CN104163378B - 标准模块化组合导轨的旋转输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：它包括支架、安装于步行阶梯侧壁沿其盘旋方向分布的导向装置以及动力装置，导向装置内置与动力装置连接配合的齿条导轨，该齿条导轨外围安装用于运送人或物的承载悬挂装置，动力装置中设置有传动机构与该齿条导轨的齿牙啮合连接。本发明用途广泛，可作为简易载人载货电梯，能够以低成本替代方式解决目前普遍难以实现的机器人上楼梯难题，为老人、残疾人以及病人的生活提供方便，设计、生产、安装简单，安全性高。

Description

标准模块化组合导轨的旋转输送系统

技术领域

本发明涉及电梯设备技术领域，特别是涉及一种能解决人们上下楼梯或物品上下输送的电动输送系统。

背景技术

目前，由于成本及安装复杂的原因，电梯很难在现有的民房楼梯间、自然景点步行梯道、自然坡地等多种平地或曲折复杂地形条件下使用。如底层建筑特别是楼层在八层以下的楼房都没有配置电梯，居民只能通过楼梯徒步上下楼。对于老人、孕妇、残疾人和病人等行动不便的群体来说，对其生活造成极大的不便。因此，近年来，一些如上海、广州、深圳等大中城市的一些有一定楼龄的小区，高层业主都纷纷提出要对楼房进行改造，加装升降式的电梯结构，但是，从提案到真正能够实施通过的过程是非常艰难的。原因是它不仅需要消耗大量的人力、物力，而且由于电梯的加装往往会影响到部分低层业主的采光，并且对会对其房屋带来一定的贬值，对其经济利益带来一定程度的损害，因此，低层业主通常都会提出反对的意见，造成旧楼加装电梯的过程一波三折，并且经常会伴随流血事件的发生。2012年，广州市政府就此问题专门出台了《广州市既有住宅增设电梯试行办法》，《试行办法》规定既有住宅增设电梯的意向和建筑设计方案应当经专有部分占建筑物总面积2/3以上的业主且占总人数2/3以上业主同意。实际操作中，越是层数多的旧楼（如楼高达到八九层的），通过改造意向的比率就越高，因为高层业主所占比例高。在加装电梯过程中，由于三楼以下业主往往不愿意出钱，高层业主便与其进行经济上的切割。切割的办法有好几种，一是低层业主出少量的钱，可以使用电梯；二是低层业主不出钱，加装电梯后不在低层设出口，或者电梯凭卡使用，不出钱的低层业主就没有电梯卡。它对破解旧楼加装电梯的困局起到了积极的推动作用，然而令人始料未及的是，《试行办法》推行以来，因旧楼加装电梯而起的邻里纠纷、官司依然层出不穷。在2014年的7月30日，广州市政协委员韩志鹏更是专门为此向广州市政协提交了《旧楼加装电梯亟需补偿参考标准》提案。

归根到底，之所以旧楼加装电梯举步维艰，都是由于目前要加装的电梯存在着的造价过高，并且体积大，容易影响采光等问题，若能克服以上的问题，那么，无需政府过多的参与，也能有效推进旧楼加装电梯工程的实施。为此，如何研究出一种适用范围广，安装方便，成本低的能解决人们上下楼梯或物品上下输送的问题的输送系统已成为人们值得探讨的课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单、成本低、控制精度高、安全可靠，而且能在如步行阶梯（民房楼梯间、自然景点步行梯道）、自然坡地等多种平地或曲折复杂地形条件实现人或物的电梯运送的标准模块化组合导轨的旋转输送系统。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：它包括支架、安装于步行阶梯侧壁沿其盘旋方向分布的导向装置以及动力装置，导向装置内置与动力装置连接配合的齿条导轨，支架包括导轨固定支架和驱动机构支架，齿条导轨通过紧固螺钉以及垫片固定于该导轨固定支架上，导轨固定支架表面设置有辅助导轨，该辅助导轨与齿条导轨相互平行；该齿条导轨上活动安装用于运送人或物的承载悬挂装置，动力装置中设置有传动机构与该齿条导轨的齿牙啮合连接；齿条导轨和辅助导轨分别由若干标准化的轨道组件拼接而成，该标准化的轨道组件包括直线型导轨杆件和与直线型导轨杆件组装配合的中间有弧形过渡的L型导轨杆件、弧型导轨杆件和S型导轨杆件中的一种或几种，相邻两导轨杆件之间使用搭条加固，并增加铜质导线连接。

