氣壓升降椅工作原理

目前，市面上的升降椅使用的升降裝置分為3類——— 油壓、機(jī)械式和氣壓。在低端的升降椅中以氣壓的居多。氣壓式升降椅里有個(gè)氣缸，氣缸內(nèi)的活塞氣動(dòng)桿上下運(yùn)動(dòng)支配椅子升降，正規(guī)廠家均采用氮?dú)馓畛?，濃度一般?9%以上，壓力在一兩個(gè)大氣壓左右。

升降部分擁有如下特性：

按下那個(gè)升降閥門開關(guān)的時(shí)候：

人坐上去，也就是給升降軸壓力，升降軸就平緩地下降，速度均勻，可以降到最低點(diǎn)。

不給升降軸外力，升降軸立刻彈回到最高點(diǎn)，速度稍快，不到一秒鐘。

不按（或者按的中途松開）閥門開關(guān)的時(shí)候：

升降軸就保持在當(dāng)前位置，壓縮和拉伸都不能使它相對(duì)外套筒移動(dòng)。

首先理解一下較簡(jiǎn)單的自由式氣彈簧：

自由式氣彈簧較簡(jiǎn)單，由三個(gè)部件組成：密閉的汽缸，汽缸里的活塞，伸到外面的活塞桿。汽缸里面的氣壓比外面的大氣壓要大，汽缸里面活塞兩邊有小孔相連通。根據(jù)中學(xué)物理的知識(shí)，如果向里壓活塞桿，那么阻力是恒定不變的，就是活塞桿兩端的空氣壓力之差。

自鎖式就是自由式的活塞桿里面加了個(gè)軸，軸最里面那頭連著閥門，這個(gè)閥門來控制活塞部分的聯(lián)通孔。閥門按下的時(shí)候聯(lián)通孔有了，相當(dāng)于一個(gè)自由式；閥門彈起的時(shí)候聯(lián)通孔沒有了，就會(huì)鎖死。

這里：氣缸就是我們的外套筒；活塞就是我們的升降軸；活塞里的軸就是我們的閥門按鈕開關(guān)。

因此對(duì)這種椅子來說，不坐人的時(shí)候套筒里的氣壓基本上是恒定的（不知道汽缸里面一般有幾個(gè)大氣壓，如果氣壓大的話，其實(shí)就是一個(gè)小手榴彈。不過從網(wǎng)上的案例看，作比喻的話，多數(shù)都是榴彈外殼較結(jié)實(shí)未爆裂，把榴彈柄給頂出來了）。

升降椅是個(gè)籠統(tǒng)的叫法，指椅面高度上下可調(diào)、椅面可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)椅，人們通常也用旋轉(zhuǎn)升降椅、轉(zhuǎn)椅、電腦椅、辦公椅等名稱來稱呼它。由于這種座椅的椅面下方有一個(gè)用于調(diào)節(jié)高度的升降裝置，所以椅面可以上下升降。根據(jù)所用升降裝置是氣壓式還是液壓式，升降椅分為氣壓升降椅和液壓升降椅兩種。由于液壓升降椅成本（價(jià)格）昂貴，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且高度調(diào)節(jié)不夠靈敏，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較低。而氣壓升降椅具有成本（價(jià)格）低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活等特點(diǎn)，因此廣受消費(fèi)者歡迎。據(jù)估計(jì)，80%以上的寫字樓和公司都在使用氣壓升降椅。隨著個(gè)人電腦的普及，氣壓升降椅也開始被許多家庭作為電腦椅來使用。而造成眾多傷害事故發(fā)生的，也正是這種氣壓式結(jié)構(gòu)的升降椅。

氣壓升降椅的椅面和底盤間有一個(gè)氣缸，氣缸內(nèi)灌裝1~2個(gè)大氣壓的氮?dú)?，并用密封圈密封，氣缸?nèi)的活塞桿在壓力作用下可以上下移動(dòng)，與座椅的調(diào)節(jié)手柄（即鎖定裝置）相配合，即可實(shí)現(xiàn)椅子的升降功能。通常情況下，這種裝置是不會(huì)發(fā)生爆炸的。如果氣缸內(nèi)灌裝的氮?dú)饧兌炔粔?，環(huán)境溫度太高以及頻繁地上下調(diào)整高度而使活塞桿和氣缸壁不斷摩擦，可能導(dǎo)致氣體迅速膨脹從而發(fā)生爆炸。此外，有些黑心工廠為降低成本，灌裝高壓空氣來代替氮?dú)?，其安全性也?huì)大打折扣。如果使用不合格材料或加工制造工藝存在問題，也可能造成氣壓升降裝置強(qiáng)度不夠，造成氣體泄漏或引發(fā)爆炸。

