CN112320551B - 一种扶手带速度偏离保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扶手带速度偏离保护系统，包括扶手带速度监测机构和梯级速度监测机构，所述扶手带速度监测机构包含固定架，固定架的前部纵向转动安装有压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮；固定架的后部水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮，固定架上安装有用于对各个纵向测速轮和横向测速轮进行测速的多个第一测速传感器；所述梯级速度监测机构包含固接于梯级主轴上的大齿轮，大齿轮的外侧设有固定板，固定板向内转动安装有固定轴，所述固定轴上分别固接有啮合连接到所述大齿轮上的小齿轮，固定板上安装有用于对小齿轮进行测速的第二测速传感器。本发明能够有效实时检测扶手带和梯级的运行速度差，以确保自动扶梯的使用安全性。

Description

一种扶手带速度偏离保护系统

技术领域

本发明涉及自动扶梯的运行安全保护技术领域，具体是指一种扶手带速度偏离保护系统。

背景技术

TSG T7005—2012《电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯与自动人行道》中的10.1要求：“扶手带的运行速度相对于梯级踏板或胶带实际速度的允许偏差为(0～+2％)”,本条款主要是考虑如果扶手带速度滞后梯级或者超过太多，有可能造成乘客跌倒的风险。

鉴于此，每台自动扶梯或自动人行道都会配置用于检测并反馈扶手带运行速度与梯级运行速度的同步速度监测装置，用于实时检测扶手带和梯级的运行速度差，以确保自动扶梯的使用安全性。

目前，自动扶梯扶手带的运行速度监测装置多采用纵向设置的摩擦轮与扶手带的槽底面接触，通过摩擦驱动摩擦轮转动，并通过相应的速度传感器对摩擦轮进行速度监测。由于扶手带需要外置使用，其运行过程中会一定程度上受到外力影响，随着运行时间增长以及外力的作用下，扶手带不仅会产生一定的磨损，且具有一定变形的概率。当扶手带产生过度磨损时，会导致摩擦轮与扶手带的接触出现打滑情况，致使速度监测值滞后；而当扶手带产生过度变形时，无论是上凸还是内凹，均会导致摩擦轮的行程增加，致使速度监测值超出。上述两种情况都会导致安全开关被误触发而致使安全隐患产生。

现有的梯级的运行速度度监测装置一般包含装置于驱动电机的输出轴端或梯级驱动轴端上检测轮，再通过外置速度传感器用于监测检测轮的转速来实现梯级运行速度监测。由于装配需求的限定，梯级传动轮的直径要求较大，因此其输出线速度较快。我国国家标准规定，自动扶梯的运行速度不得超过0.75m/s。在梯级传动轮的输出线速度较快、且自动扶梯的低速运行的条件下，梯级驱动轮的驱动转速是很低的，此时，通过转速监测来进行梯级速度监测，其监测精确度无法保证，进一步增加了安全开关被误触发的概率。

因此，设计一款既能够有效对扶手带和梯级的运行速度分别进行精准监测，且能够于速度检测过程中分别对各个检测机构形成自检，以防止安全开关被误触发，从而有效实时检测扶手带和梯级的运行速度差，以确保自动扶梯的使用安全性的扶手带速度偏离保护系统是本发明的研究目的。

发明内容

针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种扶手带速度偏离保护系统，该扶手带速度偏离保护系统能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种扶手带速度偏离保护系统，包括扶手带速度监测机构和梯级速度监测机构，

所述扶手带速度监测机构包含设置于扶手带上部的固定架，所述固定架的前部通过弹性件下压安装有相应的定位轴，所述定位轴的下部纵向转动安装有至少一个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮；固定架的后部向下固接有至少一个相应的横向轮轴，所述横向轮轴上水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮；所述固定架上安装有用于对各个纵向测速轮和横向测速轮进行测速的多个第一测速传感器；

所述梯级速度监测机构包含固接于梯级主轴上的大齿轮，所述大齿轮的外侧设有固定板，所述固定板向内转动安装有至少一个固定轴，所述固定轴上分别固接有啮合连接到所述大齿轮上的小齿轮；所述大齿轮和小齿轮的传动比小于1/5，所述固定板上安装有用于对所述小齿轮进行测速的第二测速传感器；

所述第一测速传感器和第二测速传感器分别连接到自动扶梯的电控系统上。

所述定位轴的下部呈倒T形状固接有一相应的纵向轮轴，所述纵向轮轴的两端纵向转动安装有两个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮；所述固定架的后部向下固接有两个相应的横向轮轴，两个横向轮轴上分别水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮。

两个纵向测速轮和两个横向测速轮上分别一体化成型设有相应的第一检测件，两个纵向测速轮之间的第一检测件、以及两个横向测速轮之间的第一检测件分别呈180°进行反向设置，所述第一检测件分别由对应的第一测速传感器进行转速监测。

所述大齿轮为两侧具有轮齿的双面锥齿轮，所述固定轴和小齿轮的数目均为两个，两个小齿轮对称啮合连接于所述大齿轮上。

所述两个小齿轮上分别向外固接有相应的第二检测件，所述第二检测件于两个小齿轮上的安装位置和安装角度完全一致，两个小齿轮上的第二检测件均由一个第二测速传感器进行转速检测。

所述固定轴的中部向外突出起设置有一圈圆柱形限位段，所述圆柱形限位段的外侧壁上套设有一相应的限位螺旋弹簧，所述限位螺旋弹簧的内端与所述圆柱形限位段的外侧壁相切设置，限位螺旋弹簧的底部固接到所述固定板上，且限位螺旋弹簧的螺旋方向与固定轴的转向一致。

