自动扶梯是如何防止“吃人”的？

原创 小菌 趣科普

1896年9月，美国发明家杰西·里诺在纽约主题公园康尼岛安装了一个奇怪的装置，这个离地两米，具有25度倾斜角的小楼梯便是世界上第一台自动扶梯。

几个月后，美国Otis公司从里诺的手中买下了关于自动扶梯的全部专利，并结合另一位自动扶梯设计者查尔斯·西伯格的绘制图纸，于1899年共同生产了第一台商用自动扶梯。

次年，在1990年巴黎世界博览会上获得一等奖。

经过了一个多世纪的发展，如今的自动扶梯已经成为一项不可或缺的基础设施，特别是在人流量比较大的场所，比如地铁站、大型商场、机场等地，自动扶梯的载客量往往要比直行电梯更大。

不过，由于自动扶梯没有直行电梯的限定载客人数，所以设计之初还需要考虑可能会出现的人流高峰期。

而作为一个大型“空间转移机器”，安全性也是自动扶梯设计中需要考虑的重要问题。在我国，自动扶梯发生“吃人事件”一般是由于夹带和跌落所引起的。

由于自动扶梯的踏板是运动的，而围裙板是静止的，同时两者之间存在着间隙，在动静结合处，乘客的脚、手或者衣服被夹在了踏板侧面和围裙板之间就很容易发生夹带事故。

该事故主要受害人是儿童，由于儿童的手和脚更小，所以他们在扶梯上如果没有被家长时刻盯着，很容易自个儿溜到边边上玩耍，导致意外的发生。

另一方面，成年人也会中招，尤其是65岁以上的老年人以及女性群体。

女性主要是由于穿着长裙或纱裙，从而增加了衣服末端被夹住的可能性。在印度，许多女性都喜欢穿沙丽裙，为了防止裙子被夹住，印度大多数自动扶梯都内置了沙丽防护罩。

而对于普通电梯，设计者也设置了多项防护措施。

既然扶梯造成的伤害大多是在台阶旁边的缝隙之间，那么缩小距离可以明显减少这类事故的发生频率。因此美国机械学会工程师建议缝隙间隔应控制在4.8毫米之内。

另一个措施则是扶梯裙板刷，很多人不知道是干啥的，也不知是谁说起扶梯旁的刷毛是用来刷鞋的？？于是不少人在乘坐扶梯时还会特意把脚伸过去擦鞋，对于这种情况，我只能说被夹住了真是该！

实际上，根据我国2012年8月1日推行的新国标《《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》（GB16899-2011），对于自动扶梯的电梯梯级与围裙板之间需要安装裙板刷有了明确的要求。

一方面是防止松散鞋带和长裙不被卷入，另一方面也是为了提醒乘坐扶梯的人，当刷毛碰到鞋的时候，应该及时把脚退回到黄色安全区域中，以防发生夹带事件。

除了夹带之外，从扶梯上跌落也是很常见的事故类型，少数情况下事故仅由受伤者负责，例如当一个醉酒的人乘坐扶梯时，由于自身没有掌握平衡而从扶梯上摔下来。

但是，多数跌落事故是机器故障的结果。包括扶梯突然自动停止、加速或者扶手速度与踏板速度不一致等。

说到这里，相信有人有过这样的经历，当乘坐自动扶梯时，感觉扶手的速度好像要比脚下的踏板速度更快。

其实这就是为了减少跌落事故发生的一个设计。一部自动扶梯的工作原理分为踏板运动和扶手运动。

首先是踏板的运动，自动扶梯的每一阶踏板两侧都安装了两个轮子，然后通过一根梯级链条将所有的踏板连接起来，接着把链条安装在轨道上面，踏板就会沿着轨道移动，当到达顶端或底部时，它就会翻转到另一面，当然后面的这一切你看不到了。

但从技术方面来说，当我们乘坐自动扶梯时，内外同时都在运转着。

也许在另一个平行宇宙中，另一个你正在你的下方。

扶手与踏板并非同一个轨道，扶手有着一套自己的轨道，假如要将扶手的速度与踏板调成一致，那么只需考虑两件事：链传动轨道的齿轮比和驱动扶手带的轮子直径。

如果扶手是齿轮驱动的，扶手与踏板的速度可以达到完全一致，因为可以调整齿轮比。只不过，大多数扶手是通过摩擦力驱动，也就是皮带。

这就会带来一个问题，随着时间的流逝，扶手驱动轮上的橡胶会产生磨损，从而导致扶手的运行速度变慢，这时候，扶梯上面抓着扶手的乘客慢慢地会感受到一股向后的牵引力，而人的手臂生理结构决定了当遇到向后的力时很容易锁住关节，进而导致乘客后仰摔倒。

为此，扶梯设计者往往会让扶手的速度比踏板的速度快上一丢丢，大约在0~2%左右，这样一来，即便橡胶发生了磨损，速度也不会落在踏板后面，保障了乘客的安全。

不可否认，自动扶梯的设计让一个楼层到另一个楼层变得更加容易，但是就目前而言这还不够，它们不光是移动工具，也有可能成为生与死之间的桥梁，特别是对一些老年人和低龄儿童而言。

因此以后希望可以基于老年人和儿童的步态特征，设计出一套步态识别系统应用于自动扶梯，说白了就是“自动扶梯能更加人性化就好了！”

特别声明

本文参考资料来源于

https://www.youtube.com/watch?v=n2QBAEjSfNM&list=PLG_SJV8lYGVT8DNcCh1UTDCAzIHXj9XW9&index=11&t=323s

王进. 一种减小自动扶梯夹人事故伤害程度的安全保护装置的设计研究[J]. 中国特种设备安全, 2018, 034(002):20-22.

PDF——A Review of Escalator Accidents and Preclusion

https://www.beasleyfirm.com/blog/2012/july/escalator-injuries-caused-by-poor-maintenance-an/

Wikipedia——escalator

图片来源于

https://www.youtube.com/watch?v=n2QBAEjSfNM&list=PLG_SJV8lYGVT8DNcCh1UTDCAzIHXj9XW9&index=11&t=323sgoogle图片

我们旨在分享优质文章、原创作品，与您共同学习成长

本文如有侵权欢迎原作者及时与我们取得联系，署名或删除

如对本文有所意见或发现错误欢迎指正

原标题：《自动扶梯是如何防止“吃人”的？》

阅读原文