CN111675068B - 一种轮椅过天桥辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮椅过天桥辅助系统，包括支架I和支架II，支架I和支架II均呈长方形框架；所述支架I的长轴方向边框和支架II的长轴方向边框相互对应连接，整体呈X型结构；支架I的长轴方向两端均设有至少一个主动摩擦轮，支架II的长轴方向两端均设有至少一个从动摩擦轮；所述X型结构用于夹持在导轨上；支架I一端的主动摩擦轮和支架II一端的从动摩擦轮分布在导轨正板面上，且在导轨正板面行走；支架I另一端的主动摩擦轮和支架II另一端的从动摩擦轮分布在导轨的背板面上，且在导轨的背板面行走。本发明有效降低了安装和维护成本，且该牵引装置可直接安装在天桥护栏上，站位空间小，不妨碍行人正常通行。

Description

一种轮椅过天桥辅助系统

技术领域

本发明涉及提升牵引装置技术领域，具体涉及一种轮椅过天桥辅助系统。

背景技术

人行天桥为方便人们过街，减少城市道路拥堵带来方便，却给乘坐轮椅出行的残疾人过街带来不便。目前，大多数城市的人行天桥没有设置供残疾人轮椅上下天桥的辅助装置，乘坐轮椅的残疾人往往要走到很远有斑马线的大路口才能过街，存在许多亟待改进的地方。

许都城市都的一些人行天桥安装有行人升降装置，其主要分为以下两大类：

1)安装自动扶梯的人行天桥：这种人行天桥在桥的两端分别安装有电动的自动扶梯，在人流量较大的时间段开启。这种使用电梯或平面电梯的传送带或变形楼梯方式，技术成本极高，特别是在露天日晒雨淋的恶劣使用环境下维护困难费用很高。

2) 安装垂直升降电梯的人行天桥：种人行天桥在桥的两端分别安装有垂直升降的电梯，每次空容纳乘客10人左右。但这种存在所占空间大、能耗高、维护成本过高的问题。如果要安装类似于电梯的垂直升降装置，需要占用一部分人行道的空间，特别是有的人行天桥架设在老城区，人行道很窄，根本无法安装这种垂直升降的装置；一部载10人的垂直升降电梯至少需要一台10千瓦的牵引电机，加上是设在人流较大的人行天桥上，每天10小时几乎满负荷工作，每日至少要消耗100度电。一座人行天桥至少要配备两部这种电梯，每日就要消耗200度电。

综上可知，开发辅助轮椅过天桥的系统，以满足站位空间小、不妨碍行人、降低安装和维护成本、保障轮椅上的乘坐人员安全等要求的关键在于，开发一种新的牵引装置，

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了解决上述问题的一种轮椅过天桥辅助系统，有效降低了安装和维护成本，且该牵引装置可直接安装在天桥护栏上，站位空间小，不妨碍行人正常通行。

本发明通过下述技术方案实现：

一种牵引装置，包括支架I和支架II，支架I和支架II均呈长方形框架；所述支架I的长轴方向边框和支架II的长轴方向边框相互对应连接，整体呈X型结构；支架I的长轴方向两端均设有至少一个主动摩擦轮，支架II的长轴方向两端均设有至少一个从动摩擦轮；所述X型结构用于夹持在导轨上；支架I一端的主动摩擦轮和支架II一端的从动摩擦轮分布在导轨正板面上，且在导轨正板面行走；支架I另一端的主动摩擦轮和支架II另一端的从动摩擦轮分布在导轨的背板面上，且在导轨的背板面行走。

现有天桥处安装的辅助行人过天桥的升降装置，如自动扶梯或垂直升降电梯，存在安装成本巨大、所占空间大、能耗高、维护成本过高等问题，基于成本以及安装空间限制等因素，只有少数过街天桥才会安装这两类升降装置，很多过街天桥没有辅助轮椅过街的装备，乘坐轮椅的残疾人往往要走到很远有斑马线的大路口才能过街。基于该技术背景，本发明提供了一种结构简单、安装和维护成本较低的辅助轮椅过天桥牵引装置，实用性较强，适于普遍推广。本发明提供的牵引装置的技术构思是：首先，采用两个类似长方形的框架结构，通过相互对应连接形成X型结构，该X型结构夹持在导轨上固定；其次，X型结构夹持在导轨上，使两个支架两端的主动摩擦轮和从动摩擦轮紧紧贴在导轨两侧板面上，由电机驱动主动摩擦轮，利用主动摩擦轮和从动摩擦轮与导轨表面摩擦传动，实现牵引功能。

