城市轨道交通车站设计概述单元3电梯与自动扶梯

1、城市轨道交通车站设计概述单元3 电梯与自动扶梯单元3 电梯与自动扶梯单元学习目标1.了解车站楼梯、自动扶梯的设置要求；2.理解电梯的基本结构和原理；3.掌握电梯发生故障时的救援方法；4.理解自动扶梯的构造和原理；5.掌握自动扶梯的操作方法。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述一、车站出入口1.地下出入口的功能（1）地铁出入口主要是用于乘客进出站厅；（2）当地铁车站处于紧急状况时，消防人员专用出入口（宽度，常与风井结合）用于紧急救援。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述2.地下出入口的分类(1)地下车站出入口按平面形式一般有“一”字形、“L”形、“T”形三种基本形式和由基本形式变化的其他形式

2、，如图3-1所示。 图3-1 出入口平面类型31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述2.地下出入口的分类(2)地下车站出入口按设置方式分为独立式出入口和结合式出入口。 独立式出入口布置在城市道路一侧，平行或垂直布置（平行布置居多），离开道路红线3-5m。 独立式出入口分为有盖式和敞开式。 有盖的独立式出入口敞开的独立式出入口位于乐天酒店门口的地铁出入口（韩国首尔） 有盖和敞开式出入口的比较优 点缺 点有盖式出入口防风避雨，方便使用与清理；可设置防盗门栅，便于地铁资源管理。 造型要求严格，与环境结合难度大，透明玻璃顶盖需要定期清理、养护。 敞开式出入口容易适应环境条件，不影响城市景观。 雨天使用不便

3、；在郊区由于出入口无法封闭，容易造成楼扶梯人为损坏和配件丢失。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述2.地下出入口的分类(2)地下车站出入口按设置方式分为独立式出入口和结合式出入口。 伴随城市的综合改造和建设，地铁出入口与周边商业建筑、公共建筑的结合机会越来越多，地铁出入口接入商场后带来更多的客流和商机，受到商家的欢迎。 结合式出入口有多种形式，但无论哪种，保持出入口的独立使用功能是必备条件31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述二、楼梯和升降设备1.地铁车站自动扶梯与楼梯的一般设置原则及标准（1）设计标准：一般采用2634地铁出入口主要是用于乘客进出站厅；（2

4、）设置原则一般站出入口：一部步行楼梯+一部自动扶梯正常运营状态下，扶梯为上行，出站乘客首选扶梯；楼梯为下行，进站乘客选择步行楼梯。 特殊站和一级站出入口：一部步行楼梯+二部自动扶梯正常运营状态下，自动扶梯分为上行和下行，进、出站乘客首选扶梯，当自动扶梯不能满足疏散要求时，进、出站乘客选择步行楼梯。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述2.楼梯布置的有关规定楼梯与检票口在同一方向布置时。 楼梯进口距检票口的净距宜不小于6m。 楼梯与自动扶梯并列布置时。 其相互之间的位置无规定，一般采取将楼梯下踏步最后一级与自动扶梯下工作点取平。 3.自动扶梯布置的有关规定自动扶梯相对布置时，两自动扶梯工作点间距

5、离不小于20m。 自动扶梯工作点至墙的距离，在站台层不小于；在出入口处不小于6m。 自动扶梯与楼梯相对布置时，其间的距离不宜小于15m。 自动扶梯工作点至检票口的距离不宜小于10m。 分段设自动扶梯时，两段之间距离不应小于。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述4.楼梯与自动扶梯的关系当车站出入口的提升高度超过6m时，宜设上行自动扶梯；超过12m时，除设上行自动扶梯外，并宜设下行自动扶梯。 楼梯和自动扶梯在交叉错位处要注意其夹角的处理，避免乘客夹伤。 出入口在道路旁平行道路设置时，应当考虑楼扶梯的起坡停顿时间，因为在楼扶梯的起坡点处，行人会有适当的停留，扶梯应设置在远离道路的一侧，减少楼扶梯处

6、的拥堵。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述5.楼梯、自动扶梯通过能力的验算站台层事故疏散时间计算式中，Q1列车乘客数； Q2站台上候车乘客和站台上工作人员数； A1自动扶梯通过能力； A2人行楼梯通过能力； N自动扶梯台数； B人行楼梯总宽度。 31 车站出入口、楼梯、自动扶梯概述1为发生事故的反应时间(min)。 考虑到1台自动扶梯损坏不能运行的几率，（N-1）台自动扶梯和人行楼梯通行能力按9折减。 地铁设计规范条规定“站台层的事故事故疏散时间应按不大于6min验算”，是指在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下，6min内将一满载列车乘客和站台候车的乘客及工作人员全部安全撤离站台。 候车

