2026年自动人行道梳齿板异物卡阻处理专项考核试卷

2026年自动人行道梳齿板异物卡阻处理专项考核试卷一、单项选择题（每题2分，共30分）1.梳齿板与梯级啮合间隙的国家标准上限值为（）A.2mmB.3mmC.4mmD.5mm答案：C解析：GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》5.4.2.2条规定，梳齿板与梯级踏面前缘的啮合间隙不应大于4mm。2.当梳齿板出现连续3个齿断裂时，最优先的处置措施是（）A.立即停梯并断电B.降低速度继续运行C.用胶带临时固定D.通知维保次日处理答案：A解析：连续断齿将失去啮合防护，异物极易卡入，必须立即停梯防止事故扩大。3.下列材料中，最不可能导致梳齿板异物卡阻的是（）A.铝塑板碎片B.橡胶雨刷条C.不锈钢钢球Φ8mmD.干燥木屑答案：D解析：干燥木屑粒径小且柔软，易被梳齿剪断或排出；其余材料硬度或尺寸均足以卡入啮合区。4.梳齿板安全开关动作后，复位前必须完成的步骤是（）A.清除异物并检查梯级完好B.拍照上传运维群C.用WD-40喷涂梳齿D.记录乘客投诉内容答案：A解析：标准复位流程要求先排除故障源并确认梯级无倒齿、无裂纹，否则开关再次动作。5.夜间停运后，对梳齿板进行异物隐患排查的周期应不低于（）A.每半月B.每月C.每季度D.每半年答案：B解析：TSGT7005-2021《自动扶梯与自动人行道维护保养规则》表6要求每月检查梳齿板完好性。6.若梳齿板异物卡阻导致梯级跳齿，最可能伴随的异常现象是（）A.主机电流下降15%B.梯级轴滚轮温度降低C.梯级与裙板摩擦异响D.制动器提前释放答案：C解析：跳齿后梯级横向位移，与裙板发生金属摩擦，产生尖锐异响。7.梳齿板前沿与梯级踏面垂直间隙h的测量工具应选用（）A.0–10mm塞尺B.0–25mm百分表C.钢直尺D.游标卡尺答案：A解析：塞尺可直接插入啮合根部，读数精确到0.1mm，符合精度要求。8.下列哪种天气条件最易诱发梳齿板异物卡阻故障（）A.持续38℃高温B.台风伴随暴雨C.晴朗无风D.大雾湿度90%答案：B解析：暴雨可将树叶、塑料袋、金属包装等杂物冲入梯口，显著增加卡阻概率。9.梳齿板安全开关的触发力国标上限为（）A.50NB.100NC.150ND.200N答案：C解析：GB16899-20115.4.2.3.2规定，梳齿板安全开关在150N水平力内必须动作。10.对于嵌入梳齿的PET塑料瓶碎片，优先选用的工具是（）A.一字螺丝刀撬拔B.尖嘴钳垂直夹取C.钢锯条横向切割D.丙酮软化答案：B解析：尖嘴钳可垂直夹住碎片根部，避免横向撬动导致梳齿二次断裂。11.自动人行道梳齿板材料通常采用（）A.奥氏体不锈钢B.灰口铸铁C.硬铝LY12D.聚甲醛共聚物答案：A解析：不锈钢具备耐磨、耐腐蚀及足够刚度，满足高频次啮合要求。12.当梳齿板异物卡阻导致主机过载保护跳闸，重新上电前必须确认（）A.制动器间隙≤0.3mmB.电机绝缘≥0.5MΩC.梳齿板开关回路正常D.控制柜温度≤40℃答案：C解析：若开关回路仍短接，复位瞬间将再次触发急停，无法恢复运行。13.下列哪项不属于梳齿板异物卡阻的次生风险（）A.梯级链伸长B.裙板玻璃炸裂C.主机逆转D.扶手带早期磨损答案：D解析：扶手带磨损与驱动轮、压带轮相关，与梳齿卡阻无直接因果链。14.梳齿板与梯级啮合深度不足时，最可靠的现场修复方式是（）A.在梳齿背面垫0.5mm铜皮B.调整前沿板支撑螺栓C.更换加厚型梳齿板D.打磨梯级踏面答案：B解析：通过支撑螺栓升高前沿板，可在不更换零件情况下恢复啮合深度。15.若异物为不锈钢扎带，且已造成3处齿根裂纹，应评定为（）A.一般故障，可监护运行B.严重故障，需停梯更换C.轻微缺陷，打磨即可D.观察运行24h再定答案：B解析：齿根裂纹将显著降低弯曲强度，继续运行存在断齿飞射风险，必须更换。二、多项选择题（每题3分，共30分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）16.梳齿板异物卡阻的常用在线监测手段包括（）A.梯级轴扭矩传感器B.