CN107161837A - 一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统，包括依次传动的电机、减速箱和驱动主轴，所述驱动主轴上安装有梯级链轮，还设有磁感应编码器，该磁感应编码器包括：设置在所述梯级链轮上且绕驱动主轴轴线布置的被感部件；与所述被感部件相配合且处在固定位置的磁感应传感装置。所述被感部件位于梯级链轮的轴向端面上。本发明提供的自动扶梯或自动人行道的驱动系统中，磁感应编码器装配工艺简单，布置方式以及空间自由度大，不需要精确做到同轴安装，且运行稳定可靠，成本较低。

Description

一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统

技术领域

本发明涉及扶梯技术领域，具体涉及一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统。

背景技术

传统的自动扶梯或自动人行道广泛采用的驱动系统如图1所示，包括桁架6007、电机6006、驱动主轴6005、驱动链轮6001、传动链条6003、梯级链轮6004、接近开关6002等，其中驱动链轮6001固定安装在驱动主轴6005上，电机6006的转动通过传动链条6003传递至驱动链轮6001，驱动链轮6001带动驱动主轴6005转动，从而驱动扶梯系统的运行。

接近开关用于检测驱动主轴的转速、正反转等运动状态，并根据运动状态反馈给扶梯控制系统，对扶梯的运行进行控制。接近开关通常采用光电金属接近开关，如图2所示，接近开关6002通常安装在邻近驱动链轮6001的位置上，驱动链轮6001上均匀布置的轮齿交替触发接近开关6002，通过接近开关6002的触发情况，反馈扶梯的运行状态，并根据接近开关6002的触发信号对扶梯进行控制。由于扶梯系统中链传动存在润滑油污等较恶劣的环境因素，光电金属触发开关容易受到干扰，工作不稳定。

为了避免链传动带来的不利因素，采用齿轮传动驱动扶梯运行，采用齿轮传动的扶梯驱动系统如图3所示，包括：桁架6007、电机6006、驱动主轴6005、梯级链轮6004、光电编码器6013等，不存在传统链传动扶梯中的驱动链轮，因此，无法采用接近开关检测检测驱动主轴的转动状态。

在齿轮传动的扶梯系统中，通常采用光电编码器检测驱动主轴的运动状态，光电编码器需与驱动主轴同轴安装，由于扶梯结构的限制，安装调整较为困难。

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系统，利用磁感应编码器测量扶梯驱动主轴的运动状态，适用于链传动以及齿轮传动的扶梯系统，结构简单，安装方便，性能稳定且成本较低。

一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统，包括依次传动的电机、减速箱和驱动主轴，所述驱动主轴上安装有梯级链轮，还设有磁感应编码器，该磁感应编码器包括：

设置在所述梯级链轮上且绕驱动主轴轴线布置的被感部件；

与所述被感部件相配合且处在固定位置的磁感应传感装置。

在链传动和齿轮传动的扶梯系统中，梯级链轮都是必要部件，将磁感应编码器设置在梯级链轮上，可以同时适用于链传动和齿轮传动的扶梯中。

相比齿轮传动的扶梯系统中应用的光电编码器而言，磁感应编码器对安装精度的要求降低，便于安装以及位置调整的进行。

所述被感部件设置在梯级链轮上包括：被感部件直接或间接的与梯级链轮连接，或者被感部件与梯级链轮为一体结构等情况。

所述磁感应编码器中的被感部件为绕驱动主轴轴线布置的圆环，被感部件随梯级链轮同步绕驱动主轴轴线旋转，所述磁感应传感装置处在固定位置且与被感部件非直接接触，通过检测被感部件旋转过程中的磁场强度变化，输出周期性的波形信号，例如正弦波、方波或其他波形等，扶梯控制系统利用输出的波形信号，对电机的输出转速以及转动位置进行控制。

所述梯级链轮的外周面与梯级链条相配合，不宜安装被感部件，优选地，所述被感部件位于梯级链轮的轴向端面上。所述磁感应传感装置通过连接件与桁架或减速箱固定连接。

所述磁感应传感装置位于被感部件轴向的一侧，或被感部件径向的一侧。所述磁感应传感装置安装在扶梯系统的某一固定位置上，即在扶梯系统工作时，磁感应传感装置保持位置不变，磁感应传感装置与被感部件之间非直接接触。

