摘要：自动扶梯作为一种基础公共设施，在商场、车站等地被广泛应用，并且发挥着重要的作用，随着应用数量的增加，自动扶梯安全事故也在增加。基于此，本文从自动扶梯安全角度出发，分析了安全运行的影响因素，对自动扶梯安全改进方法进行了研究。希望以下论述，可以促进自动扶梯运行更加可靠。
关键词：自动扶梯；安全装置；改进设计
引言
自动扶梯已经成为了人们生活中，必不可少的一件物品，可以进一步便捷民众的出行，而单纯进行机械运动的自动扶梯，不仅不能保护使用者的安全，还十分容易发生故障，维修起来也十分不方便，发生事故时不能达到紧急制动。因此，对自动扶梯安全装置保护原理及改进设计研究有鲜明现实意义。
1自动扶梯安全装置保护原理
1.1驱动链安全保护装置
使用标准规定，当自动扶梯的驱动链发生断裂时，需要立即制动自动扶梯。驱动链的保护装置实际作用有两个：第一，当驱动链发生断裂时，发出断裂信号，并及时传递到辅助制动器当中，促使制动器立即进行制动。第二，当驱动链整体发生松弛的问题时，可以立即断开自动扶梯电源。驱动链的保护装置，可以分为机械以及电子两种形式。在机械式保护装置中，当驱动链下沉，并超过规定距离时，驱动链将会触碰到下部的检测杆，检测杆将会触动电源开关，断开电路。电子式保护装置，会被安装在距离驱动链4~6mm处，并且接近电源开关，发出信号对驱动链进行监测，当驱动链不在监测范围之内，则会触动电源开关，使自动扶梯停止运行。
1.2超速检测装置
相关标准中规定，当自动扶梯的电机转速差大于10％，或者是电机转动过程中，会与各个梯级产生摩擦，则需要装备超速检测装置，并且当自动扶梯速度达到规定速度的1.2倍时，断开电源，自动扶梯停止运动。超速检测装置也分为机械式和电子式两种。机械式的保护装置会被安装在驱动主机当中，通过对主机旋转过程中离心力的检测分析，判断自动扶梯运行速度。基本结构是在主机飞轮上安装离心锤，当飞轮达到一定速度时，离心锤会被弹出，并撞击电源开关，以此达到自动扶梯制动的目的，在应用机械式保护装置中，可以应用两种速度检测开关，一种为1.2倍速度检测开关、一种为1.4倍速度检测开关。电子式保护装置，是应用光电盘对驱动主机的高速轴进行检测，当高速轴转动频率达到一定数值时，将会断开电源，自动扶梯停止工作。
1.3裙板防接触装置
裙板防接触装置是为了让使用者的衣物、鞋子、小腿等不与裙板接触，常见的有毛刷型以及橡胶型两种。其中橡胶型裙板防接触装置外形为半圆，主要采用耐油橡胶制造而成，人与其接触过程中产生一定摩擦力，以此达到保护的作用，相比之下，此种保护装置虽然摩擦力大于毛刷型装置，但是安全性要差一点，并且外形较为美观，与自动扶梯梯整体外观可以很好搭配，同时更换与清洗比较方便[1]。毛刷型的保护装置，其上的“毛”十分柔软，人接触之后会发生明显的形变，摩擦力较小，但是安全性很好。
1.4围裙板安全保护装置
自动扶梯裙板与各个梯级之间存在着一定的间隙，正常情况下此间隙单边不会大于4mm，两面之和不会大于7mm，这个位置十分容易引起异物卡顿。为保证乘客的安全，自动扶梯一般都装有裙板安全开关，一旦有异物卡入间隙，能使自动扶梯立即停止运行。平时微动触头与裙板内侧有一定间隙，当异物卡住时，裙板向内发生弯曲，产生局部压力，使微动开关动作，切断扶梯控制电路，使扶梯停止运行。
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2自动扶梯安全优化
2.1设计正确安全距离
