CN104555684A - 一种自动扶梯或自动人行道及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯或自动人行道的驱动装置，包括依次传动的电动机、减速机构和驱动主轴，所述减速机构按照传动次序依次分为：输入段，与电动机传动连接；过渡段，采用内外齿圈结构，通过内齿与输入段传动连接；输出段，传动连接在驱动主轴和内外齿圈的外齿之间，且与内外齿圈构成共面的齿轮组。本发明还公开了一种自动扶梯或自动人行道。本发明提供的技术方案中避免采用传统的链轮传动，取而代之采用齿轮传动，同时减速机构直接联接驱动主轴输出，避免采用锥齿轮传动，不但可克服传统驱动装置的不安全因素，而且结构紧凑，工艺更优，传动效率更高，性能更安全可靠。

Description

一种自动扶梯或自动人行道及其驱动装置

技术领域

本发明属于自动扶梯或自动人行道设计技术领域，具体是涉及一种自动扶梯或自动人行道及其驱动装置。

背景技术

传统的自动扶梯或自动人行道广泛采用的驱动装置，如图1示：驱动装置由主机、主驱动链轮A1、传动链条A2、大链轮A3、驱动主轴及扶梯桁架系统A4等组成。其中主机的减速机广泛采用蜗轮蜗杆传动等，后由安装在驱动主机上主驱动链轮A1经传动链条A2链传动连接驱动主轴上的大链轮A3，大链轮A3与驱动主轴紧固联接，从而实现系统驱动。以上传统的驱动装置中，均含有链传动，总传动效率较低，且系统链传动中链条存在润滑等维护不便，工况环境恶劣，容易发生传动链条松脱或断裂等安全风险。

为克服传统驱动装置中效率低及链传动的安全风险等，目前已知有以下两种新型驱动装置：

(一)其驱动主机的减速传动机构如图2所示意，减速传动部分由传动轴及联轴器B2联接减速机B1和减速机B3组成，其中减速机B1采用平行轴齿轮与行星齿轮的两级复合传动，减速机B3采用一锥齿轮传动，输出由减速机B3输出端直接联接驱动主轴B4，详细见专利文献CN201120144028.4，CN201210248671.0等所述。该驱动装置没有链传动，可克服传统驱动装置的缺点及安全风险，但为替换链传动而采用较长距离的传动轴及联轴器Ⅱ及锥齿轮转动(减速机Ⅲ)，导致加工与装配工艺较复杂。同时，整体结构相对复杂，安装空间较大，要求桁架及系统安装空间须增大。因此，与传统驱动装置相比，结构复杂，成本高，也不适用于传统的旧驱动装置的改造更新。

(二)其驱动主机的减速传动机构见图3所示，由减速机构箱体①、 内置的平行布置的传动齿轮系②及轴承组等组成，采用多级斜齿轮或直齿轮传动由输出端直接联接驱动主轴③，此类传动装置也可参见专利CN201080032334等所述的传动结构。此类驱动装置相比驱动装置(一)，结构更简单紧凑，节省空间，但缺点也十分明显。在自动扶梯或自动人行道的驱动装置及系统中，因对应的安装空间狭小的限制，则该驱动装置中减速传动机构的宽度须窄薄，宽度在100cm左右。如图3可知，在窄薄的宽度空间中须平行两排传动齿轮组、轴承及箱体等结构，则该齿轮相比常规齿轮结构宽度太薄；同理，箱体结构壁厚的结构设计也有局限，但系统驱动转矩大则齿轮及箱体结构等受力大。所以，此类装置中齿轮、轴承及箱体等制造工艺要求高。特别是大功率大提升高度的自动扶梯或自动人行道驱动装置，其结构强度及寿命等不能满足，运行噪声与振动也不能保证。

发明内容

本发明提供了一种自动扶梯或自动人行道的驱动装置，减速传动中避免采用链传动和较长距离的轴传动，而采用齿轮传动输出直接联接驱动主轴，保证输出段和过渡段构成共面的齿轮组，结构紧凑，运行效率高，强度及寿命等性能更可靠，且对齿轮、轴承及箱体等制造工艺无特殊要求。

