CN101913524A - 一种自动扶梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯。此种自动扶梯竖直方向上移宽了正、回程梯道间距离，使得下面梯道也可载人。设计了一种极薄平板阶，两面均有梳齿条，两面均可使用，并在平板阶上安装止滑块，便于安全载人。扶手带在一部梯内两次旋转唇口朝向180度，正、回程均可使用。本发明使得自动扶梯可以使用部分的比例大大提高，加之使用极薄平板阶、驱动轮半径小，梯体厚度极大变薄、省空间，制造成本和运行能耗大大降低，并可一梯内正、回程两个至多个层间运行，且梯型可灵活变换，可实现多梯联动。

Description

一种自动扶梯

技术领域：

本发明涉及一种自动扶梯，特别是正、回程梯阶可同时载人运行的自动扶梯。

背景技术

现有的自动扶梯由梯路(变型的板式输送机)和两旁的扶手(变形的带式输送机)组成。其主要部件有平板阶(或梯级)、导轨***、驱动***(包括电动机、驱动主轴等)、传动***(包括牵引链条及链轮、减速装置、制动器及中间传动环节等)、梯路张紧装置、护栏及扶手带、梳齿板、桁架、扶梯骨架和电气***等。自动扶梯由桁架支撑，在护栏上具有扶手带，平板阶单面具有梳齿条，与梳齿板结合使用。定义上面梯道为正程梯阶，下面梯道为回程梯阶，则现有的大部分自动扶梯，由于回程梯阶在正程梯阶背面运行，两梯道之间的距离太小，因此回程梯阶上无法载人运行，造成始终有超过半数梯阶无效运行，平板阶单面具有梳齿条，在回程梯道中具有梳齿条的一面朝下，扶手带只在正程梯阶中扶手使用，自动人行道(即使用平板阶的自动扶梯)出于安全考虑，一般梯体的倾斜角不大于12度(GB-T207024-1997)。1998年2月17日公告的CN87200850U、2001年2月14日公告的CN2419190Y及2008年12月24日公告的CN201169479Y等中国实用新型专利说明书公开了几种水平方向转向的双向自动扶梯或输送设备。但在竖直方向上，要实现正、回程可同时运输或载人运行梯体利用率还是很低，而且公开的几种水平方向转向的自动扶梯未解决扶手带连续使用等问题。传统自动扶梯由于竖直方向上正、回程梯道的双层梯阶叠加，加之平板阶(或梯阶件)过厚，使得转向轮半径大，整个梯体厚；梯体背面完全空载，浪费能源；梯型单一，一般情况不群控联动，不利于适应不同需求，也不利于节约制造和运行成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种自动扶梯，正、回程梯阶均可同时载人运行，使自动扶梯的利用率更高、生产成本更低、运行时更节能、梯型更小巧与多样、制造和维修更简便。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动扶梯，具有与传统自动扶梯类似的电气***、驱动***、传动***、桁架、带扶手带的护栏、平板阶、正程梯阶与回程梯阶等，正程梯阶位于回程梯阶的上方，在梯阶牵引链的带动下，正程梯阶与回程梯阶作循环往复运转。移宽了正程梯阶的平板阶与回程梯阶的之间的距离，两梯阶平板阶在竖直方向上之间的距离为2.2-9米，平板阶两面都可使用，两面均具有梳齿条，扶手带唇口朝向在正程梯阶与回程梯阶间旋转180度。

在传统自动扶梯的基础上移宽了竖直方向上正程梯阶与回程梯阶之间的距离后，使得正、回程梯阶上可同时站人载人运行。正、回程梯道之间在竖直方向上的最小距离以可以站立一人为标准，即通常状况下，两梯道梯阶面在竖直方向上的距离大于等于2.2米。例如，当正程梯阶的平板阶与回程梯阶的平板阶在竖直方向上之间的距离约为2.2米、倾斜角为25度时，上下两梯道平板阶面之间的最短距离约为2米。考虑到电梯制造和使用成本，正程梯阶的平板阶与回程梯阶的平板阶在竖直方向上之间的距离以不超过9m为宜。在已知自动扶梯的满载运行试验中“因其上向或下向运行几乎用同样的力驱动”(黄志坚，《输送设备维修问答》，机械工业出版社，2004[1]，第262页)因此本发明上、下行梯阶同时站人运行，乘客可以互为配重，有利于自动扶梯更轻松节能运行。扶手带在转向装置的作用下，在正、回程梯阶之间的唇口转向区域中，旋转唇口朝向180度，使每段梯道都可扶手使用。此类转向现有技术中有多种设备可以实现，优选方案为设置数组处于不同角度成螺旋轨迹并等距的旋转唇口朝向顶导轮，给予扶手带一个通路，扶手带由顶导轮夹挤并沿通路向前传送，而以此达到唇口转向目的，此方法转向区间越长扶手带越不容易卷损。

