浅析自动扶梯的发展趋向
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随着社会的进步,世界经济的快速发展,自动扶梯已广泛应用于商场中。迅达、奥的斯、蒂森、通力、三菱、日立、东芝等公司的自动扶梯产品在整个国际市场上的份额大约占90%。目前国内从事自动扶梯生产的企业多达108家,其中仅西子奥的斯、三菱、迅达、江南嘉捷的自动扶梯和自动人行道产品在中国市场上就占去了半壁江山。这些公司在市场上的地位取决于其高质量和高可靠性的产品。为了保持优势,它们在新产品、新技术的研究开发工作上投人了巨大的精力和资金,并且你追我赶,永不懈怠。安全规范、现代装潢标准和生产工艺促使不同公司的自动扶梯产品逐渐趋向一致。那么自动扶梯的未来发展情况将会怎样呢?
1 自动扶梯的装饰作用更加突出
现在,自动扶梯不仅是一种运输工具,还是艺术产品。彩色的扶手带和梯级、多种多样的辅助照明、可以看到梯路内部结构的全玻璃装置,所有这些使自动扶梯成为一种可以体现个性的建筑物装饰。在国外,尤其是西方发达国家,围裙照明、梳齿照明、扶手照明、桁架底部照明等等已经被广泛应用。这些装置不光是为了照明,更多的是为了美化建筑。值得一提的是,有些商场的自动扶梯扶手栏板贴上了五颜六色的广告,这不仅具有广告效应,还美化了自动扶梯及建筑物。随着人们审美观点的不断提高,对自动扶梯的外观要求会更高,因此将来自动扶梯的装饰作用会更加突出。
2 自动扶梯的扶手高度有待加高
所谓扶手高度就是指扶手带与梯级前缘或踏板面之间的垂直距离,见图1。该数值的大小直接影响整梯的外形轮廓以及乘梯的舒适感,更重要的是影响乘客的人身安全。欧洲标准EN 115第7.6条对该值的规定是900mm≤扶手高度≤1100mm,当然这也考虑了人机结构原理(见图2)。目前不同公司的自动扶梯产品对该值的设置各有不同,大多数公司直接将该值设置成下限即900mm,有些公司设置成920mm、950mm,一些自动扶梯生产大户如通力、迅达、江南嘉捷经过产品的换代更新已经调整成1
000mm,显然这是顺应了时代的发展、社会的进步以及客户的需求。目前一些发达国家对该值的要:求越来越高,比如说澳大利亚的大部分项目要求该值设置成1100mm。因此,将来扶手高度值应该普遍提高,毕竟人们的平均身高在不断上升。幸好一些公司已走在前头,其他一些公司还坚持用900mm。也许是尚未意识到这一点,也许是在计较由于重新设计而带来的人力和材料成本。现在不是要建设“以人为本”的和谐社会吗,但愿我们自动扶梯生产厂商能够跟上时代的步伐、能够更多地为乘客考虑!
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自动扶梯的倾斜角度将会变小
自动扶梯的倾斜角度是指倾斜段梯级运行路线与水平面所成的夹角,欧洲标准EN 115第10.1.1主条对该值有明确规定:自动扶梯的倾斜角度不能超过30°,对于运行速度不超过0.5m/s、提升高度不超过6m的自动扶梯允许增至35°。角度的设置除了考虑安全性外,还要考虑人机结构原理,图2显示出关于阶梯设置的要求,可以看出最佳阶高和阶距的比例为17/29,转化成角度就是所谓的30°,那么目前市场对自动扶梯的需求又是怎么样的呢?图3是对某公司最近3年自动扶梯产品不同角度的统计。从图中可以看出350的自动扶梯占多数,至少是30°自动扶梯数量的2倍。原因很简单,同样的提升高度,35°自动扶梯较30°自动扶梯占有更小的商场空间,因此对于一些以盈利为目的的商家而言更加青睐35°的自动扶梯。但情况是否会一直这样呢?我看不会,首先建立以人为本的和谐社会就要求更多的为乘客考虑,这不仅是安全问题,更重要的是舒适感问题;再者我国人口正在向老龄化方向发展,人们生活水平的提高、医疗设备及手段的不断完善使人们寿命越来越长,老年人口比重也越来越大。显然30°自动扶梯的市场地位将进一步加强。再进一步讲,是否30°就能够满足未来的社会发展呢?目前一些公司已经开始致力于开发27.3°的自动扶梯,迅达、通力已经拥有了这种产品。为什么是27.3°,而不是27°或者27.5°呢?问得好,即便一些业内人士恐怕也不是了解得特别清楚,这个问题还要通过人机结构原理来解释,图2中推荐的阶高与阶距比例16/31转化成角度洽好是27.3°,目前一些建筑物普遍采用的普通楼梯阶高与阶距比例为16/31。显然,如果自动扶梯与普通楼梯并列布置在商场内,配置27.3°的自动扶梯看上去就更加和谐。还有,由于中国的计划生育及晚婚晚育政策的制定,目前中国家庭的普遍模式为“1:2:4”模式,即1个孩子,2个成人,4个老人。也就是说,将来会形成平均1个年轻人赡养6个老人的局面,无疑年轻人的负担会越来越重,即便经济上没有问题,在精力上也是难以达到的,这就需要社会采取必要措施。敬老院、老年活动中心等将会大量出现,届时27.3°的自动扶梯将大有用武之地。其实,目前27.3°的自动扶梯在日本的使用已经颇具规模。
