一则自动扶梯附加制动器功能不符合标准要求的案例及其改造方案

本文刊登于《中国电梯》杂志2025年第11期
作者：安宇飞/ 北京市丰台区特种设备检测所
[摘要] 附加制动器是自动扶梯和自动人行道（以下统称自动扶梯）的重要部件，其功能的有效性直接关乎自动扶梯的安全性能。列举了标准对附加制动器的要求，介绍了一则自动扶梯附加制动器检验案例。经过试验，判定该附加制动器对于自动扶梯超速、改变其规定运行方向情况无保护作用，不符合标准要求。分析了无保护作用的原因，提出了改造方案。改造方案包括：调整制动器控制线路，调整电动机测速开关位置和参数，加装一个附加制动器安全开关。
[关键词] 自动扶梯；附加制动器；功能试验；失效；改造方案

附加制动器是自动扶梯与自动人行道的重要部件之一，主要设置于提升高度超过6m的自动扶梯，或者公共交通型自动扶梯和倾斜式自动人行道中。其主要作用是在自动扶梯和自动人行道（以下统称自动扶梯)工作制动器失效的情况下，当自动扶梯发生超速等异常时能够动作，从而制停自动扶梯。近年来，安装在公共场所的自动扶梯频繁发生非操纵逆转事故，究其原因，多数与附加制动器失效有关。TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》将附加制动器的检验定为定期检验项目中的关键检验项目，足见附加制动器的重要性。在本文中，笔者介绍一则自动扶梯附加制动器功能不符合标准要求的案例，通过分析不符合标准要求的原因，提出相应改造方案。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

1 标准对自动扶梯附加制动器的要求

GB16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》第5.4.2.2.1条要求，在下列任何一种情况下，自动扶梯应设置一个或多个附加制动器：1)工作制动器与梯级驱动装置之间不是用轴、齿轮、多排链条或多根单排链条连接的；2)工作制动器不是符合GB16899—2011第5.4.2.1.2条规定的机-电式制动器；3)提升高度大于6m。附加制动器与梯级驱动装置之间应用轴、齿轮、多排链条或多根单排链条连接。不允许采用摩擦传动元件(例如：离合器)构成的连接。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

GB16899—2011第5.4.2.2.2条要求：附加制动器应能使具有制动载荷向下运行的自动扶梯有效地减速停止，并使其保持静止状态。减速度不应超过1m/s2。附加制动器动作时，不必保证对工作制动器所要求的制停距离(见第5.4.2.1.3条)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

GB16899—2011第5.4.2.2.4条要求，附加制动器在下列任何一种情况下都应起作用：1)在速度超过名义速度1.4倍之前；2)在梯级、踏板或胶带改变其规定运行方向时。附加制动器在动作开始时应强制地切断控制电路。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

GB 16899—2011第5.4.2.2.5条要求：如果电源发生故障或安全回路失电，允许附加制动器和工作制动器同时动作，此时制停条件应符合第5.4.2.1.3.2条和第5.4.2.1.3.4条的规定。否则，附加制动器和工作制动器只允许在第5.4.2.2.4条规定的情况下同步动作。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

2 一则自动扶梯附加制动器检验案例的基本情况

某自动扶梯额定速度为0.5m/s，输送能力为9000人/h，名义宽度为1000mm，梯级高度为210mm，提升高度为6.3m，电动机功率为11kW，安装在客流量较少的灯具市场。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

该自动扶梯工作制动器与梯级驱动装置之间采用多排链条连接，工作制动器是符合GB 16899—2011第5.4.2.1.2条规定的机-电式制动器。该自动扶梯设置了附加制动器，附加制动器由电磁装置、连杆、复位弹簧、棘爪、挡块、制动盘等构成（见图1)。自动扶梯正常运行时附加制动器为释放状态，不动作。一旦附加制动器接收到动作信号，附加制动器电磁装置失电，电磁力消失，连杆在复位弹簧的作用下立刻产生一个拉动动作，连杆带动棘爪张开卡到制动盘上的挡块，制动盘在棘爪的阻力作用下停止转动。由于制动盘与链轮是通过压紧力固定在一起的，之间会产生较大的摩擦力，所以链轮会带动自动扶梯的梯级减速，然后停止运行。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

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3 案例中附加制动器功能试验方法及结果

因该自动扶梯提升高度大于6m，因此有必要设置附加制动器。设置的附加制动器与主链轮安装在同一主轴上，安装位置与形式符合GB16899—2011第5.4.2.2.1条要求。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

为判断该附加制动器是否符合GB16899—2011其他相关要求，笔者采用自动扶梯综合检测仪（以下简称检测仪)对附加制动器进行功能试验。检测仪的速度传感器采集速度信号并通过信号线发送给检测仪操作器；检测仪操作器通过信号线控制检测仪驱动器；检测仪驱动器通过输入电缆与自动扶梯控制柜连接，并通过输出电缆驱动自动扶梯电动机（见图2)。使用检测仪可控制自动扶梯启动和停止、超速运行和改变方向运行，并收集速度信息，从而验证附加制动器功能。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10734.html