使用时，在现有的天桥坡道栏杆的内侧安装导轨，导轨延伸方向沿栏杆走向相同，在导轨上安装可沿着导轨上下随动的牵引装置；因为护栏都是钢材质，强度高，而且安装在护栏上的导轨不会影响人们和非机动车的通行。通过电机带动主动摩擦轮正转动或反向转动运动，以牵引轮椅沿着坡道边沿缓慢上行或下行，使乘坐轮椅的残疾人能够安全、轻松地上下人行天桥。

进一步优选，所述支架I的长轴方向两边框和支架II的长轴方向两边框相互对应铰接连接，整体呈X型结构；支架I的长轴方向一边框与支架II的长轴方向一边框铰接连接，支架I的长轴方向另一边框与支架II的长轴方向另一边框铰接连接，两处铰接连接点的连线作为轴线，X型结构以所述轴线为轴开合转动运动。

本发明由支架I和支架II铰接构成X型结构，即类似剪刀铰接结构，通过以两处铰接连接点的连线为轴线，相对转动支架I和支架II，可调节两者之间夹角大小，适用于夹持固定在不同形状、厚度的导轨上。

进一步优选，所述支架I和支架II相互铰接连接的两个边框之间通过拉簧连接；当X型结构用于夹持在导轨上时，拉簧被拉伸，受拉簧恢复作用力，X型结构向闭合方向夹紧实现夹持固定在导轨上。

铰接连接的支架I和支架II通过拉簧连接，施加外力克服弹簧的恢复作用力以使X型结构张开一定角度，使X型结夹持在导轨上后，撤去施加的外力，通过弹簧恢复作用力，X型结构张开角度变小，紧紧夹持在导轨上。

由设置在天桥斜坡护栏上的导轨与主动摩擦轮和从动摩擦轮构成摩擦副，摩擦的正压力由自重、弹簧恢复作用力和载荷产生，形成摩擦传动，所受载荷越大，则X型结构在导轨上的夹持力越大，牵引装置在导轨上也愈加紧固，在整个过程中能够确保残疾人和行人的安全。

进一步优选，所述支架I和/或支架II上还设有导向轮，所述导向轮用于在导轨的上下端面上行走。

通过在支架I和/或支架II上安装导向轮，牵引装置在沿导轨上行或下行移动过程中，导向轮沿导轨上下端面同步移动，对牵引装置起到导向、支撑作用。

进一步优选，所述支架I的长轴方向两端的主动摩擦轮的转轴向外延伸轴段上均设有链轮，由同一链条与支架I两端的链轮连接，通过电机带动链轮转动，进而带动支架I的长轴方向两端的所有主动摩擦轮同步转动。

摩擦轮轴由套筒滚子链轮机构带动，动力可由直流减速电机提供，安装成本低，且可长期在露天工况运行，维护成本很低。

一种轮椅过天桥辅助系统，包括上述的一种牵引装置，还包括牵引臂，所述牵引臂用于固定轮椅；所述牵引臂的轴向一端与支架I或支架II连接，牵引臂的轴向与所连接的支架I或支架II所在平面呈夹角排布；沿支架I或支架II长轴方向上，牵引臂与支架I或支架II的连接点位于铰接点的一侧，铰接点的另一侧在上行时作为行进方向的头部，在下行时作为行进方向的尾部；使用时，牵引装置通过牵引臂带动轮椅沿导轨上行或下行移动过程中，牵引臂将轮椅的负荷传递至对应连接的支架I或支架II，带动支架I和支架II构成的X型结构向闭合方向夹紧在导轨上。

本发明提供的牵引臂与X型结构连接关系设计构思，是基于杠杆原理，在使用时，将支架I和支架II的铰接点作为支点，牵引臂与支架连接点作为用力点，支架上位于铰接点另一侧的摩擦轮与导轨的接触点作为阻力点，轮椅的重力施加在牵引臂上，牵引臂将作用力施加于支架上，支架以铰接点为中心转动，因此，载荷越大，作用力越大，则阻力越大，摩擦轮与导轨压紧作用力越大， X型结构在导轨上的夹持力越大，牵引装置在导轨上也愈加紧固，在整个过程中能够确保残疾人和行人的安全。