7、人数按列车发车30对h，2分钟一列计算；工作人员一般按20人计算。 32 电梯构造及原理一、电梯的基本结构及主要组成系统电梯结构机械装置曳引系统导向系统轿厢系统重力平衡系统厅轿门和开关系统机械安全保护系统电气控制系统控制柜、操纵箱等十多个部件、装在各有关部件上的电器元件1-主传动电动机；2-曳引机；3-制动器；4-牵引钢丝绳；5-轿厢；6-对重装置；7-导向轮；8-导轨；9-缓冲器；10-限速器(包括转紧绳轮、安个绳轮) ；11-极限开关( 包括转紧绳轮、传动绳索) ；12-限位开关( 包括向上限位、向下限位) ；13-楼层指示器；14-球形速度开关；15-平层感应器；16-安全钳及开关；17

8、-厅门；18-厅外指层灯；19-召唤灯；20-供电电缆；21-接线盒及线管；22-控制屏；23-选层器；24-顶层地坪；25-电梯井道；26-限位器档块。 图 3-2电梯的基本结构32 电梯构造及原理32 电梯构造及原理二、电梯曳引原理图 3-3 曳引式电梯的曳引传动关系1-电动机；2-制动器；3-减速器；4-曳引绳5-导向轮；6-绳头组合；7-轿厢；8-对重装置 图 3-4电梯曳引原理1-曳引轮；2-曳引钢丝绳；3-导向轮；4-轿厢；5-对重装置32 电梯构造及原理1.曳引式电梯的原理垂直电梯是使重物作垂直上下运动的升降设备。 从力学的角度，要使一重物在空中保持静止状态，必须有一拉力T与物体

9、的重力Q相平衡，即T=Q ,这时物体处于静止或匀速运动状态，称为力的平衡。 此系统称为平衡系统。 若要使物体向上运动，速度发生改变，则这一拉力T除了克服物体的重力Q，还要提供一个产生加速度的力F，即T=Q+F=Q +mam为物体的质量；a为加速度如果物体的重力Q被另外一个平衡力W所平衡，W=Q ,即构成一个平衡系统，这时拉力T就不用去克服重力Q了，而只需提供使物体产生加速度所需的力, 即T=F=ma这样就大大减小了拉力T。 这就是电梯上采用的“平衡原理”。 这个平衡力就是由对重来提供。 因此我们要求对重的重力W，要与轿厢及载荷的重力(P+Q)相等。 32 电梯构造及原理2.平衡系数的意义但要真

10、正做到这一点，在电梯的实际应用中非常困难，或且说目前还没有想出一个办法来实现这一点。 因为轿厢的载荷Q 是随机变化的，可能是0 （空载）或者100%QH(满载)范围内的任意值，因此我们只能选择一个恰当的对重重量。 即取 W=P+KQH-（1）这个系数K，就是“平衡系数”。 因此，平衡系数的实质就是设计配置对重的质量大小。 它将影响对重的质量和电梯的不平衡载荷。 当轿厢与载荷为P+Q，（其中P-是轿厢的自重；Q-是轿厢的实际载荷；QH-轿厢的额定载荷），轿厢侧与对重侧的不平衡载荷为： T=(P+Q)(P+KQH)=QKQH -（2） 32 电梯构造及原理3.平衡系数的选择从以上式（2）可以看出，

11、只有当 Q=KQH 时系统才处于平衡，因此，不论K取何值，平衡只是相对的，而不平衡是绝对的。 我们只能希望系统尽可能地接近平衡。 一种简单的办法便是取轿厢载荷变化的平均值。 因为轿厢载荷的变化为：0100%，因此取K=50% 左右都是合理的，很难说取多少更好些。 电梯在出厂时并不完全了解实际运行使用时载荷的情况，要想真正达到比较理想的平衡，应该在电梯实际运行使用中，实际测定日常运行载荷的变化。 比如，目前大量的住宅电梯其实际的载荷变化基本在 060% ，极少出现满载的情况，因此取 K=30%40% 应该更为合适。 现在一般的乘客电梯在载荷超过80%时就进入直驶状态，因此真正满载的时候也较少，因

