CN103671832A - 组合式链轮和包括它的自动扶梯或自动人行道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及组合式链轮，其包括第一链轮(1)，所述第一链轮(1)具有中心孔(16)、轴套部(17)、第一辐板部(18)和第一齿圈(19)，其特征在于：在所述第一辐板部上按圆周方向有规则地分布多个减重孔(100)，因而在所述相邻的减重孔之间形成沿径向方向分布的辐条体(180)；所述第一齿圈(19)具有至少一排第一齿体(190)；所述组合式链轮还包括第二链轮(2)，所述第二链轮(2)从所述第一链轮(1)的本体材料直接形成；所述第二链轮(2)具有第二辐板部(28)和第二齿圈(29)。本发明还涉及所述组合式链轮的自动扶梯或自动人行道。本发明减少了传动失效的风险，链轮整体重量大大降低，节约原材料的用量。

Description

组合式链轮和包括它的自动扶梯或自动人行道

技术领域

本发明涉及链轮(F16H 55/30)，特别涉及组合式链轮。并且本发明还涉及包括所述组合式链轮的自动扶梯或自动人行道。

背景技术

专利文献No.CN201120139829.1公开一种高效节能的自动扶梯驱动装置，其中图1和图2能较好地展示自动扶梯中的驱动链轮和梯级链轮或踏板链轮的传动关系。

专利文献No.CN 2560793Y公开了一种组合式链轮，该链轮由两部分链轮组成一个整体，在链轮的一侧面设有两块固定板。另外，在链轮的一侧面通过两块半圆环块固定板及螺栓、止退垫将两部分链轮固定在一起。该组合式链轮组装方便。在维修过程中，大大缩短了装配时间，更换时只须拆下螺栓，将两部门链轮拉开就能跟换上新的链轮。

专利文献No.CN 201739463U公开了一种组合齿轮，包括齿轮一、齿轮二，所述齿轮一和齿轮二通过螺栓固定，齿轮一和齿轮二的轴心位置一端固定有偏心轮。此发明将两个齿轮通过螺栓固定，通过齿轮间的横向配合来共同消减作业时的反作用力，从而延长自身的使用寿命，降低了企业的生产成本。

专利文献No.CN 101348208A公开了一种自动扶梯非圆链轮驱动装置，包括主动小链轮、小节距链条、非圆链轮、大节距梯级链轮和梯级链条构成链传动式装置，其中：所述的非圆链轮与大节距梯级链轮固连；所述的小节距链条环形连接在主动小链轮与非圆轮之间；所述的梯级链条套布在大节距梯级链条的外沿，以驱动扶梯梯级运动；所述的大节距梯级链轮在传动到最大传动半径时，所述的非圆链轮也传动到最大传动半径，以消除梯级链速度脉动。

上述三篇专利文献公开了均提到了链轮组合，而且都是通过固定连接的方式使两个链轮连接在一起。然而，这三篇专利文献所提到了链轮组合都是由两个独立的链轮组成的，即这些链轮不是一体的，必须借助连接元件如螺栓和销轴来连接。

一般情况下，如图1所示，自动扶梯或自动人行道的主传动通常包括一个驱动链轮1和分开设置的两个梯级链轮或踏板链轮2和3，驱动链轮1和梯级链轮或踏板链轮2用螺栓5(参见图2)和销进行连接、紧固，梯级链轮或踏板链轮2和3之间则通过轴4用螺栓和销进行连接、紧固。然而，由于驱动链轮和梯级链轮或踏板链轮间用连接螺栓和销作为连接元件，很有可能会出现由于这些连接元件的松动等原因而导致传动失效。

专利文献No.CN200720105238.6公开一种差速皮运机，其中，安装在下机架上的切断机构和安置在上机架中的输送带分别通过传动链条与同一台减速电机动力输出端的组合链轮连接；减速电机动力输出端的组合链轮通过传动链条与砧辊一端的链轮连接。但是该专利文献没有公开组合链轮的具体结构。

专利文献No.CN97115808.8公开一种用于中央或双中央刮板运输机的链条滚筒装置，它包括一个组合链轮(1)，其壳式链轮扇(1′，1″)在转动中锁定地连接于轴(2)。该专利文献在图8中公开单件式组合链轮，但显然这样的单件式组合链轮不适合用于自动扶梯技术领域。

