CN105293267B - 一种自动扶梯的梯级及其压铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动扶梯的梯级及其压铸方法，一种自动扶梯的梯级包括支撑构件、踏板组件和转动机构，所述支撑构件包括1对支撑架、支撑板，所述踏板组件包括踏面和踢板，所述转动机构包括梯级主轮和梯级主轴，所述支撑构件和踏板组件一体压铸成型，所述踏面下端设置有压力感应计数调控器，所述压力感应计数调控器与踏面固定连接。这种自动扶梯的梯级的压铸方法是经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，所述冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却。本发明的自动扶梯的梯级结构牢固、重量轻，并且压铸的一致性高。

Description

一种自动扶梯的梯级及其压铸方法

技术领域

本发明涉及自动扶梯零件结构设计技术领域，尤其涉及一种自动扶梯的梯级及其压铸方法。

背景技术

电动扶梯，亦称自动扶梯，或自动行人电梯、自动扶梯、电扶梯，是一种以运输带方式运送行人的运输工具。自动扶梯由梯路和两旁的扶手组成。其主要部件有梯级、牵引链条及链轮、导轨系统、主传动系统驱动主轴、梯路张紧装置、扶手系统、梳板、扶梯骨架和电气系统等。其中梯级是行人乘坐的部件，由于自动扶梯使用频繁，因此梯级的性能显得至关重要。传统的自动扶梯的梯级采用组件分开加工在组合安装的方法进行加工制作，采用钢制踏板和支撑架，分段加工，多道复杂成型工序，借助精加工技术，通过焊接等加工而成，梯级作为一个扶梯的重要运动部件，相当于一个承载人的运动小车，要保证载员的舒适与安全感，组合安装的梯级容易松动造成再员的不适。并且钢制踏板重量较大，增加了自动扶梯的运行负荷。现有技术中也有采用铝镁合金一体铸造的梯级，但其强度较低，容易形变。

例如中国专利CN201121085Y提供的一种整体焊接式自动扶梯梯级，包括支承构件左、右三角支架，其上方设有踏板组件，前方设有主轮轴套、前横梁和安装在螺杆上的导向块及其调节螺母，后方设有踢板组件，后下方设有副轮轴套，其特征在于左、右三角支架与踏板组件、前横梁、踢板组件之间采用连接角件焊固，主轮轴套、副轮轴套及导向块的调节螺母焊固在左、右三角支架上。其整体通过焊接完成，焊接结构不够牢固，且重量较大，工序复杂。

又例如中国专利CN1907833A提供的一种自动扶梯的梯级，所述的梯级由镁铝合金材料制成，所述的镁铝合金材料含有重量含量为8.5-9.3％的铝，0.25-0.50％的锰，0.50-10％的锌，0.5-1.5％的混合稀土元素，余量为镁，这种自动扶梯的梯级的压铸工艺为将所述的镁铝合金材料在预热机上预热，然后加入到熔化保温炉中进行熔炼保温，再在压铸机上进行压铸形成需要形状的梯级，压铸时的保温温度为670℃-690℃，压铸机的压射速度为6.5—8米每秒，压射压力为250-300巴。这种梯级采用铝镁合金压铸成型，强度较低，且铝镁合金价格较高，梯级的制作成本较大。

发明内容

为克服现有技术中存在的自动扶梯的梯级制作过程复杂、成本高、容易磨损的问题，本发明提供了一种自动扶梯的梯级及其压铸方法。

一种自动扶梯的梯级的技术方案，包括支撑构件、踏板组件和转动机构，所述支撑构件包括1对支撑架、支撑板，所述踏板组件包括踏面和踢板，所述转动机构包括梯级主轮和梯级主轴，所述支撑构件和踏板组件一体压铸成型，所述踏面下端设置有压力感应计数调控器，所述压力感应计数调控器与踏面固定连接。

作为优选，所述压力感应计数调控器包括感应部分、数据缓存部分、使用频率计数器和数据传输器，所述感应部分、数据缓存部分、使用频率计数器和数据传输器依次串联电连接。

作为优选，所述感应部分包括压力感应器和梯级牢固度感应器，所述压力感应器与梯级牢固度感应器并联电连接。

作为优选，所述数据缓存部分包括数据缓存器和计时器，所述数据缓存器和计时器并联电连接。

作为优选，所述数据传输器包括数据发送器、报警信号接收器和报警装置，所述信号接收器与报警装置串联电连接。

自动扶梯的梯级的压铸方法的技术方案，经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，所述冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却。

进一步的，所述熔融具体步骤如下：将包括以下组分：Si：10.0-13.0％；Cu≤1.0％；Mn≤0.35％；Mg≤0.10％；Fe≤1.0％；Ni≤0.5％；Al余量的经过检测后的铝合金原材料熔融，熔融温度为700-900℃，熔融时间为60-90min。