氣壓桿內(nèi)灌裝的是氮?dú)?，一般氣體純度低于90%可能存在安全隱患，而氣壓桿密封不嚴(yán)也易導(dǎo)致氣體迸出，此外氣壓桿本身材質(zhì)也很關(guān)鍵，如果使用不合格材質(zhì)也可能引發(fā)爆炸。

氣壓升降椅國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)在1996年制定了針對(duì)金屬座椅的QB/T 《轉(zhuǎn)椅》標(biāo)準(zhǔn)，并于1997年9月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)轉(zhuǎn)椅的術(shù)語、分類、基本技術(shù)要求、檢驗(yàn)和試驗(yàn)方法等內(nèi)容作出了規(guī)定。但目前廣泛使用的氣壓升降椅是2000年前后從螺桿式轉(zhuǎn)椅升級(jí)換代而來的產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)最早從外國(guó)引進(jìn)，而1996版標(biāo)準(zhǔn)中沒有對(duì)升降氣動(dòng)桿等零件的規(guī)定，從而無法進(jìn)行有針對(duì)性的檢驗(yàn)和測(cè)試。

2007年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了QB/T 《辦公椅》標(biāo)準(zhǔn)，以代替《轉(zhuǎn)椅》標(biāo)準(zhǔn)，并于2008年3月1日正式實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)在名稱、適用范圍等方面都發(fā)生了重大變化，同時(shí)增加了許多新的要求，如皮革的干摩擦色牢度、撕裂強(qiáng)度、紡織面料的透濕性、木制材料的有害物質(zhì)限量、阻燃性等。在力學(xué)性能上，標(biāo)準(zhǔn)既結(jié)合了我國(guó)辦公椅的實(shí)際使用情況，又盡量與國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌。新標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)舊標(biāo)準(zhǔn)更加全面和嚴(yán)格，有利于提高升降椅等產(chǎn)品的質(zhì)量，保證消費(fèi)者安全。但是，《辦公椅》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氣動(dòng)桿（屬于“用料要求”項(xiàng)）的規(guī)定條款為合同項(xiàng)目，也就是說，除非消費(fèi)者訂購(gòu)椅子時(shí)有專門的合同約定，否則不需要對(duì)氣動(dòng)桿進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果的判定也不包括這一項(xiàng)目。同時(shí)，規(guī)定氣動(dòng)桿只是參照J(rèn)B/T 8064.1《氣彈簧技術(shù)條件》和JB/T 8064.2《可鎖定氣彈簧技術(shù)條件》中的耐久性要求，對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)沒有要求，而這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本是1996年發(fā)布的。因此，《辦公椅》標(biāo)準(zhǔn)并沒有真正把升降椅中最大的安全隱患——?dú)鈩?dòng)桿的問題徹底解決掉?？梢哉f，國(guó)內(nèi)辦公椅的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在氣壓升降環(huán)節(jié)留下盲點(diǎn)、漏點(diǎn)和安全隱患的“空間”。

氣壓升降椅國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)

相對(duì)于國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外機(jī)構(gòu)在辦公和家用座椅方面的標(biāo)準(zhǔn)更加全面和嚴(yán)格。如美國(guó)的《辦公椅通用要求》、《小型辦公室/家庭辦公家具》等標(biāo)準(zhǔn)，歐盟的《辦公椅的安全性能要求》、《辦公椅的安全性試驗(yàn)方法》、《辦公椅性能要求與試驗(yàn)規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了很多嚴(yán)格的測(cè)試方法和技術(shù)指標(biāo)，因而符合這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的質(zhì)量往往很高。同時(shí)，很多國(guó)家還規(guī)定了對(duì)此類產(chǎn)品的認(rèn)證制度，只有符合認(rèn)證條件、通過認(rèn)證的產(chǎn)品才能夠進(jìn)口和銷售。如進(jìn)入德國(guó)的辦公家具一般要通過GS認(rèn)證（安全認(rèn)證），這種認(rèn)證非常嚴(yán)格，如果產(chǎn)品發(fā)生故障造成意外事故，制造商將受到嚴(yán)格的德國(guó)（歐洲）《產(chǎn)品安全法》的約束，這對(duì)確保產(chǎn)品安全具有重要意義。

