自动扶梯的安全问题分类

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：建立自动扶梯中的安全系统主要就是围绕这些安全风险而制定措施，达到监控、消除或减少危险的目的。因此，透彻地研究自动扶梯中的这些安全问题的机理，对自动扶梯整体安全设计及使用有着重要的意义。实验结果表明，减小围裙板上的滑动摩擦力可减少被挤夹的风险。乘客在自动扶梯内跌倒是十分危险的状态，会造成严重的伤害事故。坠落意外的发生，主要是乘客不正常地使用自动扶梯造成的。

重大危险清单较全面地覆盖了自动扶梯上的各种安全风险，包括机械转动的危险、用电安全、电磁辐射危险、火灾危险、人机工程学、控制电路失效、不当使用设备及自动扶梯设备自身特有的危险等。建立自动扶梯中的安全系统主要就是围绕这些安全风险而制定措施，达到监控、消除或减少危险的目的。通过进一步对这些自动扶梯中的重大危险进行深入的分析和总结，可以归纳出自动扶梯中最典型的四类安全核心问题，即惯性滑行失控、挤夹、跌倒及坠落。因此，透彻地研究自动扶梯中的这些安全问题的机理，对自动扶梯整体安全设计及使用有着重要的意义。为此，特针对这类问题特作进一步的论述。

1.惯性滑行失控

惯性滑行失控是指自动扶梯处于制动失控状态，不能有效地制停运行中的扶梯，或梯级在负载作用下处于自由下滑状态。通俗地讲，就是当自动扶梯系统或部件发生异常情况，制动功能不起作用，站立在梯级上的乘客，或由正常上行变向下逆行，或在正常下行时变超速向下自由滑落，使人员失去重心跌倒、互相践踏和堆叠，造成严重伤亡。

图7-1-1是一起逆行引起的惯性滑行事故示意图。发生此类事故，多与驱动部件的失效和制动系统失灵有关。因此，对驱动部件包括驱动主机、驱动主轴、驱动链条、梯级链条和制动装置等，在设计上有较高的安全性和可靠性的要求，在生产过程中必须作为重要的安全部件，进行严格的质量控制。

2.挤夹

物体被夹住在自动扶梯运动部件的间隙中称为挤夹现象。在自动扶梯结构中，有四个挤夹事故多发的区域：

（1）梯级与围裙板之间梯级与围裙板之间的间隙是自动扶梯最危险的部位，图7-1-2所示的是最易发生的脚和鞋子被挤夹事故。梯级在运行中与围裙板之间存在相对运动，放置在有相对运动部件之间的物体，如鞋子、衣物、人的手指或脚趾等，在摩擦力的作用下被扯入其间隙中而产生被夹住的意外。另外，研究结果表明，诱发挤夹发生与几个敏感因素有关：

图7-1-1 一次逆行引起的惯性滑行事故示意图

1）物体的材质及软硬度：材质较软的塑料凉鞋和橡胶雨靴容易被夹。布质柔软的长裙、长袍、婚纱、纱巾等也容易被卷入缝隙中。

2）围裙板表面的滑动摩擦因数：在围裙板的表面，较大的摩擦因数容易产生物体挤夹。实验结果表明，减小围裙板上的滑动摩擦力可减少被挤夹的风险。目前，GB 16899—2011推荐了德国标准DIN51131：2008用于测量鞋类通常踩踏表面的滑动摩擦因数_μ，要求平均滑动摩擦因数μ应小于0.45。

3）运动部件之间的间隙大小：运动部件之间的间隙过大，物品容易陷入间隙中诱发物体被挤夹。

4）围裙板的刚性：围裙板在外力的挤压作用下会产生内凹变形，增大了围裙板和运动梯级边缘的间隙从而增加了物体被挤夹的风险。因此，围裙板的刚性需要满足一定的要求，能抵抗外力作用下的变形。梯级的边缘尤其是在踢面，也应满足一定的刚性要求。

