机械设备服务介绍

自动扶梯作为公共交通与商业场所的核心设备，运行时的振动与冲击直接关联乘客安全、乘运舒适度及设备寿命。为保证测试的规范性与结果可靠性，振动与冲击测试需严格依据国家发布的专业标准——这些标准覆盖安全要求、测量方法、人体工学评价等维度，是制造企业合规设计、检验机构验证性能的核心遵循。

安全强制底线：GB 16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》

GB 16899-2011是自动扶梯领域的“安全母规范”，所有环节需强制遵守。其中振动与冲击的要求直接框定了测试的“合规边界”。

针对扶手带振动，标准5.6.3.2条明确：“扶手带的振动应不超过0.3 m/s²（均方根值）”。这一限值基于人体工学——当振动超过该值，乘客握持时会因手部滑动失去平衡。测试需在扶手带距端部1m处布置加速度计，测量垂直与水平方向的均方根加速度，结果需同时达标。

对于梯级振动，6.5.1条要求：“梯级运行时的振动不得影响设备正常使用”。这里的“影响”不仅指部件无松动，更包括不引发乘客恐慌——若梯级垂直振动均方根加速度超过0.5 m/s²（参考GB/T 20900建议值），需排查旋转部件平衡问题。

冲击方面，7.5.8条针对紧急停止装置规定：“动作时应迅速停止且无明显冲击”。“明显冲击”的判定需结合加速度测量——紧急停止时梯级峰值加速度若超2 m/s²、持续时间超0.1秒，视为不符合要求，直接关系乘客安全。

乘运质量测量手册：GB/T 20900-2007《自动扶梯和自动人行道乘运质量测量》

GB/T 20900-2007是国内首个针对自动扶梯乘运质量的测量标准，系统规定了振动与冲击测试的操作方法，是检验机构的“执行指南”。

测量位置需覆盖两个核心区域：梯级表面中心点（乘客站立区，反映身体振动）、扶手带距端部1m处（手部握持区）。冲击测试聚焦梯级表面——紧急停止时，梯级加速度直接传递给乘客，需在此布置传感器。

测量方向需覆盖三轴向：垂直（Z轴，上下振动）、水平前后（X轴，运行方向冲击）、水平左右（Y轴，两侧晃动），确保全面反映乘客感受到的振动类型。

仪器要求严格：加速度计频率范围0.5-80Hz（覆盖人体敏感的1-8Hz频段），灵敏度误差≤5%，且需配备频率加权网络——Z轴用Wz加权（突出4-8Hz共振频段），X/Y轴用Wx/Wy加权（突出1-2Hz晃动）。

数据处理上，振动测试计算1分钟均方根加速度（RMS，反映平均强度）；冲击测试记录峰值加速度（剧烈程度）与持续时间（作用时长），两者结合才能全面评价冲击影响。

人体振动评价核心：GB/T 13441.1-2007与GB/T 13670-2009

振动测试不仅要测“数值”，更要评“影响”——即振动对乘客生理与心理的作用，需依托人体振动评价标准。

GB/T 13441.1-2007《机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第1部分：一般要求》是核心。其核心是“频率加权函数”——不同频率振动对人体影响不同，如4-8Hz垂直振动会引发内脏共振，需重点关注。标准为三轴向制定加权函数：Z轴Wz、X轴Wx、Y轴Wy，测试时需将加速度信号加权后再算均方根值，才能准确反映人体真实感受。

例如，梯级垂直原始加速度0.4 m/s²（5Hz），经Wz加权（5Hz系数约0.875）后为0.35 m/s²，若超GB 16899的0.3 m/s²限值，需调整设备。

GB/T 13670-2009《机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的测量 第1部分：一般要求》补充细节：加速度计需固定在乘客站立位置的梯级表面，且需模拟真实负载（1-2名乘客）、额定速度运行，避免空载测试与实际状态偏差。

两者协同让测试从“测数值”升级为“评影响”，确保设备既安全又舒适。

术语统一基础：GB/T 2298-2010《机械振动、冲击与状态监测 词汇》

振动与冲击测试中，术语歧义会导致结果偏差——比如“振动”与“冲击”的区别、“均方根”与“峰值”的定义，需靠术语标准统一。

标准定义“振动”为“机械系统运动或位置的周期性变化”（如旋转部件不平衡导致的周期性晃动）；“冲击”为“系统受瞬态激励，运动状态短时间显著变化”（如紧急停止时的梯级加速度突变）。

还定义了关键术语：“加速度计”是测量振动加速度的传感器；“频率加权”是按人体敏感度调整信号的处理方式；“均方根加速度”是振动有效值，反映平均强度。

比如报告中写“扶手带振动均方根加速度0.25 m/s²”，所有阅读者都能明确：这是加权后的有效值，符合GB 16899要求——这就是术语标准的价值。

振动源头控制：GB/T 14093.1-2009《机械振动与冲击 刚性件的平衡 第1部分：许用不平衡的确定》

自动扶梯80%以上的振动源于旋转部件（驱动轮、梯级链轮）不平衡——重心偏移会导致运行时周期性振动。GB/T 14093.1-2009提供许用不平衡量计算方法，是源头控振的关键。

核心公式：许用不平衡量（U）=平衡精度等级（G）×转子质量（m）×转子半径（r）/1000。自动扶梯旋转部件通常用G6.3级（对应额定转速下振动≤0.63 m/s²），兼顾成本与性能。

举例：驱动轮质量60kg、转子半径0.4m、G6.3级，许用不平衡量=6.3×60×0.4/1000=0.1512 kg·m。制造时需通过动平衡机将不平衡量控制在该值内，否则会产生明显振动。

标准还规定刚性件需用“两点平衡法”（在两个校正平面加减质量），确保不平衡量完全抵消，从设计环节控振，减少后续整改。

冲击测试闭环：GB 16899与GB/T 20900的协同实践

冲击测试聚焦紧急停止场景，需结合安全要求与测量方法形成“要求-方法-判定”闭环。

测试场景需覆盖三种工况：空载、半载（50%额定负载）、满载（100%额定负载）。满载时梯级惯性大，冲击加速度更高，需重点关注。

测量方法按GB/T 20900要求：梯级中心点布置加速度计，采样频率≥500Hz（捕捉瞬态信号）；手动触发紧急停止，记录加速度曲线，提取峰值与持续时间。

判定标准结合GB 16899与GB/T 13441.1：峰值加速度≤2 m/s²、持续时间≤0.1秒。若超标，需检查制动系统——如制动弹簧张力过大或制动盘不平整，都会加剧冲击。

例如某扶梯满载紧急停止时，峰值加速度2.5 m/s²、持续0.12秒，需调整制动弹簧张力，将峰值降至1.8 m/s²、持续时间缩至0.08秒，方可合规。