梳齿板振动加速度计C.前沿板压力薄膜D.电机编码器转速差E.裙板红外对射答案：A、B、C解析：振动与压力薄膜可直接感知异物挤压；扭矩传感器可识别负载突变；编码器与红外对射对异物不敏感。17.以下哪些工具在清除梳齿板异物时禁止使用（）A.凿子+锤子B.角向磨光机C.丙烷喷枪D.塑料撬棒E.绝缘尖嘴钳答案：A、B、C解析：金属凿击、高速磨削、明火加热均会损伤梳齿镀层或引发火灾。18.梳齿板更换后的验收项目应包括（）A.啮合间隙复测B.安全开关触发测试C.梯级链张紧力D.前沿板水平度E.制动器制停距离答案：A、B、D解析：更换梳齿板直接影响啮合几何与开关动作，与链张紧、制停距离无直接关联。19.导致梳齿板频繁断齿的环境因素有（）A.大量石英砂带入B.融雪剂残留C.紫外线长期照射D.酸性雨水E.高频启动冲击答案：A、B、D解析：石英砂增加磨粒磨损；融雪剂与酸雨诱发点蚀；紫外线对金属影响极小；启动冲击属机械因素。20.对于运行中突发梳齿板卡阻，值班人员应执行的应急处置包括（）A.按下急停按钮B.设置围栏与警示牌C.徒手掏取异物D.报告车站控制室E.记录故障代码答案：A、B、D、E解析：徒手掏取存在剪切风险，必须停梯后使用工具。21.梳齿板安全开关回路图常见元件有（）A.常闭触点微动开关B.24VDC安全继电器C.0.5A快熔保险D.双向晶闸管E.双通道PLC输入模块答案：A、B、E解析：安全回路采用冗余常闭触点+双通道输入，满足SIL1要求；晶闸管与快熔不用于回路逻辑。22.下列哪些属于梳齿板异物卡阻的间接成本（）A.乘客延误时间价值B.网络舆情公关费C.备件库存资金占用D.维保人员加班工资E.梳齿板采购价答案：A、B、C解析：采购与加班工资为直接成本；延误、舆情、库存属于间接。23.采用激光位移传感器在线测量啮合间隙时，需考虑的干扰因素包括（）A.梯级表面反光漆B.环境振动C.传感器温漂D.扶手带静电E.乘客背包遮挡答案：A、B、C、E解析：静电对激光测距无影响；反光、振动、温漂、遮挡均会导致数据失真。24.梳齿板断齿失效的断口形貌通常呈现（）A.疲劳辉纹B.韧窝C.解理台阶D.氧化色E.剪切唇答案：A、C、D解析：断齿多为高周疲劳，辉纹+解理+高温氧化色；韧窝与剪切唇为韧性断裂特征。25.对于采用PU聚氨酯梳齿板的轻型人行道，其优点有（）A.降噪5–8dBB.可现场热熔修补C.耐酸雨腐蚀D.降低20%剪切力E.耐高温120℃答案：A、C、D解析：PU降噪且弹性好，可降低冲击剪切；热熔修补不适用；长期耐温≤80℃。三、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）26.梳齿板与梯级啮合线长度越短，越不易卡阻。答案：×解析：啮合线短意味着接触面积小，局部压强大，异物更易楔入。27.使用金属修补剂现场粘接断裂梳齿，可满足永久强度要求。答案：×解析：金属胶抗剪强度仅约80MPa，远低于不锈钢母材，只能临时应急。28.在-10℃环境下，梳齿板冲击韧性下降，断齿概率升高。答案：√解析：低温使面心立方不锈钢发生韧脆转变，冲击功降低30%以上。29.梳齿板安全开关触发后，系统自动记录故障代码E021。答案：√解析：主流扶梯PLC将梳齿开关故障统一编码为E021，便于远程诊断。30.自动人行道上行时，梳齿板异物卡阻造成的梯级后跳高度一定大于下行。答案：×解析：后跳高度取决于异物尺寸与梯级线速度，与方向无单调关系。31.采用2mm厚度PTFE涂层可显著减少冰雪黏附引起的卡阻。答案：√解析：PTFE表面能低，冰黏附强度下降70%，北欧地铁已批量应用。32.梳齿板与前沿板连接螺栓若采用A2-70不锈钢，可完全避免电偶腐蚀。答案：×解析：A2-70与碳钢骨架仍存电位差，需绝缘垫片或涂层隔离。33.当异物为玻璃纤维布时，其毛丝可进入梯级滚子轴承导致异常升温。答案：√解析：玻璃纤维硬度高，可切断轴承密封唇，使润滑脂乳化失效。34.梳齿板齿顶圆弧半径R0.2mm为最优值，增大将降低啮合强度。答案：×解析：适当增大圆弧可降低应力集中，R0.4mm仍满足标准且寿命提高15%。35.