作为本发明的进一步改进，设计出一种平板阶，平板阶具有止滑块。更进一步的，止滑块还可升降。止滑块与平板阶同步运行，在非载人梯段降下。在载人梯段止滑块可升起，突出平板阶面1-3厘米，乘客脚掌由于有止滑块挡住或摩擦，增加了乘客站立在自动扶梯上的稳定性和安全性，也使得自动扶梯的倾斜角可以比传统使用平板阶的自动扶梯大。综合考虑平板阶宽度和人体足部长度，止滑块的安装优选为无止滑块平板阶和有止滑块平板阶交替安装，即如果奇数阶是有止滑块的，则偶数阶就是无止滑块的，或反之亦可。

作为本发明的进一步改进，平板阶厚度为4-5厘米，用常用制造平板阶的材料，采用中空结构，可达到安全载人的要求。由于平板阶薄，宽度也窄，则转向轮的半径可以缩小梯体厚度极大变薄。

作为本发明的进一步改进，自动扶梯的倾斜角为12度至25度，优选为23-25度。传统自动人行道(即使用平板阶的自动扶梯)出于安全考虑，一般梯体的倾斜角不大于12度。本发明由于使用了止滑块这一部件，使得倾斜角可以加大。以正回程平板阶在竖直方向上的距离为2.2米为例，当倾斜角为12度时，正回程平板阶的最小距离为2.15米，当倾斜角为25度时，正回程平板阶的最小距离为1.99米。又假设两楼层间的高度为6米，已知的移动步道的倾斜角不大于12度，则梯体斜段的长度将大于28.85米。而本发明所涉及的自动扶梯的梯体斜段与楼层地平的夹角取12-25度，则梯体斜段的长度约为14.20米至28.85米。如果正、回程梯道都分别载人，以分别载人的单梯道计算，此种自动扶梯可以载人使用部分的比例大大高于已知的自动扶梯。

作为本发明的进一步改进，自动扶梯用一套电脑控制***掌控一台至多台驱动主机带动多套梯阶联动。可提出多种安装自动扶梯的可能情况，在此原理基础上，还可以组合更多种类梯形。现有软件技术可实现用一套控制***掌控一台至多台驱动主机带动多套梯阶联动。“微机处理集选控制电梯：电梯的工作运行，是根据乘客流量的情况，由微机处理，自动选择最佳运行控制方式。”(王凤喜等，《电梯使用与维修问答》机械工业出版社，2003[1]，第15页)。在本发明的多梯联动的自动扶梯内，如一台驱动电机因客流量增大而过载时，则由微机处理，自动选择逐次递增启开备用的中途驱动电机给以助力，保障自动扶梯正常运行；反之，则因客流量减少而由微机自控逐次递减停止部分驱动电机，以利于节能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：自动扶梯制造成本和运行能耗大大降低，运量增加一倍；梯体薄、驱动轮半径小，省空间，并可一梯内正、回程两个至多个层间运行。各部分的结合、梯型种类可视具体情况调整，适应性很强。

