Эскалаторы, эффективно перемещающие пассажиров в метрополитене и других общественных местах, стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Они предоставляют удобство и безопасность при перемещении на разные уровни и играют ключевую роль в городской инфраструктуре.
Но как устроены и как работают эти машины, которые кажутся такими простыми и одновременно удивительно сложными? В этой статье мы рассмотрим внутреннее устройство и принципы работы эскалаторов.
Достоинства и недостатки эскалаторов
Метрополитен - это уникальный вид городского общественного транспорта, который заслуживает внимания и уважения. Это не просто место перемещения из одной точки города в другую, это настоящее инженерное чудо, объединяющее два вида транспорта в одном.
Первым видом является поезд метро, переносящий пассажиров вдоль горизонтальных направлений, в то время как вертикальное перемещение возлагается на эскалаторы. Эти машины, спроектированные так, чтобы подниматься под углом 30-35° к горизонту, представляют собой важный компонент метрополитена.
Слово "эскалатор" в своей истории происхождения пояаилось от корней "scala" (лестница) и "escalader" (подъем, взбирание, штурм).
Оно выделяется среди других иностранных слов, начинающихся на "экс", таких как экскаватор, экспонометр, экстремизм, и тому подобные. Важно отметить, что слово "эскалатор" не содержит буквы "к" в начале, как многие другие слова этой группы.
Вы, возможно, задаетесь вопросом, почему метрополитены всего мира предпочитают эскалаторы лифтам для доставки пассажиров на станцию и на поверхность земли, несмотря на более высокие затраты на установку и обслуживание.
Да, эскалаторы потребляют электроэнергию даже в том случае, если на них находится всего один пассажир, и двигаются медленнее современных лифтов. Но их преимущества более чем компенсируют эти недостатки.
Самое главное преимущество эскалаторов заключается в их высокой пропускной способности. Пассажирам не приходится ждать прибытия следующего "транспортного средства", так как эскалаторы работают непрерывно. Даже в случае поломки они остаются функциональными, превращаясь в обычную лестницу.
Единственным серьезным недостатком с точки зрения пользователей является ограничение в использовании для инвалидов в колясках. Тем не менее в наше время большинство новых станций метро оборудованы специальными лифтами для инвалидов, что учитывает их потребности.
Кроме эскалаторов существуют также травалаторы - движущиеся бесступенчатые дорожки, известные также как пассажирские конвейеры, движущиеся тротуары или бегущие дорожки.
Они могут быть горизонтальными или наклонными и обладают преимуществом в том, что позволяют передвигать коляски. Однако их недостатком является ограниченный угол наклона.
История эскалаторов в метро
Первый патент на эскалатор был оформлен американским изобретателем Натаном Эймсом 9 августа 1859 года. Он назвал свое изобретение "вращающейся лестницей". Однако он не успел воплотить свою идею в жизнь.
По прошествии 33 лет, в 1892 году, Джесс Рено, также американец, не только запатентовал "бесконечный транспортер или лифт", но и создал его, назвав "наклонный лифт Рено". Эта машина была впервые представлена в 1894 году в Нью-йоркском парке Coney Island как аттракцион для туристов.
Первый ступенчатый эскалатор был представлен в Париже на всемирной ярмарке в 1900 году и позже установлен в магазине "Джимбелс" в Филадельфии.
В метрополитене же эскалаторы появились существенно позже, чем сам метрополитен. Первая станция метро с эскалатором (станция "Earl's Court" в Лондоне) была оборудована им только в 1911 году, представьте себе, почти полвека лондонское метро обходилось лифтами.
Эскалаторы и травалаторы - это неотъемлемая часть нашей современной городской инфраструктуры, обеспечивающие удобное и эффективное перемещение внутри метрополитенов и на станции. Они являются не просто инженерными решениями, но и частью истории развития городов и общественного транспорта.
Устройство эскалатора
С точки зрения конструкции, эскалатор представляет собой конвейерную ленту, состоящую из набора ступеней и двух замкнутых тяговых цепей.
Главный вал с тяговыми звездочками приводит тяговые цепи в движение, а редуктор, установленный в закрытом корпусе, уменьшает угловые скорости и увеличивает крутящие моменты.
В нижней части эскалатора находятся натяжные звездочки на подвижной каретке, обеспечивающие равномерное натяжение полотна. Это натяжное устройство, чаще всего пружинное, гарантирует постоянное положение цепи даже в случае обрыва, чтобы предотвратить возможность падения людей на месте поломки.
Тяговая цепь эскалатора напоминает увеличенную велосипедную цепь, но с наружными пластинами, имеющими специальные упоры, которые совместно с ограничивающими шинами гарантируют надежное положение цепи при обрыве на любом участке трассы эскалатора.
