自动扶梯梯级与围裙板之间间隙伤人原因及解决方法

       随着自动扶梯越来越多的出现在商场，超市，车站等人流量大的场所，除了给人们的生活带来便利外，自动扶梯梯与围裙板之间间隙夹商人脚的事故也频频发生。目前业界为解决此安全隐患，推出了许多解决方案，大都是在满足标准相关规定的基础上，再增加一些防御设施，例如在围裙板上设置毛刷，突起的警示条等等，都能收到较好的效果。本文拟通过对自动扶梯梯级与围裙板之间的间隙夹伤人的机理探讨，找出解决方法，提出主动性防御设计思路，旨在彻底消除此类安全隐患。

      一、 产生事故的原因与分析

     自动扶梯之所以会夹伤人，是由扶梯的机械结构组合系统的缺陷造成的，即梯级与围裙板之间产生的间隙。当乘客搭乘扶梯时，由于疏忽将脚放在这个间隙处时，极易被夹伤。现假设乘客的脚一直放在间隙处，而且鞋与围裙板相摩擦，将该间隙夹伤人的机理分析如下：

      1、当乘客处于自动扶梯的上升运行区域时，鞋与围裙板相摩擦，鞋的外缘受到一个垂直向下的摩擦力分量，当这个力足够大时，鞋的外缘会向下弯曲变形，被拖入梯级与围裙板之间的间隙内，一旦被拖入这个间隙内，就会收到梯级与围裙板的挤压，产生的摩擦力增大，被拖入更深，此时被拖入间隙内的鞋面与围裙板接触的面积增大给产生的摩擦力增大形成了正反馈，使摩擦力不断增大，直至鞋面不能再被拖入为止，会对乘客的脚造成伤害。

      2、当乘客处于自动扶梯的下行运行区域时，鞋与围裙板相摩擦，鞋的外缘受到一个垂直向上的摩擦力分量和沿水平方向向后的摩擦力分量，鞋的外缘会被围裙板向上后方推开，不会被夹入间隙，不会有被夹伤的危险。

      3、当乘客处于自动扶梯的水平运行区域时，鞋与围裙板相摩擦，鞋的外缘受到一个沿水平方向向后的推力，同样鞋不会被夹入间隙，不会有被夹伤的危险。结论：只有当乘客处于自动扶梯的上升运行区域时，而且乘客的脚始终放在间隙处，鞋与围裙板相摩擦，才有可能被夹伤。当然还取决于鞋与围裙板的相摩擦的摩擦系数，鞋底的柔韧性，以及此时梯级与围裙板之间的间隙大小，围裙板的强度等因素。

    二、 避免事故发生的方法通过对自动扶梯梯级与围裙板之间的间隙夹伤人的机理探讨发现，只要梯级和围裙板的设置满足《自动扶梯与自动人行道的制造与安装安全规范》GB16899-1997的相关规定，同时再满足下列二个有效条件之一，就能彻底消除此安全隐患。二个有效条件为：

    1、能将乘客的脚与该间隙进行有效的隔离。

     2、能有效的消除将乘客的鞋拖入该间隙的有害摩擦力。

     三、 现阶段普遍采用的安全措施以及标准规定的要求

   《自动扶梯与自动人行道的制造与安装安全规范》GB16899-1997标准中的5.1.5.6.3条明确规定为：

     1、对自动扶梯，应减少其梯级和围裙板之间滞阻的可能性。为此，应满足下列三个条件；

     2、对围裙板的最不利部位，垂直施加一个1500N的力于25C㎡的面积上，其凹陷不应大于4mm，且不应由此导致永久变形；

     3、自动扶梯和自动人行道的围裙板设置在梯级、踏板或胶带的两侧，任何一侧的水平间隙不应大于4mm，在两侧对称位置测得的间隙总和不应大于7mm。

     4、围裙板可采用合适的材料或围裙板上有适当的涂层以减少摩擦系数。此外，可加设适宜的防夹装置（如扶梯毛刷等），并在梯级踏面两端提供涂上黄色警示标记。

      四、建议的设计方案在众多的解决方案中，大部分都属于被动式防御设计，并不能主动防止事故发生。如在梯级踏面两端提供黄色标记，在围裙板上设置毛刷、突起的警示条，在围裙板上设置防夹开关等等，虽然对乘客有一定的警示作用，但如乘客反应不及时或不理会这些措施，仍然会有被夹伤的危险。

      满足本文所提出的二个有效条件之一的设计，属于主动性防御设计，能有效防止事故的发生。满足第一个有效条件的解决方案早已出现，如图2所示：在梯级两端各设两个高于其他梯级踏板面的阻挡条，当高度足够时，就能有效阻止鞋子接近梯级与围裙板之间的间隙，即使当鞋子踩在这两个高出的阻挡条上时，由于鞋与围裙板形成非垂直倾斜向上的夹角，鞋底自然的压采在围裙板上，与围裙板相摩擦的是鞋底，因此不会有被夹伤的危险。

      满足本文所提出的第二个有效条件的解决方案，一直没有出现。笔者愿意设计思路提出来，供大家探讨。方法是：在自动扶梯的运行区段的两边围裙板上各增设一条传送带，传送带的宽带能覆盖梯级与围裙板的水平相交线，并紧贴在围裙板表面上，由梯级拖动与梯级同步上下运行（实际上就是制造出一个能与梯级同步上下运行的围裙板）。由于围裙板的表面增设了一条传送带，此时的梯级与围裙板之间的间隙，转变为梯级与传送带之间的间隙，由于传送带与梯级同步上下运行，速度相同，鞋与传送带接触时两者相对静止，鞋的外缘不会受到一个垂直向下的摩擦力分量，不会有被夹伤的危险。