CN110182679B - 速度监测装置及乘客运输装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种速度监测装置及乘客运输装置。该速度监测装置包括：传动转子，其布置在待测速轴的轴侧面，并随着待测速轴旋转而转动；编码器，其具有输入轴，所述编码器的输入轴连接至所述传动转子，并随着传动转子旋转而转动；以及安装支架，其用于将所述传动转子与编码器固定于待安装位置。根据本申请的速度监测装置及乘客运输装置，通过合理设计速度监测装置的结构，并将布置在主驱动轴的轴侧面上，一方面同样保证了对轴旋转速度监测的稳定性，另一方面其安装位置周围具有更大的预留空间，便于维护检修。
Description
技术领域
本申请涉及乘客运输装置，更具体而言，其涉及一种用于乘客运输装置的主驱动轴的速度监测装置。
背景技术
作为改善乘客在楼层间的行走或缩短乘客步行距离的工具，乘客运输装置在日常生活中十分常见。作为示例，尤为常见的是通常用于商厦楼层间的自动扶梯、升降梯以及通常用于大型机场的自动人行道。
对于此类设备，为保证运输的平稳性，需对其速度进行监测与管控。例如，以自动扶梯为例，目前常用的一种方法是使用两个传感器来监测主驱动轴齿轮的转速。此种方式的信号输出频率较低，难以满足低速运转时的速度监测要求。此外，另一种常见的方式在扶梯主驱动轴的轴端部设置高精度编码器来进行速度监测。此种方式虽然可以同时满足扶梯在高速与低速运转时的速度要求，但在应用场景下，润滑油频繁流经编码器并对其造成污染，且由于轴端部的空间较小，也难以对编码器进行维护检修。
因此，如何在乘客运输装置中设置监测稳定且易于维护的速度监测装置，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请旨在提供一种测速稳定且应用于乘客运输装置时便于维护的速度监测装置。
本申请还旨在提供一种测速稳定且便于维护的乘客运输装置。
为实现本申请的目的，根据本申请的一个方面，提供一种速度监测装置，其包括：传动转子，其布置在待测速轴的轴侧面，并随着待测速轴旋转而转动；编码器，其具有输入轴，所述编码器的输入轴连接至所述传动转子，并随着传动转子旋转而转动；以及安装支架，其用于将所述传动转子与编码器固定于待安装位置。
可选地，还包括定位部，所述定位部布置在所述编码器的输入轴与所述传动转子的连接位置，并用于防止所述编码器与所述传动转子之间发生相对运动。
可选地，所述传动转子具有阶梯状安装孔，且所述定位部包括弹性孔塞；其中，所述阶梯状安装孔的第一侧与所述编码器的输入轴配合，且所述弹性孔塞与所述阶梯状安装孔的第二侧及所述编码器的输入轴配合。
可选地，所述弹性孔塞构造成具有截头圆锥体，且在侧壁上设置用于提供弹性形变空间的让位区；其中，在安装状态下，所述弹性孔塞具有较小直径的一端朝向所述阶梯状安装孔。
可选地，所述传动转子具有由聚氨酯制成的外周表面和/或由尼龙材料制成的转子本体。
可选地，所述传动转子的外周表面与转子本体一体成型。
可选地，所述转子本体的侧壁上还设置加强筋。
可选地，还包括摩擦增大部，其环绕所述待测速轴设置，并具有与所述传动转子配合的外周表面；所述的摩擦增大部的外周表面的静摩擦系数大于所述待测速轴的外周表面的静摩擦系数。
可选地，所述摩擦增大部包括固持环，所述固持环环绕待测速轴设置，并在使用过程中与待测速轴保持相对静止。
可选地，所述固持环包括多个相互配合的固持区段。
可选地，多个所述固持区段分别具有倾斜端面，且相邻所述固持区段的倾斜端面相互配合。
可选地，还包括：多组阶梯轴，其分别具有第一阶梯区段及第二阶梯区段；多组定位件；且相邻所述固持区段的靠近端部的侧壁上分别设置安装孔；其中，在安装状态下，所述第一阶梯区段与所述固持区段的安装孔配合；所述第二阶梯区段穿过安装孔，且第二阶梯区段上设置有紧固孔；各组定位件通过第二阶梯区段上的紧固孔来紧固相邻的阶梯轴。
可选地，在所述固持环的内周表面上设置凸出部分，所述固持环通过所述凸出部分与待测速轴过盈配合。