一种自动扶梯或自动人行道的驱动装置，包括依次传动的电动机、减速机构和驱动主轴，所述减速机构按照传动次序依次分为：

输入段，与电动机传动连接；

过渡段，采用内外齿圈结构，通过内齿与输入段传动连接；

输出段，传动连接在驱动主轴和内外齿圈的外齿之间，且与内外齿圈构成共面的齿轮组。

作为优选，所述输出段为同轴固定在驱动主轴端部的输出齿轮，该输出齿轮与所述内外齿圈的外齿啮合。通过输出齿轮，实现对驱动主轴的驱动。

作为优选，所述输入段包括：通过联轴器与电动机主轴相连的行星减速机构；安装在行星减速机构的输出轴上的主动齿轮，该主动齿轮与所述内外齿圈的内齿相啮合。采用该技术方案，行星减速机构的采用，提高了 减速机构的控制精度和传动能力，适于需要较高传动比的使用场合。

作为优选，所述输入段包括通过联轴器与电动机主轴相连的主动齿轮，该主动齿轮与所述内外齿圈的内齿相啮合。该技术方案整体结构简单，安装布置方便，比较适用于低传动比的使用场合。

作为优选，所述输入段包括：通过联轴器与电动机主轴相连的减速齿轮副；安装在减速齿轮副的输出轴上的主动齿轮，该主动齿轮与所述内外齿圈的内齿相啮合。通过减速齿轮副，可得到更优的传动，满足各种场合的需求。

作为进一步优选，所述减速齿轮副为共面啮合的齿轮副。所述齿轮副中其中一个齿轮与主动齿轮同轴传动。该技术方案同样适用于需要较高传动比的使用场合。

除以上几种优选的方案，现有技术人员可根据需要，也可采用一级或多级行星传动输入的结构或是平行轴和行星齿轮等其它复合传动输入结构。

作为优选，所述电动机以及减速机构为对称布置的两套，分别连接至所述驱动主轴的其中一端。采用该技术方案，可实现对驱动主轴的双驱动，适用于大功率大提升高度等自动扶梯或自动人行道驱动装置。

本发明还提供了一种自动扶梯或自动人行道，包括桁架、沿桁架循环运行的梯级链、受梯级链牵引的多块梳齿板，桁架上安装有上述任一方案所述的驱动装置，所述驱动装置的驱动主轴上固定有与梯级链配合的链轮。

作为优选，所述链轮与桁架之间为安装间隙，所述驱动装置的减速机构中，输出段与一部分过渡段处在该安装间隙内，输入段与另一部分过渡段处在该安装间隙外部。采用该技术方案，可充分利用安装间隙，提高自动扶梯或自动人行道的结构紧凑性。

作为优选，所述电动机也处在安装间隙外部，其电动机主轴与驱动主轴相互平行。驱动装置及减速机结构可按需求呈或形布置，使驱动装置在桁架系统中窄薄空间内安装且与梳齿板、梯级链及桁架等无干涉。作为优选，减速机构中所有传动部件的转轴均与驱动主轴相互平行。

综上所述，本发明提供的技术方案中避免采用传统的链轮传动，取而代之采用齿轮传动，同时减速机构直接联接驱动主轴输出，避免采用锥齿轮传动，不但可克服传统驱动装置的不安全因素，而且结构紧凑，工艺更优，传动效率更高，性能更安全可靠。

另外，在同样宽度空间内，本方案采用齿轮、箱体及轴承结构布置更优化，避免采用过薄的齿轮、过薄的轴承及过薄的箱体壁厚等非常规结构，工艺性能更好，满足低振动、低噪声、大转矩、高可靠性等以及更大功率需求的驱动装置的使用要求。

附图说明

图1为现有技术中采用链轮传动的驱动装置的结构示意图。

图2为现有技术中采用锥齿轮传动的驱动装置的结构示意图。

图3为现有技术中采用多级平行轴齿轮传动的驱动装置的结构示意图。

图4为本发明的自动扶梯或自动人行道的驱动装置的装配结构示意图。

图5为图4所示驱动装置的结构示意图。

图6为图4所示驱动装置中齿圈的结构示意图。

图7为图4所示驱动装置中输出齿轮和驱动主轴的装配结构示意图。

图8为本发明的自动扶梯或自动人行道的驱动装置的另一种结构示意图。

图9为本发明的自动扶梯或自动人行道的驱动装置的第三种结构示意图。

图10为本发明的自动扶梯或自动人行道的驱动装置的第四种结构示意图。

上述附图中：

1、电动机；101、惯性飞轮；102、安装支架；2、联轴器；3、制动器；301、制动轮；4、减速机构；401、输出齿轮；402、齿圈；403、主动齿轮；404、从动齿轮；405、齿轮；406、行星轮；407、太阳轮；408、 行星架；421、内齿；422、外齿；423、齿轮轴；5、驱动主轴；6、梯级链7、桁架。

