Лента ступеней эскалатора, рассчитанного на большие нагрузки, подвергается более высоким нагрузкам и напряжениям по сравнению с эскалаторами, рассчитанными на меньшие нагрузки. Мощные эскалаторы проектируются для общественных транспортных систем, которые отличает высокая плотность пассажирских потоков, особенно в часы «пик» и при особых событиях.
В эскалаторе два вала: верхний и холостой. Верхний вал приводится в движение цепью, которая соединена с двигателем через редуктор. Холостой вал помещен в каретку, которая линейно выдвигается относительно фермы с помощью пружины и натяжного стержня. Когда каретка оттягивается назад, она держит цепи и ленту ступеней постоянно натянутыми. Политика типа «Стойте справа» не способствует равномерному износу цепей по всей ширине механизма: на одну из цепей приходится большее усилие, а, следовательно, и износ, чем на другую цепь.
Цепи в ленте ступеней позволяют поддерживать безопасный и рациональный зазор между ступенями, а также между ступенями и бортиком. Цепи в эскалаторах, рассчитанных на большие нагрузки, значительно мощнее цепей эскалаторов, рассчитанных на малые нагрузки. В них предусмотрены колеса, расположенные с шагом, примерно равным ширине ступени. Две цепи соединены поперечными осями в местах, где ступени крепятся с помощью петель. Ступени могут свободно вращаться вокруг оси.
Пока цепи новые, они точно соответствуют друг другу по длине и точности. Две цепи с высокой точностью идут через две звездочки на верхнем и холостом валах. Высокая точность соответствия цепей и звездочек гарантирует правильное расположение ступеней относительно друг друга и их перпендикулярное положение относительно осевой линии механизма.
Каретка на нижней площадке располагается в месте установки холостого шкива, чтобы поддерживать цепи постоянно натянутыми. Сила натяжения должна быть одинаковой для обеих цепей, но обычно так не бывает во время работы эскалатора. Нагрузка от пассажиров не распределяется равномерно по ленте ступеней (в связи с вышеупомянутой политикой). Это приводит к большему усилию на одну из цепей, в результате наблюдается высокий износ и увеличение точно выполненных допусков и зазоров во втулках цепи. Высокий износ одной из цепей позволяет ступеням наклоняться к одной стороне механизма. Чем больше цепь эскалатора с большой высотой подъема, тем больше износ, вызывающий больший перекос ступеней. Проблема перекоса становится серьезной, когда неправильно стоящие ступени пытаются пройти через гребенку эскалатора. Это может влиять на безопасность пассажиров, особенно если учитывать возможность удара ступени по гребенке или столкновения ступеней.
Высокий износ одной из цепей может привести к перегибу цепи, особенно на выходе с зубьев звездочки холостого вала. Перегибы создают значительные нагрузки на цепь и ступени. Прямая направляющая предотвратит появление перегибов, вынуждая цепь оставаться в горизонтальном положении. Однако это еще больше увеличивает высокую механическую нагрузку.
В промежутке между нижней площадкой и нижним поворотом на обратную сторону ступени поворачиваются в соответствии с перепадом высоты направляющих. Такие перепады позволяют ступеням наклоняться под углом, облегчающим движение в области верхнего поворота на обратную сторону. Этот маневр подвергает ступени дополнительным нагрузкам.
Влияние износа цепей подчеркивает огромную разницу между ступенями с цапфой и поперечной осью. В ступени с цапфой степень износа близлежащей цепи отрицательно сказывается на обеих сторонах ступени. В связи с этим, ступень принимает на себя трудности, связанные с необходимостью приспособиться к разности сил, действующих с противоположных сторон ступени. Ступени с поперечной осью не подвергаются действию перепада сил, поскольку такой перепад абсорбируется осью. Эксплуатация эскалаторов с большой высотой подъема в течение длительного времени на подъем или спуск увеличивает износ цепей, особенно при переменном направлении движения эскалатора. Частое использование систем текущего контроля типа Smart Step и дифференциала цепи может помочь в идентификации критических точек по всей длине эскалатора, особенно при планировании графиков обслуживания.
В последующих статьях будет дано больше фактов и технических данных, поясняющих, что происходит внутри эскалатора (особенно рассчитанного на большие нагрузки). Будет предложена новая конструкция каретки. Это полезно для отрасли, поскольку позволит поддерживать эскалаторы в хорошем рабочем состоянии, контролировать график обслуживания, снизить расходы на переоборудование, повысить безопасность и, что важнее всего, даст возможность проектировщику разобраться, что происходит внутри эскалатора.