可选地，所述凸出部分被构造成条状凸台。
可选地，还包括承压支架，所述传动转子与编码器通过所述安装支架固定至承压支架；在使用状态下，所述承压支架用于提供从传动转子朝向待测速轴的压力。
可选地，所述承压支架包括：力矩支点，位于力矩支点第一侧的弹性元件，以及与第一侧相对的第二侧；其中，传动转子与编码器通过所述安装支架在力矩支点第二侧连接至所述承压支架；且所述弹性元件用作将传动转子压向待测速轴的压力源。
可选地，还包括：弹力控制部，其耦合至所述弹性元件，并用于控制所述弹性元件的压缩程度。
可选地，在承压支架上还设置视窗，其开设在弹力控制部与弹性元件的连接位置，以用于确认所述弹性元件的当前压缩程度。
可选地，所述传动转子及所述承压支架设置在待测速轴的上侧或下侧。
可选地，所述传动转子与所述待测速轴的圆心之间的连线与水平面的夹角在45°-90°。
可选地，还包括护罩,其罩设在所述承压支架与所述传动转子背离待测速轴的一侧。
为实现本申请的目的，根据本申请的另一方面，提供一种乘客运输装置，其包括如前所述的速度监测装置，且所述速度监测装置布置在主驱动轴的轴侧面。
根据本申请的速度监测装置及乘客运输装置，通过合理设计速度监测装置的结构，并将布置在主驱动轴的轴侧面上，一方面同样保证了对轴旋转速度监测的稳定性，另一方面其安装位置周围具有更大的预留空间，便于维护检修。
附图说明
图1是本申请的速度监测装置的一个实施例的第一视角示意图。
图2是本申请的速度监测装置的一个实施例的第二视角示意图。
图3是本申请的速度监测装置的一个实施例的编码器、传动转子及安装支架间的装配分解示意图。
图4是本申请的速度监测装置的一个实施例的编码器与传动转子间的装配分解示意图。
图5是本申请的速度监测装置的一个实施例的传动转子与弹性孔塞间的装配分解示意图。
图6是本申请的速度监测装置的一个实施例的编码器、传动转子及安装支架间的装配完成示意图。
图7是本申请的速度监测装置的一个实施例的固持环的装配分解示意图。
图8是本申请的速度监测装置的一个实施例的固持环的装配完成示意图。
图9是本申请的速度监测装置的一个实施例的固持环的装配完成侧面剖视示意图。
图10是本申请的速度监测装置的一个实施例的承压支架的组装完成示意图。
图11是图2中A处的局部放大示意图。
图12是本申请的速度监测装置用于自动扶梯主驱动轴的一个实施例的示意图。
具体实施方式
参见图1至图2，其示出了一种速度监测装置。该速度监测装置包括：用于实现速度监测功能的速度监测部；用于增大速度监测部与待测速轴之间的接触面静摩擦力的摩擦增大部；用于将速度监测部朝向待测速轴施加压力的承压支架；以及用于将避免该速度监测装置受到坠落润滑油污染的护罩部分。如下将针对各个功能部的组成及作用分别进行阐述。
参见图1至图6，该速度监测部包括传动转子100、编码器200以及安装支架300。其中，传统的编码器构造为具有用于编码的主体部分及用于测速的输入轴，且该输入轴与与待测速轴的轴端部配合，方能感测待测速轴的旋转动作并进行编码。此时，为了将编码器200布置在具有更大维护空间的待测速轴中段位置，则需要运动转换零件，来将待测速轴的轴侧面的运动形式转换成编码器输入轴能够读取的运动形式。因此，本构想在此设置了传动转子100，其布置在待测速轴的轴侧面，并随着待测速轴旋转而转动；而编码器200的输入轴210则连接至传动转子100，并随着该传动转子100旋转而转动。且通过安装支架300来将传动转子100与编码器200固定于待安装位置，由此实现几者的装配。
在此种布置下，经由传动转子而实现了编码器得以在待测速轴的轴侧面监测其旋转速度的效果，一方面同样保证了对轴旋转速度监测的稳定性，另一方面其安装位置周围具有更大的预留空间，便于维护检修。
此外，由于编码器与待测速轴之间增设了起运动转换与传递作用的传动转子，则如何改善几者之间的传动稳定性，确保测量速度的精准，同样需作出若干对应的设计。如下将示例性地予以说明。
