淺談自動扶梯出入口蓋板結(jié)構(gòu)特性和風(fēng)險預(yù)防

韓 路 鄭金玉

(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院徐州分院 徐州 221000)

淺談自動扶梯出入口蓋板結(jié)構(gòu)特性和風(fēng)險預(yù)防

韓 路 鄭金玉

(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院徐州分院 徐州 221000)

本文從近期事故案例出發(fā)，闡述了相關(guān)法規(guī)對自動扶梯檢修蓋板的要求，分析了自動扶梯出入口蓋板的結(jié)構(gòu)特征和受力分析，指出了出入口蓋板在使用過程中存在的潛在風(fēng)險，最后提出風(fēng)險預(yù)防措施。

自動扶梯 蓋板 結(jié)構(gòu)特性

1 相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對自動扶梯蓋板和樓層板的要求

1.1 GB 16899—2011對蓋板的要求

GB 16899—2011《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范 》中5.2.4項(xiàng)對檢修蓋板規(guī)定如下:檢修蓋板和樓層板應(yīng)設(shè)置一個符合表6的n)的電氣安全裝置。出入口蓋板和樓層板應(yīng)只能通過鑰匙或?qū)Ｓ霉ぞ唛_啟。如果檢修蓋板和樓層板后的空間是可進(jìn)入的,即使上了鎖也應(yīng)能從里面不用鑰匙或工具把檢修蓋板和樓層板打開。蓋板和樓層板應(yīng)是無孔的。蓋板應(yīng)同時符合其安裝所在位置的相關(guān)要求。

規(guī)范中提到“檢修蓋板和樓層板應(yīng)只能通過鑰匙或?qū)Ｓ霉ぞ唛_啟”。有部分電梯廠商會對圖1中的3號或者4號蓋板使用螺絲固定。部分廠商沒有設(shè)置螺絲鎖緊,維保人員直接用專業(yè)工具從蓋板邊緣開啟。根據(jù)筆者在檢驗(yàn)過程中的觀察,一部分粗心的電梯維保人員在裝卸蓋板的時候會忘記安裝螺絲固定,部分電梯螺絲丟失。從而導(dǎo)致蓋板安裝固定不可靠,蓋板之間縫隙過大等問題發(fā)生。

1.2 TSG T7005—2012對蓋板的要求

TSG T7005—2012 《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—自動扶梯與自動人行道》中6.11項(xiàng)★檢修蓋板和上下蓋板應(yīng)配備一個監(jiān)控裝置。當(dāng)打開杵架區(qū)域的檢修蓋板和(或)移去或打開樓層板時,驅(qū)動主機(jī)應(yīng)當(dāng)不能啟動或者立即停止。

檢規(guī)針對安裝蓋板的監(jiān)控裝置進(jìn)行了要求。然而并沒有明確監(jiān)控裝置的安裝位置。此項(xiàng)規(guī)定的設(shè)置初衷是為了保護(hù)電梯維保人員的安全。絕大多數(shù)電梯廠商將監(jiān)控裝置安裝在圖1中的3號或者4號蓋板下部。但如圖2所示,存在“人員墜落、卷入”等風(fēng)險的區(qū)域在2號T型蓋板下部。

此項(xiàng)目為★,意味著按照GB 16899—1997以及更早期標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的自動扶梯和自動人行道,可以按照《自動扶梯和自動人道監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》(國質(zhì)檢鍋(2002)360號)中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)的項(xiàng)目。但GB 16899—1997以及更早期標(biāo)準(zhǔn)并沒有對此類電氣安全裝置做設(shè)置要求。正在使用的電梯中有相當(dāng)一部分是沒有此監(jiān)控裝置的。