Система пар колес на эскалаторе функционирует так, что каждая пара движется по своей собственной трассе. Основная пара колес прикреплена к тяговым цепям, которые обеспечивают движение лестничного полотна. В то время как вспомогательные бегунки просто катятся по своим направляющим.
Когда ступени двигаются между верхней и нижней площадками, направляющие разделяются так, что соседние ступени образуют лестницу. На верхних и нижних частях лестничного полотна направляющие расходятся, и ступени становятся прямыми.
Для повышения безопасности и комфорта пассажиров, на балюстраде эскалатора обычно устанавливаются светильники.
На современных станциях метро светильники могут размещаться не только на балюстраде, но и в других удобных местах, обеспечивая хорошую видимость и комфорт при использовании эскалатора.
Электропривод эскалатора
Электропривод эскалаторов представляет собой сложную инженерную систему, которая обеспечивает их надежную и эффективную работу.
Обычно в эскалаторах применяются два типа электродвигателей - главный и вспомогательный, каждый из которых выполняет свои специфические функции.
Главные электродвигатели, используемые на станциях метрополитена с глубоким заложением, обычно являются промышленными асинхронными двигателями.
Раньше в эскалаторах чаще всего использовались асинхронные двигатели с фазным ротором, но сейчас применяются двигатели с короткозамкнутым ротором с питанием от частотных преобразователей. Мощность таких электродвигателей составляет от 70 до 160 кВт.
На станциях с меньшей глубиной и в переходах используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором мощностью от 14 до 55 кВт.
Эти электродвигатели обеспечивают надежное движение эскалатора и его ступеней.
Вспомогательные электродвигатели предназначены для медленного движения ленты во время ремонтных и наладочных работ. Их скорость не превышает 0,04 м/с, и их мощность невелика, обычно составляя от 1,1 до 6,2 кВт.
Для обеспечения безопасности и контроля работы эскалатора, привод оборудован рабочими и аварийными тормозами. Кроме того, на эскалаторах устанавливают систему защитных электромеханических устройств и автоматические устройства включения и выключения.
Привод эскалатора включает в себя следующие компоненты:
- Главный привод с электродвигателем, соединительные муфты, главный редуктор и главный вал.
- Вспомогательный привод, состоящий из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и механизма переключения приводов.
Режимы работы эскалатора в метро
Эскалаторы - это неотъемлемая часть городской инфраструктуры, и, несмотря на их непрерывное движение, они подчиняются определенному графику работы. Этот график разрабатывается с учетом пассажиропотока на каждой станции, который может сильно варьироваться в зависимости от дня недели и времени суток.
На каждой станции метро существует свой индивидуальный график работы эскалаторов, определяющий, сколько лент будет работать на подъем, сколько на спуск, и сколько будет находиться в резерве. Этот график может быть подвержен изменениям по требованию дежурного по станции.
Например, на станциях, расположенных рядом со спортивными стадионами, пассажиропоток может значительно увеличиваться в дни проведения спортивных мероприятий. В таких случаях график работы эскалаторов меняется соответственно, чтобы обеспечить более эффективное перемещение пассажиров.
Кроме того, могут возникать и непредвиденные изменения в пассажиропотоке. Для отслеживания таких изменений на станциях установлены дежурные у эскалаторов, которые находятся в стеклянных кабинах у нижних площадок схода.
Эти сотрудники, называемые ДУЭ (дежурные у эскалатора), следят за пассажиропотоком и при неожиданном увеличении количества пассажиров уведомляют дежурного по станции.
ДУЭ также имеют возможность влиять на работу эскалаторов, используя переключатели с положениями "СТОП - ПОДЪЕМ - СТОП - СПУСК" и световые индикаторы "ПОДЪЕМ" и "СПУСК".
Они могут запросить у диспетчера Эскалаторной службы или машиниста эскалаторов запуск эскалатора из резерва или изменение направления движения.
Кабины ДУЭ также оборудованы мониторами для наблюдения за пассажирами на верхних площадках и системой связи с диспетчером Эскалаторной службы, дежурным по станции и машинистом эскалаторов. Эти меры обеспечивают безопасность и комфорт перемещения пассажиров на эскалаторах метрополитена.
Заключение
Эскалаторы хоть и незаметные в повседневной суете, играют ключевую роль в обеспечении комфорта, безопасности и эффективности перемещения миллионов людей каждый день. Они объединяют в себе множество инженерных решений, от электродвигателей до систем безопасности и управления трафиком.
Эскалаторы адаптируются к изменяющимся потокам пассажиров и подчиняются строгим графикам работы, обеспечивая надежность и эффективность даже в самых крупных метрополитенах мира.