参见图3至图6，该速度监测装置还可包括定位部，具体而言，该定位部布置在编码器200的输入轴210与传动转子100的连接位置处，并用于防止编码器200与传动转子100之间发生相对运动。作为一种具体的结构实现形式，该定位部包括弹性孔塞400，且该传动转子100具有阶梯状安装孔110。
其中，如图4所示，阶梯状安装孔110的第一侧111与编码器200的输入轴210上分别具有对应的配合平面，以实现二者之间能够以特定的角度连接并保持定位相对不变。
另外，如图5所示，且弹性孔塞400与阶梯状安装孔110的第二侧112及编码器200的输入轴210配合。具体而言，该弹性孔塞400构造成具有截头圆锥体，且在其侧壁410上设置用于提供弹性形变空间的让位区411。在安装状态下，将弹性孔塞400具有较小直径的一端朝向阶梯状安装孔110压入，其由于自身的弹性材料特性及预设的让位区而可发生较大的形变，并将编码器的输入轴与阶梯状安装孔紧密地抵压至不会发生相对运动，且最后通过螺栓实现三者的紧固。在此种布置形式下，极好地保持了编码器输入轴与传动转子之间的运动同步性，几乎杜绝了二者之间发生相对运动的可能。
另一方面，传动转子100包括一体成型的由聚氨酯制成的外周表面120及由尼龙材料制成的转子本体130。此时其外周表面具有极大的静摩擦系数，在于待测速轴接触时更难发生相对运动，且其转子本体提供了足够的结构强度与耐磨性能，确保了零件的使用寿命。在此种布置形式下，极好地保持了传动转子与待测速轴之间的运动同步性，几乎杜绝了二者之间发生相对运动的可能。
可选地，还可在转子本体130的侧壁上额外设置加强筋140来进一步改善其结构强度。
此外，当待测速轴为大型工件的驱动轴时，其通常为具有光滑表面的标准驱动轴。此时若对该标准驱动轴的外周表面进行处理来增加其静摩擦系数时，往往需要花费较大成本来改造配套的工装而导致得不偿失。此时，若能在不改造待测速轴的同时增加其与传动转子接触点的静摩擦系数，将能兼顾两方面的要求。
参见图7至图9，在此提供了一种摩擦增大部的实施例。该摩擦增大部环绕待测速轴设置，并具有与传动转子100配合的外周表面510。其中，该摩擦增大部的外周表面510的静摩擦系数大于待测速轴的外周表面的静摩擦系数。此时，相对于传动转子直接与待测速轴配合传动而言，传动转子与摩擦增大部之间的配合将具有更大的静摩擦力，也使得二者之间发生相对运动的可能性较低，因而具有更好的运动同步性。
作为一种具体的结构实现形式，摩擦增大部可包括固持环500，其中，使该固持环500环绕待测速轴设置，并在使用过程中与待测速轴保持相对静止。
具体而言，为便于将固持环500装设在待测速轴上，可将其配置成包括多个相互配合的固持区段。如，在图7至图9中以两段固持区段520a、520b为例。此时，仅需将固持区段520a、520b分别置于待测速轴的上下两侧，再合拢即可完成安装。其中，为提高装配过程的容错性，在此将两个固持区段520a、520b的端部设置成分别具有倾斜端面。如图9所示，两个固持区段520a、520b的同一侧的倾斜端面521a、521b相互配合，且在组装完成状态下可留有余隙，以便适时作出调整。
在此还提供一种固持区段之间的具体紧固方式。此时该装置还包括多组阶梯轴、多组定位件；且在相邻固持区段的靠近端部的侧壁上分别设置安装孔。参见图7与图8，如下将以两段固持区段的同侧为例来说明此紧固方式。此时，一组阶梯轴530a、530b分别具有第一阶梯区段及第二阶梯区段，并在第二阶梯区段上设置有紧固孔；其中，在安装状态下，阶梯轴530a、530b的第一阶梯区段分别与固持区段520a、520b上的安装孔522a、522b配合；阶梯轴530a、530b的第二阶梯区段穿过固持区段520a、520b上的安装孔522a、522b；随后，定位件540依次穿过相邻的阶梯轴530a、530b的第二阶梯区段上的紧固孔来紧固二者。且在图示中未标号的另一侧执行同样的操作，由此实现了固持环与待测速轴之间的装配。
另外，可选地，为确保固持环与待测速轴之间保持相对静止，还在固持环500的内周表面550上设置凸出部分，例如，条状凸台551。固持环500通过该条状凸台551压紧待测速轴，实现与待测速轴过盈配合。