进一步优选，所述牵引臂的轴向一端与支架I或支架II转动连接；在未使用状态时，所述牵引臂的轴向与导轨的延伸方向同向放置；在使用状态时，以牵引臂与支架I或支架II转动连接点为中心，转动牵引臂至牵引臂轴向与导轨垂直方向。

将牵引臂转动设置在牵引装置上，仅在使用时打开牵引臂，在不使用时，将牵引臂折叠贴合在牵引装置侧壁上，避免牵引臂妨碍行人正常行走。

进一步优选，所述牵引臂上设有伸缩带，通过伸缩带与轮椅搭接连接。

进一步优选，还包括导轨，所述导轨用于安装在天桥或坡道护栏上，且导轨的延伸方向与护栏延伸方向同向；所述牵引装置夹持在导轨上。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明通过在现有的天桥坡道栏杆的内侧安装导轨，导轨延伸方向沿栏杆走向相同，在导轨上安装可沿着导轨上下随动的牵引装置；因为护栏都是钢材质，强度高，而且安装在护栏上的导轨不会影响人们和非机动车的通行。通过电机带动主动摩擦轮正转动或反向转动运动，以牵引轮椅沿着坡道边沿缓慢上行或下行，使乘坐轮椅的残疾人能够安全、轻松地上下人行天桥。具有如下优点：

1、本发明提供的牵引装置沿天桥坡道移动，导轨固定在护栏上，牵引装置夹持在导轨上，驱动结构可直接安装在牵引装置上，占用空间较小，且无需设置卷扬机，不妨碍行人正常通行

2、本发明采用链条驱动、摩擦传动带动轮椅沿导轨移动，安装成本低，且可长期在露天工况运行，维护成本很低；

3、本发明在整个过程中能够确保残疾人和行人的安全，负荷越重，X型结构牵引装置在导轨上的夹紧力越大，越加安全稳固。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的牵引装置与导轨连接正面结构示意图；

图2为本发明的牵引装置与导轨连接背面结构示意图；

图3为本发明的牵引装置与导轨连接俯视结构示意图；

图4为本发明的轮椅过天桥辅助系统结构示意图，牵引臂折叠状态；

图5为本发明的轮椅过天桥辅助系统结构示意图，牵引臂展开状态，图中箭头方向表示受力方向。

附图中标记及对应的零部件名称：1-支架I，2-支架II，3-主动摩擦轮，4-从动摩擦轮，5-导轨，6-导向轮，7-链轮，8-转轴，9-固定轴，10-牵引臂，O-支架I和支架II的铰接点。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种牵引装置，包括支架I1和支架II2，支架I1包括两根长的方钢和一根短的方钢，两根长方钢相互平行设置、且通过短方钢连接，呈类似工字型结构；支架II2包括两根长的方钢和一根短的方钢，两根长方钢相互平行设置、且通过短方钢连接，呈类似工字型结构。支架II2的两根长方钢之间的间距小于支架I1的两根长方钢之间的间距，支架I1由支架II内穿过，支架I1的两根长方钢与支架II2的两根长方钢相互对应固定连接，整体呈X型结构。支架I1的长轴方向两端均通过转轴8设有两个主动摩擦轮3，转轴8的轴线方向与两根长方钢的轴向垂直；支架II2的长轴方向两端均通过固定轴9设有两个从动摩擦轮4，固定轴9与长方钢轴向垂直，且从动轮4与固定轴9通过轴承转动连接。X型结构用于夹持在导轨5上；支架I1一端的主动摩擦轮3和支架II2一端的从动摩擦轮4分布在导轨5正板面上，且在导轨5正板面行走；支架I1另一端的主动摩擦轮3和支架II2另一端的从动摩擦轮4分布在导轨5的背板面上，且在导轨5的背板面行走。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，若将支架I1的两根长方钢分别标记为A1和A2，将支架II2的两根长方钢分别标记为B1和B2，支架I1的一根长方钢A1与支架II2的一根长方钢B1铰接连接，支架I1的另一根长方钢A2与支架II2的另一根长方钢B2铰接连接，两处铰接连接点的连线作为轴线，X型结构以所述轴线为轴开合转动运动。整体呈X型结构，类似剪刀结构

