浅谈首都机场自动人行步道扶手带张紧装置的改进

田源

摘   要：由于首都机场旅客吞吐量居高不下，自动人行步道设备使用频繁，导致设备故障率越来越高。通过对设备故障类型、故障时间的统计分析，对发生故障时长占比最多的扶手带张紧装置进行改进，采取将扶手带张紧装置中原有V型皮带替换为张紧链轮，改变摩擦方式的手段降低了设备故障率，提高了设备使用率。

关键词：自动人行步道  扶手带张紧装置  提高设备使用率

中图分类号：TD528                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0102-02

自动人行步道，是一种以循环运行方式来运输乘客的电力驱动运输工具，功能与自动扶梯类似，通常在水平或倾斜角不大于12°方向上运行，梯级间无高度差。一般机场航站楼、火车站、商场百货使用居多，前往行程较远的目的地，乘坐自动人形步道即节省时间又节省体力，为乘客提供了舒适便捷的选择。首都机场作为全国机场枢纽，旅客吞吐量常年位居前列，其中3号航站楼于2008年开始启用，设计初始吞吐量为约4000万人次，启用后吞吐量逐年上升，2018年更是首次突破1亿人次，经历了10年运行已远超当初设计预估吞吐量上限。目前3号航站楼共有88部自动人行步道，主要分布于旅客進出港流程，为旅客提供便利的同时也起到了快速疏散引导人流的作用。如今面对如此巨大的客流量，自动人行步道设备每天长时间处于连续运行状态，设备使用率越来越高，运行压力也越来越大，显然每天高负荷运转已成常态，各种各样类型的故障也随之而来，故障时长呈逐年上涨趋势，安全隐患日益凸显。因此降低设备故障率提高设备使用率，为旅客提供更安全、更稳定、更舒适的自动人行步道设备迫在眉睫。

1  主要故障探究

既然要降低设备故障率，首先就要进行故障统计，根据统计结果对设备运行影响最大，影响时间最长的某种类型故障进行分析，制定可行性方案。

首都机场自动人行步道月度设备故障率=（24h×设备总数×当月小时数-故障时间）/24h×设备总数×当月小时数。因此我们从设备故障时长入手，通过对2014年10月—2015年9月这一年来设备故障时间进行统计梳理，发现故障类型基本有以下几种：梳齿板卡异物、安全开关动作、扶手带张紧装置故障、抱闸故障、毛刷缺失、清零故障。其中扶手带张紧装置故障时间占比高达83.3%，远远高于其他类型故障，我们继续对这一年发生的15次该类故障进一步分析，发现其中14次为V型皮带和皮带滚轮组件故障。

我们选取了两款长度分别为55mm和47mm的V型皮带并进行了张力测试，测试结果显示两款皮带在运行中的实际使用张力分别是1000N和800N，而在经过12个月的使用之后，两款皮带的使用负荷都逼近了他们的最大张力负荷，这意味着皮带在正常投用1年之后，就会存在着随时断裂的风险。根据备件更换记录显示，在2012年之前这些皮带基本上是每3年一换，但是随着近年来旅客吞吐量增加，设备全年不间断运转，运行压力增大，皮带变得仅够使用1年就达到使用上限，无疑增加了设备的安全风险。

我们先来看一下这一组件的运行原理。图1所示中间的是扶手带驱动轮，与它相紧密接触的是扶手带，左下角辅助压紧装置，通过两个辅动轮固定了一条V型皮带，再通过右边的张紧装置的调节可以使V型皮带能够充分压紧扶手带，这样主动轮转动，扶手带和V型皮带跟着随动，设备正常运行。可以看出，这里存在着两个其他问题，一是这个两轮固定的结构并不是太稳定，V型皮带在长期运转的过程中很容易脱落，导致故障频发;二是V型皮带由于是橡胶材质，在长年累月无休运转的情况下磨损必然十分严重，寿命骤减，存在随时断裂的风险。

因此我们可以从V型皮带和皮带滚轮组件入手制定解决方案。

2  方案可行性分析

通过对以上故障原因分析，存在以下几种方案可供选择：提高备件更换频率、寻求设备厂商技术支持、自行设计改进方案并实施。

首先是提高备件更换频率。首都机场3号航站楼目前一共有88部自动人行步道，每更换一部设备备件平均消耗3～5h，试运行了3个月后发现，不但维修人员数量需要增加，工作时间和备件成本都有不小程度的上涨，而且皮带脱落的问题也没有得到根本解决，显然这是一个效率低下方案。接着寻求设备厂商技术支持。我们尝试与设备厂商进行沟通，发现他们的积极性并不高，给出唯一的方案是整体更换，显然该方案工程量巨大，工期又长，成本又高，无论是从时间上还是效益上都不适合首都机场现有的管理需求。既然提高备件更换频率无法解决根本问题，综合考量寻求设备厂商技术支持方法不现实，那么我们就尝试自行设计改进方案看是否能找到突破口，解决根本问题。

3  确定方案，自行改进

我们已经知道，目前V型皮带和皮带滚轮组件的运行存在2个问题：一是两轮固定的结构不太稳定，V型皮带在长期运转的过程中很容易脱落，导致故障频发;二是V型皮带由于是橡胶材质，在长年累月无休运转的情况下磨损必然十分严重，存在随时断裂的风险。

原扶手带张紧装置如图2所示，最终我们将原来的V型皮带组件改为一条张紧链轮整体压紧的方式，如图3所示，每一个点都是一个小滚轮，他们整体通过张紧装置调节来压紧扶手带，主动轮转动带动张紧链上的小滚轮跟着转动。

如图3所示，将原有V型皮带替换为若干固定位置的链轮，以防止皮带脱落，降低了故障率;同时原有橡胶材质变为耐磨、耐高温的塑料材质滚轮，随动方式由皮带间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大幅减少了原有摩擦方式给皮带带来的磨损，提高了皮带使用年限，减小了断裂风险。

4  落实改进，效果显著

在确定了改进方案，初步评估了运行效果后，我们选用了一部设备进行了相应改进，试运行3个月后没有出现其他安全问题，同时扶手带张紧装置故障率有了明显的下降，于是我们陆续对其余设备进行了改造。在扶手带张紧装置故障率大幅下降的前提下，最终自动人行步道故障时间相比之前下降了78.6%，大大提高了设备使用率。

5  结语

自动人行步道作为特殊的公共交通设施，出现故障率高的问题是不可避免的，目前最普遍也最容易的解决办法无非是通过维保、巡检、检查等加强人力投入，在大大小小问题出现后采用“补救”的措施，再总结经验制定一系列的预防措施来提高设备使用率。因此通过对故障的统计对比分析，发现问题本质，通过改进运行部件的材质、运行方式等手段从根本上解决问题，不仅大幅降低了人力物力成本，提高了日常维护效率，还直接地为乘客提供了更持久、更平稳、更舒心的愉悦出行体验。

参考文献

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[2] DB11/420-2007.电梯安装、改造、重大维修和维护保养自检规则[S].

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