CN102285575A - 一种利用人体重力势能的自动扶梯传动方式和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够利用人体重力势能的自动扶梯传动方式和装置。系一种能够充分利用下行扶梯人流由于重心降低而势能减少的能量的方法，将上行电梯和下行电梯的传动机构合并起来，使下行人流势能降低所释放的势能与上行电梯人流提升所需要的势能先相互平衡，不足的部分再由传动装置提供能量。本发明解决了采用一套传动装置带动上下行电梯作正反向运转的传动问题。使得一套传动装置能够带动上下行的两台自动扶梯。充分利用了下行时释放的势能，节省了传动装置，降低了能量的消耗。

Description

一种利用人体重力势能的自动扶梯传动方式和装置

技术领域

本发明涉及一种利用人体重力势能的自动扶梯的动力传动方式和装置，系自动扶梯通过利用下行人群重力势能节约能源提供可行的传动方案，这是关于一种新型自动扶梯节能动力传动结构和实施方案。

背景技术

自动扶梯在上行时，要把人流提升上楼，需要做功，但是在下行时，人流的势能在降低，这部分的能量没有利用，反而还要提供动力，运行下行电梯。由于商场、机场、地铁车站等公共场所人流巨大，运行时间很长。这部分的能量积少成多，也将是一个不小的数字。本发明从势能减小的角度来考虑如何利用降低的势能。

目前的自动扶梯节能方式主要有两种，其一是采用变频控制技术，根据客流量的大小自动调节自动扶梯的运行速度，使一台自动扶梯在客流量很小的情况下自动进入低速节能模式运行或者停转。其二则是利用下行人群重力势能进行发电，回馈电网。前种方案要求自动扶梯频繁起停或者变速，对自动扶梯的寿命损耗严重；后者能够实现对人群重力势能的利用，但是要求配备发电装置，成本高，节能效果一般。

目前还没有一种技术能够将两台平行对开的自动扶梯直接联系起来，将下行扶梯所承载的人群重力势能即时地释放在上行自动扶梯，通过传动机构改革实现对下行人群重力势能的充分利用。

发明内容

本发明提出了一种利用人体重力势能的自动扶梯动力传动方式和装置。

本发明通过采用一根动力主轴将两台平行对开的自动扶梯连接起来，主轴一侧采用一对齿轮传动，另一侧采用一对链轮传动，通过最短的传动链实现对两台扶梯所需不同方向转矩的同时提供。既能充分利用下行人群的重力势能，又缩短了传动链，每两台自动扶梯仅需要一套电动机和减速器，一套通常的控制装置和安全装置，控制装置和安全装置可使用传统自动扶梯的控制系统和安全系统，仅需要在原有的动力传动系统作少量改造，大大的节约了动力系统成本。

动力主轴同时为两台自动扶梯提供所需动力，由于上行扶梯承载的人群重力势能需要提升，而下行扶梯承载的人群重力势能需要释放，并且为了保证安全的运行速度需要提供反方向的转矩，二者所需的转矩在正常运转情况下是相反的，因此二者通过一根动力主轴的联接就能实现下行人群的重力势能即时地释放于上行人群，将两台自动扶梯的动力需要进行自动互补，再由公用的电动机进行剩余补偿。充分利用了下降电梯中人群的重力势能，所花费的动力将少于原先一台上行电梯的动力。

在主轴两侧分别采用一对齿轮传动和一对链轮传动能够实现不同方向转矩的输出，传动链最短，占用空间最小。由于自动扶梯运行速度不高，这种不对称的传动形式足够满足自动扶梯所需的平稳运转的需求。

此方案的自动扶梯的耗能由两部分组成，一是自动扶梯的机械损失，二是上下行人群数量差的重力势能变化量的绝对值。而目前的自动扶梯耗能是每台自动扶梯的机械损失和每台扶梯承载人群的重力势能变化量的绝对值之和。由此可见，采用此方案的节能效果十分明显。

采用此方案的新型自动扶梯相对于传统的自动扶梯能够节约50％左右的动力系统成本。此方案要求每两台自动扶梯共用一套电动机和减速器系统，一套控制系统和一套安全系统，相对于传统的自动扶梯制造成本降低很多。

附图说明

附图1本发明的一种利用人体重力势能的自动扶梯的动力传动方式和装置。所述的一套电动机与减速器系统连接在所述的传动齿轮和传动链轮之间的动力主轴上

附图2本发明的另一种利用人体重力势能的自动扶梯的动力传动方式和装置。所述的一套电动机与减速器系统连接在传动齿轮或传动链轮外侧的动力主轴上。

符号说明

1上行电梯，2传动链轮，3传动齿轮，4动力主轴，5电动机，6电动机与动力主轴之间的传动齿轮，7传动链轮，8传动链轮。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，按照上述方案设计的自动扶梯动力传动机构，适用于两台平行对开的自动扶梯间距较大的场合，电机与传动装置位于两台电梯中间。1为上行电梯，2为带动电梯运行的传动链轮。3为传递给电梯动力的传动齿轮。4为提供电梯动力的动力主轴。5为提供动力主轴运转的电动机。6为电动机与动力主轴之间的传动齿轮。7为从动力主轴上提供给下行电梯9的传动链轮，它使得下行电梯9的运行方向与上行电梯1正好相反。8为带动下行电梯9运行的传动链轮。

只有传动链轮7是本方案新加入的装置，将下行电梯9与上行电梯1，用一套动力装置联系在一起。其余都是电梯原先具有的装置。

上行电梯和下行电梯可以通过电动机的换向而互换，即上行电梯变为下行电梯，下行电梯变为上行电梯。

实施例2：

如图2所示，按照上述方案设计的自动扶梯动力传动机构，适用于两台平行对开的自动扶梯间距较小的场合，由于两台电梯紧密放置，本方案新加入的由上行电梯1传动装置带动的下行电梯9的传动链轮7与上行电梯的传动齿轮3相距较近，提供动力主轴4运转的电动机5和由电动机传递动力给动力主轴4的传动齿轮6位于动力主轴的同一侧。上行电梯1、带动上行电梯运行的链轮2，及上行电梯的传动齿轮3不变。同样，对于下行电梯9，带动下行电梯运行的传动链轮8不变。

Claims (3)

1.一种利用人体重力势能的自动扶梯传动方式，含有二台各连接一个传动齿轮的自动扶梯、一套电动机与减速器系统、控制装置和安全装置，其特征是所述的连接上行自动扶梯的传动齿轮再连接一个传动齿轮，下行自动扶梯的传动齿轮再连接一个传动链轮，传动齿轮和传动链轮通过一根动力主轴连接起来，由一套电动机与减速器系统同时通过动力主轴提供动力，由此实现同时提供两台上下行对开的自动扶梯所需的相反方向的转矩。

2.如权利要求1所述的利用人体重力势能的自动扶梯传动方式，其特征是所述的齿轮传动和链轮传动具有相同的传动比。

3.如权利要求1所述的利用人体重力势能的自动扶梯传动方式，其特征是所述的一套电动机与减速器系统连接在所述的传动齿轮和传动链轮之间的动力主轴上或者连接在传动齿轮或传动链轮外侧的动力主轴上。

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