1. 務(wù)必購(gòu)買正規(guī)廠家生產(chǎn)的升降椅，切勿貪圖便宜購(gòu)買劣質(zhì)貨；

2. 椅子在使用時(shí)，不要反復(fù)升降；

3. 如果不是專業(yè)人士，不要拆開氣缸，也不要讓椅子靠近太熱的東西，比如烤火爐或烤箱；

4. 使用一段時(shí)間后，應(yīng)該及時(shí)讓專業(yè)人員檢查，一旦發(fā)現(xiàn)裂痕、松動(dòng)跡象，應(yīng)及時(shí)維修更換。

“‘你們快點(diǎn)來，這里煤氣爆炸了！’11日晚上9點(diǎn)45分左右，一位群眾心急火燎地?fù)艽蛄?19。急救人員趕到時(shí)，發(fā)現(xiàn)根本不是煤氣爆炸，而是一張氣壓升降椅炸了，坐在椅子上的劉小姐被炸傷，當(dāng)場(chǎng)昏迷?！边@條發(fā)布的微博和那兩張慘不忍睹的照片，都是網(wǎng)友發(fā)布的。這條微博迅速引起了各大媒體的關(guān)注和轉(zhuǎn)載。

看了報(bào)道，網(wǎng)友們幾乎人人自危。一名網(wǎng)友在微博上說，現(xiàn)在許多辦公族坐的就是這種升降椅，座椅爆炸的新聞這幾年接連不斷，仿佛我們屁股下面坐著一個(gè)“定時(shí)炸彈”。一些白領(lǐng)甚至還表示，今后再也不敢坐辦公室里的升降椅了，寧愿從家里帶把椅子來上班。

不過，記者在網(wǎng)上搜索時(shí)發(fā)現(xiàn)，這條微博居然和兩年前的一篇報(bào)道驚人的相似。早在2010年5月13日，廈門就曾出現(xiàn)過類似的新聞。兩條消息一一比較，記者發(fā)現(xiàn)從內(nèi)容到文章措辭，和現(xiàn)在微博發(fā)布的內(nèi)容幾乎是一模一樣。不僅如此，當(dāng)年這條新聞配發(fā)的照片中，女子受傷躺在病房、家屬展示座椅殘片的照片，也和現(xiàn)在微博發(fā)布的照片別無二樣。

雖然這個(gè)微博可能是起烏龍事件，但是很多人仍然感到不可思議：“椅子怎么會(huì)爆炸呢？”而且，一把普通的轉(zhuǎn)椅，怎么會(huì)有那么大的威力呢？

翻看近年來的報(bào)道，座椅傷人的事件并不鮮見。2007年4月20日，浙江省舟山市婁女士坐的椅子發(fā)生爆炸，硬塑料、木屑、海綿、布料、密封圈等大量碎片崩進(jìn)婁女士體內(nèi)。2008年3月26日，江西贛州市林先生家的電腦椅爆炸，一根大約15厘米長(zhǎng)的小鐵棍炸飛到天花板上。體重80公斤的林先生被氣浪沖出一米遠(yuǎn)，背部、手上多處受傷。

在座椅爆炸事故中，后果最嚴(yán)重的要數(shù)2009年1月14日發(fā)生在山東膠州的那起事故了。當(dāng)時(shí)，14歲少年小剛在調(diào)節(jié)氣壓椅升降時(shí)突然發(fā)生爆炸，頂桿從他的臀部頂進(jìn)體內(nèi)，因傷及多條血管，小剛最終因失血過多搶救無效死亡。

看似安全的升降椅到底為什么會(huì)爆炸？家具專業(yè)人士告訴記者，市面上升降椅使用的升降裝置共分為3類——油壓、機(jī)械式和氣壓式。在低端的升降椅中以氣壓椅居多。氣壓式升降椅里有個(gè)氣缸，氣缸內(nèi)的活塞氣壓桿上下運(yùn)動(dòng)支配椅子升降。

正常情況下，這種與自行車打氣筒類似的氣壓桿充的是高純度惰性氣體氮?dú)狻Ｈ俗谝巫由蠒r(shí)，盡管氮?dú)馐軘D壓壓力增大，但仍處于氣壓膨脹的極限范圍內(nèi)，不會(huì)發(fā)生任何問題。而一些劣質(zhì)的氣壓桿，往往存在氮?dú)饧兌炔蛔?、氣桿材質(zhì)以次充好等問題，在夏季高溫或者座椅頻繁升降的情況下，氣壓桿內(nèi)壓力驟升，極易引發(fā)爆炸。有些黑廠家為壓低成本，用免費(fèi)的高壓空氣代替惰性氣體，這就更容易引起氣壓桿爆炸。