圖1 扶梯出入口蓋板圖示

圖2 蓋板下空間

1.3 TSG T7007—2016對蓋板的要求

2016年6月由國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)頒布的TSG T7007—2016《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》中較為具體的提出了蓋板或者樓層板的相關(guān)要求。例如:J5.3項(xiàng)“主要設(shè)計(jì)圖樣”的第五項(xiàng)(5)“樓層板的防傾覆機(jī)械裝置設(shè)計(jì)圖樣(如有)”;J5.4項(xiàng)“部件證明文件”中包含“樓層板等型式試驗(yàn)報告和證書復(fù)印件”;J6.3.4項(xiàng)“檢修蓋板和樓層板中要求”應(yīng)當(dāng)符合GB 16899中5.2.4的要求。為防止自動扶梯和自動人行道樓層板因乘客踩踏或者自重的作用而發(fā)生傾覆、翻轉(zhuǎn),應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?如安裝樓層板防傾覆裝置、螺栓固定等; J6.18項(xiàng)“樓層板強(qiáng)度”樓層板應(yīng)當(dāng)能夠承受下列要求確定的載荷的較大值:(1)樓層板踏面面積(m2)乘以6000N/m2;(2)每塊樓層板2200N。試驗(yàn)時,在自動扶梯和自動人行道的上下部樓層板上,分別放置均勻分布的載荷,在樓層板踏面測得的變形應(yīng)當(dāng)不大于4mm,且永久變形不大于1mm。由此看來,最新頒布的《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》在扶梯國標(biāo)和檢規(guī)中對蓋板和樓層板要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行了細(xì)化和量化,并提出了防止風(fēng)險產(chǎn)生的措施。彌補(bǔ)了蓋板的強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法的空白。

2 關(guān)于蓋板結(jié)構(gòu)特性和受力分析的探討

雖然相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對蓋板進(jìn)行了一些具體要求。但是還是有一部分問題在制造、安裝、檢驗(yàn)中被忽視。具體如下:

1)支撐蓋板的縱向槽鋼需進(jìn)行具體量化要求。如圖3所示。各大電梯制造商對此縱向支撐槽鋼的安裝標(biāo)準(zhǔn)大相徑庭,導(dǎo)致縱向槽鋼的質(zhì)量和支撐效果也是良莠不齊。該槽鋼也應(yīng)采用不小于2mm的不銹鋼制作,均具有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐腐蝕能力,能夠承受高峰期乘客載荷。槽鋼尺寸應(yīng)滿足蓋板受力面積的要求。

2)T型蓋板支撐點(diǎn)的問題容易被忽略。請參考圖3“T型蓋板參考示意圖”,自動扶梯的T型蓋板的CD,FE一般可靠的安放在圖2中的支撐槽鋼A,B上,AH一般搭接在前部蓋板的凹槽上。假設(shè)圖3中的ABGH和CDEF長方形的重量為G1和G2,行人對蓋板施加的力為G3,壓力點(diǎn)距離BG的距離為H。外部壓力G3一般為正常人的身體重量G,但是不排除人在通過蓋板時快步或者跳躍通過產(chǎn)生的沖擊力。假設(shè)沖擊系數(shù)為K(K≥1,一般行走時K約為1),則G3=K×G。當(dāng)G1×H1/2+K×G×H≥G2×H2/2[式(1)]時, T型蓋板就會側(cè)翻。假設(shè)某T型蓋板,L1=1.70m, L2=1.10m,H1=0.17m,H2=0.49m,蓋板總重量為20kg,即G1+G2=20kg,在蓋板厚度相同的情況下蓋板面積決定了不同區(qū)域蓋板的重量,ABGH長方形區(qū)域蓋板面積S□ABGH=L2×H1=0.17×1.1=0.187m2,CDEF長方形區(qū)域蓋板面積S□CDEF=L1×H2=0.49×1.7=0.833m2?？傻肎1=20×10×S□ABGH/(S□ABGH+S□CDEF) =200×0.187/1.02≈36.67N,G2=20×10×S□CDEF/(S□ABGH+S□CDEF) =200×0.833/1.02≈163.33N,將H1、H2、G1、G2帶入式(1)得0.17×36.67/2+K×G×H≥163.33×0.49/2, 可 得K×G×H≥36.90N,在不考慮人在行走的跨步或者跳躍情況即K=1,則G×H≥36.90N。假設(shè)外力作用在蓋板ABGH區(qū)域中間部位,這時H=H1/2=0.085m,可得G≥434.11N,即當(dāng)一個43.41kg的重量施加在ABGH長方形中心點(diǎn)的時候就會使其側(cè)翻;假設(shè)外力作用在蓋板CDEF的BG邊緣,這時H=H1=0.17m,可得G≥217.1N,即當(dāng)一個21.71kg的重量施加在蓋板上就會使其翻轉(zhuǎn)。

