一种自动扶梯扶手带张紧力自动调节系统

本文刊登于2026年第1期

作者：郑新锦 / 奥的斯机电电梯有限公司

[摘要] 自动扶梯扶手带张紧力不当，会导致扶手带系统出现运行故障，影响乘客在梯级上站立的稳定性，可能造成乘客跌倒发生伤亡。目前，对扶手带张紧力的调节主要由维保人员根据经验手动调节，存在调节难度大、调节精度低、调节效果差等缺点。为此，设计了一种自动扶梯扶手带张紧力自动调节系统。指出了该扶手带张紧力自动调节系统的设计需考虑的技术问题，阐述了其涉及的部件和工作原理。介绍了该扶手带张紧力自动调节系统的具体设计，包括：传感器类型和安装位置的选择、扶手带张紧装置张紧力调节机构的设计、扶手带张紧力阈值范围的设定和自动调节系统适配性的设计。介绍了该扶手带张紧力自动调节系统的手动调节功能测试方法和自动调节功能测试方法。最后介绍了该扶手带张紧力自动调节系统的优点，包括：检测精度高，张紧力调节精确，减少维保人工成本，提高维保工作人员效率，延长扶手带系统相关部件的使用寿命等。

[关键词] 自动扶梯扶手带；张紧力自动调节系统；工作原理；功能测试方法

自动扶梯扶手带张紧力不当，会导致扶手带系统出现运行故障，影响乘客在梯级上站立的稳定性，可能造成乘客跌倒发生伤亡。目前，对扶手带张紧力的调节主要由维保人员根据经验手动调节，存在调节难度大、调节精度低、调节效果差等缺点。而且，目前对扶手带张紧力调节也缺乏统一衡量标准。在本文中，笔者设计一种自动扶梯扶手带张紧力自动调节系统。该扶手带张紧力自动调节系统可实时监控扶手带张紧力并自动进行调节，以确保扶手带系统运行状态良好。

1 扶手带张紧力自动调节系统的设计需考虑的技术问题

扶手带张紧力自动调节系统的设计需考虑的技术问题主要包括：1)如何检测扶手带张紧力；2)在复杂的自动扶梯现场，如何识别关键影响参数并排除干扰因素；3)如何将扶手带张紧力实时转化成电信号，并传输至处理器；4)如何通过电信号的变化判断扶手带张紧力是否处于阈值范围内；5)采用何种自动调节机制，即当扶手带张紧力异常时，应通过何种方式或执行机构实现张紧力的调节；6)工作模式如何设定，包括工作模式与现场工况的配合方式、工作频率的确定等；7)如何将检测到的扶手带张紧力数据传输至自动扶梯控制柜或物联网(IoT)系统，以实现数据共享与远程监控。

2 扶手带张紧力自动调节系统涉及的部件和工作原理

扶手带张紧力自动调节系统涉及自动扶梯控制柜、扶手带张紧控制柜、扶手带张紧装置、维修服务器、传感器等主要部件(见图1)。扶手带张紧力自动调节系统的工作原理为：在自动扶梯运行过程中，由扶手带张紧装置上的传感器采集压力信号(可标定扶手带的张紧力)，并将压力信号传递给扶手带张紧控制柜。扶手带张紧控制柜判定扶手带张紧力是否在设定的阈值范围内。如果在阈值范围内，则扶手带张紧力自动调节系统不动作；如果超出阈值范围，则扶手带张紧力自动调节系统自动调节扶手带张紧力，使扶手带张紧力恢复正常。自动扶梯控制柜实时全程监控扶手带张紧控制柜的运行状态。通过维修服务器可设置指令，从而操控扶手带张紧控制柜。扶手带张紧控制柜自身也具有监控功能。

3 扶手带张紧力自动调节系统的具体设计

3.1 传感器类型和安装位置的选择

在本设计中，采用压力传感器检测扶手带张紧力。压力传感器有环状式、轴承式和纽扣式3种。传感器的安装位置(压力检测点)可选择自动扶梯的上平层、下平层、端部和下平层弯曲半径段(自动扶梯下水平段与倾斜段之间的过渡段)。结合大量的现场测试和数据分析，最终选择环状式压力传感器，并将环状式压力传感器通过缓冲结构安装在下平层弯曲半径段位置，以有效检测扶手带张紧力。