在家具建材集中的十里河商圈，路邊隨處可見銷售升降椅的小店。轉(zhuǎn)椅的價(jià)格也從幾十元到幾百元不等，椅子的樣式更是五花八門。昨天下午，記者隨機(jī)走進(jìn)了幾家小店看到，在這些小店中，除了擺著各式的轉(zhuǎn)椅之外，商鋪里幾乎都無一例外地堆放著椅背、椅座、轉(zhuǎn)盤等配件。商戶們表示，轉(zhuǎn)椅都是用配件現(xiàn)場(chǎng)組裝的，然后就地銷售，無論是在家具賣場(chǎng)，還是街邊小店，現(xiàn)在都是這種操作模式。每天，商戶們要進(jìn)各種配件，主要是氣壓桿、滑輪、座椅扶手。

“現(xiàn)在市面上用的氣壓桿，大多都是廣州那邊生產(chǎn)的，我們自己生產(chǎn)不了?！币晃簧虘粽f，組裝一把座椅只需一分鐘，把幾個(gè)配件簡(jiǎn)單的插入固定即可。而這些配件中，最主要的就是氣壓桿。但是記者發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在市場(chǎng)上魚目混珠，質(zhì)量良莠不齊，合格的氣壓桿和沒有任何廠家標(biāo)識(shí)的氣壓桿，價(jià)格相差了幾十倍。通常一支氣壓桿的售價(jià)在三四十元左右，甚至有上百元的，但最便宜的氣壓桿一支才賣四五元。一些商戶表示，劣質(zhì)的氣壓桿有市場(chǎng)，主要是價(jià)格在作怪。為了壓縮成本，一些小作坊不會(huì)去考慮安全問題，他們所用的氣壓桿雖然價(jià)格便宜但暗藏隱患，一旦爆炸，威力非常大，非死即傷。

另一位商戶張先生告訴記者，除了自己經(jīng)營(yíng)的這家小店外，平時(shí)他也給大型家具城供貨。在選購(gòu)氣壓桿時(shí)，他會(huì)首先選擇正規(guī)廠家，而且還會(huì)不定期的跑到廠家去抽檢氣壓桿的質(zhì)量，看看廠家是否按照合同所說，注入的是氮?dú)?，而非高壓氣體。

氣壓桿發(fā)生爆炸，是不是頻繁地旋轉(zhuǎn)、升降造成的？張先生說，一般合格的氣壓桿不存在這種問題，國(guó)內(nèi)氣壓桿升降次數(shù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是12萬次。按照一個(gè)成年人標(biāo)準(zhǔn)體重，將氣壓桿從最高壓到最低，連續(xù)沖擊12萬次，不出現(xiàn)任何問題，這樣的產(chǎn)品才算合格。所以，大家在購(gòu)買時(shí)一定要選擇正規(guī)商品。

氣壓升降椅一旦發(fā)生爆炸，它產(chǎn)生的威力到底有多大？在座椅傷人事件剛一曝光時(shí)，北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院的王占林教授，就帶領(lǐng)著學(xué)生們做過一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。

王教授說，根據(jù)計(jì)算，正常情況下，當(dāng)椅子下面的氣壓桿承受一個(gè)人的重量時(shí)，氣壓桿內(nèi)的空氣會(huì)被壓縮，這時(shí)里面的氣壓會(huì)達(dá)到24個(gè)大氣壓左右，一旦發(fā)生爆炸，這24個(gè)大氣壓力乘以外油管中活塞的底部面積，就是氣壓桿向上瞬間爆發(fā)的威力。這個(gè)力量大約會(huì)達(dá)到70到80千克。

為了測(cè)試椅子爆炸時(shí)產(chǎn)生的破壞力，王教授和學(xué)生們還做了幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，他們將大氣壓縮至7個(gè)大氣壓左右時(shí)，氣壓瞬間放出，頂出了活塞中的頂桿，而頂桿前端不遠(yuǎn)處放置著一塊密度板，來模擬椅子表面。結(jié)果，大約三四毫米厚的密度板被輕松擊穿。在第二組實(shí)驗(yàn)中，他們?cè)黾恿嗣芏劝宓暮穸?，放置了兩塊密度板，結(jié)果這兩塊密度板同樣無法抵擋7個(gè)氣壓的沖擊力。

王教授說，以此推論，24個(gè)氣壓產(chǎn)生的威力至少能擊穿6塊密度板，威力驚人。正是因?yàn)閺?qiáng)大的壓力，才產(chǎn)生了如此巨大的破壞力。