電扶梯設(shè)備在軌道交通中的設(shè)計探討

解瑞豹

（中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計院，山東 濟(jì)南 250022）

1 前言

1.1 研究背景與目的

近年來，車站、機(jī)場等公共場所的建設(shè)日益增多，如何為人們提供更加高效、便捷、安全的出行體驗成為一個重要問題。電扶梯作為一種常見的交通設(shè)施，在滿足人們出行需求的同時，也面臨著一系列的技術(shù)難題和安全風(fēng)險，因此本文旨在研究電扶梯在軌道交通中的設(shè)計要點和關(guān)鍵技術(shù)問題，為提高軌道交通出行體驗和保障廣大乘客的安全出行提供參考依據(jù)。

1.2 研究意義

電扶梯作為軌道交通中乘客出入站的重要設(shè)施，其設(shè)計和安全性直接關(guān)系到乘客的出行體驗和安全。本文研究電扶梯設(shè)備在軌道交通中的設(shè)計要點，對于提高地鐵站、車站、機(jī)場等公共場所的服務(wù)水平，促進(jìn)城市公共交通的發(fā)展具有重要意義。同時，深入研究電扶梯的設(shè)計和安全性問題，也有助于促進(jìn)電梯行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和完善。

1.3 研究內(nèi)容和方法

本文主要研究電扶梯設(shè)備在軌道交通中的設(shè)計原則和關(guān)鍵技術(shù)問題，涉及設(shè)備規(guī)格、安全性設(shè)計要求、維護(hù)和保養(yǎng)等方面。通過文獻(xiàn)調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等研究方法，探討了電扶梯在軌道交通中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并提出了電扶梯技術(shù)層面的建議和措施。本文的研究成果將為提高城市公共交通的服務(wù)水平、保障乘客出行體驗和安全提供理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)。

2 電扶梯基本結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 電扶梯的基本結(jié)構(gòu)

電扶梯主要有自動扶梯和垂直電梯兩種類型。自動扶梯由桁架、驅(qū)動裝置、安全裝置、梯級、扶手帶、護(hù)臂板等組成。桁架是自動扶梯的主體，用于支撐梯級、扶手帶以及運行機(jī)構(gòu)等部件。驅(qū)動裝置通過電機(jī)、減速器、鏈條等傳動方式實現(xiàn)扶梯的運行。垂直電梯主要由轎廂、曳引機(jī)、對重及導(dǎo)軌、安全裝置、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等組成。曳引機(jī)是電梯的動力源，用于提升和降低轎廂。

2.2 電扶梯的工作原理

自動扶梯是驅(qū)動裝置帶動梯級等部件在桁架上循環(huán)運行，乘客站在梯級上，在梯級上勻速、安全地上下移動。而垂直電梯是在控制系統(tǒng)的作用下，通過曳引機(jī)控制轎廂的上下，乘客進(jìn)入轎廂，到達(dá)需要的樓層。

3 電扶梯的軌道交通應(yīng)用研究

3.1 電扶梯與軌道交通的關(guān)系

在現(xiàn)代城市的軌道交通系統(tǒng)中，垂直電梯和自動扶梯都是其重要組成部分。垂直電梯主要用于解決垂直交通問題。它的設(shè)計需要考慮到人流量、電梯速度、電梯容量、噪音等因素。自動扶梯主要用于車站、機(jī)場等場所，方便乘客快速出行。自動扶梯的設(shè)計需要考慮到乘坐舒適性、人流量、安全性等因素。它的結(jié)構(gòu)和材料選擇需要能夠承受高頻繁使用和重量負(fù)荷。同時，電扶梯的設(shè)計也需要注重節(jié)能環(huán)保的原則，減少能源消耗和環(huán)境污染。在選擇電扶梯供應(yīng)商時，需要考慮供應(yīng)商的技術(shù)實力、產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務(wù)等因素。

