CN110641906A - 一种旅客下楼梯用行李输送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旅客下楼梯用行李输送系统，包括支架及若干个倾斜方向上的输送单元，其特征在于，倾斜方向上的输送单元包括托板、滚筒和输送带，前后滚筒的滚轴及托板左右两侧分别固定在支架的支架梁上；输送带与托板之间存在摩擦连接；承载的行李在输送方向产生的下行力与输送带和托板、滚筒之间的反向摩擦力处于平衡状态或下行力与反向摩擦力之间施加一个小的力即可打破平衡；水平方向上的输送单元，承载行李的输送带和托板之间的摩擦系数小或采用输送带加中间滚筒结构。本发明利用摩擦自锁，由旅客施加一个较小附加力来控制行李向下移动，同时，将输送板分割成若干个独立运动的输送单元，使每件行李的移动互不干扰。

Description

一种旅客下楼梯用行李输送系统
技术领域
本发明涉及一种输送系统，尤其涉及一种无动力旅客下楼梯行李输送系统。
背景技术
在火车站、地铁站等旅客集中的公共场所，有大量用于下行的楼梯，如火车站天桥到火车停靠平台的楼梯和火车停靠平台到出口地道的楼梯等，地铁站的楼梯也主要用于下行，上行配备了自动扶梯。下楼梯时，常有许多旅客携带各种行李，有的重达几十公斤。为方便旅客携带行李下楼梯，目前有两种方法：方法一是在楼梯一侧设置自动扶梯。自动扶梯是一种由电机驱动的输送装置，将旅客和行李同步输送到楼梯下，该方法高效、较为安全，对于大城市客流量大的火车站，大部分下行楼梯均设置了自动扶梯，但是其价格贵，耗电量大，运行成本高，因此，为节省成本，一些新建客流量不是很大的中型火车站只选择部分下行楼梯配置自动扶梯，还有许多楼梯只有上行自动扶梯没有下行的，也主要是这个原因；方法二是在楼梯一侧修建滑行坡道，中小型火车站和部分大型火车站，尤其是较早修建的火车站的下行楼梯均修建了滑行坡道。滑行坡道只适合带轮子的行李（如行李箱和小拖车）滑行，下楼梯时，将行李箱放在坡道上，一边用力向上拉着一边慢慢往下滚动滑行。滑行坡道造价低，无运行成本，但其缺点很明显，一是只有带轮子的行李可以滑行；二是滚动摩擦力小，旅客要用很大拉力来平衡下滑力，才能控制下滑速度；三是由于旅客行走路线与坡道平行并相隔一定距离，旅客需要将手伸到坡道位置用力拉住行李，用力困难，导致经常出现行李滑出坡道或旅客失去平衡摔倒的情况，所以，大多数旅客宁愿提着行李下楼梯也不愿使用滑行坡道。
发明内容
本发明的目的就是针对现有协助旅客携带行李下楼梯装置存在的不足，提供了一种利用摩擦自锁控制行李向下移动的输送系统，在空载或承载行李时，输送带处于摩擦自锁状态，输送带及其承载的行李保持静止，若旅客下楼梯时，用手往下轻推或轻拉行李，自锁条件被打破，输送带向下滑动从而带动行李向下移动。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案之一：
一种行李输送装置，包括支架和倾斜方向上的输送单元和水平方向上的输送单元，输送单元包括托板、滚筒和输送带，前后滚筒的滚轴及托板左右两侧分别固定在支架上，输送带与托板之间存在摩擦连接；其中倾斜方向上的输送单元，承载的行李在输送方向产生的下行力与输送带和托板、滚筒之间的反向摩擦力处于平衡状态或下行力与反向摩擦力之间施加一个小的力即可打破平衡；水平方向上的输送单元，承载行李的输送带和托板之间的摩擦系数小或采用输送带加中间滚筒结构。
进一步，输送带与托板之间的摩擦角大于等于托板的倾角。
进一步，倾斜方向上输送单元的托板是一块平面矩形板，平面矩形板前后两端或设有过渡面，前后两端滚筒之间的有载输送切向面低于托板上表面，无载输送切向面低于托板下表面；输送带绕过前后滚筒和托板形成输送闭合环，有载输送带的内带面与滚筒、托板上表面产生摩擦力，无载输送带的内带面与托板下表面之间有一层面间隙。