采用AI视觉识别异物时，YOLOv7模型在夜间照度50lx下识别率仍>95%。答案：×解析：实测照度低于100lx时，YOLOv7mAP降至87%，需补光或红外融合。四、填空题（每空2分，共20分）36.梳齿板与梯级踏面的啮合深度应不小于________mm。答案：4解析：GB16899-20115.4.2.2。37.当异物为PE塑料且厚度为1.5mm时，其临界卷曲半径约为________mm。答案：6解析：经验公式R_c≈4h，h为厚度。38.梳齿板安全开关的绝缘电阻应大于________MΩ。答案：1解析：TSGT7005-2021附录B。39.使用激光位移传感器测量啮合间隙时，采样频率应不低于________Hz。答案：1000解析：梯级线速度0.5m/s，齿距10mm，每齿至少100点。40.若梳齿板断齿飞射，其水平初速度可达________m/s。答案：15解析：v=√(2E/m)，断齿质量2g，弹性能0.22J。41.自动人行道每日运行16h，年运行小时数为________h。答案：5840解析：16×365=5840。42.对于不锈钢梳齿板，其表面粗糙度Ra应不大于________μm。答案：0.8解析：JB/T12365-2015。43.当采用红外热像仪巡检时，梳齿板温升超过________K需警惕异常摩擦。答案：15解析：正常温升<5K，15K表明局部干涉。44.梳齿板与前沿板连接扭矩为________N·m。答案：25解析：M8不锈钢螺栓，预紧力16kN，扭矩系数0.2。45.若梯级链节距为133.33mm，张紧装置补偿行程为________mm。答案：400解析：3倍节距，满足链长磨损补偿。五、简答题（每题10分，共30分）46.简述“五步法”现场快速处置梳齿板异物卡阻的流程，并说明每步关键要点。答案：1.停：立即按下急停按钮，切断主电源，防止二次伤害。2.围：设置1.2m高围栏与双语警示牌，保留1.5m通道供救援。3.查：使用0–10mm塞尺测量啮合间隙，确认断齿、裂纹及异物材质尺寸。4.清：选用绝缘尖嘴钳或塑料撬棒，沿齿根垂直方向缓慢拔出；禁止横向敲击。5.验：复位安全开关，手动盘车一周，确认无干涉；空载运行10min，温升<5K，填写《故障处置单》。47.试分析暴雨天气下，地铁出入口自动人行道梳齿板异物卡阻激增的根本原因，并提出三项针对性技术措施。答案：根本原因：1.乘客鞋底携带大量泥沙、树叶、包装膜；2.雨水降低异物表面能，使塑料膜更易黏附；3.排水沟溢流，杂物被梯级带回啮合区。技术措施：1.增设60mm高挡水槛+40mm格栅沉砂池，截留>8mm颗粒；2.梳齿板表面等离子喷涂PTFE/石墨复合涂层，接触角>110°，减少黏附；3.在梳齿板前沿布置0.8MPa间歇喷淋，每运行200循环喷5s，自动冲刷。48.结合疲劳断裂理论，说明梳齿板在异物反复挤压下的裂纹萌生寿命估算方法，并给出LaTex公式。答案：采用应变-寿命法（ε-N），考虑局部应力集中：\begin{equation}N_i=\frac{1}{2}\left(\frac{\Delta\varepsilon_{\rmt}}{2\varepsilon_f'}\right)^{1/c}\end{equation}其中，Δεt为齿根总应变幅，通过有限元计算异物挤压最大应变ε_max=0.0032，ε_f'=0.32，代入得N_i≈2.1×10^4次。对应日均3万次啮合，寿命约0.7天，说明必须立即清除异物。六、计算题（共30分）49.某商场自动人行道倾角0°，额定速度0.6m/s，梯级宽度1000mm，梳齿板齿数60。现测得异物为铝型材角码，尺寸20mm×20mm×2mm，质量5g，垂直卡入啮合区。假设碰撞为完全非弹性，求：（1）异物被剪断所需剪切力；（2）若梳齿板材料为304不锈钢，抗剪强度τ_b=520MPa，求最大剪切厚度；（3）判断该角码是否会被剪断并给出结论。（10分）答案：（1）剪切面积A=20mm×2mm=40mm²，F=τ_b×A=520×40=20800N。（2）最大可剪切厚度t_max=F/(τ_b×20)=20800/(520×20)=2mm。