具体实施方式

下面结合上附图进一步说明本发明实施方式及工作原理。

本发明提供的技术方案，如图4和图5所示：一种自动扶梯或自动人行道驱动装置，包括电动机1、联轴器2、制动器3、减速机构4及驱动主轴5等。

电动机1作为本发明驱动装置的动力源，可采用永磁同步电动机、异步电动或其它电动机为动力源，电动机轴后端可配置惯性飞轮101可兼做盘车手轮。电动机1的主轴采用扰性联轴器2与减速机构4中的输入轴联接，经前安装支架102固定联接于减速机构4上，驱动减速机构4，经减速机多级减速传动。

同时，电动机1与减速机构4间布置制动器3，其中制动器3安装在电动机的前安装支架102上，制动器3的制动轮301紧固联接于减速机构4的输入轴上。 

减速机构4的箱体外形呈形或形布置，使驱动装置在桁架系统中窄薄空间内安装且与梳齿板及梯级链6及桁架7等无干涉，同时可保证减速机箱体内齿轮组、轴承等结构有足够的布置空间。减速机构4的箱体内中布置多级传动齿轮，可采用斜齿、直齿或其他齿形齿轮。

如图4、图5和图6所示减速机构按照传动次序依次分为：输入段、过渡段和输出段，输入段与电动机1传动连接；过渡段采用内外齿圈结构的齿圈402，通过内齿421与输入段传动连接，齿圈402上布置有内齿421、外齿422；输出段传动连接在驱动主轴5和齿圈402的外齿422之间，且与齿圈402构成共面的齿轮组。

齿圈402中，内齿421和外齿422可按实际使用要求设计成一体结构，也可以设计成其它结构方式，如：采用具有内齿的内齿圈和具有外齿的外齿圈镶嵌式结构等。同理，齿轮轴423与齿圈402也可以依实际使用要求设计成如图5键联接方式，也可以设计成整体结构，如：内齿421、外齿 422和齿轮轴423经过锻造成一体后加工而成等等。

输入段的结构根据实际使用场合不同，可选用不同的结构：

第一种技术方案：

如图4、图5和6所示，电动机1的主轴通过联轴器2与一级减速齿轮副相连，一级减速齿轮副包括与电动机1主轴同轴的齿轮405、以及与主动齿轮403同轴联接的从动齿轮404；主动齿轮403与齿圈402上内齿421啮合，齿圈402上的外齿422与输出齿轮401啮合。上述各齿轮与轴设计成一体或紧固联接于轮轴上，轴端布置有轴承安装在减速机构4的箱体上，如图5。减速机构输出经输出齿轮401轴孔与驱动主轴5紧固联接，实现驱动系统运行。

如图7所示，驱动主轴5和输出齿轮401同轴固定。输出齿轮401上设有同轴齿轮轴孔，该轴孔内壁设有成120°布置的2键，通过上述2个键实现与驱动主轴5的轴端的键联接传动，同样也可采用其他方式的紧固联接传动。

该技术方案中，第一级平行轴外啮合齿轮副(由齿轮405和从动齿轮404组成)减速传动，经第二级内啮合齿轮副(由主动齿轮403和齿圈402上内齿421组成)，再经第三级平行轴外啮合齿轮副(由齿圈402上外齿422和输出齿轮401组成)后，实现减速传动输出。经输出齿轮401联接驱动主轴5，从而实现动力传动均为齿轮传动后直接驱动系统驱动主轴5的运转。

上述第一种技术方案，与图2所示的现有技术方案相比，驱动装置中的减速机构4传动机构不是由减速机B1、传动轴及联轴器B2和减速机B3相对独立三部分联接组成，而是采用呈形一体化设计，减速传动齿轮部件等均布置在形减速箱体内。所以，本驱动装置相比图2所示技术方案，结构更紧凑，安装维护更方便。