3.2 扶手带张紧装置张紧力调节机构的设计

传统的扶手带张紧力调节方法是：滚轮群安装支架上的腰孔与螺栓配合，形成活动余量。通过调节该余量，调节扶手带张紧力。该调节方法缺乏精确的测量手段，维保人员仅能依靠个人经验进行调节，调节效果较差。在本设计中，将张紧轮与丝杠结构进行组合，并通过电动机驱动丝杠旋转，带动张紧轮上下运动，从而调节扶手带张紧力。通过合理配置丝杠螺距和电动机步距角，可实现对扶手带张紧程度的精确调节。

3.3 扶手带张紧力阈值范围的设定

通过大量现场测试，收集了不同倾斜角、不同提升高度的自动扶梯的扶手带张紧力、扶手带温升与传感器压力数据，绘制了传感器压力与扶手带张紧力、扶手带温升与传感器压力之间的关系曲线，如图2、图3所示。根据扶手带的合理张紧力及温升范围(0～5℃)去匹配对应的传感器压力，再通过传感器压力定义张紧力阈值范围。如果扶手带张紧力超出该阈值范围，扶手带张紧控制柜会驱动电动机自动调节扶手带张紧力，使扶手带张紧力恢复到该阈值范围内，由此实现对扶手带张紧力的自动监控与调节。扶手带张紧力自动调节系统的自动监控与调节流程如图4所示。

3.4 自动调节系统适配性的设计

这套扶手带张紧力自动调节系统具有相对独立性，能够自主采集自动扶梯扶手带张紧力数据并自动调节扶手带张紧力，适用于自动扶梯新安装及自动扶梯更新改造。

为便于现场使用，扶手带张紧力自动调节系统可以通过维修服务器设置自动扶梯扶手带张紧力监控参数，也可通过维修服务器操控扶手带张紧装置调节扶手带的张紧力。在实现扶手带张紧力自动调节系统独立性的同时，还为扶手带张紧力自动调节系统配置了干触点、CAN通信接口等多种接口，使扶手带张紧力自动调节系统在安装后能够与自动扶梯控制柜及IoT系统处理器进行通信，从而共享所采集的扶手带张紧力数据，实现与自动扶梯控制柜和IoT系统的数据交互。

4 扶手带张紧力自动调节系统的功能测试方法

扶手带张紧力自动调节系统的功能测试方法分为手动调节功能测试方法和自动调节功能测试方法。

1)手动调节功能测试方法。使用维修服务器读取当前传感器压力，记为F1。通过维修服务器手动调大扶手带张紧力，观察传感器压力变化。重复调节5次，每次均为调大扶手带张紧力，并记录每次调节后的传感器压力。

2)自动调节功能测试方法。在手动调节功能测试方法的基础上，记录最终稳定后的传感器压力，记为F2。设定传感器压力阈值范围(该阈值范围在50～250N之间比较合理)，并使F2在阈值之外。通过维修服务器触发自动调节功能，观察传感器压力变化，并作记录。

根据以上测试数据，绘制图5。由图5可见：每次手动调大扶手带张紧力，均会使传感器压力增加；而在触发自动调节功能后，扶手带张紧力自动调节系统会自动调小扶手带张紧力，直到传感器压力处于设定阈值内。

5 扶手带张紧力自动调节系统的优点

1)实现扶手带张紧力检测的量化，检测精度高。2)扶手带张紧力调节精确，降低了扶手带系统运行故障率。3)实时监测扶手带张紧力，相关数据可共享至IoT系统，实现远程监控。维保人员只需一部装有定制应用程序(app)的手机便可实时查看各台自动扶梯扶手带张紧力。4)提高维保人员工作效率，减少维保人工成本。之前扶手带张紧力调节作业每半月进行一次，且调节作业效果因人而异。使用该扶手带张紧力自动调节系统后，当扶手带张紧力出现异常时会自动调节，不需要维保人员前往现场进行确认和调节。5)延长扶手带系统相关部件的使用寿命。

6 结语

为验证扶手带张紧力自动调节系统在工地环境下的可靠性，在安装工地选取了多台新安装自动扶梯，安装了扶手带张紧力自动调节系统，跟踪使用情况。根据现场采集数据，进行综合评估。该扶手带张紧力自动调节系统能够根据采集到的扶手带张紧力数据对扶手带张紧力进行自动调节，还能够将采集到的扶手带张紧力数据传输给IoT系统，为自动扶梯的远程监控、按需维保提供数据支持。该扶手带张紧力自动调节系统节省了维保人力，提高了维保效率，有效保障自动扶梯扶手带系统运行安全，具有一定的应用前景。

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