作为上述技术方案的进一步说明，所述齿条导轨和辅助导轨采用的轨道组件拼接方式包括两条相互垂直的直线型导轨杆件与中间有弧形过渡的L型导轨杆件的连接配合，形成90度的转折导轨；

和/或两条平行设置的直线型导轨杆件与弧型导轨杆件的组装配合，形成U型的回转导轨；

和/或直线型导轨杆件与S型导轨杆件的连接配合，形成S型的回旋结构；

以及两条直线型导轨杆件接驳连接配合。

所述承载悬挂装置固定于驱动机构支架上，该承载悬挂装置包括承载悬挂支架以及将其连接于驱动机构支架上的螺杆平衡系统，螺杆平衡系统包括平衡调节伺服电机以及嵌于承载悬挂支架端部的螺杆，螺杆上套接有齿轮螺母，伺服电机通过齿轮与该齿轮螺母啮合传动。

所述承载悬挂装置上设置有防坠落装置、手动刹车系统以及控制面板，防坠落装置包括限速器以及安全钳，限速器连接控制面板的电子控制电路。

所述动力装置固定连接于驱动机构架上，该驱动机构架分别与辅助导轨、齿条导轨活动连接。

所述驱动机构架的横截面呈L型，该L型驱动机构架的上部向外延伸为折弯状并固定有承重滚轮与齿条导轨滚动连接；所述L型驱动机构架的下部水平设置有与其横向部平行的支撑架，该支撑架上设置有承重滚轮与辅助导轨滚动连接。

所述动力装置还包括伺服电机与减速箱，该减速箱的输出端连接传动机构。

所述传动机构采用齿轮机构或蜗轮蜗杆机构。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明采用双轨道的形式将承载悬挂装置安装到墙面或固定桩柱上，适用于如步行阶梯（民房楼梯间、自然景点步行梯道）、自然坡地等多种平地或曲折复杂地形条件，可以替代电梯、缆车，特别是解决了底层建筑没有电梯通道，无法实现电梯载人或物的问题，为老人、残疾人及病人上下楼提供了前所未有的方便。

2、本发明合理设计伺服电机功率、力矩和齿条齿轮形状与尺寸，可以获得理想的最远行程、承载能力、爬坡能力与运行速度，经过实物测试，坡度可以接近乃至达到90度。

3、采用标准化模块组合轨道，根据环境需要，可以按照所经不同路段的长度、坡度及方向，选择合理的标准化轨道组件组合和安装点以及导轨固定支架的悬臂长度与垫片厚度，就能够满足一般情况下复杂路径的要求，组合安装方便。

4、批量加工降低成本，设计、生产、安装简单，安全性高，表现为具有离地面距离任意选择、防坠落机构、安全电压供电、自动平衡系统、手动刹车系统等。

5、速度可调，可实现随时上下车；承载人（物）下车后，中心控制单元可以通过无线网络会根据传感器信息或停留时间自动调度；无线通讯连接传送主件与各停靠点控制面板、部署维护简单。

6、用途广泛：简易载人载货电梯（不破坏结构，步行楼梯加装、自然景点），机器设备的自动运载工具（通过增加传感器装置、无线通讯功能单元，配合简单的机械装置就可以实现机器设备/机器人自动上下，或本装置自动携带/释放运载物，能够以低成本替代方式解决目前普遍难以实现的机器人上楼梯难题）。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为标准化模块组合轨道组装结构示意图；

图4为标准化模块组合轨道组装结构示意图；

图5为标准化模块组合轨道组装结构示意图。

附图标记说明：1-支架1-1-导轨固定支架1-2-驱动机构支架2-导向装置3-动力装置3-1-伺服电机3-2-减速箱4-齿条导轨4-1-紧固螺钉4-2-垫片5-承载悬挂装置5-1-承载悬挂支架5-2-螺杆平衡系统5-21-平衡调节伺服电机5-22-螺杆5-23-齿轮螺母6-传动机构7-辅助导轨8-标准化轨道组件8-1-直线型导轨杆件8-2-L型导轨杆件8-3-弧型导轨杆件8-4-S型导轨杆件9-承重滚轮10-支撑架11-挡板。

