在运输环境中维护电梯和自动扶梯，第 1 部分

公交系统自动扶梯和电梯设备及标准概述

许多主要大都市的公共交通是连接公共汽车、铁路、汽车和航空模式的多式联运网络。 这些模式可以是地铁、高架和地面形式。 这种交通对于日常通勤、城际和国际旅行至关重要。 这些系统始于 1800 年代中期的纽约市和波士顿，然后遍及美国东北部的费城和西部的芝加哥。 后来，在 1900 年代中后期，系统在华盛顿特区、亚特兰大、洛杉矶和旧金山建成。 现在，它们也可以在其他城市找到，例如达拉斯、西雅图、巴尔的摩和迈阿密。

学习目标

看完这篇文章，你应该已经学会了：
♦ 美国交通系统中使用的设备比任何最繁忙的高层办公楼甚至大多数购物中心在最繁忙的假日购物期间使用的设备都要多得多。
♦ 标准自动扶梯的电机和制动器位于机器顶部，而模块化自动扶梯则有多个模块沿斜坡延伸，具体取决于自动扶梯的高度。
♦ 拥有不同的垂直运输设备供应商可以促进竞争，但这种做法也有不利之处。
♦ 为什么许多运输机构推迟更换或大修电梯和自动扶梯
♦ 交通系统和商业/办公/零售建筑之间的暴露、使用和负载有何不同

这些系统是重轨和轻轨列车以及公共汽车和辅助运输设备的组合。 火车和公共汽车通常被认为是他们最关键和最重要的设备。 这在一定程度上是正确的，但经常被忽视的电梯和/或自动扶梯将顾客从系统的入口层带到其轨道或公共汽车站层，以访问这些公共汽车和火车。 然后，相同的设备通常将旅客运送到他或她目的地的所需楼层。 其中一些每天有超过 8,000 名骑手。 该图中未计入电梯经常用于运输的许多内部和施工设备。

设备类型和设计

在交通系统中发现的电梯和自动扶梯比任何最繁忙的高层办公楼甚至大多数购物中心在最繁忙的假日购物期间使用的设备都要多得多。 除了这种高使用率之外，这些装置还受到商业应用中很少见的强烈环境和非环境条件的影响。 大多数主要的自动扶梯制造商，包括现有的和不再营业的，都在这些系统中。 这些制造商生产的电梯，以及更长的中小型电梯制造商名单也出现了。

西屋模块化 100 自动扶梯是美国许多大型交通系统中最突出的自动扶梯之一。例如，亚特兰大大都会快速交通管理局系统 (MARTA) 中有 121 部此类自动扶梯，占其 81 部的 149% 以上自动扶梯。 湾区捷运系统 (BART) 中大约 50% 的自动扶梯是西屋电气，华盛顿都会区交通管理局 (WMATA) 的系统中有 430 (73%) 台西屋模块化 100 单元，纽约市还有更多交通和芝加哥交通管理局系统。 其中大部分是在 1970 年代初到 1980 年代中后期安装的。

华盛顿邮报的安·斯科特·泰森 (Ann Scott Tyson) 引用了一位行业顾问的话说，该顾问表示对西屋自动扶梯的性能普遍不满，指出：

“华盛顿地铁可能是世界上最大的一种过时且有问题的自动扶梯所有者，该自动扶梯在其他交通系统中发生过制动故障事故，并且在专家中以需要高水平的维护而闻名。”

确实，西屋模块可能会出现问题并且需要大量维护； 但是，我们还必须记住，它是当时（1970 年代-1980 年代初期）许多系统需求的最佳设计和最具成本效益的解决方案。 没有标准的自动扶梯设计能够满足单个自动扶梯跨度超过 65 英尺的要求。这仍然是当今大多数自动扶梯的一个限制。 模块化自动扶梯的独特设计方面使西屋模型非常适合运输环境。 一些使用中的自动扶梯跨越 65 英尺。 标志，例如亚特兰大 CNN 中心的单元，但在交通环境中使用的自动扶梯必须按照更严格的指导方针设计，因为它们在营业时间受到载荷、使用和环境因素的影响，这在许多情况下，每周 20 天，每天 XNUMX 多个小时。

顾名思义，西屋模块具有独特的设计。 标准自动扶梯的电机和制动器位于机器顶部，而模块化自动扶梯有多个沿斜坡延伸的模块，具体取决于设备的高度上升，每个模块包含单独的电机和制动器。 带有单个模块的自动扶梯用于主要位于内部夹层和轨道层的短程应用，而较深的车站入口或高架平台通常具有两到五个模块，有时甚至更多。 Modular 还使用了独特的步进驱动系统，该系统由位于自动扶梯两侧的传动链组成，轴跨在链之间。 这种设计通常被称为机架和轴系统，或简称为“机架”。