（3）角码厚度2mm等于t_max，但边缘存在圆角，实际剪切面积<40mm²，故无法完全剪断，结论：卡阻风险极高，需立即清除。50.自动人行道电机功率11kW，效率η=0.85，额定电流22A。梳齿板卡阻导致电流升至35A，持续5s后热继电器动作。设电机绕组热容C=1200J/K，散热忽略，求绕组温升ΔT，并判断是否超过ClassB绝缘极限120K。（10分）答案：额外功耗P_{ad}=√3×U×(I_2-I_1)=1.732×380×13≈8550W，发热量Q=P_{ad}×t=8550×5=42750J，ΔT=Q/C=42750/1200≈35.6K。初始温升45K，累计80.6K<120K，未超限，但已接近警戒线，需排查。51.某车站每日客流量6万人次，每人次带入泥沙0.5g，其中10%沉积在梳齿板区域。若清扫周期为24h，求日均积砂体积；假设砂子休止角30°，形成楔形堆积，求堆积高度h，并评估是否会在24h内造成卡阻。（10分）答案：日积砂质量m=60000×0.5×10%=3000g=3kg，密度ρ=1.6g/cm³，体积V=m/ρ=1875cm³。楔形堆积长度L=1000mm=100cm，宽度b=20mm=2cm，由V=½bLh，得h=2V/(bL)=2×1875/(2×100)=18.75cm。高度>15mm即可卡入，18.75cm远超阈值，结论：必须在12h内清扫。七、案例分析题（20分）52.事件描述：2026年1月15日，某枢纽站自动人行道下行运行时，一名乘客行李箱硬塑料护角碎片（30mm×15mm×3mm）卡入梳齿板，导致梯级跳齿，梳齿板开关动作，行李箱被卡住，乘客失衡摔倒。现场勘查发现：1.梳齿板齿数60，缺失4齿，裂纹8处；2.护角碎片部分熔融，局部温度达180℃；3.监控显示碎片在梯级踏面翻转2圈后垂直楔入；4.维保记录显示上次更换梳齿板为3年前。请回答：（1）依据GB16899-2011，本次事件责任方应如何界定？（2）给出防止类似事件的三项技术升级方案，并对比优缺点。（3）若需将梳齿板寿命从3年提高到8年，请提出材料与工艺改进路径。答案：（1）责任界定：运营方：未按TSGT7005-2021执行月度梳齿完好检查，负主要责任；乘客：行李箱护角突出，未尽注意义务，负次要责任；维保单位：未在断齿超2%时强制更换，负连带责任。（2）技术升级方案：方案A：AI视觉+高压气刀优点：实时识别>5mm异物，0.3s喷除，清除率95%；缺点：成本18万元/台，夜间需补光。方案B：嵌入式碳纤维增强PEEK梳齿优点：断裂韧性提高3倍，寿命>8年；缺点：单价高，为不锈钢5倍，需温控模具。方案C：梯级踏面增加2mm高防滑凸台优点：阻止扁平异物翻转，卡阻下降70%；缺点：凸台磨损后需整体更换梯级，成本高。（3）材料与工艺改进路径：1.选用2205双相不锈钢，屈服强度提高40%，耐点蚀当量>34；2.齿根激光熔覆Co-Cr-W合金，硬度HV600，疲劳寿命提高2.5倍；3.采用超声冲击强化，引入-400MPa残余压应力，裂纹萌生寿命提高5倍；4.表面磁控溅射CrN涂层，摩擦系数降至0.15，减少异物嵌入。综合寿命预计可达8–10年，满足大修周期。八、实操技能题（20分）53.请按顺序写出更换自动人行道梳齿板的完整操作票（含安全、工具、步骤、测试），并指出关键力矩值与测试数据记录表。答案：操作票编号：ESC-2026-01作业地点：XX站北通道一、安全预控：1.办理《高处作业证》与《动火作业证》；2.设置双电源隔离锁（电气+机械），挂“有人工作”牌；3.围栏封闭，留1.5m通道，夜间作业照度≥100lx。二、工具清单：0–10mm塞尺1把25N·m扭矩扳手1把M8、M10套筒各1304不锈钢梳齿板1件（编号SXB-304-1000）乐泰243螺纹胶1支激光位移传感器KEYENCEIL-10001套三、操作步骤：1.停梯断电→上锁；2.拆除前沿板8处M8螺栓，放置专用料盒；3.用扭矩扳手逆时针松开梳齿板螺栓（原扭矩25N·m），对角拆卸；4.清理梯级表面泥沙，用酒精擦洗啮合区；5.新梳齿板预装，