由于编码器、传动转子及待测速轴之间的运动同步传递主要基于传动转子与待测速轴的相互接触位置处的静摩擦作用。因此，如何在这二者之间施加适当的压力来保持二者之间的静摩擦力，也是需要考虑的内容。
参见图10至图11，该速度监测装置还包括承压支架600，且传动转子100与编码器200通过安装支架300固定至承压支架600。在使用状态下，承压支架600用于提供从传动转子100朝向待测速轴的压力。作为一种具体的结构实现形式，该承压支架600包括：力矩支点610，位于力矩支点610第一侧620的弹性元件640，以及与第一侧620相对的第二侧630；其中，传动转子100与编码器200通过安装支架300在力矩支点610第二侧630连接至承压支架600；且弹性元件640用作将传动转子100压向待测速轴的压力源。在此种布置形式下，通过简单的杠杆原理，将弹性元件640所能带来的力矩转换成将传动转子100压向待测速轴的力矩，从而确保二者之间具有足够的静摩擦力，进而极好地保持传动转子与待测速轴之间的运动同步性。
可选地，考虑到出厂配置与实际应用情况之间的差别，或者弹性元件随着老化而发生弹力变化，还可以额外配置弹力控制部650，如耦合至弹性元件640的插销。在装配完成时，可根据实际需要来旋拧插销，从而调节弹性元件640的长度、扭转程度或压缩程度，进而调节其最终输出的弹力值。
在此基础上，还可在承压支架600上设置视窗660，其开设在弹力控制部650与弹性元件640的连接位置，以用于确认弹性元件640的当前压缩程度。甚至于该视窗上可对应设置刻度，以用于提示操作者该弹性元件当前所提供的弹力值；或简化之，该视窗的边缘及对应表示弹力值上限与下限，以便操作者能够大致估算该弹性元件当前所提供的弹力值。
可选地，虽然图中示出的传动转子100及承压支架600均设置在待测速轴的上侧，待在实际应用中也可将其设置在待测速轴下侧。
可选地，传动转子100与待测速轴的圆心之间的连线与水平面的夹角在45°-90°。此时，由承压支架所提供至传动转子的力在传动转子与待测速轴的圆心连线方向上的分力相对较大，而此部分分力才是提供二者间静摩擦力的有效保障，故前述角度为更合适的设置夹角。
另一方面，参见图1，为避免待测速轴上方机械构件上的润滑油因重力作用而落下并污染该速度监测装置，还可额外设置护罩700。当应用于图1中所示的实施例时，其罩设在承压支架600与传动转子100背离待测速轴的一侧，从而能够实现对这些精密零件的保护。
根据本申请的另一方面，在此还提供一种乘客运输装置。参见图12，其示出了该乘客运输装置的主驱动轴800及桁架900。前述实施例中提及的速度监测装置环绕该主驱动轴800设置，且其承压支架连接至桁架900来实现固定。
在此种布置下，经由传动转子而实现了编码器得以在乘客运输装置的主驱动轴的轴侧面监测其旋转速度的效果，一方面同样保证了对轴旋转速度监测的稳定性，另一方面其安装位置周围具有更大的预留空间，便于维护检修。
以上例子主要说明了本申请的速度监测装置及乘客运输装置。尽管只对其中一些本申请的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本申请可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本申请精神及范围的情况下，本申请可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (22)
1.一种速度监测装置，其特征在于，包括：
传动转子，其布置在待测速轴的轴侧面，并随着待测速轴旋转而转动；
编码器，其具有输入轴，所述编码器的输入轴连接至所述传动转子，并随着传动转子旋转而转动；
安装支架，其用于将所述传动转子与编码器固定于待安装位置；以及
摩擦增大部，其环绕所述待测速轴设置，并具有与所述传动转子配合的外周表面。
