加制动器直接安装在主驱动轴上，在工作制动器失效时实现加强制动力矩，确保扶梯停止运行。

（2）超速保护装置

当扶梯超速运行至某设定值或欠速运行至某设定值时超速保护装置动作，切断扶梯的电源，使扶梯停止运行。

（3）防逆转保护装置

是防止扶梯改变规定运行方向的自动停止控制装置，当扶梯发生逆转时，该装置能使工作制动器或附加制动器动作，使扶梯停止运行。

（4）梳齿板安全保护装置

当异物卡在梯级踏板和梳齿之间造成梯级不能与梳齿板正常啮合时，此时梯级不能正常进入梳齿板，梯级的前进力会使梳齿板抬起移位，使微动开关动作，扶梯停止运行，达到安全保护的作用。

（5）扶手带入口安全保护装置

当扶手带的入口的橡胶套受到30~50N的压力时，会使微动开关动作，是电梯停止运行，防止人的手和手臂被扯入

6）润滑系统

机械零件摩擦会产生大量的热，加剧机件的磨损，配备自动加油润滑装置可

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