支架I1和支架II2相互铰接连接的两个边框之间通过拉簧连接，具体地，长方钢A1的轴向两端和长方钢B1的轴向两端通过拉簧连接，长方钢A2的轴向两端和长方钢B2的轴向两端通过拉簧连接。当X型结构用于夹持在导轨5上时，拉簧被拉伸，受拉簧恢复作用力，X型结构向闭合方向夹紧实现夹持固定在导轨5上。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，所述支架I1和支架II2两者的轴向两端都设有导向轮6，导向轮6用于在导轨5的上下端面上行走。支架I1的长轴方向两端的主动摩擦轮3的转轴向外延伸轴段上均设有链轮7，由同一链条与支架I1两端的链轮连接，通过电机带动链轮转动，进而带动支架I1的长轴方向两端的所有主动摩擦轮3同步转动。

实施例4

本实施例提供了一种轮椅过天桥辅助系统，包括实施例3提供的一种牵引装置，还包括牵引臂10，所述牵引臂10用于固定轮椅，牵引装置通过牵引臂10带动轮椅沿导轨5上行或下行移动。牵引臂10呈U型结构，牵引臂10的轴向一端与支架I1上的短方钢连接，牵引臂10的轴向与所连接的支架I1所在平面呈钝角排布；沿支架I1长轴方向上，牵引臂10与支架I1的连接点位于铰接点的一侧，铰接点的另一侧在上行时作为行进方向的头部，在下行时作为行进方向的尾部。

使用时，牵引装置通过牵引臂10带动轮椅沿导轨5上行或下行移动过程中，牵引臂10将轮椅的负荷传递至对应连接的支架I1，带动支架I1和支架II2构成的X型结构向闭合方向夹紧在导轨5上。

实施例5

在实施例4的基础上进一步改进，所述牵引臂10的轴向一端与支架I1的短方钢转动连接；在未使用状态时，所述牵引臂10的轴向与导轨5的延伸方向同向放置；在使用状态时，以牵引臂10与支架I1转动连接点为中心，转动牵引臂10至牵引臂10轴向与导轨5垂直方向。牵引臂10内部设有两条伸缩带。伸缩带共有两条，其端部安装有锁扣，两条伸缩带搭扣用于与轮椅两侧扶手连接。。

还包括导轨5，述导轨5用于安装在天桥或坡道护栏上，且导轨5的延伸方向与护栏延伸方向同向；所述牵引装置夹持在导轨5上。

牵引装置外罩设有保护壳罩，驱动电机、摩擦轮等部件均容纳在保护壳罩内。

具体工作原理如下所示：

在坡道护栏内侧安装导轨，导轨从坡道底部一直延伸到坡道顶部，因为护栏都是钢材质，强度高，而且安装在护栏上的导轨不会影响人们和非机动车的通行。在导轨上架设一个牵引装置，这个装置可以在导轨上滑动，牵引装置和驱动电机安装在一起，无需在天桥顶端设置卷扬机。电机驱动牵引装置到达指定位置，这时使用者将牵引装置上的牵引臂旋转到水平位置，拉出牵引臂顶端的伸缩带，伸缩带共有两条，其端部安装有锁扣，将这两条伸缩带用其锁扣分别扣住轮椅的左右扶手杆，再按下牵引装置上的起步按钮，电机正向转动带动主动摩擦轮同步转动，牵引装置就牵引着轮椅缓慢沿着坡道边沿上行。到达天桥上端后使用者可自行解除锁扣，推动轮椅行驶到天桥的另一端，再由另一端的牵引装置牵引着缓慢下桥。

牵引装置前后两端各装有一个红外探测器，经过试验，把红外探测器的探测距离调整为1米左右，安装红外探测器的目的是当前方有行人时牵引装置必须立刻停止运行，红外探测器每次只能开启一个，即运动方向的开启。

在摩擦轮侧安装有电磁刹车装置，在信号的指挥下电磁刹车启动，止住摩擦轮继续转动

在导轨上端和下端都安装有强磁铁，牵引装置到达上端或下端的指定位置后，设在牵引装置内侧的感应器向主板提供信号，直流减速电机停止转动，同时刹车装置启动，阻止牵引装置继续运行。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种牵引装置，其特征在于，包括支架I（1）和支架II（2），支架I（1）和支架II（2）均呈长方形框架；

