（合肥职业技术学院 安徽合肥 230000）
摘要：近年来，公共汽车交通事故频发，事故发生后乘客往往会选择破窗逃生，而现存的“安全锤”等传统破窗装置存在种种弊端，在紧急情况下往往难以发挥其应有作用。本文研究设计的一种新型破窗装置，操作方便，以弹簧控制破窗锥发射的形式，在瞬间击碎车窗玻璃，破窗效率高，且具有安全醒目，防丢失的功能，可实现在紧急情况下帮助乘客迅速破窗逃生，有效保障乘客生命财产安全。
关键词：公共汽车；逃生；新型；破窗装置
1．引言
公共汽车作为一种常见的交通工具，在交通运输方面发挥着重要的作用。然而，近年来关于公共汽车交通事故的报道越来越多，公共汽车交通事故频发，在发生事故导致汽车起火或者落水时，车门很难打开，此时选择破窗逃生往往是车内人员唯一选择，而公共汽车在设计的时候,由于考虑到冷气系统的正常运作，一般都把车窗设计为封闭状态，在发生事故的紧急情况下乘客往往难以及时破窗逃生，这就容易造成群死群伤的后果。2016年7月19日台湾一辆大巴游览车在台湾桃园机场联络道发生自撞车祸，导致起火，车上26人全部遇难，还有2009年城都公交事件、2013年厦门公交起火案，诸如此类的事故严重影响了交通运输系统的安全运行，尤其是事故发生后车内逃生装置不完善，对乘客生命财产和社会安定造成重大威胁。
2.现状分析
目前公共汽车发生事故后车内人员逃生的主要方式包括：利用应急阀手动打开应急门逃生，推开车顶的逃生天窗逃生，第三种也是最普遍的是利用“安全锤”敲碎车窗玻璃逃生等几种渠道。然而，这些设备的运行方式较为传统，费时费力、过程较复杂，且考虑到乘客的性别、年龄及心理素质等因素，在紧急情况下往往难以发挥其应有作用，破窗效率低，此外车上配备的“安全锤”时常发生遗失或不在指定位置的情况，这就使逃生几率更小了。
我国少数企业拥有相对新型的破窗装置与产品。市场上存在的破窗装置主要有“气体发生器破窗装置”，即通过一个控制器对破窗原件产生一个局部高压气体，推动破窗装置里的撞针击裂玻璃车窗；还有最早应用于校车安全的“侧窗破玻装置”，通过发送电脉冲信号使玻璃瞬间破裂；此外还有个别企业生产的“远距离电动爆破式破窗器”，以电动方式实现破窗，并可利用升缩杆实现距离在0至2米范围内调节。但上述方式普遍存在着装置运行成本较高，难以广泛推广等问题。
2.公共汽车新型破窗装置的设计
2.1 设计思路
通过分析现有公共汽车逃生装置存在的不足，尤其是在发生交通事故的紧急情况下车内人员在破窗逃生过程中存在的一系列问题，总结出其中存在的不利因素，结合机械原理、人机工程学等学科，设计出一种更加有效的新型破窗装置，并且在结构上提出两套方案。新型破窗装置可达到操作方便，破窗快速高效，且具有安全醒目、防丢失的功能。
图1 新型破窗装置结构一示意图
1 固定座；2 贯穿孔；3 定位槽；4 弹簧；5 破窗锥；6 操作板；7 手持环；8荧光层；9 卡环
3.破窗装置结构设计
3.1结构设计方案一
公共汽车自动破窗装置方案一结构设计如图1所示，该结构包括固定座1、弹簧4、操作板6、破窗锥5，固定座1上设有贯穿孔2，破窗锥5的尾部固定于操作板6侧面上，破窗锥5的头部置于贯穿孔2内，弹簧4套在破窗锥5外侧且一端固定连接于操作板6上、另一端固定连接于贯穿孔2内；固定座1与操作板6之间可拆卸地设置有用于限制操作板移动的限位装置，限位装置为一卡环9，卡环9上开设有一开口10，操作板6上设有手持环7，方便通过操作板6拉伸弹簧4。结构如图1所示，其中卡环9机构示意图如图2所示。
图2 卡环结构示意图
9 卡环；10 开口
3.2具体实施方式
首先，在发车前应通过车载媒体宣传、播放乘车安全、消防、应急处理等相关知识介绍，提高乘客安全意识，并向车内人员演示方案所示新型破窗装置操做方法和步骤。
在公共汽车发生事故需要使用该装置时，车内人员只需将限位装置从固定座1与操作板6之间拆下，利用操作板拉伸弹簧4，然后松手利用破窗锥5即可瞬间击碎车窗玻璃，操作方便，破窗效果好；破窗器的固定座1可以通过粘接等方式固定在车窗上，便于及时使用，并且用也不易丢失。另外，固定座1与操作6板之间设有限位装置，如图1所示，可防止破窗器被无意触碰发生意外，安全性高。
此外，结合人机工程学原理，固定座1外侧壁上涂设有荧光层8，在特殊条件（如光照条件弱等情况）下，方便车内人员能够快速找到固定在车窗上的破窗装置，具有醒目功能。
3.3结构设计方案二
破窗装置结构二与方案一不同之处在于，限位装置包括拉环10、连接柱9，拉环10上开设有一间隙口12，间隙口一侧设有拉环扣11，拉环10上下两端分别通过连接柱9对应连接于操作板6及固定座1，其结构如图3所示，其中拉环10结构示意图如图4所示。
图3 新型破窗装置结构二示意图
1 固定座；8 荧光层；9 连接柱；10 拉环；11 拉环扣；12 间隙口；6 操作板；8 手持环
3.4 具体实施方式
在需要使用时，车内人员牵拉拉环扣11使连接柱9断裂，使拉环10从固定座1与操作板6之间拆下，此时弹簧4处于自然状态，接下来利用操作板6拉伸弹簧4，然后松手利用破窗锥5即可瞬间击碎车窗玻璃，操作方便，破窗效果好。
4.优势分析
新型破窗装置相对于现存公共汽车破窗装置主要有以下几点优势：
4.1破窗效率高
该破窗装置在结构设计上利用弹簧以控制破窗锥发射的形式，可瞬间击碎车窗玻璃，操作简单，破窗效率高。
4.2安全性能高
该装置两套结构设计方案均在固定座与操作板之间设限位装置，防止破窗器被无意触碰发生意外，安全性高。
4.3防丢失
破窗器的固定座可以通过粘接等方式固定在车窗上，便于及时使用也不易丢失。
4.4 醒目功能
该装置的固定座外侧壁上涂设有荧光层，在特殊条件（如光照条件弱等）情况下，能够使车内人员快速找到破窗装置。
5.致谢
本文为合肥职业技术学院院级科研项目《大型汽车智能逃生系统装置的研究（201714KJA006）阶段研究成果之一。
参考文献：
【1】霍嘉浩，邓君，霍美婷，王作伟.公共汽车智能逃生装置的研制【J】.Equipment Manufactring Technology，2012（9）.184-185
【2】王琳，彭樟林.汽车智能破窗装置【J】.农业装备与车辆工程，2014（12）.48-50
【3】邱婷婷，葛樊亮，阳富强.火灾情境下公交车破窗装置的研究【J】.中国应急救援，2017（3）.37-40
论文作者:侯伦元 杨光明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：装置论文; 操作论文; 公共汽车论文; 拉环论文; 卡环论文; 车窗论文; 车内论文; 《电力设备》2018年第2期论文;