每个模块，包括其相应的电机和制动器，必须进行调整以在所有模块之间分担负载，以减少电机、制动器和机架的不均匀磨损。 这种调整过程在业界通常被称为“负载分担”。 西屋模块的正确负载分配是该设计中最关键的维护问题之一。 我敢说，很少有系统或维护它们的服务公司聘请了精通对具有三个或更多驱动器的西屋自动扶梯进行适当负载分配调整的机械师。

除了西屋公司，许多系统都有较旧的 O&K、蒙哥马利和 APV 自动扶梯，每一个都有自己独特的设计特点和维护问题。 除了这种不同设备的独特维护要求之外，另一个起作用的因素是这四家公司都不再营业。

1989年，西屋被瑞士的迅达收购。 250 年代，迅达继续在 WMATA 制造和安装西屋自动扶梯及其 Modular 1990 变型。 芬兰通力分别于 1994、1995 和 1996 年收购了 Montgomery、APV 和 O&K。 使用中的西屋自动扶梯的数量之多，使得它们的零件供应相当充足，而且它们仍然由迅达的零件集团和其他工业设备供应商制造和库存。

尽管如此，老式电梯和自动扶梯的维护是非常劳动密集型的，而且不幸的是，随着老技工退休或以其他方式离开该行业，具有维护这些设备经验的技术人员正在流失。 除了这些劳动力问题之外，对其他三个制造商的零件支持在全球范围内的可用性正在迅速下降，如果可以复制零件，则制造零件可能需要长达六个月的时间。 主要原因之一是我们的系统相对较少，而且以如此小的规模制造特殊零件非常昂贵，如果不是成本高得令人望而却步。 这一事实已经导致像 WMATA 和 MARTA 这样的许多系统开始计划更换他们所有的 O&K 和 APV 自动扶梯。

在电梯方面，迅达还购买了霍顿电梯。 美国电梯和多佛电梯由德国蒂森克虏伯电梯采购，装甲电梯由通力采购。 这些收购，加上零部件支持的减少和合格服务技术人员的缺乏，使得这些退役品牌现有电梯的维护变得越来越困难。

影响设备状况的因素

除了可能影响技术人员正确维护自动扶梯的能力的设计和零件相关问题外，还有其他外部问题会稳步侵蚀设备的使用寿命。 电梯和自动扶梯是复杂的电磁传感器和控制系统，具有许多运动部件和重要的安全装置。 与所有机器一样，电梯和自动扶梯需要定期润滑和调整，以确保其组件保持正常工作状态。 为了提供设备安装时的预期使用寿命，运输机构必须确保有足够的维护计划来照顾它。 这个过程是保持良好修复状态的唯一方法。

无论设备是由外部服务提供商维护还是由内部维护（许多运输当局已采取的措施），必须对设备进行维护和调整，以保持 OEM 和所有适用管理规范所概述的正确操作条件。 为了制定成功的维护计划，所有在设备上工作的技术人员都必须接受适当的培训并能够接触到必要的设备部件。 垂直运输设备维护可等同于其机车车辆（即火车和公共汽车）的维护

尽管拥有多个设备供应商以保持良好的竞争并确保设备可用性是可取的，但拥有许多不同的设备制造商可能会在库存充足的零件供应和对众多设备进行培训方面存在问题，其中他们将有了解每个人的调整和服务的复杂性。 美国公共交通协会电梯和自动扶梯技术论坛准备的一项调查发现，在做出回应的交通当局中，平均有超过 10 家不同的自动扶梯制造商和 XNUMX 家不同的电梯制造商在其系统中使用。

教育和留住维护人员，以及足够的零件库存以确保各种设备的正常运行（如上所示）可能极其困难且成本高昂，无论是由经过培训的内部维护团队完成，还是如果维修服务承包给外部服务承包商。 但是，必须有足够数量的机械师接受过所有要维护的设备的培训并确保财务稳定。

如果安装正确，新电梯和自动扶梯通常可以运行数月而无需注意或调整。 太多次，新安装被忽视，而更多的注意力放在问题更大的领域，结果却发现忽视导致的问题既昂贵又超出常规维护和日常维修的正常范围。

当良好的维护计划到位并且设备运行良好时，会发生另一个可能对设备产生不利影响的不幸事件。 保持强劲的运营和资本预算是一个重要问题，尤其是在当今的经济环境中。 找到扩展这些预算的方法至关重要。 推迟重大升级或更换资本设备并将资金分配给看起来更重要的领域是很常见的。 然而，仅仅因为这些电梯和自动扶梯得到了适当的维护和长期运行良好，并不意味着生命周期可以比最初预期的延长 50-75%。 在运输环境中运行的电梯或自动扶梯，如果维护得当，其使用寿命应为 20-25 年。 在我们的运输当局运行的许多垂直运输设备已有 40 多年的历史，几乎没有升级或主要部件更换。