具体实施方式

本发明是在不破坏建筑本身结构、自然景点等的前提下，安装于墙面，或与固定桩柱结合，适合如步行阶梯（民房楼梯间、自然景点步行梯道）、自然坡地等多种平地或曲折复杂地形条件，可以替代电梯、缆车，甚至作为机器设备的自动运载工具，其实现方式是通过设置传感器装置、无线通讯功能单元，配合简单的机械装置就可以实现机器设备/机器人自动上下、自动携带/释放运载物，能够以低成本替代方式解决目前普遍难以实现的机器人上楼梯难题，这是目前市场上出现的各种电梯所不能比拟的。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详述。

如图1-图5所示，本发明一种标准模块化组合导轨的旋转输送系统，它包括支架1、安装于步行阶梯侧壁沿其盘旋方向分布的导向装置2以及动力装置3，导向装置2内置与动力装置3连接配合的齿条导轨4，该齿条导轨4外围安装用于运送人或物的承载悬挂装置5，动力装置3中设置有传动机构6与该齿条导轨4的齿牙啮合连接。其中，支架1包括导轨固定支架1-1和驱动机构支架1-2，齿条导轨4通过紧固螺钉4-1以及垫片4-2固定于该导轨固定支架1-1上，导轨固定支架1-1表面设置有辅助导轨7，该辅助导轨7与齿条导轨4相互平行，辅助导轨7与齿条导轨4分别由若干标准化轨道组件8拼接而成，导轨杆件之间使用搭条加固、焊接，并增加铜质导线连接，增强导电性。该标准化轨道组件8包括直线型导轨杆件8-1和与直线型导轨杆件8-1组装配合的中间有弧形过渡的L型导轨杆件8-2、弧型导轨杆件8-3和S型导轨杆件8-4中的一种或几种，如图3所示，是两条相互垂直的直线型导轨杆件与中间有弧形过渡的L型导轨杆件的连接配合，形成90度的转折导轨，该结构一般是在相邻的两面墙壁转折位置使用；如图4所示，是两条平行设置的直线型导轨杆件与弧型导轨杆件的组装配合，形成U型的回转导轨，该结构一般是在楼梯转弯地方使用；如图5所示，是一条直线型导轨杆件与S型导轨杆件的连接配合，形成S型的回旋结构，该结构一般是在墙壁有凸位的地方使用。以及两条直线型导轨杆件接驳连接配合，用于延长由于直线型导轨杆件的长度。本发明都是采用标准的模块化组件现场组装，最大的好处是：1、生产加工时，可以大规模生产，大幅度降低生产成本、安装成本和使用成本；2、运输方便，拼装工艺简单，安装效率高，从而大大减少了改造旧楼的工时，以免给居民带来不便，最大限度的减少旧楼加装电梯对周围环境造成的影响，对促进旧楼加装电梯工程的推广有极大的推进作用。

所述承载悬挂装置5固定于驱动机构支架1-2上，该承载悬挂装置5包括承载悬挂支架5-1以及将其连接于驱动机构支架上的螺杆平衡系统5-2。螺杆平衡系统5-2包括平衡调节伺服电机5-21以及嵌于承载悬挂支架端部的螺杆5-22，螺杆5-22上套接有齿轮螺母5-23，伺服电机5-21通过齿轮与该齿轮螺母5-23啮合传动。所述承载悬挂装置5上还设置有防坠落装置、手动刹车系统以及控制面板，防坠落装置包括限速器以及安全钳，限速器连接控制面板的电子控制电路。

