关于自动扶梯使用寿命的探讨.docx
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关于自动扶梯使用寿命的探讨
关于自动扶梯使用寿命的探讨
关于自动扶梯使用寿命的探讨
DiscussonEscalatorLifeSpan
一左宽
目前,国内地铁,轨道交通,机场等建设对重型交通自动扶梯中某些重要零部件如扶手带,梯级,珩架,梯级
型自动扶梯的需求量日益增加,给自动扶梯生产商带来了链等提出使用寿命的要求,见表1.
很大的市场前景.在这些地铁等项目的招标合同中,都对
表1某地铁项目对自动扶梯零部件的寿命要求
主要部件使用寿命(年)使用寿命期工作要求风险管理备注
(1)减速机传动副能正常工作,齿面无过度磨
损或断齿,无非正常工作的噪声;
(2)电机能
减速箱20正常工作,定子绝缘电阻符合国标要求;(3)可以满足使用寿命的要求.
减速机和电机轴承工作正常;(4)制动器工作
正常.
(1).T-作面磨痕深度应不大于lmm;
(2)无变形可以满足使用寿命的要求;导轨20
或断裂;(3)不出现其他必须更换的问题.理论计算:
25.11年.
变频器10应能正常工作可以满足使用寿命的要求.
桁架40
(1)镀锌层基本完好;
(2)无变形,裂纹等.可以满足使用寿命的要求.——
(1)减速机传动副能正常工作,齿面无过度磨
损或断齿,无非正常工作的噪声;
(2)电机能
电机20正常工作,定子绝缘电阻符合国标要求;(3)可以满足使用寿命的要求.
减速机和电机轴承工作正常;(4)制动器工作
正常.
(1)不出现裂纹,变形;
(2)不发生断裂;(3)不可以满足使用寿命的要求;
梯级20理论计算:
21.33年;实际寿出现其他必须更换的问题
.命:
大于20年.
(1)伸长率不应超过15mm/梯级距,并能与链理论计算:
25年;实际结要选择优质供应商,认
梯级链20轮正常齿合;
(2)梯级问的间隙不应大于国标果:
很难满足使用寿命的要真仔细的按规定做保
养,润滑油很关键润滑规定;(3)不出现其他必须更换的问题.
求,尤其是对室外梯问合理
(1)伸长率不应超过1.5%;
(2)应能与链轮正常可以满足使用寿命的要求,
驱动链8理论计算:
22年;实际使齿合;(3)不出现其他必须更换的问题
.用:
1o#-以上.
扶手带
(1)伸长率不应超过15;
(2)应能与链轮正常可以县使用寿.命的要求;
驱动链8理论计算:
34年;实际使齿合;(3)不出现其他必须更换的问题
.用:
10年以上.
(1)链轮无严重磨损;
(2)主轴体无变形或裂主驱动轴20可以满足使用寿命的要求
.纹;(3)不出现其他必须更换的问题.
梯级链张20
(1)链轮无严重磨损;
(2)主轴体无变形或裂可以满足使用寿命的要求
.紧装置纹;(3)不出现其他必须更换的问题.
(1)镀锌层基本完好;
(2)无变形,裂纹等;(3)导轨支架20可以满足使用寿命的要求
.不出现其他必须更换的问题.
扶手带驱20
(1)齿轮不应出现严重磨损;
(2)不出现其他必可以满足使用寿命的要求
.动装置须更换的问题.
(1)开口处与导轨间隙不大于8ram;
(2)不出要选择优质供应商,认
扶手带8现表明龟裂或内外层材料剥开或表明磨损严对室外梯用扶手带,很难满
重;(3)不出现其他必须更换的问题.足使用寿命的要求.真仔细的按规定做保
养,清洗剂很重要
梯级链滚对室外梯来说,很难满足使用
轮,梯级12
(1)外圈磨损不应大于lmm;
(2)轴承应南正常
工作;(3)不出现其他必须更换的问题.寿命的要求;理论计算:
>20
滚轮年;实际寿命:
不到5#-.
(1)绝缘性能应能达到国家相关标准要求;
(2)
电缆20表明不出现老化;(3)不出现其他必须更换的可以满足使用寿命的要求.
问题.
微机板10应能正常工作可以满足使用寿命的要求
.(电子板)
中国电梯2010年1月第21卷第2期69
用户时空
但由于这些重型交通型自动扶梯长期超负荷使用在
恶劣的工作环境和条件中,加之维修保养不及时和全面彻
底,会对自动扶梯的实际寿命有很大的影响.如使用中自
动扶梯某些零部件达不到合同规定的使用要求,就会产生
更换零部件和维护等费用,就会给我们自动扶梯供应商增
加很大的成本.在广州地铁2,5号线使用过程中,某两种
品牌的自动扶梯都出现过大量更换零部件的情况.
