Как работает эскалатор в метро: устройство и механика движения

Эскалатор в метро устроен как бесконечная замкнутая лента из металлических ступеней, которые движутся по двум направляющим рельсам с помощью цепного привода. Пока верхние ступени несут пассажиров, нижние возвращаются обратно в скрытой части конструкции под полотном. Скорость движения — 0,75 метра в секунду, глубина наклонного хода в московском метро достигает 100 метров и более.

Из чего состоит эскалатор

Основа конструкции — металлическая ферма, уложенная в наклонный тоннель под углом 30 градусов. Внутри фермы проходят четыре рельса: два снаружи для ступеней, движущихся вверх, и два внутри для ступеней, идущих вниз в обратную сторону. Вдоль всего полотна натянуты две приводные цепи из стальных звеньев, к которым через определённые интервалы прикреплены ступени.

Каждая ступень представляет собой алюминиевую платформу с рифлёной поверхностью и двумя парами колёс: передние катятся по одному рельсу, задние по другому. Расстояние между рельсами выбрано так, что в горизонтальном участке у нижней и верхней площадки ступень остаётся строго горизонтальной, а в наклонной части горизонтальность достигается за счёт разности высот между передними и задними рельсами.

Приводной механизм и мотор

В верхней части эскалатора, в машинном помещении, установлен электродвигатель мощностью от 100 до 400 кВт в зависимости от длины наклонного хода. Двигатель через редуктор вращает главный приводной вал с двумя звёздочками. Звёздочки зацепляются с приводными цепями и тянут их вместе со всеми прикреплёнными ступенями.

В метро для большей надёжности часто устанавливают два мотора: основной рабочий и резервный. При необходимости управление автоматически переключается на запасной двигатель без остановки эскалатора. Тормозная система состоит из рабочего и аварийного тормозов: если скорость ленты превысит допустимый предел или оборвётся цепь, аварийный тормоз мгновенно фиксирует вал.

Поручень и синхронизация

Резиновый поручень движется по направляющим балюстрады за счёт трения о приводной шкив. Скорость поручня должна совпадать со скоростью ступеней с точностью до 2%, иначе пассажир будет ощущать относительное смещение рукоятки. Для этого поручневый привод связан с главным приводным валом через специальную цепную передачу.

Внутри балюстрады поручень возвращается обратно к нижней площадке, проходя по роликам и системе натяжения. Резина поручня рассчитана на несколько лет эксплуатации, после чего её заменяют во время планового обслуживания.

Обслуживание и безопасность

Наклонные ходы метро обслуживают специализированные бригады. Раз в несколько суток эскалатор выводят из работы, чтобы смазать цепи, проверить состояние ступеней и тормозной системы. Цепи смазывают прямо в движении через специальные маслораспределители. Ступени, потерявшие часть рифления или получившие механические повреждения, заменяют: каждая ступень крепится к цепи болтами и снимается за несколько минут.

Датчики на гребёнчатых пластинах у нижней и верхней площадок контролируют зазор: если какой-либо предмет попадает в зазор, эскалатор автоматически останавливается. Фотоэлементы по всей длине отслеживают аварийные ситуации и сигнализируют дежурному. Дополнительно каждые несколько метров расположены кнопки аварийной остановки, доступные как пассажирам, так и персоналу. Благодаря этому комплексу систем эскалатор в метро надёжно работает по 18–20 часов в сутки с минимальным числом внеплановых остановок.