进一步，倾斜方向上输送单元的托板左右两侧通过张紧调节装置固定在支架上，通过张紧调节装置能调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间张紧力，从而调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间的摩擦力。
本发明提供的技术方案之二：一种旅客下楼梯用行李输送系统，包括支架及若干个倾斜方向上的输送单元，倾斜方向上的输送单元包括托板、滚筒和输送带，前后滚筒的滚轴及托板左右两侧分别固定在支架的支架梁上；输送带与托板之间存在摩擦连接；承载的行李在输送方向产生的下行力与输送带和托板、滚筒之间的反向摩擦力处于平衡状态或下行力与反向摩擦力之间施加一个小的力即可打破平衡，即输送带与托板之间的摩擦角大于托板倾角；水平方向上的输送单元，承载行李的输送带和托板之间的摩擦系数小或采用输送带加中间滚筒结构。
进一步，托板为平面矩形板，两侧边留有托板浅槽，前后滚筒的两侧端正对托板浅槽并设有同步皮带轮，输送带两侧粘结或固定有同步皮带，输送带在托板上表面滑动时，输送带两侧的同步皮带绕过滚筒上的同步皮带轮，在托板浅槽内移动。
进一步，输送带外表面（即输送带与行李接触的外表面）上还设有包括横向阻滑条在内的阻力条筋，以增加行李相对输送带的下滑阻力，在给行李施加下推力时，只有输送带沿托板滑动,而行李相对输送带保持不动,不发生滑动。
进一步，若干个倾斜方向上的输送单元整体的前后两端还包括若干个上方水平方向上的输送单元和/或若干个下方水平方向上的输送单元，水平方向上的输送单元与倾斜方向上的输送单元对接过渡或通过若干个倾角较小的输送单元过渡，不同倾角的倾斜输送单元之间也采用对接过渡或通过若干个倾角较小的输送单元过渡。
进一步，还包括斜板，斜板与水平方向上的输送单元平滑过渡，斜板采用平板或轮轴结构。
进一步，系统包括上斜板、若干个上方水平方向上的输送单元、若干个倾斜方向上的输送单元、若干个下方水平方向上的输送单元和下斜板。
本发明中的输送板由若干独立的输送单元组成，固定在支架上，每个输送单元上有输送带，行李在输送带上由一个输送单元输送到相邻下一个输送单元。每个输送单元包括托板、滚筒和输送带，行李所有重量均由托板承载；输送带内表面与托板之间的摩擦角φm大于托板倾角α（托板与水平面夹角），即φm＞α，但不应大很多，在没有任何外力时，输送带在空载或承载行李时均处于摩擦自锁状态，保持静止不动，只有给行李一个方向向下附加力（由旅客用手施加的一个较小下拉或下推力），打破摩擦自锁平衡，输送带就沿托板滑动，向下输送行李，否者输送带和行李保持静止不动。这从根本上保证了每位旅客的行李始终在其身旁，整个输送带上的行李会随着人流移动有序往下输送，不会发生因为追赶行李造成人员践踏的安全事故。
与现有技术相比，本发明利用斜坡滑动摩擦自锁条件，由旅客是否施加一个较小附加力来控制行李向下移动，同时，将输送过程分割成若干个独立运动的输送单元，使每件行李的移动互不干扰，具体优点如下：
1.安全可靠。利用输送带与托板之间的滑动摩擦自锁条件，行李可随时静止停在输送带上。由于整个输送由若干独立运动的输送单元组成，每件行李的移动互不干扰，旅客给行李一个很小的力，行李就随旅客移动，否者就停在旅客身边的输送带上，不存在旅客追赶行李或用很大力去推拉行李的情况。
2.结构简单，操作方便。整个系统类似一个普通的货物输送系统，充分利用楼梯斜坡，无需动力，旅客用手轻推或轻拉输送带上的行李就可使其随旅客同步向楼下移动。
3.制造成本和运行成本低，特别是对现有下行楼梯（不管旁边是否有滑行坡道）进行改造时，不需要任何额外的土建施工，直接在楼梯旁边安装即可实现。
4.所占空间小。该系统的宽度与要输送行李宽度几乎相同，不浪费楼梯空间。适合安装在火车站和地铁站等各种有旅客携带行李下楼的楼梯一侧。