12、此取平衡系数K=40%50% 为合适。 相反，一些载货电梯，由于轿厢超面积，其载荷变化会在 0105%，因此平衡系数取 K50% 应该更为合适。 必须指出，这里说K的取值是指电梯设计时对平衡系数K的取值，称为设计值，绝不是电梯安装时或使用后随意配置的K值。 33 电梯运行及常见故障处理一、电梯常规操作1 轿厢内的按钮介绍轿厢内的按钮一般分报警按钮、楼层选择按钮、开门按钮和关门按钮等几种,如图 3-5所示。 2 电梯的开启插入钥匙并将钥匙转到“0” 位置,然后将钥匙拔出来,再按一般电梯的操作使用,如图 3-6a) 所示。 3 电梯的关闭插入钥匙并将钥匙转到“1” 位置,出现“ 暂停” 字样后,电

13、梯重新开关门一次,当电梯再 次关好门后电梯关闭。 最后拔出钥匙,操作完毕,如图 3-6b) 所示。 图 3-5车厢内的按钮图示图 3-6电梯的开关图示 33 电梯运行及常见故障处理二、电梯发生故障时的救援电梯发生故障时的救援，必须做到一人操作一人监控。 一般有以下三种情况:情况 1:电梯停在平层区域但不能自动开门；情况 2:电梯停在非平层区域且电梯有电；情况 3:电梯停在非平层区域且电梯没电。 故障处理步骤情况1 电梯停在平层区域但不能自动开门情况2 电梯停在非平层区域且电梯有电情况3 电梯停在非平层区域且电梯无电第一步接 到 求 救 信 息 后 要 与 乘 客 沟 通，确认电梯停止位置和人员

14、数量，告诉乘 客在接到指示之前不得自行扒开梯门。 第二步救援人员带上电梯开梯钥匙、控制柜钥匙和三角钥匙尽快到达故障现场。 第三步到达电梯停止位置后确认电梯停留位置。 第四步救援人员与乘客沟通，告知可能发生的状况，要求乘客保持镇静，请勿惊慌。 第五步到控制柜处用 CH751 / SHENGJIU 钥匙打开控制柜。 到控制柜处， 用 CH751 / SHENGJIU 钥匙打开控制柜将 JRH 开关由 NORM ( 正 常) 位置旋到 JRH( 召唤) 位置。 到控制柜处，用 CH751 / SHENGJIU 钥匙打开控制柜断开主断路器( JH) 开关，切 断电梯电源。 同时按住“ 、” 按钮 见图

15、 3-13 中的( 1 ) 观察图 3-13 中的( 2 ) LR-U、LU- ET、LR-D 指示灯的状态，若处于熄灭状态表示电梯已超速应立即停止操作，关闭控制柜门通 知维修人员进行抢修。 故障处理步骤情况1 电梯停在平层区域但不能自动开门情况2 电梯停在非平层区域且电梯有电情况3 电梯停在非平层区域且电梯无电第六步断开主断路器( JH) 开关( 见图 3-8)，切断电梯电源后关闭控制柜门。 按 ESE 盒上的 DRH-U ( 向上) 按钮或 DRH-D ( 向下) 按钮控制轿厢上下移动。 如发生紧急情况则按压 STOP 按钮。 将救援工具装在松闸盘上后扳动操作手柄使轿厢移动，如图 3-14

16、 所示。 如果 图 3-11 中 LR-U 或 LR-D 指示灯亮并伴有蜂鸣声，表示轿厢移动速度过快应立即把松闸手柄 复位至开始位置。 第七步到电梯停止位置用三角钥匙打开层门( 见图 3-9) 后注意层门地坎与轿厢地坎之间的高度差和间隙，应防止人员跌落井道的危险，然后直接将乘客从轿厢救出。 当轿厢运行到平层位置时，控制屏上的平层指示灯 LUET 会亮，表示轿厢已到达平层区域此时应马上松开操作按钮。 不断地观察图 3-11 中 LR-U、LUET、LR-D 指示灯的状态，小心地向下释放松闸手柄使轿厢逐步的缓慢移动，当轿厢接近门区时每次只能移动轿厢 10 15cm， 以防止冲顶或 蹲底，直到看见平

17、层指示灯 LUET 亮时应立即松开松闸手柄，此时表示轿厢已到达平层区域 如图 3-15 所示。 第八步乘客被救出后必须关闭所开启的层门并保证在外力的作用下也无法打开。 立 即停用,放置暂停服务牌，报修机电轮值人员。 断开主断路器( JH) 开关如图 3-8 所示，并按情况1进行处理。 拆除松闸手柄,关闭控制柜门，根据情况1进行处理。 34 自动扶梯构造及原理一、自动扶梯的构造序号特 征分类名称1按驱动装置的位置分类端部驱动自动扶梯 中间驱动自动扶梯2按扶手外观分类全透明扶手自动扶梯半透明扶手自动扶梯不透明扶手自动扶梯3按扶梯路线型分类直线型自动扶梯螺旋型自动扶梯4按使用条件分类普通型自动扶梯公