由式(1)可知。綜合以上數(shù)據(jù)分析,S□ABGH所占整個T型蓋板的面積的比重越大,使蓋板翻轉(zhuǎn)所需的力就越小。如果考慮到乘客在通過自動扶梯時跳躍或者蹬踏等狀況的沖擊力,則更小的重量就可以使T型蓋板翻轉(zhuǎn)。

圖3 T型蓋板示意圖

3)梳齒板保護(hù)伸縮縫成為一個被忽略的重要因素。梳齒板保護(hù)一般分為兩種:(1)向上移動保護(hù);(2)向后移動保護(hù)。以筆者實(shí)際測量電梯蓋板翻轉(zhuǎn)事故扶梯同型號蓋板為例見圖1,2號T型蓋板與1號蓋板的卡槽長度約為23mm。當(dāng)該自動扶梯蓋板完全壓實(shí)可靠后,1號蓋板和2號蓋板距離約為17mm。也就意味著梳齒板保護(hù)的可伸縮距離為17mm。并且在該電梯蓋板完全壓實(shí)放置后,2號蓋板壓實(shí)在1號蓋板的長度僅為6mm。當(dāng)蓋板之間產(chǎn)生磨損、邊緣翹起使接觸面無法可靠接觸,一旦受到瞬間重力或者受力不均勻時,T型蓋板會發(fā)生瞬間翻轉(zhuǎn)。

3 上述風(fēng)險的預(yù)防措施

1)扶梯設(shè)計(jì)制造時,2號位置蓋板盡可能不采用T型蓋板,可采用較為規(guī)則的長方形蓋板。這樣可以保證該蓋板受力均勻。如采用T型蓋板,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮兩個受力面積與T型蓋板面積比例。

2)下部存在風(fēng)險的T型蓋板。應(yīng)加裝安全監(jiān)控裝置并與其他蓋板的安全監(jiān)控裝置串聯(lián),如果發(fā)生蓋板打開、翻轉(zhuǎn)等緊急情況電梯可以有效停止運(yùn)行。防止人被絞入扶梯仍然運(yùn)轉(zhuǎn)的情況發(fā)生。對于圖2中所示A和B兩個受力平面,應(yīng)在A、B面下端各設(shè)置1～2個機(jī)械鎖緊裝置。該裝置將蓋板有效鎖緊在固定可靠的墻體或者杵架上。

3) 圖2中所示T型蓋板下部是危險區(qū)域,扶梯廠家可將梯級擋板延伸到T型蓋板下部并固定可靠并和梯級保證一定的安全尺寸。圖2中某扶梯加裝蓋板支撐梁的設(shè)計(jì)保證了T型蓋板受力可靠,可以有效防止蓋板翻轉(zhuǎn),值得借鑒。

4)相關(guān)技術(shù)人員可以參照TSG T7007—2016中的相關(guān)規(guī)定在檢驗(yàn)和維保過程中必要時進(jìn)行蓋板強(qiáng)度試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題及時整改,杜絕事故發(fā)生。

[1] 劉錫奎，劉東洋，邢箭．EN115-1：2008+A1《自動扶梯和自動人行道的安全第一部分：制造與安裝》解讀[M]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012．

[2] TSG T7005—2012電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—自動扶梯與自動人行道[S]．

[3] GB 16899—2011 自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范[S]．

[4] 史信芳．自動扶梯[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014．

[5] 趙華振．自動扶梯T型蓋板的風(fēng)險分析和整改方案探討[J]．中國特種設(shè)備安全，2016，32（06）：64-66．

[6] 毛懷新．電梯與自動扶梯技術(shù)檢驗(yàn)[M]．北京：學(xué)苑出版社，2001．

[7] TSG T7007—2016 電梯型式試驗(yàn)規(guī)則[S]．

Discussion on the Structural Characteristics and Risk Prevention of the Escalator Entrance Cover Plate

Han Lu Zheng Jinyu
( Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute Branch of Xuzhou Xuzhou 221000)

From the recent case of accidents, this paper expounds the requirements of relevant laws and regulations on the escalator cover maintenance, analyzes the escalator entrance cover plate structure and stress analysis, points out the entrance cover potential risks in the process of using, fnally puts forward the risk prevention measures.

Escalator Cover plate Structural characteristic

X924

B

1673-257X(2017)08-0065-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.08.015

韓路（1984～)，男，本科，工程師，從事電梯監(jiān)督檢驗(yàn)工作。

韓路，E-mail： 76927017@qq．com。

2017-02-20）