运输系统是独特的运输网络，受环境和操作条件的影响，而其他类型的商业设备很少会经常受到这些环境和操作条件的影响。 大多数中转站都位于室外，少数地下车站位于市中心金融区下方或郊区偶尔的深站（由于地形或铁路网络的海拔高度）。 即使是那些车站也可能有暴露在元素中的入口级设备。 恶劣的气候条件，甚至正常的雨、雪和极端温度都会对电梯和自动扶梯的运行产生重大负面影响。 金属和电子产品易受天气影响，液压电梯对极端温度特别敏感，除非在机房环境中设计了气候控制。 极端温度也会影响大多数微处理器控制系统。

故意破坏和自然灾害造成的损坏会降低垂直运输设备的预期寿命，以及它的性能和对顾客的可用性。 当电梯用作公共厕所或自动扶梯用作滑雪坡道时，运输系统中的设备会损坏。 当自动扶梯扶手被切割、不锈钢面板被殴打以及电梯轿厢操作面板 (COP) 被污损或损坏时，他们也能首当其冲地感受到许多人对公共财产的沮丧和蔑视。 任何有幸在其系统内进行闭路监控的机构都目睹了许多此类误用和滥用其设备的案例。 尽管所有者可能对其服务提供商享有全额赔偿，但美国大多数州都有一种场所责任形式，表明所有者（在这种情况下为运输当局）具有为所有用户提供安全设备的不可委托责任。

内部工作人员以及车站内外发生的特殊事件期间的人群也经常使运输设备超载。 大多数甲级办公设施都有服务电梯来处理大型和重型设备的转移，大多数人等待下一部电梯，而不是强迫自己进入已经拥挤的驾驶室。 不幸的是，在过境环境中通常不是这种情况。 无论系统在其每个车站都有服务电梯还是货运电梯，通常的做法是使用标准车站电梯通过系统收集和移动检票口收据。 即使是专为客运和货运联合使用而设计的电梯，也无法承载他们经常要求运输的设备。 COP 上应清楚标明容量，所有维护人员都应了解要移动的设备的重量和尺寸。 不应超过此容量，即使这是进出平台的最便捷方式。

商业设施中使用的设备——即使是假日购物季节最繁忙的商场——也很少会受到中转站附近许多特殊活动的装载单元的影响。 人们只需要在美国独立日庆祝活动期间观看 WMATA 史密森尼或阿灵顿站，或者在新年前夜 Peach Drop 期间观看 MARTA 的五点、乔治亚圆顶和藤城站，就会看到自动扶梯经常挤满急于进入和在对设备过载的可能性知之甚少的情况下退出。 ASME A17.1 的第 XNUMX 部分包含用于计算自动扶梯额定载荷的公式，并且该额定载荷根据每个自动扶梯的高度上升和设备配置而特定。 发生了太多不正确维护或调整不当的制动器事件，但也有可能使具有正确维护和校准制动系统的自动扶梯超载。 您只需查看 YouTube 上的大量视频，即可了解当太多人试图同时挤上自动扶梯时会发生什么。 必须进行适当的人群控制，以防止在这些情况下超载。 与可能的想法相反，没有任何电梯或自动扶梯旨在处理在任何给定时间可能被强加给他们的人数或所有物品。

设备的设计能否承受上述的暴露和负载？ 显然，答案是肯定的。 然而，很少有运输当局愿意支付这些设备所需的费用。 请记住，票价收入只是大多数公交机构运营预算的一小部分，因此必须做出调整和让步，尤其是在当前的财务状况下。 无论个人或特殊利益集团有多少抗议，现状都无法维持； 为了让公共交通继续运营，必须做出一些贡献。

在运营预算受到经济不景气的压力之际，公交总经理和董事会面临着平衡预算的艰难决定。 管理人员和工会人员都减少了； 工资和工资被冻结； 强制无薪休假； 和削减服务是必要的。 这些行动无论多么艰难，都遭到了愤怒和抗议，但形势要求采取严厉措施，并做出了艰难的决定。 除了这些短期财政决策外，还必须改变长期财政和运营政策。 在本文的第 2 部分中，我们将了解交通环境中的情况是如何变成这样的，以及可以采取哪些措施来摆脱这种状况。

学习强化问题

使用以下学习强化问题来学习继续教育评估考试，可在 www.elevatorbooks.com 或本期第 125 页在线获得。
♦ 西屋模块化自动扶梯在 1970 年代和 1980 年代是否是交通系统的良好工程解决方案？
♦ 模块化自动扶梯与传统自动扶梯有何不同？
♦ 有哪些因素会影响运输系统中的设备，而这些因素很少见于安装在商业环境中的设备？
♦ 预算下降和早期设备性能如何影响我们运输系统的更换？
♦ 载客量能否超过自动扶梯的额定载重量？ 为什么？