CN100411966C - 自动扶梯的塑料梯级 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构简单、受力合理的自动扶梯的塑料梯级。包括踏板、由踏板后端向下悬垂的踢板和在两侧连接踏板与踢板的两个支撑板，每个支撑板前端设置有可连接主轮轴套的卡座、后端设置有可与副轮轴连接的通孔，卡座与踏板底面之间由筋板形成空腔；加强杆的两端分别装入该两空腔中，加强杆上侧与踏板底面的踏板加强筋相接触。本发明在保证梯级的抗弯能力的前提下，简化了梯级踏板的结构，减轻了梯级的重量，降低了梯级的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及自动扶梯的梯级，尤其是主要由塑料制成的梯级。
背景技术
安装在自动扶梯上的梯级主要由踏板、在踏板后端向下悬垂的踢板以及在两侧连接踏板与踢板的两个支撑板组成。长期以来，梯级都是采用压铸工艺制造或分体组装工艺制造，材料多数是铝合金或不锈钢，这种梯级比较笨重，制造成本高，而且生产过程对环境还会造成不良影响。铝制梯级重达13～17公斤，不锈钢梯级重22公斤左右，而塑料梯级可降至10公斤以下。
上世纪九十年代以来在德国、美国相继公开的一些发明专利中，梯级是用玻纤增强的塑料材料按注塑工艺整体制造的。1992年10月29日公开的德国专利DE4,134,626C1描述了一种结构与铝制梯级不同的塑料梯级，如图1所示。由于塑料材料在抗弯模量和抗拉强度等方面比铝合金材料低很多，所以在梯级踏板的后面必须采用特殊的结构来增强它的抗弯能力，而拉杆，即支撑板中连接主轮与副轮部分，也要有足够的抗拉强度。在该德国专利中，梯级踏板前面的底下在两侧拉杆之间的部位用一个盒形结构来支撑，而拉杆是一种带有格栅构形的复杂结构。拉杆顶面还有一根很宽的加强筋。这种结构的梯级给注塑模具的制造带来很大的困难，甚至不可能采用注塑工艺成功地制造出市场能够接受的产品。
美国奥蒂斯电梯公司于1995年9月8日公开了一个PCT专利申请WO95/23758，并于1996年8月30日进入中国。该专利公开的梯级采用一个倒置弓架结构代替了德国专利的盒形结构，如图2所示。这种弓架结构已经考虑了踏板后面的受力变形规律，中部较深，边缘较浅。它的底板中间的一段是平的，两端逐渐向上倾斜，它的底板上面和踏板下面之间由许多垂直布置的筋板相连接，形成一种框架结构。当梯级踏板受载变形至一定限度时，底板中部会接触到连轴的上部，从而把负载传递到连轴上。这种结构虽然由连轴承受了一部分的载荷，但结构还是过于复杂。难于制造，而且要让钢制连轴承受弯曲变形，其轴也会变得笨重，工作时还会产生振动和噪音。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、受力合理的自动扶梯的塑料梯级。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：该自动扶梯的塑料梯级，包括踏板、由踏板后端向下悬垂的踢板和在两侧连接踏板与踢板的两个支撑板，每个支撑板前端设置有可连接主轮轴套的卡座、后端设置有可与副轮轴连接的通孔，卡座与踏板底面之间由筋板形成空腔；加强杆的两端分别装入该两空腔中，加强杆上侧与踏板底面的踏板加强筋相接触。所述加强杆以及空腔均为矩形。
作为更进一步的改进，所述支撑板呈空心三角形，其一边与踏板底面相连，另一边与踢板底面相连，且下边设置有卡块。所述三角形支撑板任一边包括相互平行的两根边板，两边板之间连接有加强筋；两边板之间中部的加强筋与边板垂直，转角处的加强筋相对边板倾斜。位于踏板下方的支撑板一边的中段以及支撑板后端的通孔附近设置的加强筋交叉成网格状。