18、共交通型自动扶梯5按提升高度分类小提升高度( 最大至 8 m) 扶梯 中提升高度( 最大至 25 m) 扶梯大提升高度( 最大可达 65m) 扶梯6按运行速度分类恒速扶梯可调速扶梯1. 自动扶梯的分类 34 自动扶梯构造及原理2. 自动扶梯的基本构造 1-扶手传动滚轮;2-扶手带;3-栏板;4-铝合金梯级;5-扶手驱动瓣轮;6-从动张紧瓣轮;7-金属构架;8-牵引份轴;9-牵引瓣条;10-动力装置;11-机房盖板;12-梯级牵引瓣轮34 自动扶梯构造及原理二、自动扶梯的原理项目输送能力( 人 / h)运行速度( m / s)提升高度 H( m)梯级宽度 W( mm)倾斜角度装饰板质量排列方式规

19、格6000 90000. 50 0. 753 8800 120030 35全透明有、无支撑平行或交叉1. 自动扶梯的规格 2. 自动扶梯原理 一系列的梯级与两根牵引链条连接在一起，在沿一定线路布置的导轨上运行即形成自动扶梯的梯路。 牵引链条绕过上牵引链轮、下张紧装置并通过上、下分支的若干直线、曲线 区段构成闭合环路。 这一环路的上分支中的各个梯级( 也就是梯路) 应严格保持水平，以供 乘客站立。 上牵引链轮( 也就是主轴) 通过减速器等与电动机相连以获得动力。 扶梯两旁装有与梯路同步运行的扶手装置，以供乘客扶手之用。 扶手装置同样由上述电动机驱动。 为了保证自动扶梯乘客的绝对安全，要求装设多种

20、安全装置。 34 自动扶梯构造及原理3. 自动扶梯与升降电梯的比较 优点：生产率即输送能力大；人流均匀，能连续运送人员；自动扶梯可以逆转，即能向上和向下运转；当停电或重要零件损坏需要停用时，可作普通扶梯使用。 缺点： (1) 自动扶梯结构有水平区段，有附加的能量损失；(2) 大提升高度自动扶梯，人员在其上停留时间长；(3) 造价较高。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法一、自动扶梯运行前的准备一检查两确认 二、开启扶梯(1) 将钥匙插入操作盘上，报警停止开关鸣响警笛，发出信号将开始运转，放手后钥匙将回到中央位置，将其拔出。 (2) 确认自动扶梯的踏板和梯级上没有乘客时，将钥匙插入运行开关后，

21、向需运行方向(上或下) 旋转，自动扶梯开始运作，待稳定运行后放手，钥匙自动回到中央位置，即可将其拔出(启动时一只手旋转钥匙同时另一只手按在急停开关上，当出现异常时及时按动急停开关) 。 (3) 确认扶手带是否正常转动，如有异常声响或振动时，要立即按动紧急停止按钮，停住自动扶梯，同时通知维修人员。 (4) 确认正常运转后，再试运转 5 10min 左右。 (5) 如果试运转中按动紧急停止按钮，在问题处理完毕后，必须将红色罩复原。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法三、关闭扶梯(1) 确认有无发生异常声响或振动。 如有问题则关闭自动扶梯。 (2) 停止之前,不允许乘客进入自动扶梯的梯口。 (3)

22、 将钥匙插入报警停止开关,鸣响警笛。 (4) 确认自动扶梯附近或扶梯梯级上无人后,再用钥匙开启停止开关。 自动扶梯则停止运行。 (5) 一天的正常运行结束后须认真检查并清扫扶梯踏板、扶手带、梳齿板、裙板以及扶梯下部专用房。 (6) 正常停止扶梯后,应采取措施,设置停止使用牌,防止乘客将其当作楼梯使用。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法四、紧急停止按钮在出现异常状况下,必须使用紧急停止按钮时,应大声通知乘客“ 紧急停止,请抓住扶手” 后,再进行操作。 1.现场操作 正常状态:平时红色罩呈向外膨胀凸出状。 操作时:用手指按压,凸起状态变塌陷状态。 操作后的状态:用手指按压红色罩的周围,使其中部