以下是对自动扶梯的重要零部件的使用寿命进行了探
讨并对风险进行了预测,同时提出了在维护保修上的注意
事项.
1自动扶梯的使用寿命
1.1理论寿命
自动扶梯理论寿命是指在正常使用条件下,自动扶梯
的重要零部件可以正常工作的设计寿命.
从自动扶梯寿命计算文件》中得知,这些零部件的
理论寿命都能满足合同要求.如:
梯级链是寿命>25年;
滚轮寿命>20年.
1.2实际寿命
由于重型交通型自动扶梯长时间在恶劣的环境和条件
下运行,加之维修保养不及时和不全面,使自动扶梯的实
际使用寿命都达不到合同规定的使用年限的要求,主要是
扶手带,梯级链,滚轮.下文将分别对这3个部件的使用
寿命进行论证.
注:
本文主要是针对国内目前地铁项目用的重型交通
型自动扶梯的,故障数据是广州地铁运营部门提供的,本
文所涉及到的内容已经相关的供应商核实(如扶手带,滚
轮,梯级链).
2风险评估
如果自动扶梯中某些重要零部件的使用寿命达不到合
同规定的要求,而提供这些零部件的供应商向自动扶梯制
造商承诺的免费保修年限最多为2年,那么自动扶梯供货
单位就要独自承担为客户免费更换这些零部件的费用,
这就给自动扶梯制造商带来很大维修费用和经营风险,
如按项目的合同金额1.381'L元来算,在合同规定的使用
寿命期内,要更换自动扶梯零部件所花的材料费至少在
1200万元以上(仅指更换扶手带,梯级链,和滚轮这3个
零部件).
3预防解决措施
如何避免这些风险?
可从以下5个方面人手:
①在签合同时尽量将要保证的自动扶梯零部件的使用
寿命年限降低些,特别是3大易损件(扶手带,滚轮,梯
级链等);
②要完善设计采取措施保护这些易损件;如滚轮轴承
处加防水罩,梯级链加防尘罩等;
③要选择品种优良的供应商的产品(尤其是3大易损
件),不能只从采购成本上考虑;
④最重要一条,要给用户明确提出维保注意事项,规
定维修保养次数,维修用工具附件和润滑油类等,如用户
没按我们的要求去做,出现了问题就主要是用户的问题;
⑤这里应该说明的是,合同中所规定的使用寿命多少
年,只是说明该零部件的理论寿命年限,并不是生产单位
免费更换和保修年限,自动扶梯制造商承诺的免费保修期
只是扶梯出厂后18~24个月,之后发生的零部件更换或维
修,都是有偿服务.
以下分别就扶手带,梯级链,滚轮使用寿命进行
说明.
4扶手带
(1)扶手带使用寿命工作要求.①开口处与导轨间隙
不大于8ram;②不出现表明龟裂或内外层材料剥开或表明
磨损严重;③不出现其它必须更换的问题.
(2)扶手带使用寿命.①合同要求:
不小于8年.②
理论寿命:
在安装正确,维护完全按照维保手册的基础
上,扶手带使用寿命可达到8if-;但任何与使用要求不同
的偏差,以及对橡胶和滑动层的环境因素,如高低温,灰
尘,紫外线,臭氧等等,都会造成扶手带寿命的缩短.③
实际寿命:
一般达不到8年,部分可以达到8if-.以广州地
铁2号线为例:
2005年小部分扶手带出现表面龟裂现象就
更换过;2008年起就陆续出现批量扶手带表面龟裂及接
驳口脱胶现象.2009年出现失效更换的情况就更多了.主
要故障失效模式是:
高温,紫外线,臭氧,酸雨及清洗扶
手带所用的清洗剂等引起的表面龟裂,安装不当引起的
滑动层严重磨损,扶手带接驳口制造质量引起的接驳口
脱胶等.
(3)按照广州地铁等国内项目扶手带的使用情况,出
现故障的分别如下:
①运行4年内的,近15%扶手带失效
更换(主要是室外梯);按平均每台自动扶梯梯扶手带
的材料费约占单梯成本的2%计,这批扶手带约占整个项目
0.3%的成本;(不含换扶手带的工时,附料费等费用).
②运行6年内的,近52%扶手带失效更换;占整个项目成本
的l%;③运行8年内的,80%扶手带失效更换;占整个项目
成本1.6%.因此,如果按在合同里承诺的保证扶手带8年的
使用寿命,将会增加付出1.6%的材料费用,即如果整个项
目是l3.8千万元,将会增加220万元的扶手带费用.(这
还没考虑换扶手带的人工,附料等费用).