附图说明
图1是本发明实施例整体结构纵剖面示意图。
图2是本发明实施例输送单元结构示意图。
图3 是本发明实施例输送单元A—B剖面示意图。
图中，支架1，支架梁101，支撑脚102 ，输送单元2， 托板201，滚筒202，输送带203，有载输送面2031，无载输送面2032，浅槽204，同步皮带205，上斜板3，下斜板4，行李箱5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
某火车站火车停靠平台到地下出站通道的旅客出站下行楼梯，高度3m，水平长度6m，楼梯坡比为1:2，中间无休息平台。在楼梯一侧安装旅客下楼梯用行李输送系统，允许输送行李宽44cm长64cm（相当于大号行李箱尺寸）。
一种旅客下楼梯用行李输送系统包括支架1、上斜板3、若干个输送单元2和下斜板4。其中输送单元2包括若干个上方水平方向上的输送单元、若干个倾斜方向上的输送单元和若干个下方水平方向上的输送单元。支架1是一个固定在地面的承重架，整个输送板由若干个固定在支架1上的输送单元组成，输送单元2上有输送带203，各输送单元2的运动是独立互不影响的，行李在输送带203上由一个输送单元2输送到相邻下一个输送单元2。上斜板3和下斜板4是一块连接水平方向上的输送单元与地面的斜板，一端与支架1铰链连接，一端置于地面，在输送单元2与地面之间形成连接斜坡。
所述支架1由支架梁101和支撑脚102组成，支架梁101由两根平行梁组成，有较大强度和刚度，两根梁水平净间距为50cm，稍大于允许输送行李宽度44cm，沿楼梯分为上端水平布置部分、中间倾斜布置部分和下部水平布置部分，其中倾斜布置部分的倾角等于楼梯倾角，距离楼梯地面约50～80cm，上端和下部水平布置部分长60～100cm，距离地面20～40cm。如果有必要，可在水平部分和倾斜部分之间设置一段长30～80cm倾角更小的支架梁101，作为两者的过渡连接。支撑脚102是支撑和固定支架梁101的柱脚，具有较高强度，上端与支架梁101固定连接，下端锚固于楼梯地面，依据受力条件，按一定间距布置。支架1靠旅客一侧可设置侧向安全防护板。
整个输送板由若干输送单元2组成，所述输送单元2包括托板201、滚筒202和输送带203，固定在两根平行的支架梁101上，各输送单元2长度可以不同，一般20～40cm，应小于行李长度，以减少行李移动时的相互影响。输送单元2顺着支架梁101布置，倾角与支架梁101相同，包括倾斜部分输送单元和水平部分输送单元，如果有需要，两者之间可设置倾角较小的过渡输送单元，其中，倾斜部分距离楼梯地面40～80cm，水平部分长60～100cm，距离地面20～40cm，便于旅客将行李平稳放到输送单元2或从输送单元2上取下。
所述托板201是一块平面矩形板，左右两侧固定在支架梁101上，用于承载行李重量，两侧预留3～5cm宽的浅槽204，用于输送带203两侧同步皮带205移动。
所述滚筒202是一根可以自由转动的等截面圆轴，两端有3～5cm宽的同步皮带轮，同步皮带轮的位置正对托板201上的浅槽204，滚筒202通过轴承水平固定在支架梁101上，紧靠托板201前后两端布置但留有间隙，前后两端滚筒202之间的有载输送切向面低于托板201上表面，无载输送切向面低于托板201下表面，不承载行李重量。
所述输送带203用橡胶、尼龙或帆布等柔性耐磨材料制成，绕过托板201和两端滚筒202首尾相接，形成承载行李并沿托板201滑动的有载分支（位于托板201上表面）和无摩擦的无载分支的闭合环，总宽度49cm，略小于支架梁101的净宽度50cm，即输送带203两侧与支架梁101之间有间隙，同时两侧有宽3～5cm为同步皮带205，同步皮带205在托板201的浅槽204内移动。输送带203可在托板201上表面滑动，滑动摩擦角φm应大于相应托板201倾角α（托板与水平面夹角），即φm＞α，但不宜大很多。这样，在没有任何外力时，无论是空载还是承载行李，输送带203均处于摩擦自锁的静止状态，如果给行李一个向下的附加力（旅客用手施加的一个较小外力），打破摩擦自锁平衡，输送带203沿托板201发生滑动，向下输送行李。