23、恢复正常状态。 2.车站控制室操作 敲破玻片。 按压按钮。 复位:拔起按钮。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法五、扶梯转换运行方向将钥匙插入报警停止开关，鸣响警笛。 确认扶梯梯级上无人后再用钥匙开启停止开关，自动扶梯停止运行并将钥匙拔出。 待完全停止后，将钥匙插入运行开关，开启需运行方向的开关( 上或下) 。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第一步：检查标志，确认扶梯周围的安全设施( 三角区的护板、防止进入的围栏) 有无破损等异状如图 3-18、3-19 所示。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第二步：检查异物,如图 3-20 所示。 35

24、自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第三步：检查紧停按钮，如图 3-21 所示。 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第四步：启动扶梯。 (1) 扶梯开启操作，如图 3-22 所示。 图 3-22 开启操作图示35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第四步：启动扶梯。 (2) 扶梯关停操作，如图 3-23 所示。 图 3-23关停操作图示35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解第四步：启动扶梯。 (3) 扶梯紧停操作，如图 3-24 所示。 图 3-24 紧急停止操作图示 35 自动扶梯构的操作及应急处理办法六、扶梯启动步骤图解

25、第四步：启动扶梯。 (4) 扶梯故障时防护设置，如图 3-25 所示。 图 3-25 故障防护设置图示 复习思考题解答1.地铁车站出入口有哪几种形式？数量有何要求？地下车站出入口按平面形式一般有“一”字形、“L”形、“T”形三种基本形式和由基本形式变化的其他形式；地下车站出入口按设置方式分为独立式出入口和结合式出入口，独立式出入口分为有盖式和敞开式。 一般浅埋车站出入口不少于4个，小站出入口不少于2个。 2.车站楼梯、自动扶梯的设置有何要求？楼梯设置的基本要求是：乘客使用的楼梯踏步高度宜采用135150mm，宽度宜采用300340mm。 每个梯段不应超过18步，不得少于3步，休息平台宽度一般为

26、12001800mm。 楼梯净宽度不应小于2000mm，当楼梯净宽度大于3000mm时，中间应没栏杆扶手。 踏步至吊顶的净高不应小于2400mm。 楼梯栏杆的高度不宜小于1100mm。 扶梯设置的基本要求是：当车站出入口的提升高度超过8m时，宜设上行自动扶梯；超过12m时，除设上行自动扶梯外，并宜设下行自动扶梯。 站厅与站台层的高差在5m以内时，宜设上行自动扶梯，高差超过5m时，除设上行自动扶梯外，并宜设下行自动扶梯。 站厅层供乘客至站台层使用的自动扶梯，应设在付费区内。 复习思考题解答3.楼梯、扶梯和出入口通道的通过能力满足什么要求？ 根据防灾设计要求，车站内所设的楼梯、扶梯和出入口通道的通

27、过能力应保证在远期超高峰小时客流量时，发生火灾的情况下，6分钟内将每列车超高峰小时客流、站台上的候车人数及工作人员疏散完毕。 4.电梯结构包括哪两部分？各自包括哪些系统或装置？电梯结构如下表所示。 电梯结构机械装置曳引系统导向系统轿厢系统重力平衡系统厅轿门和开关系统机械安全保护系统电气控制系统控制柜、操纵箱等十多个部件装在各有关部件上的电器元件复习思考题解答5.说明电梯曳引原理。 安装在机房的电动机通过减速箱、制动器等组成的曳引机，使曳引钢丝绳通过曳引轮，一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳槽内产生摩擦力，这样电动机一转动就带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，

28、拖动轿厢和对重作相对运动。 即轿厢上升，对重下降，轿厢下降，对重上升。 于是，轿厢就在井道中沿导轨上、下往复运行，电梯就能执行它竖直升降的任务。 6.电梯停在平层区域但不能自动开门的情况下如何救援？第一步：接到求救信息后要与乘客沟通，确认电梯停止位置和人员数量，告诉乘客在接到指示之前不得自行扒开梯门。 第二步：救援人员带上电梯开题钥匙、控制柜钥匙和三角钥匙尽快到达故障现场。 第三步：到达电梯停止位置后确认电梯是否停在平层区内，否则按其他情况处理。 第四步：救援人员与乘客沟通，要求乘客保持镇静，请勿惊慌。 第五步：到控制柜处，用CH751SHENGJIU钥匙打开控制柜。 第六步：断开主断路器(JH)开关(见图