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作者；鄭曉敏

  1事故概況描述

2014年4月2日上午上班早高峰期間，某市地鐵車站換乘通道內(nèi)一臺正在向上運行的自動扶梯突然發(fā)生故障倒溜，站在自動扶梯上的乘客紛紛從高處滾落，造成數(shù)十名乘客受傷送醫(yī)，所幸均無生命危險。

2事故設(shè)備基本情況

  該事故自動扶梯屬于公共交通型自動扶梯，2008年10月出廠，額定速度為0.65m/s，梯級寬度為1000mm，提升高度為5.8m，傾斜角為30。。該事故自動扶梯早晚上班高峰均處于重載運行，事故發(fā)生之前一直處于正常運行狀態(tài)。

3事故現(xiàn)場勘查情況

經(jīng)開機檢查，該自動扶梯的主驅(qū)動鏈條已斷裂，并散落在上基坑內(nèi)，主驅(qū)動鏈條周邊積滿油垢(見圖1)，潤滑油壺的油位已經(jīng)處于警戒線以下，主驅(qū)動鏈條斷鏈保護(hù)開關(guān)未動作（見圖2）。再仔細(xì)勘查附加制動器，發(fā)現(xiàn)附加制動器的觸發(fā)電磁鐵未處在動作位置上，執(zhí)行機械機構(gòu)（制動靴與摩擦輪）上也未有動作后留下的磨痕（見圖3）。

4事故產(chǎn)生原因分析

事故的直接原因是自動扶梯主驅(qū)動鏈條的過渡鏈板斷裂，而自動扶梯倒溜過程中附加制動器未動作。經(jīng)對過渡鏈板斷口的金相分析，失效方式為疲勞斷裂，斷裂的過渡鏈板見圖4。

4.1主驅(qū)動鏈條斷鏈分析

  4.1.1主驅(qū)動鏈條材料分析

主驅(qū)動鏈條為雙排鏈，型號為20A-2，節(jié)距為31.75mm。經(jīng)材料檢測，所使用的材料碳含量偏高，在鏈板內(nèi)外表面均存在脫碳現(xiàn)象（見圖5）。

  4.1.2主驅(qū)動鏈條制造工藝分析

  該事故自動扶梯所使用的主驅(qū)動鏈條為奇數(shù)鏈節(jié)，當(dāng)鏈條的鏈節(jié)節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，鏈條頭尾均為外鏈節(jié)或均為內(nèi)鏈節(jié)，此時為了將鏈條的頭尾連接起來所采用的鏈節(jié)即是過渡鏈節(jié)。使用過渡鏈節(jié)，對于鏈條的強度有較大影響，其極限拉伸強度也相應(yīng)降低。因存在過渡鏈節(jié)（偶數(shù)節(jié)則不存在過渡鏈節(jié)），其過渡鏈板經(jīng)過機械折彎，還存在應(yīng)力集中，鏈條使用壽命也隨之降低。依據(jù)GB/T 1243-2006《傳動用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》第3.6項“過渡鏈節(jié)”建議：  “對于重載系列的鏈條或承受高應(yīng)力載荷的鏈條不應(yīng)使用過渡鏈節(jié)”。過渡鏈節(jié)將降低鏈條的使用壽命。采用了過渡鏈節(jié)，相應(yīng)的其動載強度值也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減少。因此對于類似地鐵車站自動扶梯的繁重工況，不推薦使用過渡鏈節(jié)。

  4.1.3裝配工藝分析

  鏈傳動的傳動比變化與鏈條繞在鏈輪上的多邊形特征有關(guān)，將此現(xiàn)象稱為鏈傳動的多邊形效應(yīng)。由于鏈傳動的多邊形效應(yīng)，鏈條與鏈輪在運轉(zhuǎn)過程中不可避免的產(chǎn)生沖擊，尤其當(dāng)鏈條伸長，節(jié)距隨之?dāng)U大，鏈條在鏈輪上的沖擊變得更大，鏈條的磨損也加劇，并伴隨產(chǎn)生劇烈噪音。通過調(diào)整鏈條伸長可以暫時保證鏈條與鏈輪正常嚙合，但調(diào)整到極限后，驅(qū)動鏈應(yīng)當(dāng)判廢。同樣，隨著鏈條節(jié)距的擴大，磨損的加劇，鏈條的跳動也增大，鏈條不能與鏈輪正常嚙合，導(dǎo)致鏈條產(chǎn)生脫落、斷裂的風(fēng)險，通過增加主驅(qū)動鏈條自動張緊裝置，可以適當(dāng)減輕主驅(qū)動鏈條傳動的多邊形效應(yīng)，相應(yīng)的可以減緩磨損。