在输送带203和托板201的选择时，要充分考虑其材料特性和两者接触表面特征，使输送带203内表面与托板202上表面之间摩擦角φm大于托板201倾角α，但不应大很多。而输送带203外表面应进行适当处理，如设置横向阻滑条，增加行李与输送带之间的滑动阻力，在给行李施加下推力时，行李相对输送带203保持不动, 即不发生滑动，只有输送带203沿托板201滑动，将行李由一个输送单元2输送到相邻下一个输送单元2，直到楼梯底部。
对于楼梯顶面和底面水平布置的输送单元2，输送带203与托板201之间的摩擦系数小，必要时，可采用输送带加中间滚筒结构，由平面摩擦改为滚动摩擦，便于旅客施加很小的力就可使输送带203滑动。
所述上斜板3和下斜板4均是一块倾斜放置的平面斜板，上端与支架梁101铰链连接，下端置于地面，在水平输送板2与地面之间形成连接斜坡，旅客通过上斜板3可将行李直接拖到输送单元板2上或通过下输送板4将行李从输送板2上拖到地面。
具体使用方法是，旅客将携带的行李通过上斜板3从地面拖到上方水平方向上的输送单元上平放（即将行李无滚轮一侧放在输送带203上，且不宜侧放）或直接搬到输送板2上平放，行李保持不动，然后，旅客一边下楼梯一边伸出一只手往下轻推或轻拉行李，给行李一个向下的附加外力，打破位于行李下面输送带203与托板201之间的平衡，输送带203顺托板201向下滑动，带动行李向下移动，随着旅客顺楼梯下行并持续施加附加外力，输送带203将行李由一个输送单元2输送到相邻下一个输送单元2，不断往下输送，直到楼梯底部的水平方向上的输送单元上。在整个输送过程中，因为行李需要旅客施加附加外力才能向下移动，否者会停止不动，所以，行李和旅客始终保持同步向下移动。行李到水平输送板后，旅客可通过斜板4拖走行李或直接提走，至此，行李输送完成。
由于整个输送板是由若干输送单元2排列而成，每个输送单元2上的输送带203运动是相互独立的，相应托板201的长度小于行李长度，一般30cm左右，当给行李一个附加推力时，只会迫使位于行李下的输送单元2上的输送带203沿托板301滑动，对其他输送单元2没有影响。如果下楼梯过程中，中途有旅客停下或速度慢，并不影响前面旅客正常下楼梯，因为前后行李位于不同输送单元2的托板201上，若一个输送单元2托板202上同时有前后两件行李，则前面行李下移会使输送带203滑动，可能会拉动后面行李被动向下移动，但其最大移动距离小于托板201长度（即20～40cm），因为当前面行李离开该输送单元2托板201时，不再对其有影响，后面行李的移动就完全由后面旅客控制，如果前后行李间距超过托板201的长度，则前后行李的移动就互不影响，这从根本上保证了每位旅客的行李始终在其身边，整个输送带上的行李会随着人流移动有序往下输送，不会发生因为追赶行李造成人员践踏的安全事故。
实施例2
增加张紧调节装置，托板201左右两侧分别通过张紧调节装置固定在支架上，通过张紧调节装置能调整有载输送带的内带面与滚筒及托板表面矩形面之间摩擦力。张紧调节装置主要是在行李输送过程中，特别是系统长时间使用后，摩擦系数等影响摩擦力的情况下，对有载输送带的摩擦力进行调整，始终维持在动态平衡中。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种行李输送装置，包括支架和倾斜方向上的输送单元和水平方向上的输送单元，其特征在于，输送单元包括托板（201）、滚筒（202）和输送带（203），前后滚筒（202）的滚轴及托板（201）左右两侧分别固定在支架上，输送带（203）与托板之间存在摩擦连接；其中倾斜方向上的输送单元，承载的行李在输送方向产生的下行力与输送带（203）和托板（201）、滚筒（202）之间的反向摩擦力处于平衡状态或下行力与反向摩擦力之间施加一个小的力即可打破平衡；水平方向上的输送单元，承载行李的输送带和托板之间的摩擦系数小或采用输送带加中间滚筒结构。
