一種新型鐵路安全渡板的設計

林峰

（廣鐵集團公司安全監(jiān)察室，廣東 廣州 510088）

多年來,由于安全渡板沒有統(tǒng)一規(guī)范設計制作，都是由各個使用單位自己設計制作，所以現(xiàn)在使用的安全渡板式樣多，特別是不合理設計存在的安全隱患嚴重影響了旅客人身和鐵路行車安全。

1 當前使用安全渡板的種類及設計缺陷分析

1.1 選材不當，導致不適用性

安全渡板使用的環(huán)境要求決定了其選材必須具有抗壓、承重、輕便的特性。當前使用的安全渡板從材質上可以分為：木制、鋼板、纖維板、鋁合金板等等。木制的安全渡板存在容易腐爛、承重力小、容易折斷的缺陷，已經(jīng)在逐步淘汰。鋼板和鋁合金材料的渡板雖然有大承受力的優(yōu)點，但是存在笨重和經(jīng)過人踩壓后容易變形的缺陷，很容易卡住車廂門檻而不容易取出。纖維板的安全渡板雖然比鋼和鋁合金材質輕，但是纖維板在溫差大的使用環(huán)境中容易開裂，在低溫下易粹經(jīng)不起摔打。

1.2 設計不合理性，存在安全隱患

安全渡板的使用是一端放在列車車廂門檻的踏板上，另一端放在月臺上。旅客和行李車從該渡板上通過乘降車。經(jīng)過使用觀察發(fā)現(xiàn)當前渡板設計制造存在以下缺陷。

（1）渡板自身重量過重，既不便于使用也容易傷人。一般渡板規(guī)格是：長65×寬55×厚4公分；如果是鋁或者纖維板材質的重量是6～10kg重；如果是鋼板材質的就更重一些。列車員將這么重的渡板放置在寬78公分寬的車門口時，放置方法稍有不慎就很容易卡住手指。

（2）渡板的防溜設計不合理，導致渡板在使用中搖擺不穩(wěn)定，導致旅客摔跤。渡板的使用是兩端平架在車廂門檻和站臺邊緣，通常為了不使渡板滑動，常常是在渡板反面焊接一個凸起結構，卡在車廂與站臺之間的間隙處，使渡板不會溜脫。但是由于車廂門檻與站臺的間隙寬度是在25～30cm間并不是均等的，有的甚至更寬，如廣州站6、7站臺的兩端間隙達到30～40cm寬，因此這種防溜設計是不能適用在各種寬度間隙的站臺。渡板不能絕對的穩(wěn)定，肯定就會搖晃，旅客踏在上面經(jīng)過就容易導致摔傷。

（3）鋼板或者鋁材的渡板由于經(jīng)過人長期踩踏和重的貨物車經(jīng)過后容易產(chǎn)生變形，使渡板的卡槽卡住車廂門檻，導致渡板很難取出來，造成行車安全隱患。

（4）渡板的邊緣設計不合理，使用不方便。由于某些渡板的兩端是直角形設計，沒有采取降坡消除高度差設計。由于渡板是松動的，旅客在拖行李拖箱上下車的時候，行李拖箱往往把渡板順力帶走，渡板掉進股道中。

（5）缺少防滑設計，存在人身安全隱患。有些渡板表面沒有防滑紋路設計，所以在下雨天旅客的腳踩在渡板上面很容易滑倒而造成人身安全事故。

（6）在原渡板中設計了一個手孔為了方便提攜，其實這是錯誤的設計，在旅客經(jīng)過渡板時這個孔很容易卡住高跟鞋，導致旅客摔倒造成人身傷害。

2 新型安全渡板的設計介紹

鑒于以上的缺陷，安全渡板既要承載力又要結實輕便，還要能防溜防滑的功能，本人采取了以下設計。

2.1 選材介紹

本安全渡板選用碳纖維板材制作。因為碳纖維板材的比重是1.5～2克/立方厘米，僅僅是鋼的1/4重；拉伸強度是2～7GPa,拉伸模量約為200～700GPa,硬度是鋼鐵的20倍，具有強度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小的特點。制作出來的渡板只有2公斤重，可以承重150公斤壓力，遠遠滿足了安全渡板的工作環(huán)境要求，列車員很輕便提攜渡板，所以選擇碳纖維板材制作渡板。

2.2 整體結構設計介紹

（1）本渡板的穩(wěn)定設計采取永磁鎖裝置（如圖1），磁力鎖安裝在碳纖維的一端（靠近車廂門檻端）。當磁力鎖開啟時，渡板與車廂門檻沒有磁力，整個渡板可以隨意取放；當磁力鎖鎖閉時即工作狀態(tài)時，磁力鎖緊緊吸住車廂鐵門檻，該吸附力達到100kg，牢牢的穩(wěn)定了渡板，起到了安全穩(wěn)定作用。

圖1

（2）渡板的兩端設計成圓弧降坡式樣，這樣旅客上、下車經(jīng)過渡板不會碰腳，行李拖箱很輕易上經(jīng)過渡板，也不會刮到渡板。

（3）渡板表面采取防滑紋路設計，增加渡板表面的摩擦力，經(jīng)過渡板時不會打滑，確保了旅客上下車安全性。

2.3 永磁磁力鎖結構設計介紹

永磁吸盤是利用磁通的連續(xù)性原理及磁場的疊加原理設計的，永磁吸盤的磁路設計成多個磁系，通過磁系的相對運動，實現(xiàn)工作磁極面上磁場強度的相加或相消，從而達到吸持和卸載的目的。

其工作原理如圖2所示，當永磁吸盤磁極處于圖2（a）狀態(tài)時，磁力線從磁體的N極出來，通過磁軛，經(jīng)過鐵磁性工件，再回到磁軛進入磁體的S極。這樣，就能把工件牢牢地吸在永磁吸盤的工作極面上。當磁極處于圖2（b）狀態(tài)時， 磁力線不到永磁吸盤的工作極面，就在永磁吸盤內部組成磁路的閉合回路，幾乎沒有磁力線從永磁吸盤的工作極面上出來，所以對工件不會產(chǎn)生吸力，就能順利實現(xiàn)卸載。

圖2 永磁磁鎖結構圖