2.根据权利要求1所述的速度监测装置，其特征在于，还包括：定位部，所述定位部布置在所述编码器的输入轴与所述传动转子的连接位置，并用于防止所述编码器与所述传动转子之间发生相对运动。
3.根据权利要求2所述的速度监测装置，其特征在于：所述传动转子具有阶梯状安装孔，且所述定位部包括弹性孔塞；其中，所述阶梯状安装孔的第一侧与所述编码器的输入轴配合，且所述弹性孔塞与所述阶梯状安装孔的第二侧及所述编码器的输入轴配合。
4.根据权利要求3所述的速度监测装置，其特征在于：所述弹性孔塞构造成具有截头圆锥体，且在侧壁上设置用于提供弹性形变空间的让位区；其中，在安装状态下，所述弹性孔塞具有较小直径的一端朝向所述阶梯状安装孔。
5.根据权利要求1所述的速度监测装置，其特征在于，所述传动转子具有由聚氨酯制成的外周表面和/或由尼龙材料制成的转子本体。
6.根据权利要求5所述的速度监测装置，其特征在于，所述传动转子的外周表面与转子本体一体成型。
7.根据权利要求5所述的速度监测装置，其特征在于，所述转子本体的侧壁上还设置加强筋。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的速度监测装置，其特征在于，所述摩擦增大部的外周表面的静摩擦系数大于所述待测速轴的外周表面的静摩擦系数。
9.根据权利要求8所述的速度监测装置，其特征在于，所述摩擦增大部包括固持环，所述固持环环绕待测速轴设置，并在使用过程中与待测速轴保持相对静止。
10.根据权利要求9所述的速度监测装置，其特征在于，所述固持环包括多个相互配合的固持区段。
11.根据权利要求10所述的速度监测装置，其特征在于，多个所述固持区段分别具有倾斜端面，且相邻所述固持区段的倾斜端面相互配合。
12.根据权利要求10所述的速度监测装置，其特征在于，还包括：
多组阶梯轴，其分别具有第一阶梯区段及第二阶梯区段；
多组定位件；且
相邻所述固持区段的靠近端部的侧壁上分别设置安装孔；
其中，在安装状态下，所述第一阶梯区段与所述固持区段的安装孔配合；所述第二阶梯区段穿过安装孔，且第二阶梯区段上设置有紧固孔；各组定位件通过第二阶梯区段上的紧固孔来紧固相邻的阶梯轴。
13.根据权利要求9所述的速度监测装置，其特征在于，在所述固持环的内周表面上设置凸出部分，所述固持环通过所述凸出部分与待测速轴过盈配合。
14.根据权利要求13所述的速度监测装置，其特征在于，所述凸出部分被构造成条状凸台。
15.根据权利要求1至7任意一项所述的速度监测装置，其特征在于，还包括承压支架，所述传动转子与编码器通过所述安装支架固定至承压支架；在使用状态下，所述承压支架用于提供从传动转子朝向待测速轴的压力。
16.根据权利要求15所述的速度监测装置，其特征在于，所述承压支架包括：力矩支点，位于力矩支点第一侧的弹性元件，以及与第一侧相对的第二侧；其中，传动转子与编码器通过所述安装支架在力矩支点第二侧连接至所述承压支架；且所述弹性元件用作将传动转子压向待测速轴的压力源。
17.根据权利要求16所述的速度监测装置，其特征在于，还包括：弹力控制部，其耦合至所述弹性元件，并用于控制所述弹性元件的压缩程度。
18.根据权利要求17所述的速度监测装置，其特征在于，在承压支架上还设置视窗，其开设在弹力控制部与弹性元件的连接位置，以用于确认所述弹性元件的当前压缩程度。
19.根据权利要求15所述的速度监测装置，其特征在于，所述传动转子及所述承压支架设置在待测速轴的上侧或下侧。
20.根据权利要求15所述的速度监测装置，其特征在于，所述传动转子与所述待测速轴的圆心之间的连线与水平面的夹角在45°-90°。
21.根据权利要求15所述的速度监测装置，其特征在于：还包括护罩；其罩设在所述承压支架与所述传动转子背离待测速轴的一侧。
22.一种乘客运输装置，其特征在于，包括如权利要求1至21任意一项所述的速度监测装置，且所述速度监测装置布置在主驱动轴的轴侧面。
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