所述支架I（1）的长轴方向边框和支架II（2）的长轴方向边框相互对应连接，整体呈X型结构；支架I（1）的长轴方向两端均设有至少一个主动摩擦轮（3），支架II（2）的长轴方向两端均设有至少一个从动摩擦轮（4）；

所述X型结构用于夹持在导轨（5）上；支架I（1）一端的主动摩擦轮（3）和支架II（2）一端的从动摩擦轮（4）分布在导轨（5）正板面上，且在导轨（5）正板面行走；支架I（1）另一端的主动摩擦轮（3）和支架II（2）另一端的从动摩擦轮（4）分布在导轨（5）的背板面上，且在导轨（5）的背板面行走；

所述支架I（1）的长轴方向两边框和支架II（2）的长轴方向两边框相互对应铰接连接，整体呈X型结构；支架I（1）的长轴方向一边框与支架II（2）的长轴方向一边框铰接连接，支架I（1）的长轴方向另一边框与支架II（2）的长轴方向另一边框铰接连接，两处铰接连接点的连线作为轴线，X型结构以所述轴线为轴开合转动运动；

所述支架I（1）和支架II（2）相互铰接连接的两个边框之间通过拉簧连接；当X型结构用于夹持在导轨（5）上时，拉簧被拉伸，受拉簧恢复作用力，X型结构向闭合方向夹紧实现夹持固定在导轨（5）上；

支架I（1）包括两根长的方钢和一根短的方钢，两根长方钢相互平行设置、且通过短方钢连接，呈类似工字型结构；支架II（2）包括两根长的方钢和一根短的方钢，两根长方钢相互平行设置、且通过短方钢连接，呈类似工字型结构；

所述导轨（5）用于安装在天桥或坡道护栏上，且导轨（5）的延伸方向与护栏延伸方向同向。

2.根据权利要求1所述的一种牵引装置，其特征在于，所述支架I（1）和/或支架II（2）上还设有导向轮（6），所述导向轮（6）用于在导轨（5）的上下端面上行走。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种牵引装置，其特征在于，所述支架I（1）的长轴方向两端的主动摩擦轮（3）的转轴向外延伸轴段上均设有链轮（7），由同一链条与支架I（1）两端的链轮连接，通过电机带动链轮转动，进而带动支架I（1）的长轴方向两端的所有主动摩擦轮（3）同步转动。

4.一种轮椅过天桥辅助系统，包括权利要求1至3任一项所述的一种牵引装置，其特征在于，还包括牵引臂（10），所述牵引臂（10）用于固定轮椅；

所述牵引臂（10）的轴向一端与支架I（1）或支架II（2）连接，牵引臂（10）的轴向与所连接的支架I（1）或支架II（2）所在平面呈夹角排布；沿支架I（1）或支架II（2）长轴方向上，牵引臂（10）与支架I（1）或支架II（2）的连接点位于铰接点的一侧，铰接点的另一侧在上行时作为行进方向的头部，在下行时作为行进方向的尾部；

使用时，牵引装置通过牵引臂（10）带动轮椅沿导轨（5）上行或下行移动过程中，牵引臂（10）将轮椅的负荷传递至对应连接的支架I（1）或支架II（2），带动支架I（1）和支架II（2）构成的X型结构向闭合方向夹紧在导轨（5）上。

5.根据权利要求4所述的一种轮椅过天桥辅助系统，其特征在于，所述牵引臂（10）的轴向一端与支架I（1）或支架II（2）转动连接；在未使用状态时，所述牵引臂（10）的轴向与导轨（5）的延伸方向同向放置；在使用状态时，以牵引臂（10）与支架I（1）或支架II（2）转动连接点为中心，转动牵引臂（10）至牵引臂（10）轴向与导轨（5）垂直方向。

6.根据权利要求5所述的一种轮椅过天桥辅助系统，其特征在于，所述牵引臂（10）上设有伸缩带，通过伸缩带与轮椅搭接连接。

7.根据权利要求4所述的一种轮椅过天桥辅助系统，其特征在于，还包括导轨（5），所述导轨（5）用于安装在天桥或坡道护栏上，且导轨（5）的延伸方向与护栏延伸方向同向；所述牵引装置夹持在导轨（5）上。

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