进一步的，所述压铸步骤开始前，通过模温机对模具进行预热15min，预热温度为220℃±20℃，压铸过程中通过模温机控制模具温度。

进一步的，所述压铸步骤中的压铸压力为240bar，模具温度为220±20℃。

进一步的，所述隔热板为玻纤无碱布隔热板，所述冷却步骤的降温梯度为每分钟降温10℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的支撑构件和踏板组件一体压铸成型，结构牢固，强度高，不容易损坏，并且本发明的自动扶梯的梯级采用铝合金材料压铸，重力较小，减轻了自动扶梯的载荷。

(2)本发明的踏面下端设置有压力感应计数器，其包括感应部分、数据缓存部分和数据传输器，感应部分包括压力感应器和梯级牢固度感应器，压力感应器可以测得梯级上的压力以用于判断是否超载，梯级牢固度感应器则可以同梯级各部件之间的摩擦系数的测定确定梯级是否发生损伤，这样使得梯级的安全性更强。

(3)本发明的数据传输器设置有报警信号接收器和报警装置，可以在梯级发生故障时发出报警信号，提示行人和维修人员，起到预警的作用。

(4)本发明的自动扶梯的梯级的压铸方法中压铸步骤采用模温机对压铸温度进行控制，压铸过程中温度变化小，压铸的一致性高。

(5)本发明的自动扶梯的梯级的压铸方法的冷却步骤中将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却，由于厚壁部分和薄壁部分的特性不一，采用不同降温温控起点进行冷却，使得厚壁部分和薄壁部分的降温速度一样，使得自动扶梯的梯级强度高，并且采用梯级降温使其在冷却过程避免了气泡孔的产生。

附图说明

图1是一种自动扶梯的梯级的结构示意图；

图2是一种自动扶梯的梯级的结构的侧视图；

图3是一种自动扶梯的梯级的压力感应计数器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种自动扶梯的梯级及其压铸方法的具体实施方式：

实施例1

如图1和图2所示为一种自动扶梯的梯级的结构示意图，包括支撑构件1、踏板组件2和转动机构3，支撑构件1包括1对支撑架11、支撑板12，踏板组件2包括踏面21和踢板22，转动机构3包括梯级主轮轴向套31和梯级副轮32，支撑构件1和踏板组件2一体压铸成型，踏面21下端设置有压力感应计数调控器4，压力感应计数调控器4与踏面21固定连接。采用一体压铸成型，结构牢固，强度高，不容易损坏。

压力感应计数调控器4包括感应部分41、数据缓存部分42和数据传输器43，感应部分41、数据缓存部分42和数据传输器43依次串联电连接。压力感应计数调控器4是为了更好的监测梯级的实时情况，防止意外的发生。

感应部分41包括压力感应器411和梯级牢固度感应器412，压力感应器411与梯级牢固度感应器412并联电连接。梯级牢固度感应器412包括至少4片应变片4121和应变信号转换器4122，应变片4121与应变信号转换器4122电连接。通过应变片4101将梯级的形变转化为电信号传送给信号转换器4102，信号转换器4102通过数据变换将电信号转换为可识别的数字信号，传送给数据缓存器422。

数据缓存部分42包括数据缓存器422和计时器421，数据缓存器422和计时器421并联电连接。数据缓存器422内设置有频次计数器4221，频次计数器4221与数据缓存器422电连接。频次计数器4221内设置有限定值，当频次计数器4221记录的频次大于限定值时，发出报警信号到报警信号接收器432和数据发送器431。这样可以有效的防止梯级实用超过限定寿命。

数据传输器43包括数据发送器431、报警信号接收器432和报警装置433，信号接收器432与报警装置433串联电连接。据发送器431为无线数据发送器。报警装置433为信号灯报警装置，报警装置433设置有报警信号灯4331。报警信号灯4331可以在梯级发生故障时发出报警信号，提示行人和维修人员，起到预警的作用。

实施例2

实施例1中一种自动扶梯的梯级的压铸方法：经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却。

熔融具体步骤如下：将包括以下组分：Si：10.0-13.0％；Cu：1.0％；Mn：0.35％；Mg：0.10％；Fe：1.0％；Ni：0.5％；Al余量的经过检测后的铝合金原材料熔融，熔融温度为700-900℃，熔融时间为60-90min。