专利文献No.CN201120242827.5公开了双排链轮式回转支承。但这种链轮不适用于自动扶梯技术领域。

专利文献No.CN200820033353.1公开粗纱机喂入系统的输入双排链轮。但是，其中的第一链轮和第二链轮通过螺栓连接。

专利文献No.CN200810120466.X公开一种双排链轮，用作传送运动的元件；包括链轮本体，齿体，轴孔；它是由45号钢经失蜡铸造基本成形。此发明以失蜡铸造代替用毛坯圆钢经切削加工的制造方法，切削量大大减少，降低产品成本；且此发明的工艺参数合理，合格率高，制得的产品质量完全能符合实际使用要求。正如在其说明书中记载：双排链轮因其传动力比单排链轮大得多而被广泛应用于传动装置中。由此可见，所述双排链轮驱动一根链条，因此，两个链轮完全一样。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种能够减少转动的链轮由于链轮之间连接部件松动等原因而导致传动失效的可能性且节约原材料用量的链轮组合。

为了实现上述目的，本发明提出组合式链轮，其包括第一链轮，所述第一链轮具有中心孔、轴套部、第一辐板部和第一齿圈，其特征在于：在所述第一辐板部上按圆周方向有规则地分布多个减重孔，因而在所述相邻的减重孔之间形成沿径向方向分布的辐条体；

所述第一齿圈具有至少一排第一齿体；

所述组合式链轮还包括第二链轮，所述第二链轮从所述第一链轮的本体材料直接形成，并且由所述第一链轮的辐条体的径向根部相对于所述第一链轮的主平面向外延伸；

所述第二链轮具有第二辐板部和第二齿圈；

所述第二齿圈与所述第一齿圈按所述主平面平行排列，并且所述第二齿圈具有至少一排第二齿体；

所述第一链轮的第一齿圈与所述第二链轮的第二齿圈相距一第一距离，使得安装在所述第一链轮上的第一链条与安装在所述第二链轮上的第二链条互不干涉地运动；

所述第一链轮和所述第二链轮因而构成一体式链轮。

由于取消了链轮之间的连接部件如连接螺栓和销，减少了转动的链轮由于连接部件的松动而导致传动失效的可能性。而且，取消了连接部件的链轮组合的整体重量大大降低，节约原材料的用量。

本发明还涉及自动扶梯或自动人行道，所述自动扶梯或自动人行道包括本文所述的组合式链轮，其中，所述第一链轮是驱动链轮，并且所述第二链轮是梯级链轮。

本发明的自动扶梯或自动人行道由于使用所述组合式链轮，运行更加安全、平稳且噪声小。

附图说明

参照附图，本发明的特征、优点和特性通过下文的具体实施方式的描述得以更好的理解，附图中：

图1是现有技术的组合式链轮的结构的立体示意图；

图2是现有技术的组合式链轮的径向剖面图；

图3是本发明的组合式链轮的局部立体示意图；

图4是本发明的组合式链轮的局部径向剖面图；

图5是本发明的组合式链轮安装在驱动轴上的径向剖面图；

在附图中，不同的元件使用不同的数字标记，相同的元件使用相同的数字标记，其中，

1     第一链轮

16    中心孔

17    轴套部

18    第一辐板部

19    第一齿圈

100   减重孔

180   辐条体

190   第一齿体

2     第二链轮

21    环形凹槽

28    第二辐板部

29    第二齿圈

200   孔腔

290   第二齿体

3     链轮

4     轴

5     螺栓

6     环形衬圈

61    唇缘体

并且，主平面是指链轮的圆平面或端平面；圆周方向是指以轴4的中心线上的点为圆心所画圆周线的方向；径向方向是指相应链轮的径向方向。

具体实施方式

参照图3，根据本发明的主要的具体实施方式，组合式链轮包括第一链轮1，所述第一链轮1具有中心孔16、轴套部17、第一辐板部18和第一齿圈19。

所述中心孔16可以与驱动轴形成紧配合，并通过键体-键槽方式连接来传递运动和动力。

有利地，如图5所示，所述中心孔16的直径远大于所述驱动轴4的直径，并且所述组合式链轮通过装配结构安装在所述驱动轴4上。所述装配结构如图5详细示出，当然，本领域技术人员能够适当采用其它合适的装配结构。本发明不涉及对装配结构改进的保护，因而不再对它详细描述。

所述轴套部17根据所述组合链轮在驱动轴上的安装方式而具有不同的结构。在通过键体-键槽的安装方式的情况下，所述轴套部17可以具有键槽。在使用如图5中所示的装配结构的情况下，所述轴套部17具有在圆周方向规则分布的螺纹孔。通过螺钉连接，所述组合式链轮牢固地安装在所述装配结构上，也就是所述驱动轴4上。