附图说明

图1是实施例中所述自动扶梯的侧视图。

图2是图1中A部分的放大图。

图3是图1中沿C-C线的放大剖视图。

图4是图1中D部分的放大图。

图5是图1中沿B-B线的放大剖视图。

图6是图1中平板阶链反向驱动轮的放大侧视图。

图7是平板阶的侧视图。

图8是有止滑块的平板阶的侧视图。

图9为平板阶牵引链，平板阶承重轮，平板阶和止滑块相互结构的俯视图(局部)。

图10是两种平板阶经过平板阶链驱动轮或平板阶链从动轮或平板阶链反向驱动轮时，平板阶承重通轴在每阶左侧(或右侧)的互啮合齿圈中的椭圆孔里微移的侧视图。

图11是两块平板阶的互啮合齿圈，套在平板阶承重通轴上时的互啮合状态的侧视图。

图12是两块平板阶的互啮合齿圈，套在平板阶承重通轴上时的互啮合状态的俯视图。

图13是安装有止滑块的平板阶长侧边和止滑块的两端头之一的侧视图。

图14是安装有止滑块的平板阶长侧边和止滑块的两端头之一的俯视图。

图15是安装有止滑块的平板阶宽侧边和止滑块的两端头之一的侧视图(局部)。

图16是止滑块在出入梳齿板口时沿止滑块轮上、下轨升降移动状态的侧视图。

图17-图19是两侧扶手带在经过旋转唇口朝向区间时，沿垂直于前进方向的剖视图。扶手带在旋转唇口朝向顶导轮群组的控制下，扶手带作180度扭转的过程。

图20是扶手带在被旋转唇口朝向顶导轮顶导扭转时的侧视图。

图21是扶手带唇口朝内时，经过唇口朝内扶手带驱动轮示意图。

图22是扶手带唇口朝外时，经过唇口朝外扶手带驱动轮示意图。

图23是扶手带唇口朝外时，经过唇口朝外扶手带承导轮示意图。

图24是扶手带唇口朝内时，经过唇口朝内扶手带承导轮示意图。

图25-图31是自动扶梯的7种梯型种类。

图1-31中各标记分别为：1--楼层，2--正程梯阶，3--回程梯阶，4--梳齿板，5--步行梯，6--非载人垂直梯道，7--平板阶反向驱动轮，8--扶手护栏，9--桁架，10--扶手带，11--唇口朝内扶手带驱动轮，12--唇口朝外扶手带驱动轮，13--唇口朝内扶手带承导轮，14--唇口朝外扶手带承导轮，15--旋转唇口朝向区间，16--旋转唇口朝向顶导轮，17--顶导轮轴座，18--顶导轮座固定环，19--固定环支持架，20--平板阶牵引链，21--平板阶链驱动轮，22--有止滑块平板阶，23--平板阶，24--平板阶承重轮，25--平板阶承重通轴，26--平板阶链从动轮，27--平板阶轮轮轨，28--平板阶链链轨，29--平板阶梳齿条，30--止滑块，31--止滑块轮32--止滑块轮轴盖，33--轮轴盖固定镙丝，34--止滑块升降限位螺杆，35--限位螺杆移动槽，36--止滑块轮下轨，37--止滑块轮上轨，38--止滑块梳齿条，39--裙板，40--动力主机，41--动力主机主动轮，42--动力主机从动轮，43--动力主机传动链，44--平板阶啮合齿圈，45--承重通轴正圆孔，46--承重通轴椭圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明自动扶梯作进一步详细描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例

本实施例自动扶梯如图1-图24所示，与现有自动扶梯一样，具有桁架9，具有平板阶或梯阶件；具有带扶手带10的扶手护栏8。定义上面梯道为正程梯阶，下面梯道为回程梯阶，在一双闭合的平板阶牵引链的带动下，正程梯阶与回程梯阶作循环往复运转。本发明在竖直方向上移宽了正程梯阶(上面梯道2)与回程梯阶(下面梯道3)之间的距离，使得正、回程梯阶上均可同时站人载人运行。每一部自动扶梯的所有正、回程梯阶均搭接在各楼层地平1之间，组成闭合循环状连续梯道。

图1中平板阶链驱动轮21与平板阶链从动轮26可根据实际需要布局。图2图3所示由动力主机40输出动力，依次经动力主机主动轮41，动力主机传动链43，带动动力主机从动轮42，进而带动平板阶链驱动轮21，传至平板阶牵引链20，带动平板阶沿桁架9中的平板阶链链轨28作正向或反向运转。与平板阶链驱动轮21或平板阶链从动轮26同轴的扶手带驱动轮11、12也受力运转，带动两侧的扶手带10与平板阶同向同步运转。

在图1中，动力主机40，平板阶链驱动轮21设在楼层下部(图左下角)。如图4所示平板阶链从动轮26设在楼层上部(图1右上角)。假设上面梯阶2为上行乘客，则下行乘客在刚登梯时，靠向下步行梯5(如图5所示)到达下行的下面梯道3。正、回程梯道在各楼层间用层间非载人垂直梯道6联接。