驱动机构架1-2的横截面呈L型，该L型驱动机构架的上部向外延伸为折弯状并固定有承重滚轮9与齿条导轨4滚动连接；所述L型驱动机构架的下部水平设置有与其横向部平行的支撑架10，该支撑架10上设置有承重滚轮9与辅助导轨7滚动连接。支撑架表面垂直设置有与L型驱动机构架的上部折弯部对应的挡板11，防止承重滚轮与齿条导轨发生偏移、甚至脱轨现象。另外，动力装置3还包括伺服电机3-1与减速箱3-2，该伺服电机3-1的控制端外接中心控制单元，该中心控制单元可以通过无线网络会根据传感器信息或停留时间自动调度。减速箱3-2固定连接于挡板上，使动力装置与传送物一起移动，该减速箱的输出端连接传动机构，传动机构一般采用齿轮机构或蜗轮蜗杆机构。

使用过程中，人或（物）上车后，按压控制面板上的按钮，输出信号给控制主电机开关的中心控制单元，使其电源接通并沿齿条导轨方向移动，其间，人们可以通过手动刹车系统应对突发情况；承载人（物）下车后，中心控制单元可以通过无线网络会根据传感器信息或停留时间自动调度。

如以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，所述齿轮导轨侧方还可以贴嵌电缆传输电力，但电缆与导轨之间必须绝缘。正是由于导轨之间或导轨与电缆之间都需要绝缘，二者之间产生的电容和电感可能会影响伺服电机的工作，必要时应该增加必要的滤波电路稳定电机和控制电路工作电压。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：它包括支架、安装于步行阶梯侧壁沿其盘旋方向分布的导向装置以及动力装置，导向装置内置与动力装置连接配合的齿条导轨，支架包括导轨固定支架和驱动机构支架，齿条导轨通过紧固螺钉以及垫片固定于该导轨固定支架上，导轨固定支架表面设置有辅助导轨，该辅助导轨与齿条导轨相互平行；该齿条导轨上活动安装用于运送人或物的承载悬挂装置，动力装置中设置有传动机构与该齿条导轨的齿牙啮合连接；齿条导轨和辅助导轨分别由若干标准化的轨道组件拼接而成，该标准化的轨道组件包括直线型导轨杆件和与直线型导轨杆件组装配合的中间有弧形过渡的L型导轨杆件、弧型导轨杆件和S型导轨杆件中的一种或几种，相邻两导轨杆件之间使用搭条加固，并设置铜质导线连接；齿条导轨和辅助导轨采用的轨道组件拼接方式包括两条相互垂直的直线型导轨杆件与中间有弧形过渡的L型导轨杆件的连接配合，形成90度的转折导轨；和/或两条平行设置的直线型导轨杆件与弧型导轨杆件的组装配合，形成U型的回转导轨；和/或直线型导轨杆件与S型导轨杆件的连接配合，形成S型的回旋结构；以及两条直线型导轨杆件接驳连接配合；

所述驱动机构支架的横截面呈L型，该L型驱动机构支架的上部向外延伸为折弯状并固定有承重滚轮与齿条导轨滚动连接；所述L型驱动机构支架的下部水平设置有与其横向部平行的支撑架，该支撑架上设置有承重滚轮与辅助导轨滚动连接；支撑架表面垂直设置有与L型驱动机构支架的上部折弯部对应的挡板；

动力装置还包括伺服电机与减速箱，该减速箱的输出端连接传动机构，伺服电机的控制端外接中心控制单元，该中心控制单元通过无线网络根据传感器信息或停留时间自动调度，减速箱固定连接于挡板上，使动力装置与传送物一起移动，该减速箱的输出端连接传动机构。

2.根据权利要求1所述的标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：所述承载悬挂装置固定于驱动机构支架上，该承载悬挂装置包括承载悬挂支架以及将其连接于驱动机构支架上的螺杆平衡系统，螺杆平衡系统包括平衡调节伺服电机以及嵌于承载悬挂支架端部的螺杆，螺杆上套接有齿轮螺母，伺服电机通过齿轮与该齿轮螺母啮合传动。

3.根据权利要求1或2所述的标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：所述承载悬挂装置上设置有防坠落装置、手动刹车系统以及控制面板，防坠落装置包括限速器以及安全钳，限速器连接控制面板的电子控制电路。

4.根据权利要求1所述的标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：所述动力装置固定连接于驱动机构支架上，该驱动机构支架分别与辅助导轨、齿条导轨活动连接。

5.根据权利要求1所述的标准模块化组合导轨的旋转输送系统，其特征在于：所述传动机构采用齿轮机构或蜗轮蜗杆机构。