如图3和4所示，第一辐板部18连接在所述轴套部17和第一齿圈19之间，所述组合式链轮采用辐板式结构能有效减轻重量，同时，通过使用如图5所示的装配结构，所述组合式链轮的结构大为简化，重量大为减轻，非常有利于使用铸造方法来制造所述组合式链轮。

在所述第一辐板部18上按圆周方向有规则地分布多个减重孔100，因而在所述相邻的减重孔100之间形成沿径向方向分布的辐条体180。减重孔100的存在进一步减轻所述组合式链轮的重量，非常有利于精密铸造。当然，减重孔100的数量、大小、布置方式在能够保证所述组合式链轮的机械强度要求的前提下由本领域技术人员在具体实施中按技术要求选择。如图3所示，优选地，减重孔100布置在所述第一辐板部18的径向的外半部上，从而所述第一链轮1的整体机械强度得以保证，同时其重量有所减轻。这样的布置还进一步增大了组合式链轮安装在驱动轴上的安装空间，有利于安装的进行。

所述第一齿圈19具有至少一排第一齿体190、优选地具有双排第一齿体190，双排链轮因其传动力比单排链轮大得多而被广泛应用于传动装置中。当然，按照所传递的动力大小和链条的类型，所述第一齿圈19也可以具有三排或四排第一齿体190。

所述组合式链轮还包括第二链轮2，所述第二链轮2从所述第一链轮1的本体材料直接形成，并且由所述第一链轮1的辐条体180的径向根部相对于所述第一链轮1的主平面向外延伸。本发明的组合式链轮主要用于自动扶梯或自动人行道，正如图2所示的组合式链轮，由于两个链轮通过螺栓连接在一起，连接结构的存在必然增加组合式链轮的重量，同时所述螺栓连接结构也存在松动、剪切断裂等安全隐患。因此本发明申请的发明人构思出一体式链轮，在减轻所述组合式链轮的重量的同时，取消了螺栓连接结构，取得双重技术效果。如图3和4所示，所述第一链轮1和所述第二链轮2由相同的材料构成，在机械制造领域中，要实现所述第二链轮2从所述第一链轮1的本体材料直接形成的方法有多种，铸造和机械加工是最常用的制造方法。通过铸造方法，所述第一链轮1和所述第二链轮2在铸造坯腔中同时形成，所述第一链轮1和所述第二链轮2之间的连接就是它们的本体材料相互融合，不需要其它例如螺栓之类的机械连接件。类似地，通过对单件圆柱形坯料进行机械加工，本领域技术人员能够得到一体式链轮，所述第一链轮1和所述第二链轮2之间的连接就是它们原本一体的本体材料，不需要其它例如螺栓之类的机械连接件。另外，通过电子对焊技术方法，相同材料的所述第一链轮1和所述第二链轮2在连接界面处因强大电功率实现本体材料层面的融合，因而不需要其它例如螺栓之类的机械连接件。如图3所示，有利地，所述第二链轮2在所述第一链轮1的所述第一辐板部18中间部位形成，这样所述第二链轮2有足够的空间形成第二辐板部28和第二齿圈29，而且，在人体工程学上意义上，整个组合链轮整体上的较美观。这里主平面就是指所述第一链轮1的端面所在的平面、或者其中平面、圆周平面等大平面。如图3和4所示，所述减重孔100或辐条体180分布在所述第一辐板部18的径向外半部，因此所述辐条体180的径向根部就处在图4所示的第一辐板部18的中间圆部位，所述第二链轮2就从此处开始由所述第一链轮1的本体材料形成。

所述第二链轮2具有第二辐板部28和第二齿圈29，如图3和4所示，所述第二辐板部28具有圆锥台形状，其锥口径向向外扩大。所述第二齿圈29与所述第一齿圈19按所述主平面平行排列，并且所述第二齿圈具有至少一排第二齿体290。所述组合链轮安装在同一根驱动轴上，因此所述第一链轮1和所述第二链轮2旋转方向是相同的，它们的齿圈最好是平行的，这样在使用两条不同的链条传递运动时协调性能更好。所述第二链轮2同样可以具有双排第二齿体290，或者三排、四排第二齿体，可根据使用的链条和/或传递动力大小适当选择。