5）梯级的横向偏摆：梯级在外力作用下会向非受力方向偏移，使间隙增大，因此梯级必须有可靠的限位，其受力偏摆导致的单边间隙增大不能超过规定的最大值4mm。

（2）两相邻梯级之间梯级踏面的前端与相邻梯级踢面，在运行到上下弯转部位，逐步形成水平踏面的运动过程中，存在垂直方向的相对运动。容易对人的脚或物体产生挤夹，特别是行李箱的轮子和婴儿车的滚轮。

（3）梯级进入梳齿板处在设计中要求梯级与梳齿之间是以齿相啮合，不允许存在连续间隙。但在使用过程中，由于梯级上滚轮、梯级链条、梯级面的磨损以及导轨工作状态的变化等原因，使这个部位产生水平缝隙，从而导致挤夹。图7-1-3所示是梯级进入梳齿板处发生挤夹的情况。

图7-1-2 梯级与围裙板之间发生的脚和鞋子被挤夹事故

图7-1-3 梯级进入梳齿板处发生挤夹

（4）扶手带进入入口处扶手带入口处是人员不容易碰触的位置，只有刻意碰触才会导致事故，主要发生在小孩身上。由于扶手带与入口箱间存在间隙，小孩通常会用手指插入，看看毛刷或橡胶后是什么东西，从而造成伤害。

3.跌倒

多数自动扶梯上的危险状态是由于人员的滑倒和跌倒所致，如图7-1-4所示。

乘客在自动扶梯内跌倒是十分危险的状态，会造成严重的伤害事故。造成跌倒的主要原因是乘客因自动扶梯运行中产生的某种原因而失去重心。

图7-1-4 人在自动扶梯上跌倒

（1）扶手带的速度偏差（包括扶手带的停顿）导致的跌倒扶手带运行的速度相对于梯级的实际速度偏差不能太大。自动扶梯上行时，如果扶手带速度相对梯级偏慢，容易造成乘客尤其是年长者，由于反应较慢，未能及时松手调整把握扶手带的位置，身体被拖后失去重心而跌倒。

（2）由于加速或减速导致的跌倒乘客在进入和离开自动扶梯的过程中，身体通常都发生速度的变化，人体需要一段调整过渡期以适应这种速度上的变化。因此，在自动扶梯的出入口处需要设置水平运行梯级以方便乘客能做出反应，及时地做出对身体的调整以避免跌倒。但有的乘客没有扶扶手带或双手都提着行李，则不能及时调整身体而发生跌倒。

另外，当自动扶梯由于意外发生紧急制动时，如果驱动主机制动距离太短，减速度太大，乘客因为惯性也容易被甩离梯级而跌倒。

（3）梯级出现异常如下陷、缺失、被卡等，导致人员失稳而跌倒。

（4）不正确使用导致的跌倒自动扶梯是设计用于乘客站立在梯级上进行垂直交通运输的机器，梯级间的高度和倾斜角度，都不适合人们在自动扶梯上行走，尤其是在自动扶梯运行中的行走是不安全的。“右边站人、左边通过”是自动扶梯的使用误区。常见赶时间的人员在自动扶梯上匆忙地步行而发生跌倒事故。

青少年或儿童反向进入自动扶梯，进行玩耍，从而发生跌倒事故也常有发生。

4.坠落

图7-1-5所示为人员翻出护栏坠落。

坠落意外的发生，主要是乘客不正常地使用自动扶梯造成的。常见有青少年儿童在自动扶梯上嬉戏，翻越护栏，在护栏外侧沿外盖板攀爬，甚至将身体骑在扶手带上移动。这些都极易造成坠落。图7-1-6所示的是儿童在护栏上嬉戏。

因此对扶手护栏的尺寸需要有一定的要求，扶手带外顶面距梯级前缘之间的垂直距离应为900～1100mm。扶手护栏设置太低达不到有效的防护作用，太高则不便于不同身高的乘客把握扶手带。如果有人在扶梯护栏外侧沿外盖板进行攀爬活动，存在着非常高的人员坠落风险。因此，必须采取适当的措施阻止人员爬上扶手护栏外侧，扶手护栏在结构设计上需要考虑没有任何部位可供人员正常站立，以增加难度达到阻碍攀爬的行为意图。