(4)预防解决措施.①应选择国际品牌的扶手带.特
别对使用环境恶劣的室外梯,建议用全球知名扶手带制造
商森佩理特(SEMPERIT)的CSM优质面胶的扶手带.
②对室外梯,建议地铁方在地铁站出口建棚修亭,一是为
了美观,二是为了顾客考虑(挡雨遮阳)如深圳地铁某些
站点,天津地铁各站点等.这样,对室外梯扶手带的使用
大有益处.③扶手带的维护和保养:
a)只能用中性洗涤剂
清洗,禁止用酸,碱,油,脂等化学品,否则会使扶手带
橡胶表面过早老化,使寿命大为缩短;b)如用规定清洁剂
清洗,每月也只能清洗1~2次;c)用清水可多次清洗;d)
只能用柔软的布料作为擦布;e)为扶手带表面光亮而用的
上光剂一定是专业上光剂.
(5)扶手带运行注意事项.扶手带需被正确的安装及
保养.导轨及驱动系统应定时检查,避免对扶手带过大的
张紧力问题的出现.①相关运行参数.运行时最大张紧力
为2000N;开机时峰值张紧力最大为2500N;滚轮与扶手带
问的压力不超过700kN;运行环境温度,一l8℃~43℃;运
行环境湿度,1OO%.②长度调整,应采用预涨紧钢丝帘
作为扶手带主要的受力部件,所以在运行过程中扶手带可
能会缩短小于总长度的0.05%.因此,应定时对扶手带张
紧装置进行调整(建议每半年一次).③现场接头注意事
项.如果由于现场条件限制等因数,必须通过现场接头的
方式更换扶手带的,在接头前必须检查扶手带张紧装置的
位置,并将张紧装置的位置调到中间状态.
5梯级链
(1)梯级链使用寿命工作要求.①伸长率不应超过
1.5ram/梯级距,并能与链轮正常齿合;②梯级间的间隙
不应大于国标规定;③不出现其它必须更换的问题.
(2)梯级链使用寿命.①合同要求,不小于20年(有
些项目要求是:
不小于15年);②理论寿命,梯级链使用
寿命理论计算可达N25年(详细计算见附件);③实际
寿命,达不~J]20年.以广州地铁为例,2号线(2002年底通
车),自2004年起已有13台(11台室外梯,1台室内梯)自
动扶梯更换了梯级链;目前还有13台(室内梯居多)自
动扶梯梯级链伸长超标准备更换;15台(室内梯居多)
自动扶梯梯级链伸长量即将超标(伸长量大于1.2ram/梯
级).3号线(2005底通车),7台自动扶梯梯级链更换,
还有8台超标等待更换主要故障失效模式是:
伸长率超
标,严重磨损开裂.
(3)风险评估.按照广州地铁等国内项目梯级链的使
用情况,出现故障的分别如下:
①运行4年内的,近9%
梯级链超标需更换;按平均每台梯滚轮的材料费约占单
梯成本的l6%计,这批梯级链约占整个项目1.44%以上
的成本(不含换滚轮的工时,附料费等费用);②运行6
年内的,近18%梯级链超标需更换,占整个项目成本的
2.88%.因此,仅按扶梯运行6年以后计,将会因梯级链
超标更换,增加付出超过总成本2.88%的材料费用,即如
果整个项目是13.8千万元,将会增加超过398万元的梯级
链费用(这还没考虑换滚轮的人工,附料等费用).如果
按在合同里承诺的保证滚轮20年的使用寿命,这更换梯级
链的扶梯数量还会增加,预计超过40%,因此,增加的成
本费用是相当惊人的!
(4)预防解决措施.自动扶梯的梯级链是属于低速重
载的传动链条,在链条传动中驱动力作用在链轮和链条
上,由于链条在链轮旋转过程中不断地与链轮啮合和脱
开,于是其间产生摩擦力;摩擦力在自动扶梯长时间的运
行中会产生不良的结果,如能量损耗,链条磨损,致使链
轮的齿距增加,链条也伸长,造成振动和噪声.特别在工
作环境恶劣,润滑不良,链条铰链比压过大时会加剧链条
铰链的磨损,降低使用寿命.
因此,要采取以下措施:
①投标时应选择品种优良
的梯级链品牌,特别对使用环境恶劣的室外梯.②对梯级
链应加防锈润滑油防护,对室外梯应增加防水防尘罩进行
保护,以防止梯级链进水,进灰尘,从而稀释润滑油,腐
中国电梯201O年1月第21卷第2期71
用户时空US.