如图6，当多梯联动而自动扶梯满负荷运载时，仅依靠每部梯的两台驱动主机40带动平板阶链驱动轮21的正向驱动是不够的，此时即需自动启开中途的另一部驱动主机40，带动平板阶链反向驱动轮7给以助力(图1，图28，图29)。

图7、图8分别示出的是平板阶23和安装有止滑块的平板阶22的侧视图，并示出了平板阶底面和正面的梳齿条29。图9为平板阶牵引链20、平板阶承重轮24、平板阶23、有止滑块平板阶22和止滑块30相互结构的俯视图，并示出了裙板39。每块平板阶靠近长边的两侧，都分布着平板阶啮合齿圈44，平板阶承重通轴25贯穿于承重通轴正圆孔45和承重通轴椭圆孔46中。承重通轴的两侧装有平板阶承重轮24，并将承重通轴25的两个端头安装在平板阶牵引链20的链板孔中。平板阶承重轮24和平板阶牵引链20的链轮，分别由平板阶轮轮轨27和平板阶链链轨28支撑。假设：每块平板阶的厚度约为4厘米，其底面和正面都均匀分布着平板阶梳齿条29。相邻的两根平板阶承重通轴25的最大轴心距为21厘米(如图7所示)，则每块平板阶的实际宽度等于21厘米加上平板阶厚度，即25厘米。在此自动扶梯中，不光靠平板阶牵引链20带动平板阶，平板阶啮合齿圈44亦可通过相互套在平板阶承重通轴25上，传递部分牵引力，并防止平板阶相互错位。

图10是两种平板阶22、23经过平板阶链驱动轮21或平板阶链从动轮26或平板阶链反向驱动轮7时，由于弯道的因素，使平板阶承重通轴25在承重通轴椭圆孔46中前后微移的示意图。假设：平板阶链两两链轴的轴心距为7厘米，平板阶链驱动轮21、平板阶链从动轮26和平板阶链反向驱动轮7的齿数为18齿，则三链轮的半径R为20.05厘米。

图11、图12示出的是两种平板阶22、23的互啮合齿圈44套在平板阶承重通轴25上时的互啮合状态。每块平板阶靠近长边的两侧，都分布着平板阶啮合齿圈44，一侧的齿圈中包含的是承重通轴椭圆孔46，另一侧的齿圈中包含的是承重通轴正圆孔45。每当平板阶经过平板阶链驱动轮21或平板阶链从动轮26或平板阶链反向驱动轮7的弯道时，套在一块平板阶承重通轴正圆孔45中的承重通轴25，可在相邻的平板阶的承重通轴椭圆孔46里前后微移，以确保平板阶顺畅地经过上述链轮弯道。

图13-图15为安装有止滑块的平板阶22与止滑块30的相对位置图。

图16示出止滑块30在出入梳齿板4口时沿止滑块轮上轨37、下轨36升降移动的状态。止滑块轮上轨37在出入梳齿板4口区间才具有，约1米长。止滑块轮下轨36在整个载人梯阶区间都有(不载人梯阶区没有)。止滑块轮上轨37是将止滑块轮31导降的作用。而止滑块轮下轨36除在出入梳齿板4口前后区将止滑块轮31导升导降外，还在整个载人梯阶区支撑着止滑块轮31和升起后的止滑块30，使其不致落下。平板阶两宽边的结构架上无止滑块，各宽约2厘米，止滑块30的长度略短于平板阶23的长度。假设：止滑块30除两端的“T”字头外，均宽1厘米，高7厘米。两侧上下共有4个止滑块轮31。平板阶和止滑块都双面使用。止滑块30的两端头“T”字形的中点上有止滑块升降限位螺杆34，螺杆从有止滑块平板阶22宽边中点的结构架外侧向内螺旋穿入，并在限位螺杆移动槽35里上下移动，使止滑块30在平板阶中升降时不会脱落，而且止滑块升起后高出平板阶面的高度可由限位螺杆移动槽35限制，一般控制在高出平板阶面1-3厘米。止滑块轮31靠一块可拆装的止滑块轮轴盖32固定，轮轴盖由两颗轮轴盖固定镙丝33镙接固定。止滑块30上下面有与平板阶梳齿条29对应的止滑块梳齿条38。

