【摘 要】自动扶梯金属结构是设计自动扶梯中非常重要的部分，其强度、变形及静应力能否满足要求对自动扶梯的安全起着决定性的作用。对于不同型号的电梯，需要通过严格的计算来计算分析金属结构的材料及强度是否能够符合要求。通过有限元方法对金属结构的静应力和变形的计算，为自动扶梯的设計，提高扶梯运行的安全性，提供了理论依据。
　　【关键词】自动扶梯；金属结构；静应力与变形；安全性
　　按照要求选取了一种康力型号自动扶梯金属结构进行了计算。校核自动扶梯在提升高度7.65m、倾斜角为30°的条件下金属结构的静强度和静刚度能否满足国标要求；为此，根据图纸KLT30.5，使用结构分析软件，建立该金属结构的有限元模型，并按照虚拟提供的载荷，对上述情况做了计算。
　　一、主要技术参数及载荷
　　1.1 结构主要参数
　　型 号： KLT
　　提升高度： H=7.65m
　　梯级宽度： 1000mm
　　倾 角： 30°
　　水平跨距： 2456mm+13250mm+4213mm=19919mm.
　　1.2 计算依据
　　GB16899-2011《自动扶梯与自动人行道制造与安装安全规范》有关要求进行。
　　1.3 载荷
　　包括自重载荷以及5000N/m2 的乘客载荷，如图1 所示。按5000N/m2的乘客载荷计算自动人行道金属结构的静挠度，按自重和乘客载荷计算自动人行道金属结构的静强度。
　　桁架计算载荷如下：
　　1、梯级：15.8KG/个，节距400，共99个梯级，其中7个梯级作用于下部，82个梯级作用于中段立柱，10个梯级作用于上部；
　　2、驱动器总成：约450KG，作用于上部立柱；
　　3、主传动轴：约430KG；作用于上部立柱；
　　4、导轨部件总装：
　　上部回转导轨： 300KG，作用于上部立柱，
　　中间段导轨：13KG/m，作用于中段立柱，
　　下部回转导轨：500KG，作用于下部立柱，
　　5、桁架：自重；
　　6、梳齿板与梯级中心：95KG，上下各一件分别作用于上、下部立柱；
　　7、前沿板：上部前沿板（150KG）、下部前沿板（100KG）各一件分别作用于上、下部立柱；
　　8、围裙板：30KG/m，作用于中段立柱；
　　9、梯级传送链条：7KG/m，总长40m，其中3m作用于下部，33m作用于中段立柱，4m作用于上部；
　　10、扶手驱动系统：113KG，作用于下部立柱；
　　11、压带部件：30KG， 作用于上部立柱；
　　12、扶手系统：1058KG， 其中148KG作用于下部，729KG作用于中段（55KG/m），181KG作用于上部。
　　13、内外盖板：14KG/m，作用于中段立柱。
　　14、乘客载荷：5000N/m2。
　　图1 桁架载荷图
　　二、 结论
　　2.1 静刚度
　　根据有限元计算结果，结构的最大位移发生在节点99、271处，最大位移为-4.322mm。
　　根据GB16899-2011《自动扶梯与自动人行道制造与安装安全规范》的5.3条的要求，在5000N/m2的乘客载荷作用下，对普通型的自动扶梯的最大位移不应超过支撑距离L的1/750，而对公共交通型的自动扶梯不应超过支承距离L的1/1000。
　　节点99、271所属的支撑段水平跨距为11.222m，所以普通型的最大允许变形为14.963mm， 公共交通型的最大允许变形为11.222mm，因为该节点处的变形量：
　　|-4.322 |<11.222<14.963
　　因此该段结构的静刚度满足公共交通型自动扶梯的要求。
　　另一支撑段水平跨距为8.697m， 该段最大位移发生在节点129、301处，为-2.269mm。普通型的最大允许变形为11.596mm， 公共交通型的最大允许变形为8.697mm，因为该节点处的变形量： |-2.269 |<8.697<11.596
　　因此该段结构的静刚度满足公共交通型自动扶梯的要求。
　　综上所述，7.65m提升高度的该型号自动扶梯金属结构的静刚度满足GB16899-2011《自动扶梯与自动人行道制造与安装安全规范》5.3条的要求，即该型号满足公共交通型自动扶梯的要求。
　　2.2 静强度
　　由图可知，该自动扶梯的最大应力为67.7MPa。按材料Q235的屈服极限（240MPa）计算，结构在自重和5000N/m2的乘客载荷下的安全系数为：
　　240/67.7=3.55
　　由上可知，该自动扶梯的静强度有足够的安全裕量。