在自动扶梯使用过程中，“夹人”事故是最为常见的一种，并且该事故往往发生在儿童使用过程中，根据实际案例分析，发生此种事故的主要原因，是因为自动扶梯的安全间距过大，没有完全考虑到儿童手掌宽度，为了可以让优化设计更加契合儿童手掌特点，本次选择了200名儿童进行分析，儿童年龄为3~6岁，分别测试了200名儿童的指尖长度、手掌长度以及足尖长度。其中指尖长度的平均值为4.35mm，标准差为0.025mm；手掌长度的平均值为6.12mm，标准差为0.063mm；足尖长度的平均值为8.43mm，标准差为0.125mm。通过对以上数据分析，并结合实际使用情况得出，自动扶梯的安全间距应小于儿童指尖长度的第一百分位，也就小于4mm，同时不能低于1.5mm，在保证设计可以实现的情况下，维护儿童使用的安全。
2.2提高辨识程度
在自动扶梯使用过程中，“摔伤”也是一种常见的事故，该事故主要发生在使用者上扶梯，以及下扶梯环节，很多使用者因为分不清两个踏板之间的连接缝隙，所已经往往会踩在两个踏板的连接处，当前面的踏板抬升时，会发生后仰[2]。下扶梯过程中，使用者没有及时踩在地面上，惯性作用会发生前仰，所以提升自动扶梯踏板与踏板之间、踏板与地面之间的辨识度十分重要。为了增强辨识度，需要从人工视觉角度出发，理论研究表明，人们在进行颜色分辨时，对于红色的分辨最为敏感，其次是绿色、黄色以及白色。因为自动扶梯踏板颜色为黑色，所以采用黄色作为警戒线更加明显，一般会在两个相邻的梯级边缘处粉刷黄色油漆，可以很好的起到辨识作用，在上扶梯、以及下扶梯地面也需要粉刷黄色油漆，这样才能警示使用者扶梯已经运行结束，需要注意自身安全。
2.3主要零部件大小设计
自动扶梯的零部件大小，并没有一个统一的规范，生产厂家不同，零件大小也就不同，存在十分明显的差异性，这就使自动扶梯的生产质量以及使用安全，很难保证。在扶梯设计过程中，各个梯级高度、扶手宽度等都需要进行合理考虑。①扶手形状以及宽度设计。这方面设计需要根据我国民众的生活习惯来进行确定，我国民众握把手的方式为，大拇指与其它四个手指环形紧扣。因此，当自动扶梯的扶手为单杠时，扶手直径在31~37mm之间，最为合适。如果自动扶梯扶手为条状结构时，带宽为80mm最为合适。②手臂尺寸。在人体工程学中，人体手臂最小受挤压宽度为120mm，这主要应用于扶梯较差布局当中，因为人的手臂会随身体的运动而运动，所已必须大于120mm，才能保证使用者正常使用扶梯的安全。③扶手高度。对于扶手高度的设计，应该结合成年人平均身高，以及儿童平均身高进行设计。其中成年人扶手高度应该保持在900~1100mm之间，儿童扶手高度应该维持在620~700mm之间。④扶手间隙。在使用过程中，夹手指的事故也时长发生，通过分析得出结论，无论是成年人还是儿童扶梯间隙都需要维持在6~8mm。⑤梯级。对于梯级的设计，需考虑到梯级的高度以及宽度，成年人的脚掌长度大约在293~305之间，加之使用者会携带背包、购物车以及拐杖等物品，梯级宽度维持在310~390之间最为合适。
结论
综上所述，自动扶梯已经成为了生活中，最为基础的公共设施，自发明以来，一直发挥着重要作用。为了保证使用者的安全，需要对自动扶梯进行合理的优化改进，通过对使用者特征以及相关安全装置进行分析，寻找出一个可以契合安全理念的改进方法，提升自动扶梯使用的稳定性。
参考文献
[1]李建军,汪蓉,李怀珍.ACS800变频器在自动扶梯驱动主机加载试验台上的应用[J].电机与控制应用,2018,45(12):46-49.
[2]钱雪根,郭晓军,韩伟良.特种设备电梯自动扶梯自动人行道的安全使用分析与研究[J].现代商贸工业,2018,39(34):197-198.
论文作者:叶社冲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
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