扶手带10在自动扶梯任一梯内两次旋转唇口朝向：即先将向下的唇口旋转180度朝上，经过正程梯道2或回程梯道3扶手后，又将向上的唇口旋转180度向下(恢复原状)再次扶手，使其不致浪费。在图1中，扶手带旋转唇口朝向区间15的长度约2米(或视实际需要而定)，转向区间越长，扶手带越不易卷损。

图17至图19即是两侧扶手带10在经过旋转唇口朝向区间15时，在旋转唇口朝向顶导轮16群组的控制下，作180度扭转的剖视图。图20是扶手带10在被旋转唇口朝向顶导轮16顶导扭转时的侧视图，也即图19的侧视图。扶手带10被数组处于不同角度成螺旋轨迹、并等距的旋转唇口朝向顶导轮16顶导住，在移动中逐步旋转改变唇口朝向。顶导轮轴座17镙接在顶导轮座固定环18上；而固定环又在上下两条固定环支持架19上镙接着。具体转向过程如下：(如图1)经回程(下面梯道3)下来的扶手带10进入旋转唇口朝向区间15后，此时的唇口朝下。图17示出扶手带10被数组处于不同角度成螺旋轨迹并等距的旋转唇口朝向顶导轮16顶导住，图17至图19完成了由唇口朝下到唇口朝上的180度旋转。又经唇口朝内扶手带驱动轮11(如图2、图21)继续上行，经唇口朝外扶手带承导轮14(图23)和唇口朝内扶手带承导轮13(图24)进入正程(上面梯道2)的扶手带状态。(见图1)在正程(上面梯道2)扶手结束后，在右上方的旋转唇口朝向区间15处进入第二次旋转唇口朝向过程。唇口旋转过程与前述相同。将向下的唇口旋转180度朝上后，由唇口朝外扶手带驱动轮12(见图22)，送入下一次循环过程。

对本实施例的单梯道及平板阶测量计算，自动扶梯的梯体厚度将极大变薄。桁架9由上边到下边的总厚度可控制在15-20厘米之内。驱动轮的直径在40厘米左右。

除上述实施例中的安装方式外，还可采用如图25-图31等所示的安装方式，使用时可根据实际需要进行梯型组合和安排联动。例如：图25和图27中的梯型安装方式为两梯联动，可用一套控制***掌控一台驱动主机带动；图1、图26、图30和图31中的梯型安装方式为四梯联动，可用一套控制***掌控两台驱动主机带动；图28和图29中的梯型安装方式为六梯联动，可用一套控制***掌控三台驱动主机带动。多梯联动的梯型还可以根据乘客流量大小，适时自动开启或停止部分驱动主机，以便节能。并且可通过加固平板阶牵引链，或加大驱动主机功率，或增加中途驱动主机使得更多梯道参加联动。

在本发明示出的多种梯型中，除少数如同已知的自动扶梯从正面上、下乘客外，绝大多数可改为从扶梯的两侧口上、下乘客。且有部分自动扶梯可在中途楼层上、下乘客。图26、图27、图29-31中示出的梯型安装方式可不使用步行梯5。

Claims (6)

1.一种自动扶梯，具有电气***、驱动***、传动***、桁架、带扶手带的护栏、平板阶、正程梯阶与回程梯阶，正程梯阶位于回程梯阶的上方，在梯阶牵引链的带动下，正程梯阶与回程梯阶作循环往复运转，其特征在于：所述正程梯阶的平板阶与回程梯阶的平板阶在竖直方向上之间的距离为2.2-9米，平板阶两面均具有梳齿条，扶手带唇口朝向在正程梯阶与回程梯阶间旋转180度。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯，其特征在于：所述平板阶具有止滑块。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯，其特征在于：所述止滑块可升降。

4.根据权利要求1所述的自动扶梯，其特征在于：所述平板阶的厚度为4-5厘米。

5.根据权利要求1所述的自动扶梯，其特征在于：所述自动扶梯的倾斜角为12度至25度。

6.根据权利要求1所述的自动扶梯，其特征在于：所述自动扶梯用一套电脑控制***掌控一台至多台驱动主机带动多套梯阶联动。

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