3.2 電扶梯在軌道交通中的優(yōu)缺點及適用范圍

3.2.1 電扶梯的優(yōu)點

（1）提高出行效率。相較傳統(tǒng)的樓梯，電扶梯可以幫助人們快速而舒適地到達(dá)目的地，減輕乘客步行疲勞，提高出行效率。特別是在軌道交通系統(tǒng)中，電扶梯作為連接不同層面間的重要設(shè)備之一，可以大大縮短乘客進(jìn)站、換乘等環(huán)節(jié)的時間，提升整個交通系統(tǒng)的流暢度。（2）便于老年人、殘疾人等特殊人群。電扶梯的出現(xiàn)更方便了老年人、殘疾人等特殊人群的出行，幫助他們更好地融入社會，提高了社會的包容性。電扶梯支持無障礙設(shè)計，配有坡度合適的平臺和欄桿，以及易于操作的按鈕。這些設(shè)計使得殘疾人、老年人等特殊人群也能夠方便地使用電扶梯，享受到與其他人相同的出行體驗。

3.2.2 電扶梯的缺點

（1）維護(hù)成本高。電扶梯的維護(hù)需要專業(yè)人員進(jìn)行，并需要使用特殊的工具和設(shè)備，因此維護(hù)成本較高。長期忽略維護(hù)會導(dǎo)致電扶梯的安全隱患，增加維修成本。同時，對于大型軌道交通系統(tǒng)而言，電扶梯數(shù)量眾多，維護(hù)成本更是一項重要的開支。（2）長時間處于高負(fù)荷狀態(tài)。電扶梯在高峰期可能會處于長時間的高負(fù)荷狀態(tài)，使得機(jī)器部件運行頻率增大，容易出現(xiàn)故障。在運營管理中，需要及時進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)、檢查和更換，以提高電扶梯的使用壽命和可靠性。

綜合來看，電扶梯作為軌道交通系統(tǒng)的一部分，在實際應(yīng)用中優(yōu)勢明顯。它可以更好地滿足人們的出行需求，提高城市運輸?shù)男?，也有助于?yōu)化城市交通的布局和規(guī)劃。在未來的發(fā)展過程中，我們需要更加科學(xué)地利用電扶梯，進(jìn)一步完善其功能，減少其缺陷，讓電扶梯更好地服務(wù)于公眾。

3.2.3 電扶梯在軌道交通中的適用范圍

電扶梯的設(shè)計和制造已經(jīng)非常成熟，可以滿足各種不同場合的需求。特別適用于人流量大的地鐵站、火車站、機(jī)場等場所。這些場所往往需要處理大量的乘客，他們需要快速、安全地到達(dá)出入口、換乘站臺等地點。電扶梯可以提供高效的交通方式，使乘客能夠快速地到達(dá)目的地。除了軌道交通站點，電扶梯還廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣場、購物中心等公共場所。這些場所往往也需要處理大量的人流，而電扶梯能夠為乘客提供舒適、快捷的交通方式。與傳統(tǒng)的樓梯相比，電扶梯更加方便、安全、舒適，能夠滿足不同年齡、身體條件的乘客的需求。

總的來說，電扶梯是一種非常實用的交通設(shè)施，其適用范圍非常廣泛。無論是在軌道交通站點還是公共場所，電扶梯都能夠提供高效、便捷、舒適的交通方式，為人們的出行帶來了很大的便利。

4 電扶梯在軌道交通中的設(shè)計要點

電扶梯作為軌道交通系統(tǒng)中的重要組成部分之一，其設(shè)計和選型需要充分考慮安全、可靠、節(jié)能等方面的因素。以下詳細(xì)介紹電扶梯設(shè)備的設(shè)計要點。