作为又一种改进，所述踏板底面有至少两条横向筋及与之交叉的多条纵向筋；至少一条位于踏板底面中部的横向筋呈中部宽两端窄的波浪形。位于踏板底面中部的纵向筋比位于两端的纵向加强筋厚度大且分布密。
本发明的塑料梯级，由于增设了加强杆，踏板前端的弯曲应力主要由加强杆承受，在保证梯级的抗弯能力的前提下，简化了梯级踏板的结构，降低了梯级的制造成本。三角形支撑板中的加强筋呈中部宽两端窄的波浪形或呈由竖向和斜向的加强筋组成的网格状，使支撑板中受力相对集中的区域加强筋密度增大，受力均匀；踏板下侧横向筋、纵向筋相互贯穿，相互支持，形成网络，且位于中部的纵向筋比位于两端的纵向筋厚度大且分布密，使得受力更均匀、合理；横向筋呈波浪形，避免了应力峰值的出现，更好地起到抗弯曲变形的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步具体描述。
图1是德国专利DE4134626C1公开的塑料梯级的结构示意图；
图2是公布号为WO95/23758的PCT专利申请公开的塑料梯级的结构示意图；
图3是本发明塑料梯级的结构示意图；
图4是本发明塑料梯级腹部结构示意图；
图5是本发明塑料梯级的底视图；
图6是本发明塑料梯级的侧视图；
图7是图4中沿p-p界面剖视图。
具体实施方式
如图3所示，梯级主要由踏板1，踢板2和在两侧连接踏板与踢板的两块支撑板3等三个主要部分组成。踏板1上表面中部分布有108个标准踏板齿4，即凸出筋条，前端和两侧端分布了30个直径为8mm的圆孔5，以安装安全边界(图中未示)。设置在踏板1后端的防滑槽27起到防滑的作用，而前端的凸台6起到加强踏板1前端及其安全边界的作用。
圆弧形的踢板2采用错齿式设计，两端各有一条较宽的踢板齿26，见图5、7，其间均布了58条与踏板齿相啮合的标准踢板齿7。踢板2下端内侧和外侧沿长度方向分布了两条与圆弧面相连的筋8和18，并在两者之间放置了7条与腹部纵筋相对应的圆弧状小筋21，如图4所示。这样整个结构呈喇叭口型，增强了踢板2底部的抗拉伸破坏能力。踢板2与踏板1的后端垂直连接，起到了支撑、加固的作用，大大减小了踏板1后端的弯曲变形。为了防止梯级在运转过程中产生跳动，在踢板2底部设置了两个防跳板9，见图3。
位于踏板1和踢板2两侧的支撑板3，不仅起到连接、支撑，加强踏板1和踢板2的作用，而且连接了梯级的主轮(梯级链滚轮)和副轮(梯级滚轮)(图中未示)，从而将梯级与自动扶梯链轮相连。如图3所示，支撑板3后端开有直径为16mm的通孔10，可直接与副轮轴相连；前端设计了卡座11，可通过专用轴套(图中未示)与主轮轴连接。支撑板3呈三角形，内部空心，采用大圆弧光滑过渡，两边分别与踏板1和踢板2底面紧密相连。这种空心三角形的结构由于三边连杆相互支持，能承受更大的载荷，同时载荷分布均匀，经过CAE软件模拟分析，具有较好的抗冲击性能，抗弯抗变形的效果也较好。
支撑板3前端由卡座11和筋板31形成了一个40mm×60mm的矩形空腔16，可以装入相同尺寸的无缝加强杆17。加强杆17长度与梯级长度相同，上端与踏板1上的踏板加强筋25接触，下端通过卡座11直接压在主轮轴线上，其结构如图5、6、7所示。塑料梯级注塑完成后，将加强杆17装入上述矩形空腔内，并用螺钉固定。当梯级有乘客负载时，踏板前端的弯曲应力主要由加强杆17承受。为了存贮，运输过程的方便，在每块支撑板3下端设计了卡块20，使两个梯级可以交叠放置。