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自动扶梯将会普遍采用内置驱动方式
驱动装置是整个自动扶梯的动力源泉,其性能的好坏直接影响了整台设备的运行效果。目前按布置方式分主要有两种即外置驱动和内置驱动。外置驱动是指驱动部分安装在梯路外侧,通过链条将减速机输出轴同主传动轴连接起来,从而带动整个梯路运转。外置驱动主要由电动机、减速机、制动装置3大部分组成,这是 目前普遍采用的驱动方式,各类厂家使用的减速机有所不同,有蜗轮蜗杆的、也有斜齿轮的,它们除了效率略有不同外,在结构、原理方面大致相似。内置驱动是指驱动部分安装在梯路内。目前通力采用的就是内置式驱动装置,由于其安装在梯路内,且外形尺寸小,因此节约的空间相当可观。该驱动装置采用高精度传动减速箱、行星齿轮传动和碟式制动器,在最小尺寸下采用的高速电动机的转速为1 000~15OOr/m,传动效率可以高达96%左右。
内置驱动节省空间多,传动效率高。那么目前主流产品为何仍然采用传统的外置驱动呢?一方面由于内置驱动成本较高、驱动部分占整机价格比重较大,另一方面有些公司的专家怀疑这种内置式的驱动装置不利于维修和保养。但是,制造工艺的进步不但能大大降低生产成本还能使维修和保养工作降到最低。Trans Vario驱动装置(通力与东芝新近合作开发的产品)对润滑油的要求仅为30 OOOh更换一次,如果按每昼夜运转20h计算也只需4年更换一次。有了这些技术上的进步,再结合内置驱动占用空间小、传动效率高的两大特点,可以大胆地预测,内置驱动将来会有广泛的市场空间。这也是同自动扶梯倾斜角度将要变小的趋势相辅相成的。
5 自动扶梯的控制技术将更加智能化
自动扶梯的控制系统大致经历了如下3个历史阶段,继电器+驱动装置、PLC+驱动装置、微机+驱动装置。其中继电器+驱动装置的特点是系统复杂,故障率高,在80年代以前普遍使用,但随着集成电路的迅速发展,已退出历史舞台。PLC+驱动装置的特点是简单、可靠、成本低,缺点是保密性差,功能简单,在国外基本已经灭绝,在中国仍被多数小型企业使用,但随着国内微机板技术的成熟和成本下降,终将被淘汰。微机+驱动装置的特点是功能丰富,性能良好,但成本偏高,调试复杂,可靠性一般。这是目前中型以上电梯企业所采取的主流配置。随着变频扶梯的广泛应用,控制驱动一体化技术渐渐浮出水面,其特点是性价比高、功能丰富、性能卓越、调试简单、可靠性高。随着计算机软件和高性能微处理器的发展,自动扶梯控制系统能适应城市交通的不确定性、控制目标的多样化等动态特性。随着智能建筑的发展、自动扶梯的智能控制系统与智能建筑中所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。
蓝牙技术将在自动扶梯上有所应用,蓝牙技术是一种全球开发的、短距无线通讯技术。它可通过短距离无线通讯把自动扶梯上的各种电子设备连接起来,实现无线组网。这种技术可以减少自动扶梯的安装周期和费用,提高自动扶梯的可靠性和控制精度,更好地解决电气设备的兼容性。
自动扶梯的控制系统将向信息化和网络化方向发展,建立单一的自动扶梯网络平台,通过该平台将所有的自动扶梯监控起来,保证自动扶梯安全运行,确保乘客安全。当出现故障时,通过该平台及时了解信息,做出合理判断,并且能够使维保人员立即进行抢修,如图4所示。
总之自动扶梯在其诞生之日起到现在无论在外观上还是性能上都取得了明显的改进,随着科学技术的突飞猛进,自动扶梯的升级换代将不断地进行下去,以上仅仅是我们一点看法,若有不当之处,还请读者批评指正。
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