4.1 電扶梯規(guī)格設(shè)計要求

在軌道交通系統(tǒng)中設(shè)計電扶梯時，需要根據(jù)客流量、設(shè)置位置等多種因素選擇合適的電扶梯的規(guī)格?！惰F路旅客車站設(shè)計規(guī)范》《地鐵設(shè)計規(guī)范》中分別對鐵路旅客車站、地鐵設(shè)計中電扶梯的規(guī)格做出了要求。在軌道交通系統(tǒng)中，電扶梯設(shè)備的設(shè)計需要考慮標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備設(shè)計可以降低維護(hù)成本，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

4.2 電扶梯的安全性設(shè)計要求

電扶梯作為軌道交通系統(tǒng)中運行速度較快的設(shè)備之一，其安全是至關(guān)重要的。因此，在設(shè)計過程中需要滿足相關(guān)安全性設(shè)計要求，如防護(hù)罩的設(shè)置、緊急停電措施、制動系統(tǒng)的設(shè)計等。針對電扶梯的安全性設(shè)計，國家制定了《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》《電梯制造與安裝安全規(guī)范》，以確保旅客的乘梯安全。無論是自動扶梯還是垂直電梯，設(shè)備的設(shè)計必須符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，保證乘客的安全出行。

4.3 電扶梯的維護(hù)與保養(yǎng)注意事項

電扶梯作為現(xiàn)代城市交通設(shè)施的重要組成部分，在商場、車站、機(jī)場等公共場所中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，由于電扶梯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)需要非常仔細(xì)，以確保設(shè)備的正常運行和乘客的安全。

4.3.1 垂直電梯的維護(hù)與保養(yǎng)

垂直電梯通常包括轎廂、曳引機(jī)、對重及導(dǎo)軌、安全裝置、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)。對于垂直電梯的維護(hù)保養(yǎng)需要注意：（1）檢查曳引機(jī)和控制系統(tǒng)，確保它們的正常運行。（2）檢查導(dǎo)軌和轎廂的運行狀況，清洗并加注潤滑油。（3）檢查電源開關(guān)和安全裝置的靈敏度，及時進(jìn)行維修和更換。（4）嚴(yán)格遵守轎廂內(nèi)禁止吸煙、禁止明火、防雷等安全規(guī)定，確保垂直電梯操作過程的穩(wěn)定性和安全性。

4.3.2 自動扶梯的維護(hù)與保養(yǎng)

自動扶梯包括桁架、驅(qū)動裝置、安全裝置、梯級、扶手帶、護(hù)臂板等組件。自動扶梯的日常維護(hù)與保養(yǎng)的注意事項：（1）檢查扶手帶的運行狀況，清洗并加注潤滑油。（2）檢查驅(qū)動裝置的清潔度和運行狀況，及時更換損壞或老化的部件。（3）定期檢查控制系統(tǒng)的運行狀況和靈敏度，及時進(jìn)行調(diào)整和維修。（4）養(yǎng)成定期檢查和維護(hù)自動扶梯的好習(xí)慣，以確保其安全運行。

5 電扶梯在軌道交通中的應(yīng)用前景展望

5.1 電扶梯在軌道交通中的發(fā)展歷程

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，人口密度越來越高，在城市軌道交通中使用電扶梯已成為不可替代的一部分。20 世紀(jì)50 年代至70 年代，電扶梯在歐美國家的地鐵站普及。我國地鐵發(fā)展起步較晚，電扶梯在其中的應(yīng)用也較晚。近年來，我國軌道交通發(fā)展迅速，各大城市的地鐵也在不斷地擴(kuò)建。根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2022 年年底，我國大陸地區(qū)共有55 個城市開通城市軌道交通，運營線路308 條，運營線路總長度10287.45 公里，設(shè)有5875 座車站。其中地鐵運營線路8008.17 公里，其他制式城規(guī)交通運營2279.28 公里。隨著城市軌道交通規(guī)模的擴(kuò)大，電扶梯設(shè)備的需求量也不斷增加，電扶梯設(shè)備規(guī)格和功能也越來越多樣化。在地鐵站內(nèi)部，自動扶梯除了作為一種交通工具外，還可以作為人員疏散和應(yīng)急通道，滿足交通安全標(biāo)準(zhǔn)的需要。