此外，每块支撑板3有连成三角形的三边，每条边上有相互平行的一对边板33。当支撑板3与踏板1、踢板2一体成型时，支撑板3上抵靠踏板1、踢板2的各一个边板直接与踏板1、踢板2的内表面重合。每对边板33之间还分布有多条加强筋32，并根据受力分析的结果，在受力相对集中的区域，特别加大了加强筋32的密度和厚度，如副轮部分采用的厚度为4mm的由竖向和斜向的加强筋组成的网格状加强结构12，于踏板1下方的支撑板3一边的中段的网格状加强结构13呈“M”形等。值得注意的是，图3中所示加强筋14和15与两条腹部横向筋24，23相贯通，则整条横向筋的长度约与梯级长度相同。与踏板1相连的加强筋还延伸至距踏板1边缘处，起到支撑踏板1边缘及左、右安全边界的作用。
在踏板1的底面，即梯级腹部设置了7条纵向筋22和2条横向筋23，24，如图4所示。L型纵向筋22连接踏板和踢板，根据CAE软件受力模拟分析的结果，七条纵向筋22的形状，尺寸，及放置位置有一个渐变的关系，即当梯级有乘客负载时，踏板1中间位置的受力最大，其底部加强筋断面尺寸，厚度相应较大，且分布也较密集。同理，两端的纵向筋断面的厚度较小，分布也相对分散。同时，两条横向筋长度与踏板1相同，贯穿整个踏板1底面，同时横向筋24波浪状的外形，避免了应力峰值的出现，更好的起到抗弯曲变形的作用。两横七纵的加强筋板相互贯穿，相互支持，形成网格，使得受力更加均匀，合理，同时在踏板1受力最大的位置筋板的补强作用也最显著。
如图4、6所示，在踏板1底面前端，密布了数十条纵向的踏板加强筋25，其一端与腹部横向筋23及7条纵向筋22相连，另一端与踏板前端凸台6相连。该踏板加强筋25不仅起到加强踏板1和前端边界(图中未示)的作用，而且连接了踏板1和加强杆17，即踏板1通过踏板加强筋25压在加强杆17上。
Claims (10)
1. 一种自动扶梯的塑料梯级，包括踏板(1)、由踏板后端向下悬垂的踢板(2)和在两侧连接踏板与踢板的两个支撑板(3)，每个支撑板前端设置有可连接主轮轴套的卡座(11)、后端设置有可与副轮轴连接的通孔(10)，其特征在于：卡座(11)与踏板(1)底面之间由筋板(31)形成空腔(16)；加强杆(17)的两端分别装入该两空腔(16)中，加强杆(17)上侧与踏板(1)底面的踏板加强筋(25)相接触。
2. 根据权利要求1所述的塑料梯级，其特征在于：所述加强杆(17)以及空腔(16)均为矩形。
3. 根据权利要求1所述的塑料梯级，其特征在于：所述支撑板(3)呈空心三角形，其一边与踏板(1)底面相连，另一边与踢板(2)底面相连。
4. 根据权利要求1所述的塑料梯级，其特征在于：所述支撑板(3)的下边设置有卡块(20)。
5. 根据权利要求3所述的塑料梯级，其特征在于：所述支撑板(3)的下边设置有卡块(20)。
6. 根据权利要求5所述的塑料梯级，其特征在于：所述三角形支撑板(3)的任一边包括相互平行的两根边板(33)，两边板(33)之间连接有加强筋(32)。
7. 根据权利要求6所述的塑料梯级，其特征在于：所述三角形支撑板(3)的两边板(33)之间中部的加强筋(32)与边板垂直，转角处的加强筋(32)相对边板倾斜。
8. 根据权利要求7所述的塑料梯级，其特征在于：位于踏板(1)下方的支撑板(3)一边的中段以及支撑板(3)后端的通孔(10)附近设置的加强筋(32)交叉成网格状。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的塑料梯级，其特征在于：所述踏板底面有至少两条横向筋(23)及与之交叉的多条纵向筋(22)；至少一条位于踏板底面中部的横向筋(23)呈中部宽两端窄的波浪形。
10. 根据权利要求9所述的塑料梯级，其特征在于：所述位于踏板底面中部的纵向筋(22)比位于两端的纵向筋厚度大且分布密。
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