上述第一种技术方案，与图3所示技术方案相比，驱动装置中的减速机构4整体结构采用呈形一体化设计，可充分利用有限空间利于优化齿轮传动结构布置。同时本技术方案因采用齿圈402(结构见图5)，传动齿轮只需呈“一排”布置，不同于图3中须“两排”布置。所以，在 同样宽度空间内，本方案采用齿轮、箱体及轴承结构布置更优化，避免采用过薄的齿轮、过薄的轴承及过薄的箱体壁厚等非常规结构，工艺性能更好，满足低振动、低噪声、大转矩、高可靠性等以及更大功率需求的驱动装置的使用要求。

第二种技术方案：

本发明的自动扶梯或自动人行道驱动装置也可以按实际需求采用双侧驱动布置，如图8所示，电动机1以及减速机构4为对称布置的两套，分别连接至驱动主轴5的其中一端。该技术方案适用于大功率大提升高度等自动扶梯或自动人行道驱动装置。

第三种技术方案：

与第一技术方案中主动齿轮403、齿圈402、输出齿轮401和驱动主轴传动关系和布置方式完全相同。齿轮405和从动齿轮404组成的齿轮副替换为行星减速机构，行星减速机构包括行星架408、行星轮406、太阳轮407。行星减速机构可采用现有结构。

也可按实际需求选用一级或多级行星传动输入的结构或是平行轴和行星齿轮等其它复合传动输入结构。

第四种技术方案：

本发明的输入段还可以如图10所示，电动机1经联接器2联接主动轮403，直接驱动减速机构4运行。

Claims (10)

1.一种自动扶梯或自动人行道的驱动装置，包括依次传动的电动机(1)、减速机构(4)和驱动主轴(5)，其特征在于：所述减速机构(4)按照传动次序依次分为：

输入段，与电动机(1)传动连接；

过渡段，采用内外齿圈结构，通过内齿(421)与输入段传动连接；

输出段，传动连接在驱动主轴(5)和内外齿圈的外齿(422)之间，且与内外齿圈构成共面的齿轮组。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述输出段为同轴固定在驱动主轴(5)端部的输出齿轮(401)，该输出齿轮与(401)所述内外齿圈的外齿(422)啮合。

3.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述输入段包括：

通过联轴器(2)与电动机(1)主轴相连的行星减速机构；

安装在行星减速机构的输出轴上的主动齿轮(403)，该主动齿轮(403)与所述内外齿圈的内齿(421)相啮合。

4.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述输入段包括通过联轴器(2)与电动机(1)主轴相连的主动齿轮(403)，该主动齿轮(403)与所述内外齿圈的内齿(421)相啮合。

5.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述输入段包括：

通过联轴器(2)与电动机(1)主轴相连的减速齿轮副；

安装在减速齿轮副的输出轴上的主动齿轮(403)，该主动齿轮(403)与所述内外齿圈的内齿(421)相啮合。

6.根据权利要求5所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述减速齿轮副为共面啮合的齿轮副。

7.根据权利要求1-6任一技术方案所述的自动扶梯或自动人行道的驱动装置，其特征在于：所述电动机(1)以及减速机构(4)为对称布置的两套，分别连接至所述驱动主轴(5)的其中一端。

8.一种自动扶梯或自动人行道，包括桁架、沿桁架循环运行的梯级链、受梯级链牵引的多块梳齿板，其特征在于：桁架上安装有权利要求1-7任一权项所述的驱动装置，所述驱动装置的驱动主轴上固定有与梯级链配合的链轮。

9.根据权利要求8所述的自动扶梯或自动人行道，其特征在于：所述链轮与桁架之间为安装间隙，所述驱动装置的减速机构(4)中，输出段与一部分过渡段处在该安装间隙内，输入段与另一部分过渡段处在该安装间隙外部。

10.根据权利要求8所述的自动扶梯或自动人行道，其特征在于：所述电动机(1)也处在安装间隙外部，其电动机(1)主轴与驱动主轴(5)相互平行；所述减速机构(4)中所有传动部件的转轴均与驱动主轴(5)相互平行。