所述第一链轮1的第一齿圈19与所述第二链轮2的第二齿圈29相距一第一距离，使得安装在所述第一链轮1上的第一链条与安装在所述第二链轮2上的第二链条互不干涉地运动。显然的是，所述组合式链轮不同于整体铸造的双排链轮，因为双排链轮用于一根链条传递运动，其两排齿体相近较近。而本发明的组合式链轮用于两根不同链条的运动传递，因此，所述第一链轮1与所述第二链轮2要相隔足够的距离，使得两根链条的运动不会相互干涉。所述第一距离由本领技术人员按所述组合式链轮的规格、所用链条的规格、传递动力的大小等物理参数通过工程计算来确定。

如图3和4具体举例所示，所述第一链轮1和所述第二链轮2由此构成一体式链轮。并且可以看出，所述第一链轮1和所述第二链轮2共用同一个中心孔16和轴套部17。可选地，所述轴套部17没有超出所述第二链轮2的根部，也就是没有超出所述第一链轮1和所述第二链轮2的连接界面。

根据本发明的所述的组合式链轮的第一实施变型，如图4和图5所示，在所述第一链轮1和所述第二链轮2的连接部位处形成有环形凹槽21；并且在所述圆环形凹槽中安设有减震吸音的环形衬圈6，其中，所述衬圈具有环形的唇缘体61，所述唇缘体61径向向外延伸，并高出所述第二齿体的齿槽底部一确定的第二距离，使得链条在所述齿槽中先与所述唇缘体接触，在所述唇缘体变形后，所述链条滚子再与所述齿槽啮合，从而降低链轮与链条啮合时的震动与噪音。当然，与所述唇缘体接触的也可以是相应链条的侧板，也可以是链条的滚子的一部分。至于所述第二距离如何确定，本领域技术人员根据组合式链轮的规格、齿槽和齿体的形状来确定，例如，对于较宽的齿槽，所述唇缘体可以高出齿槽底部较大的距离；对于较窄的齿槽，所述唇缘体可以高出齿槽底部较小的距离。对于传输较大动力的所述第二链轮2，所述唇缘体可以高出齿槽底部较大的距离，并且所述唇缘体的厚度可以较厚。清楚的是，所述确定的距离可以通过工程力学计算得到。所述衬圈可以由弹性体材料例如合成橡胶或天然橡胶制成。

优选地，如图3所示，所述第一齿圈19具有两排第一齿体190，并且所述第二齿圈具有一排第二齿体290。组合式链轮的这一实施例非常适合用于自动扶梯，如图1所示，所述第一链轮1作为驱动链轮，而所述第二链轮2用作梯级链轮或踏板链轮。梯级链轮由于在自动扶梯中成对出现，因此，每个梯级链轮具有一排齿体，能够承受所需的牵引力的作用。

有利地，所述第一链轮1和所述第二链轮2具有不同的半径。如图3和4所示，所述第一链轮1的直径稍大于第二链轮的直径。直径大小的设定主要根据组合式链轮的使用场合、链条的类型、传递动力的大小等物理条件来确定。

作为变型，所述第一齿圈19和所述第二齿圈具有不同数目的齿体。

根据本发明的所述的组合式链轮的第二实施变型，所述第一齿体190和/或所述第二齿体290的齿面为阿基米德螺线形。通过使用呈阿基米德螺线形的链齿体，增加了自动扶梯链轮的接触强度，同时自动扶梯链轮的传动平稳性也比较好，噪音也比较低。这是本发明为减震降噪音进行的进一步改进。

根据本发明的所述的组合式链轮的第三实施变型，所述第二链轮2在其第二辐板部28具有按圆周方向有规则地分布的多个孔腔200，并且所述孔腔200用于安装并支承减噪降振的垫块(图中未示出)。参照图3，所述垫块充满所述孔腔200，并能够卡扣在所述孔腔200中，所述垫块由吸震性能高的材料、例如多孔性材料构成。本发明因此再进一步减小了震动和噪音。同理，所述减重孔100中也可安装这样的减噪降振的垫块。

作为有利的实施变型，所述组合式链轮通过铸造方法、优选地通过精密铸造方法、更为优选地通过失蜡铸造方法一体成型。铸造而成的组合式链轮可以通过精加工进一步地获得所需要求的精度。

至于组合式链轮使用的材质，要根据其制造方法来选用不现的材料。由于本发明材料用量得到很大改进，本发明的组合式链轮特别适当通过铸造方法来制造，因此可以使用性能优良的合金材料例如合金钢来铸造。在使用机械加工方法制造的情况下，所述组合式链轮可选用加工性能好的高强度材料例如碳钢、合金调质钢，优选地，选用45号钢、硅锰钼钨钒钢、例如37SiMn2MoWVA。