  4.1.4維護(hù)保養(yǎng)分析

地鐵車站客流量大，使用頻率高，滿載周期長，設(shè)備使用條件較為惡劣，相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)要求較高。經(jīng)事故調(diào)查人員開機檢查，主驅(qū)動鏈條上沾滿油垢，潤滑油壺中的油位已在吸油口以下（見圖6），導(dǎo)致主驅(qū)動鏈條缺潤滑油，鏈條與鏈輪之間做干摩擦，自動扶梯在運行過程中，鏈輪和主驅(qū)動鏈條磨損加劇，主驅(qū)動鏈條所受拉力也隨之急劇加大，這大大降低主驅(qū)動鏈條的使用壽命，斷裂風(fēng)險也隨之加大，見圖7。

4.2附加制動器未動作分析

  事故自動扶梯附加制動器設(shè)置在主驅(qū)動輪上，觸發(fā)其動作的監(jiān)測裝置有兩組：設(shè)置在驅(qū)動主機高速軸上的超速逆轉(zhuǎn)監(jiān)測探頭和設(shè)置在主驅(qū)動鏈條上的斷鏈保護(hù)開關(guān)。根據(jù)GB 16899-2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范》中第5.4.2.2.4項規(guī)定，附加制動器應(yīng)在下列任何一種情況下都應(yīng)起作用：a)在速度超過名義速度1.4倍之前；b）在梯級、踏板或膠帶改變其規(guī)定運行方向時。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查分析，主驅(qū)動鏈條斷鏈后，驅(qū)動主機高速軸仍在旋轉(zhuǎn)，因此不滿足上述附加制動器的觸發(fā)條件，附加制動器未能動作；再次，設(shè)置在主驅(qū)動鏈條上的壓鏈滑塊由于未按照其產(chǎn)品要求調(diào)整到位（見圖8），當(dāng)主驅(qū)動鏈條斷鏈，壓鏈滑塊在導(dǎo)套中向下滑落過程中電氣開關(guān)未能動作，導(dǎo)致其未觸發(fā)附加制動器動作。

5結(jié)論

  自動扶梯主驅(qū)動鏈條是傳遞動力的重要部件，在設(shè)計制造過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮其材料、制造和裝配工藝的合理性，以及自動扶梯附加制動器動作監(jiān)測裝置的安全冗余；在使用過程中，特別是公共交通樞紐中使用的自動扶梯，日常維護(hù)保養(yǎng)單位也應(yīng)加強維護(hù)保養(yǎng)；更進(jìn)一步，主驅(qū)動鏈條在使用過程中由于磨損、沖擊等，達(dá)到使用壽命時應(yīng)當(dāng)及時更換。

  針對本次事故，筆者提出如下建議：

  1)自動扶梯制造廠所采用的主驅(qū)動鏈條，應(yīng)當(dāng)采用國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的材料，含碳量在允許范圍內(nèi)；

  2)在人流量集中、使用頻率較高、負(fù)荷量較大的公共交通型自動扶梯上，主驅(qū)動鏈條應(yīng)當(dāng)盡量避免采用有過渡鏈節(jié)的鏈條；

  3)自動扶梯制造廠改進(jìn)裝配工藝，考慮增加主驅(qū)動鏈條自動張緊模塊，減輕鏈傳動多邊形效應(yīng)；

  4)將附加制動器動作觸發(fā)監(jiān)測裝置設(shè)置在梯級或者梯級鏈條上；

5)維護(hù)保養(yǎng)單位應(yīng)當(dāng)針對地鐵車站等客流密集場所的自動扶梯，制定專門維護(hù)保養(yǎng)方案，并嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

摘要：本文在對一起地鐵車站自動扶梯倒溜事故進(jìn)行了分析，主原因為主驅(qū)動鏈條斷裂和附加制動器未可靠動作；通過對主驅(qū)動鏈條的材料、制造工藝、裝配工藝、維護(hù)保養(yǎng)和附加制動器動作情況的詳細(xì)分析，最后從設(shè)備本體安全和管理兩個方面提出相應(yīng)的解決措施和避免類似事故再次發(fā)生的幾點建議。