5.2 電扶梯在軌道交通中的發(fā)展趨勢

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，作為核心交通工具之一，電扶梯應(yīng)用前景也越來越廣泛。未來，電扶梯在軌道交通中的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）智能化控制系統(tǒng)。隨著科技的不斷發(fā)展，未來的電扶梯將會采用更加智能化的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自主維護(hù)和故障預(yù)警。通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，電扶梯可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測性維護(hù)，提高電扶梯設(shè)備的安全性和可靠性。（2）人性化設(shè)計。未來的電扶梯將會更加注重人性化設(shè)計，考慮到殘疾人、老年人等特殊人群的需求，使得其使用更加方便和舒適。例如，在電扶梯上設(shè)置更加明顯的指示牌和提示音，提高電扶梯的安全性和易用性。（3）節(jié)能環(huán)保。未來的電扶梯將會更加注重節(jié)能環(huán)保。采用更高效的動力驅(qū)動裝置，實現(xiàn)能源的最大利用，同時減少對環(huán)境的污染。（4）安全性。未來的電扶梯將會配備更加智能化的監(jiān)測設(shè)備和故障處理系統(tǒng)，實現(xiàn)快速響應(yīng)和準(zhǔn)確診斷，避免各種意外事故的發(fā)生。例如，使用特殊材料和智能傳感器來檢測電扶梯的健康狀況和維護(hù)需求，提前預(yù)警、修復(fù)和更換電扶梯部件，從而大幅度降低電扶梯的故障率和事故風(fēng)險。

總之，未來的電扶梯將會變得更加智能化、人性化、節(jié)能環(huán)保和安全可靠。這些趨勢將會推動軌道交通行業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為城市軌道交通帶來更加便捷、舒適和安全的出行體驗。

6 總結(jié)與展望

6.1 研究結(jié)論

通過對電扶梯設(shè)備在軌道交通中的設(shè)計探討，可以看到其應(yīng)用前景十分廣闊。然而，當(dāng)前仍存在一些問題和不足，需要進(jìn)一步完善和加以改進(jìn)。首先，有必要采取措施來提高電扶梯運行效率，特別是在高峰期。例如，在地鐵站內(nèi)可增加電扶梯數(shù)量，或者通過優(yōu)化電扶梯的運行模式來減少擁堵。其次，由于氣候等因素的影響，電扶梯的運行存在著一定程度的不確定性和風(fēng)險。因此，在電扶梯的設(shè)計中，需要考慮到各種可能的情況，并針對性地進(jìn)行防范措施。例如，在連接地鐵與地面的地方安裝遮蔽設(shè)備，以避免意外發(fā)生。最后，安全性是電扶梯設(shè)備在軌道交通中的關(guān)鍵問題。為了確保乘客的安全，需要定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和安全評估。

6.2 反思與展望

雖然電扶梯設(shè)備在軌道交通中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但仍然存在一些不足。例如，電扶梯的運行速度較慢、運輸能力受限，在一些高峰期，容易形成擁堵；同時，電扶梯由于使用頻繁，容易發(fā)生故障，需要經(jīng)常進(jìn)行維修和保養(yǎng)。未來，我們需要進(jìn)一步完善電扶梯在軌道交通中的設(shè)計和應(yīng)用，提高設(shè)備的運行效率和安全性。同時，還需要注重加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和管理，以確保整個城市軌道交通系統(tǒng)的安全和可靠性。這樣才能更好地為廣大城市居民提供優(yōu)質(zhì)、高效、安全的出行服務(wù)。具體來說，我們可以研究開發(fā)智能電扶梯，探索使用新技術(shù)來進(jìn)行設(shè)備維護(hù)等措施，以提高軌道交通乘客的出行體驗。