自动扶梯梳齿板啮合深度测量系统研发.pdf

1、自动扶梯梳齿板啮合深度测量系统研发李军摘要：近年来自动扶梯夹人事故频发，为改善乘梯安全，提升自动扶梯检测效率及精度，本文以梳齿板梳齿与踏板面齿槽为研究对象，根据国家规范研发了一种新型的测量系统，实现了快速准确获取齿槽深度、梳齿啮合深度及梳齿与齿槽间距的目的，解决了现有测量方法主观随意性强的问题，为进一步规范自动扶梯运行检验工作提供了技新的技术路径。关键词：自动扶梯;梳齿板;啮合深度;测量仪器Abstract：In recent years，there have been frequent accidents involving escalators.Inorder to improve the

2、 safety of the elevator and improve the detectionefficiency and accuracy of the escalator，this paper takes the comb teeth ofthe comb plate and the tooth groove of the pedal surface as the researchobject，and develops a new type of measurement system according to thenational regulations，which achieves

3、 the purpose of quickly and accuratelyacquiring the cogging depth，the combing depth of the comb teeth，and thespacing between the comb teeth and the cogging grooves，and solves theproblem of strong subjective randomness of the existing measurement methods，and provides a new technical path for further

4、standardizing the escalatoroperation inspection.Key words：escalator;comb plate;meshing depth;measuring instrument0引言自动扶梯在我国有着广泛的应用，作为重要的开放式连续载人交通工具，自动扶梯的安全性一直是行业内关注的重点领域，但随着我国城市化建设的快速推进，自动扶梯的需求量也陡然增加，随之产生的安全事故也呈現出快速上升的趋势1。根据近几年自动扶梯发生事故的占比分析，梯级夹人是主要事故类型占比约为 2/5，造成事故的原因主要是围裙板安全装置失效或梳齿板异物保护装置失效，其中后者发生的

5、概率更大2，3。针对梳齿板的技术规范我国有电梯监督检验和定期检验规则自动扶梯与自动人行道（TSG T70052012），要求梳齿板梳齿或踏面应当完好不得有缺损，梳齿板梳齿与踏板面齿槽啮合深度至少为 4mm，间隙高度不超过 4mm4。然而，由于该位置的空间结构的特殊性，一般的测量工具很难快捷准确的获取具体数值，因此，使得啮合深度和间隙高度的实际检测有很强的主观性和随意性。针对上述问题本文给出了一种自动扶梯梳齿板啮合深度测试仪的研发思路，通过软硬件系统的有机结合，实现了快速获取规范要求的检测指标数值的目的。1系统测量原理如图 1 为梳齿板与梯级啮合时的空间位置关系，根据电梯监督检验和定期检验规则-

6、自动扶梯与自动人行道（TSG T70052012）规范要求，需要获得 h3 啮合深度，h2间隙高度，并将他们与规范要求的 4mm 进行对比，以此判断是否合规。通过图 1 可见啮合深度 h3 应等于梯级齿槽深度 h1 与间隙高度 h2 的差值，即 h3=h1-h2，因此，在实际测试工作中我们仅需获得 h1 和 h2 的具体数值即可完成测量工作。2硬件系统设计目前现有的间隙测量大多使用的是斜插尺，但由于斜插尺自身及其匹配的滑块具有较大厚度，无法水平放入梯级齿槽并推入间隙 h2 中，因此，需要重新考虑测量的方式。通对比分析采用带钩的深度测量可以解决水平和垂直方向的空间结构矛盾。如图 2（a）所示，采

7、用带单钩头的深度尺配合垫块进行测量。首先，在一平面上将深度尺放置在标准的矩形垫块上，将尺头伸出到平面，此时清零数据;然后，将垫块与深度尺放置在梯级表面，尺头对准齿槽，将尺头伸入齿槽底部，此时在示数器上显示数值 A 即为 h1 齿槽的真实深度;最后，将垫块与深度尺向梳齿方向平移并提起尺头再次测量进行测量，此时得到示数为 B，由图 2（b）可见，尺头自身具有一定的厚度，因此，梳齿与齿槽的间隙高度 h2 应为示数 B 与尺头自身厚度的差值，本次设计采用的深度尺尺头厚度为 1mm，所以h2=B-1。3软件系统设计自动扶梯梯级上梳齿较多，在进行测量时需要进行多次的重复动作，为了方便数据的统计需要开发相应

8、的应用软件及通讯系统。目前，市场上电子测量尺上的移动光栅模块均带有 485 通讯接口5，采集的测量数据可以通过通用虚拟键盘蓝牙模块进行发送，在支持 OTG 技术的手机移动端即可接收到测量数据。在接收到测量数据后就可在智能终端通过编制 APP 应用来处理，由于系统功能要求并不复杂，因此，可采用免费的 App inventor 平台进行开发，该平台采用的是可视化的积木块式的编程形式6，7，如图 3（a）所示。如图 3（b）所示为本次测试系统开发的软件界面，共计有三个热点对象（2 个输入窗口和 1 个计算判断按钮），程序开始时热点处于齿槽深度输入窗口位置，根据测量的步骤首先接收到的数据是 A 即为齿

9、槽深度数据 h1，程序将自动填入并跳转到下一热点位置即间隙高度输入窗口，当再次接收到数据，即为 B数据需在程序中设置减 1 后再填入输入窗口中，此后热点跳转到下一位置即计算对比按钮位置，并进行计算对比。根据啮合深度=h1-h2 的关系完成计算，并和规范中的 4mm 进行对比，然后在界面上调整确定显示大于号还是小于号。4结论自动扶梯梳齿板与梯级齿槽的啮合深度测量是相关规范中要求进行测量的，但限于目前的测试手段的不完善，测试结果主观随意性较大。本文利用单钩深度尺结合垫块的方式解决了上述问题，并在开发了无线传输系统和对应软件，形成了完整的测试系统，大幅提升了检测效率和精度。参考文献：1苏晓峰，黄柱力

10、.自动扶梯扶手带打滑致人受伤案例分析J.中国电梯，2019，30（23）：54-55.2张沥文，莫广进.浅谈如何降低城市轨道交通自动扶梯事故的应对措施J.科技风，2019（32）：141.3何祖恩.一起自动扶梯附加制动器的动作触发案例分析J.中国电梯，2019，30（21）：70-72.4孙红松.自动扶梯梯级塌陷保护装置安装、维保与检验中易忽视的问题J.特种设备安全技术，2019（06）：33-36.5何东山，饶美婉，农碧林.地铁自动扶梯在线监测及预警系统的设计J.中国电梯，2019，30（21）：12-14.6王馨，陈国平，杨宁渝，朱文超.基于 Arduino 和 AppInventor2 的无线传感器网络网关设计J.数字通信，2014，41（06）：54-58.7孙宇，管伟明.基于 Appinventor 的混合气体测爆仪研究J.中州煤炭，2014（06）：38-42.