压铸步骤开始前，通过模温机对模具进行预热15min，预热温度为220℃±20℃，压铸过程中通过模温机控制模具温度。

压铸步骤中的压铸压力为240bar，模具温度为220±20℃。

隔热板为玻纤无碱布隔热板，冷却步骤的降温梯度为每分钟降温10℃。

上述步骤完成后对自动扶梯的梯级的表面进行精加工打磨以及进行防腐蚀处理。在精加工完成后安装支撑构件1、踏板组件2和转动机构3，在安装踏板组件2之前将4片应变片4121安装在自动扶梯的梯级的四周，再将预先安装好的压力感应计数调控器4的其他部件安装在踏面21的下端。最后将踏面21和踢板固定完成自动扶梯的梯级的制作。

通过实施例2制作得到的自动扶梯的梯级的静载实验结果为：挠度2.20mm，无永久形变产生；动载实验结果为：永久形变1.98mm；破断实验结果为：最大形变1.45mm，无裂纹产生。

实施例3

实施例1中一种自动扶梯的梯级的优选压铸方法：经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却。

熔融具体步骤如下：将包括以下组分：Si：11.6％；Cu：0.08％；Mn：0.15％；Mg：0.006％；Fe：0.75％；Ni：0.001％；Al余量的经过检测后的铝合金原材料熔融，熔融温度为700-900℃，熔融时间为60-90min。

压铸步骤开始前，通过模温机对模具进行预热15min，预热温度为220℃±20℃，压铸过程中通过模温机控制模具温度。

压铸步骤中的压铸压力为240bar，模具温度为220±20℃。

隔热板为玻纤无碱布隔热板，冷却步骤的降温梯度为每分钟降温10℃。

上述步骤完成后对自动扶梯的梯级的表面进行精加工打磨以及进行防腐蚀处理。在精加工完成后安装支撑构件1、踏板组件2和转动机构3，在安装踏板组件2之前将4片应变片4121安装在自动扶梯的梯级的四周，再将预先安装好的压力感应计数调控器4的其他部件安装在踏面21的下端。最后将踏面21和踢板固定完成自动扶梯的梯级的制作。

通过实施例3制作得到的自动扶梯的梯级的静载实验结果为：挠度2.18mm，无永久形变产生；动载实验结果为：永久形变1.96mm；破断实验结果为：最大形变1.44mm，无裂纹产生。强度优于通过实施例2制作得到的自动扶梯的梯级。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自动扶梯的梯级，包括支撑构件（1）、踏板组件（2）和转动机构（3），所述支撑构件（1）包括1对支撑架（11）、支撑板（12），所述踏板组件（2）包括踏面（21）和踢板（22），所述转动机构（3）包括梯级主轮（31）和梯级主轴（32），其特征在于：所述支撑构件（1）和踏板组件（2）一体压铸成型，所述踏面（21）下端设置有压力感应计数调控器（4），所述压力感应计数调控器（4）与踏面（21）固定连接；所述压力感应计数调控器（4）包括感应部分（41）、数据缓存部分（42）、使用频率计数器（44）和数据传输器（43），所述感应部分（41）、数据缓存部分（42）、使用频率计数器（44）和数据传输器（43）依次串联电连接；所述感应部分（41）包括压力感应器（411）和梯级牢固度感应器（412），所述压力感应器（411）与梯级牢固度感应器（412）并联电连接；所述数据缓存部分（42）包括数据缓存器（422）和计时器（421），所述数据缓存器（422）和计时器（421）并联电连接，所述数据缓存器（422）内设置有频次计数器（4221），所述频次计数器（4221）与所述数据缓存器（422）电连接；所述数据传输器（43）包括数据发送器（431）、报警信号接收器（432）和报警装置（433），所述报警信号接收器（432）与报警装置（433）串联电连接；通过应变片（4121）将梯级的形变转化为电信号传送给信号转换器（4122），信号转换器（4122）通过数据变换将电信号转换为可识别的数字信号，传送给数据缓存器（422）。

2.一种如权利要求1所述的自动扶梯的梯级的压铸方法，其特征在于：经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，所述冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却；所述熔融具体步骤如下：将包括以下组分：Si：10.0-13.0%；Cu≤1.0%；Mn≤0.35%；Mg≤0.10%；Fe≤1.0%；Ni≤0.5%；Al余量的经过检测后的铝合金原材料熔融，熔融温度为700-900℃，熔融时间为60-90min。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯的梯级的压铸方法，其特征在于：所述压铸步骤开始前，通过模温机对模具进行预热15min，预热温度为220℃±20℃，压铸过程中通过模温机控制模具温度。

4.根据权利要求2所述的自动扶梯的梯级的压铸方法，其特征在于：所述压铸步骤中的压铸压力为240bar，模具温度为220±20℃。

5.根据权利要求2所述的自动扶梯的梯级的压铸方法，其特征在于：所述隔热板为玻纤无碱布隔热板，所述冷却步骤的降温梯度为每分钟降温10℃。