所述被感部件可以位于梯级链轮的任一轴向端面上，作为优选，所述被感部件位于梯级链轮朝向减速箱一侧的轴向端面上。

将被感部件设置在梯级链轮朝向减速箱一侧的轴向端面上，磁感应传感装置可以设置在桁架、减速箱、或电机上某一固定位置。被感部件设置在梯级链轮与减速箱的间隙中，能够对被感部件起到一定的保护作用。

作为优选，所述被感部件为齿轮或磁环；

所述磁环为整体结构，或绕梯级链轮轴线间隔分布的多个永磁体；

所述齿轮为整体结构，或绕梯级链轮轴线间隔分布的多个凸齿。

所述磁环可以为整体结构，或者通过多块永磁体的间隔分布形成磁环，磁环中永磁体的N极和S极交替分布。

所述被感部件为磁环时，可以在梯级链轮的轴向端面上加工或安装同轴线的圆柱，在圆柱的外周面上设置磁环，磁感应传感装置位于磁环径向的一侧；或者基于扶梯结构的空间限制，优选地，磁环贴覆在梯级链轮的轴向端面上，磁感应传感装置位于磁环轴向的一侧。

所述齿轮可以为一体结构的齿轮，或者通过凸齿的间隔分布来形成类似于齿轮的结构，例如，在梯级链轮的轴向端面上加工凸齿，形成环形排列。

所述被感部件为齿轮时，可以在梯级链轮的轴向端面上加工或安装同轴线的圆柱，在圆柱的外周面上设置齿轮，磁感应传感装置位于齿轮径向的一侧；或者基于扶梯结构的空间限制，优选地，所述被感部件为绕梯级链轮轴线间隔分布的多个凸齿，各凸齿的齿顶朝向梯级链轮的轴向。多个凸齿位于梯级链轮的轴向端面上，且与梯级链轮为一体结构。

各凸齿的齿顶朝向梯级链轮的轴向，理解为各凸齿由齿根至齿顶的延伸方向沿梯级链轮的轴向，或者理解为齿高方向沿梯级链轮的轴向。

作为优选，凸齿的齿顶等于或高于梯级链轮的轴向端面。

在梯级链轮的轴向端面上加工或者安装同轴线的圆柱，在圆柱的轴向端面上开设齿槽，相邻齿槽衔接处的凸起作为齿顶，该齿顶高于梯级链轮的轴向端面；或者在梯级链轮的轴向端面上直接开设齿槽，相邻齿槽衔接处的凸起作为齿顶，该齿顶与梯级链轮的轴向端面平齐。

本发明提供的自动扶梯或自动人行道的驱动系统中，磁感应编码器装配工艺简单，布置方式以及空间自由度大，不需要精确做到同轴安装，且运行稳定可靠，成本较低。

附图说明

图1为现有技术中采用链传动的扶梯驱动系统示意图；

图2为现有技术中采用链传动的扶梯驱动系统中接近开关与驱动链轮的配合关系示意图；

图3为现有技术中采用齿轮传动的扶梯驱动系统示意图；

图4为本发明自动扶梯或自动人行道的驱动系统的示意图；

图5为图4中的B部放大图；

图6为图4中的C部放大图；

图7为被感部件布置在轴向端面上的第一种实施方式示意图；

图8a和图8b为被感部件布置在轴向端面上的第二种实施方式示意图(不同视角)。

图中：6001、驱动链轮；6002、接近开关；6003、传动链条；6004、梯级链轮；6005、驱动主轴；6006、电机；6007、桁架；6008、减速箱；6009、磁感应传感装置；6010、齿轮；6011、凸齿；6012、永磁体；6013、光电编码器；6014、轴承座；a、被感部件；b、被感部件；c、被感部件；d、被感部件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明自动扶梯或自动人行道的驱动系统做详细描述。

如图4、图5、图6所示，一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统，包括依次传动的电机6006、减速箱6008和驱动主轴6005，驱动主轴6005上安装有梯级链轮6004，设有检测驱动主轴6005转动位置以及输出转速的磁感应编码器。