本发明还涉及自动扶梯或自动人行道，其包括根据上述的组合式链轮，其中，所述第一链轮1用作驱动链轮，并且所述第二链轮2用作梯级链轮。所述梯级链轮上配合有梯级链条，所述梯级链轮的直径可以较大。采用大直径的梯级链轮，使得梯级链轮与梯级链条的接触面积增大，从而增大梯级链条的受力，稳定梯级踏板的传动。自动扶梯的物理结构见于诸多专利文献、例如CN200520140561.8，这里不再详述。

本发明的自动扶梯或自动人行道的链轮组合的优点在于：

1)减少了转动的链轮由于连接元件的松动而导致传动失效的可能性从而使自动扶梯或自动人行道运行更平稳和安全；

2)降低链轮组合整体重量，节约原材料的用量；

3)使用减震吸音装置，降低运行震动和噪声；

4)驱动链轮采用双排链轮结构，增强载荷，使各齿受力均匀。

以上详细描述了本发明的优选的具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.组合式链轮，其包括第一链轮(1)，所述第一链轮(1)具有中心孔(16)、轴套部(17)、第一辐板部(18)和第一齿圈(19)，其特征在于：在所述第一辐板部上按圆周方向有规则地分布多个减重孔(100)，因而在所述相邻的减重孔之间形成沿径向方向分布的辐条体(180)；

所述第一齿圈(19)具有至少一排第一齿体(190)；

所述组合式链轮还包括第二链轮(2)，所述第二链轮(2)从所述第一链轮(1)的本体材料直接形成，并且由所述第一链轮(1)的辐条体(180)的径向根部相对于所述第一链轮(1)的主平面向外延伸；

所述第二链轮(2)具有第二辐板部(28)和第二齿圈(29)；

所述第二齿圈(29)与所述第一齿圈(19)按所述主平面平行排列，并且所述第二齿圈具有至少一排第二齿体(290)；

所述第一链轮(1)的第一齿圈(19)与所述第二链轮(2)的第二齿圈(29)相距一第一距离，使得安装在所述第一链轮(1)上的第一链条与安装在所述第二链轮(2)上的第二链条互不干涉地运动；

所述第一链轮(1)和所述第二链轮(2)因而构成一体式链轮。

2.根据权利要求1所述的组合式链轮，其特征在于：在所述第一链轮(1)和所述第二链轮(2)的连接部位处形成有环形凹槽(21)；并且在所述环形凹槽(21)中安设有环形的减震吸音的衬圈(6)，其中，所述衬圈具有环形的唇缘体(61)，所述唇缘体(61)径向向外延伸，并高出所述第二齿体的齿槽底部一确定的第二距离，使得链条在所述齿槽中先与所述唇缘体(61)接触，在所述唇缘体(61)变形后，所述链条滚子再与所述齿槽啮合，从而降低链轮与链条啮合时的震动与噪音。

3.根据权利要求1所述的组合式链轮，其特征在于：所述第一齿圈(19)具有两排第一齿体(190)，并且所述第二齿圈具有一排第二齿体(290)。

4.根据权利要求1所述的组合式链轮，其特征在于：所述第一链轮(1)和所述第二链轮(2)具有不同的半径。

5.根据权利要求1所述的组合式链轮，其特征在于：所述第一齿圈(19)和所述第二齿圈具有不同数目的齿体。

6.根据权利要求1所述的组合式链轮，其特征在于：所述第一齿体(190)和/或所述第二齿体(290)的齿面为阿基米德螺线形。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合式链轮，其特征在于：所述第二链轮(2)在其第二辐板部(28)具有按圆周方向有规则地分布的多个孔腔(100)，并且所述孔腔用于安装并支承减噪降振的垫块。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的组合式链轮，其特征在于：所述组合式链轮通过铸造方法、优选地通过精密铸造方法、更为优选地通过失蜡铸造方法一体成型。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的组合式链轮，其特征在于：所述组合式链轮由高强度材料、优选地高碳钢、更为优选地合金钢制成。

10.自动扶梯或自动人行道，其特征在于，所述自动扶梯或自动人行道包括根据权利要求1至9中任一项所述的组合式链轮，其中，所述第一链轮(1)是驱动链轮，并且所述第二链轮(2)是梯级链轮。

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