2.根据权利要求1所述的一种行李输送装置，其特征在于，输送带（203与托板（201）之间的摩擦角大于等于托板（201）的倾角。
3.根据权利要求1所述的一种行李输送装置，其特征在于，倾斜方向上输送单元的托板（201）是一块平面矩形板，平面矩形板前后两端或设有过渡面，前后两端滚筒（202）之间的有载输送切向面低于托板（201）上表面，无载输送切向面低于托板（201）下表面；输送带（203）绕过前后滚筒（202）和托板（201）形成输送闭合环，有载输送带的内带面与滚筒、托板上表面产生摩擦力，无载输送带的内带面与托板（201）下表面之间有一层面间隙。
4.根据权利要求3所述的一种行李输送装置，其特征在于，倾斜方向上输送单元的托板（201）左右两侧通过张紧调节装置固定在支架上，通过张紧调节装置能调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间张紧力，从而调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间的摩擦力。
5.一种旅客下楼梯用行李输送系统，包括支架（1）及若干个倾斜方向上的输送单元，其特征在于，倾斜方向上的输送单元包括托板（201）、滚筒（202）和输送带（203），前后滚筒（202）的滚轴及托板（201）左右两侧分别固定在支架（1）的支架梁上；输送带（203）与托板之间存在摩擦连接；承载的行李在输送方向产生的下行力与输送带（203）和托板（201）、滚筒（202）之间的反向摩擦力处于平衡状态或下行力与反向摩擦力之间施加一个小的力即可打破平衡；水平方向上的输送单元，承载行李的输送带和托板之间的摩擦系数小或采用输送带加中间滚筒结构。
6.根据权利要求5所述的一种旅客下楼梯用行李输送系统，其特征在于，输送带（203）与托板（201）之间的摩擦角大于等于托板（201）的倾角。
7.根据权利要求5所述的一种旅客下楼梯用行李输送系统，其特征在于，托板（201）为平面矩形板，两侧边留有托板浅槽，前后滚筒（202）的两侧端正对托板浅槽并设有同步皮带轮，输送带两侧粘结或固定有同步皮带，输送带在托板上表面滑动时，输送带两侧的同步皮带绕过滚筒上的同步皮带轮，在托板浅槽内移动。
8.根据权利要求6所述的一种旅客下楼梯用行李输送系统，其特征在于，托板（201）左右两侧通过张紧调节装置固定在支架上，通过张紧调节装置能调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间张紧力，从而调整有载输送带内带面与滚筒及托板表面之间的摩擦力。
9.根据权利要求5所述的一种旅客下楼梯用行李输送系统，其特征在于，若干个倾斜方向上的输送单元整体的前后两端还包括若干个上方水平方向上的输送单元和/或若干个下方水平方向上的输送单元，水平方向上的输送单元与倾斜方向上的输送单元对接过渡或通过若干个倾角较小的输送单元过渡，不同倾角的倾斜输送单元之间也采用对接过渡或通过若干个倾角较小的输送单元过渡。
10.根据权利要求9所述的一种旅客下楼梯用行李输送系统，其特征在于，系统包括上斜板、若干个上方水平方向上的输送单元、若干个倾斜方向上的输送单元、若干个下方水平方向上的输送单元和下斜板。
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