首先，按照GB16899—2011第5.4.2.2.2条进行制动试验。依据GB16899—2011第5.4.2.1.3.1条，该自动扶梯的名义宽度为1000mm，处于0.80～1.10m范围内，故可确定每个梯级上须设置的制动载荷为120kg。受载的梯级数量由提升高度除以梯级高度可得，为30级。因此，总制动载荷为3600kg。试验前将总质量为3600kg的砝码分布在上部2/3的可见梯级上。然后启动电梯下行，使用手动松闸装置将工作制动器保持开启状态，当自动扶梯达到额定速度后触发附加制动器。可以观察到，附加制动器能使自动扶梯有效停止且保持静止状态，通过检测仪测得减速度为0.865m/s²。可见符合GB16899—2011第5.4.2.2.2条的要求。

然后，按照GB16899—2011第5.4.2.2.4条进行超速试验和改变其规定运行方向试验。试验发现该自动扶梯在相应状态下，只有工作制动器动作，而附加制动器并未动作；再将自动扶梯的工作制动器供电切断，通过松闸扳手使工作制动器一直处于松闸状态再次试验。试验发现，附加制动器仍未工作。由此，可判断该自动扶梯不符合GB16899—2011第5.4.2.2.4条要求。

最后，按照GB16899—2011第5.4.2.2.5条进行电源发生故障和安全回路失电试验。在自动扶梯正常运行状态下，以手动拉闸断电和切断安全回路的方式分别试验，发现工作制动器和附加制动器同时动作。按照前述制动试验的方法布置载荷，连接检测仪，使工作制动器与附加制动器同时动作，测量制停距离为0.482m，这符合GB16899—2011第5.4.2.1.3.2条要求。

综上所述，附加制动器功能试验的结果不符合GB16899—2011第5.4.2.2.4条要求。

4 案例中附加制动器不符合标准要求的原因

笔者查阅了该自动扶梯的动力线路图（见图3)和附加制动器回路图（见图4)。由图3可以看出，电动机测速开关CS0直接接入自动扶梯控制器，一旦自动扶梯发生超速或者梯级改变其规定运行方向等速度异常情况时，电动机测速开关会向自动扶梯控制器发送速度异常信号，自动扶梯控制器就会使工作制动器线圈失电，从而制停自动扶梯。由图4可以看出，附加制动器回路由B02处引出。驱动链监测开关位于驱动链下方（见图5)，当驱动链伸长或断裂时，驱动链在重力及离心力的作用下触发驱动链监测开关触杆，驱动链监测开关动作，切断附加制动器回路，使得附加制动器线圈失电，从而实现附加制动器动作。

结合图3、图4，电动机测速开关仅对工作制动器起作用。一旦自动扶梯出现超速或者改变其规定运行方向的情况，电动机测速开关可触发工作制动器动作，但不能触发附加制动器动作。而控制附加制动器的电气装置仅有驱动链监测开关，一旦驱动链异常伸长或者断裂，驱动链监测开关能够触发附加制动器动作。

5 案例中的附加制动器改造方案

首先需要对附加制动器控制线路进行调整，加装一个接触器KMB1对附加制动器进行直接控制。在如图6所示的控制线路中，接触器KMB1一端接电源公共端B04，另一端串接驱动链监测开关KDD后，接到自动扶梯控制器的监测点Y7。接触器KMB1的一组常闭触点串联到附加制动器KZD，形成改造后附加制动器回路（见图7)。同时，接触器的另一组常开点串联接到接触器防粘连监测点X7，可对接触器KMB1进行有效的监测（见图8)。

然后调整电动机测速开关CS0的位置，设置其参数，使电动机测速开关在自动扶梯速度超出额定速度的1.4倍(在实际操作时，往往设置为1.3倍)或改变其规定运行方向时输出监测信号。自动扶梯控制器通过程序由监测点Y7输出信号，从而控制接触器KMB1，使附加制动器动作。当自动扶梯驱动链断裂时，驱动链监测开关KDD动作，同样可控制接触器KMB1，使附加制动器动作。

另外，为保证附加制动器动作后能够切断安全回路，可在附加制动器处加装一个附加制动器安全开关（见图9)，并将该开关串联进安全回路。当附加制动器动作时，开关触板即可控制附加制动器安全开关同步动作，从而切断安全回路。

最后，参考自动扶梯控制器说明书，调试、核对自动扶梯控制器参数。

6 结语

在本文中，笔者根据GB16899—2011中对附加制动器的相关要求，采用检测仪对某自动扶梯附加制动器检验案例的相关功能进行试验，发现该附加制动器对于自动扶梯超速、改变其规定运行方向情况无保护作用，不符合标准要求。对附加制动器提出了改造方案，确保附加制动器能够发挥安全保护作用。附加制动器是自动扶梯重要部件，其功能的有效性直接关乎自动扶梯的安全性能。在自动扶梯的维保和检验工作中，应严格按照安全技术规范要求对其维保和检验，确保其功能可靠。