蚀梯级链表面及滚轮轴,造成生锈异常磨损而损坏.③对
室外梯,建议地铁方在地铁站出口建棚修亭,一是为了美
观,二是为了顾客考虑(挡雨遮阳)如深圳地铁某些站
点,天津地铁各站点等.这样,对室外梯梯级链的使用大
有益处.
(5)梯级链的维护和保养.①链条的润滑保养尤为重
要.链条的润滑保养好,能提高自动扶梯性能,提高乘客
乘行的舒适感,降低运行噪声,降低维修成本.润滑油能
在自动扶梯运行过程中,降低链条的摩擦,减少磨损,提
高效率,延长使用寿命;同时,还起到冷却,缓冲,传
力,电器绝缘,防腐蚀的作用.②在使用过程中应按周期
添加更换,由于自动扶梯在运转中润滑油受到剪切,搅
动,金属催化和摩擦热等因素的作用以及外界灰尘,杂
质,空气中的氧气和水汽等的影响,从而产生氧化,变
质,解聚,老化等,生成羚酸,胶质,沥青等产物,使润
滑油的颜色变暗,粘度或稠度发生变化,酸值增大,腐蚀
性增加,链条使用寿命也会大大缩短.目前自动扶梯链条
的润滑方式目前普遍采用自动润滑系统.该系统根据工作
环境恶劣的情况在程序里设定使其自动定时定量为自动扶
梯梯级链,主驱动链,扶手驱动链添加润滑油润滑及按周
期更换润滑油.③润滑油的品牌及牌号:
castrolOtotimol
150.润滑油的品质对润滑效果影响很大,并直接影响梯
级链的寿命.建议使用自动扶梯厂家指定的润滑油.
在40.C时粘度为155cst,100C时粘度为235cst.ISO粘度指数15O
6滚轮
(1)使用寿命工作要求.滚轮包括梯级链滚轮和梯级
滚轮两种.其使用寿命在合同中有以下规定:
①外圈磨损
不应大于lmm;②轴承应能正常工作;③不出现其它必须
更换的问题.
(2)滚轮使用寿命.①合同要求:
不小于12年(有些
项目要求是:
不小于8年).②理论寿命:
滚轮使用寿命
理论计算>20年.③实际寿命:
达不到12年.以广卅f地铁
为例:
2号线(2002年底通车),室外梯滚轮已更换过3次;
3号线(2005底通车),已全面换了2次滚轮.主要故障失
效模式是:
轴承锈蚀,磨损,轮子运行异响,或松脱.
72ChinaElevatorVol21No2Jan2010
(3)风险评估.按照广州地铁等国内项目滚轮的使用
情况,出现故障的分别如下:
①运行4年内的,近100%滚
轮更换(有些室外梯要更换2次);按平均每台自动扶梯
滚轮的材料费约占单梯成本的0.9%计,这批扶滚轮约占
整个项目0.9%以上的成本;(不含换滚轮的工时,附料
费等费用).②运行6年内的,室外梯滚轮100%更换有些
达3次;室内梯100%更换达2次占整个项目成本的2.3%.
因此,如果按在合同里承诺的保证滚轮l2年的使用寿命,
将会增加付出超过2X2.3%材料费用,即如果整个项目是
l3.8千万元,将会增加超过635万元的滚轮费用.(这还
没考虑换滚轮的人工,附料等费用).
(4)预防解决措施.①投标时应选择品种优良的滚轮
品牌.特别对使用环境恶劣的室外梯,建议用全球知名滚
轮制造商飞格立公司的产品.②对滚轮的轴承密封处
应加防锈润滑油脂,并在滚轮的轴承处加防水罩,以防止
轴承进水,稀释润滑油脂,腐蚀轴承.③滚轮轴承用润滑
防锈油应选择在高温下不易稀释失效性.④对室外梯,建
议地铁方在地铁站出口建棚修亭,一是为了美观,二是为
了顾客考虑(挡雨遮阳)如深圳地铁某些站点,天津地铁
各站点等.这样,对室外梯滚轮的使用大有益处.⑤滚
轮的维护和保养a)对滚轮来说,最关键的是防止轴承进
水,以造成轴承腐蚀,生锈;长期运行时,增加磨损间
隙,产生运行异响,轴承失效卡死,直至轮圈松动脱落.
因此,在清洁扶梯时严禁用水冲洗滚轮.b)已安装好的
自动扶梯在存储时应避免自动扶梯在高温,高湿度环境下
暴晒,它会导致包括滚轮轴承的其他零部件生锈;C)如
果已安装在现场的自动扶梯长期处于停止运行状态,建议
每2周将自动扶梯进行5~10min的转动,以保持滚轮表面
受力面处于不同的位置.
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