梯级链轮6004固定套设在驱动主轴6005上，磁感应编码器包括：被感部件，以及与被感部件相配合且位置固定的磁感应传感装置6009。如图4、图5、图6所示，被感部件位于梯级链轮6004的轴向端面上，梯级链轮6004为并排设置的两个，被感部件可以设置在任一梯级链轮6004的任一轴向端面上，如图4、图5、图6所示，被感部件a和被感部件d分别位于两个梯级链轮6004相互背离的轴向端面上，其中被感部件a朝向桁架6007设置，被感部件d朝向减速箱6008设置，被感部件b和被感部件c分别位于两个梯级链轮6004相对的轴向端面上。

被感部件可以仅设置一个，或根据需要设计多个，被感部件的安装位置可以在图4、图5、图6所示意的位置中任意选择。

设置在轴向端面上的被感部件可以采用两种形式，第一种形式如图7所示，被感部件为齿轮6010，齿轮6010为绕驱动主轴6005轴线分布的整体结构，或者绕驱动主轴6005轴线间隔分布多个凸齿6011，各凸齿6011的齿顶朝向驱动主轴6005的轴向。被感部件为齿轮6010时，可以与梯级链轮6004为一体结构。磁感应传感装置6009设置在被感部件轴向的一侧。

第二种形式如图8a、图8b所示，被感部件为磁环，磁环为绕驱动主轴6005轴线分布的整体结构，或绕驱动主轴6005轴线间隔分布多个永磁体6012。多个永磁体6012的N极和S极交替分布，N极和S极的布置角度以及间隙根据实际需求确定。磁感应传感装置6009设置在被感部件轴向的一侧。

如图5、图6所示，被感部件为齿轮时，齿轮的齿顶高于梯级齿轮的轴向端面，齿轮的齿顶也可以与轴向端面平齐，即在梯级链轮6004的轴向端面上开设环状排列的若干凹槽，相邻两凹槽之间的凸起作为齿顶。

磁感应传感装置6009与被感部件非直接接触，磁感应传感装置6009在扶梯运行时保持位置不变，如图5、图6所示，磁感应传感装置的位置根据被感部件的位置确定，磁感应传感装置6009通过连接件连接在桁架6007上、减速箱6008上、电机6006的外壳上。例如，对于被感部件a而言，磁感应传感装置6009固定在轴承座6014上，轴承座6014用于安装驱动主轴6005；对于被感部件a而言，磁感应传感装置6009也可以通过连接件(例如支架)固定安装在桁架6007上。

针对一个被感部件，磁感应传感装置可以根据需要设置一个或多个，磁感应传感装置与被感部件的相互位置关系根据需要进行设定。

本发明将磁感应编码器应用于扶梯系统中，被感部件与磁感应传感装置之间的位置关系，根据实际需要进行调整，磁感应编码器的工作原理同现有技术，不再赘述。

Claims (8)

1.一种自动扶梯或自动人行道的驱动系统，包括依次传动的电机、减速箱和驱动主轴，所述驱动主轴上安装有梯级链轮，其特征在于，还设有磁感应编码器，该磁感应编码器包括：

设置在所述梯级链轮上且绕驱动主轴轴线布置的被感部件；

与所述被感部件相配合且处在固定位置的磁感应传感装置。

2.如权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，所述被感部件位于梯级链轮的轴向端面上。

3.如权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，所述被感部件位于梯级链轮朝向减速箱一侧的轴向端面上。

4.如权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，所述磁感应传感装置通过连接件与桁架或减速箱固定连接。

5.如权利要求1～4任一项所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，所述被感部件为齿轮或磁环；

所述磁环为整体结构，或绕梯级链轮轴线间隔分布的多个永磁体；

所述齿轮为整体结构，或绕梯级链轮轴线间隔分布的多个凸齿。

6.如权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，所述被感部件为绕梯级链轮轴线间隔分布的多个凸齿，各凸齿的齿顶朝向梯级链轮的轴向。

7.如权利要求6所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，多个凸齿位于梯级链轮的轴向端面上，且与梯级链轮为一体结构。

8.如权利要求6或7所述的自动扶梯或自动人行道的驱动系统，其特征在于，凸齿的齿顶等于或高于梯级链轮的轴向端面。