所述固定板上固接有一相应的支撑板，所述支撑板上设有用于贯穿安装所述固定轴的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述圆柱形限位段的直径，所述限位螺旋弹簧的底部固接于所述支撑板上。

所述支撑板的两端向下翻折设置，支撑板的翻折部通过螺栓固接于所述固定板上，并焊死。

所述第一检测件在与第一测速传感器相对的一面上均固定粘接有相应的反光带，所述第二检测件采用有色金属制成。

所述第一测速传感器和第二测速传感器均采用反射式测速传感器。

本发明的优点：

1)本发明通过扶手带速度监测机构、梯级速度监测机构的设计以及改进，实现既能够有效对扶手带和梯级的运行速度分别进行精准监测，且能够于速度检测过程中分别对扶手带速度监测机构、梯级速度监测机构形成自检，以防止安全开关被误触发，从而有效实时检测扶手带和梯级的运行速度差，以确保自动扶梯的使用安全性。

2)本发明的扶手带速度监测机构的定位轴下部纵向转动安装有至少一个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮，固定架的后部向下固接有至少一个相应的横向轮轴，横向轮轴上水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮，固定架上安装有用于对各个纵向测速轮和横向测速轮进行测速的多个第一测速传感器。本发明充分利用扶手带的槽型结构，打破现有的思路，于纵向测速轮的基础上，增设了一个水平转动安装的横向测速轮，从而有效于扶手带的槽底面和槽侧面形成速度监测，通过纵向测速轮和横向测速轮的转速信号，有效进行扶手带的运行速度监测，且能够通过纵向测速轮和横向测速轮的运行速度差值比对，有效防止安全开关被误触发。

如纵向测速轮和横向测速轮所测速度均低于/超过梯级运行速度，且纵向测速轮和横向测速轮之间的速度差值是在极小范围内，则证明扶手带和梯级间出现速度超差；如果纵向测速轮和横向测速轮所测速度值差距过大，而其中有一个速度值是接近于梯级的运行速度的，则判断扶手带和梯级间未出现速度超差，并可判断纵向测速轮和横向测速轮所测的速度值有一个产生错误数据，此时可通过电控系统提醒维保，从而有效对扶手带形成精准检测，并使扶手带速度监测机构具有自检效果，以防止安全开关被误触发。

3)本发明进一步将纵向测速轮和横向测速轮的数目设置为两个，且于纵向测速轮和横向测速轮上分别一体化成型设有相应的第一检测件，两个纵向测速轮之间的第一检测件、以及两个横向测速轮之间的第一检测件分别呈180°进行反向设置，第一检测件分别由对应的第一测速传感器进行转速监测。

可在纵向测速轮和横向测速轮所测速度值差距过大时，进一步比对分析两个纵向测速轮之间，以及两个横向测速轮之间的速度差值，如果是两个纵向测速轮之间出现较大速度差值，则判定扶手带的槽底出现磨损/变形；反之，如果是两个横向测速轮之间出现较大速度差值，则判定扶手带的槽侧面出现磨损/变形。此时，可通过电控系统进一步精确提醒维保位置，从而有效进一步对扶手带形成精准检测，并使扶手带速度监测机构进一步具有自检效果，以防止安全开关被误触发。

4)本发明的梯级速度监测机构包含于梯级主轴上进行安装的大齿轮，再通过固定板与固定轴的配合设置进行小齿轮安装，通过大齿轮和小齿轮的传动比设置，有效将梯级主轴的驱动转速放大5倍以上后再进行监测，以防止监测过于灵敏，防止安全开关被误触发。

如正常运行时，驱动轮的转速为0.5r/s，梯级的输出线速度为0.7m/s，检测过程中，误差在0.1r/s的情况下，就会出现0.14m/s的偏差值，这无疑是不能接受的。因此在误差极小的状态下，亦会导致安全开关被误触发。而本申请可将驱动轮的正常运行转速信号被扩大至2.5r/s以上，此时梯级的输出线速度一样为0.7m/s，在0.1r/s的误差状态下，就只会出现0.028m/s以下的偏差值，大大提升了梯级运行速度的监测精度，以防止监测过于灵敏，防止安全开关被误触发。

5)本发明的大齿轮为两侧具有轮齿的双面锥齿轮，固定轴和小齿轮的数目均为两个，两个小齿轮上的第二检测件的安装位置和安装角度完全一致。有效使两个第二检测件循环经过第二测速传感器进行感应检测，如果两个第二检测件被检测到的时间间隔差出现偏差时，则表示第二检测件本身、或第二测速传感器本身出现问题，如第二检测件安装部位偏离、或第二测速传感器及第二检测件的感应端粘附灰尘等，都可能使两个第二检测件被检测到的时间间隔差出现偏差，此时，可通过电控系统发出信号提醒，以便于后续的检修。从而有效对梯级的运行速度形成精准检测，并使梯级速度监测机构具有自检效果，以进一步防止安全开关被误触发。

6)本发明的固定轴中部向外突起设置有一圈圆柱形限位段，圆柱形限位段的外侧壁上套设有一相应的限位螺旋弹簧，限位螺旋弹簧的内端与圆柱形限位段的外侧壁相切设置，且限位螺旋弹簧的螺旋方向与固定轴的转向一致。当小齿轮，即固定轴正常运转时，限位螺旋弹簧与圆柱形限位段之间的摩擦不足以影响其正常运转，而当出现扶手带和梯级超速运行的情况时，转速随即被放大传递至小齿轮(固定轴)上，从而呈多倍增加固定轴的转速，使限位螺旋弹簧与圆柱形限位段之间的摩擦增加，最终使限位螺旋弹簧缩紧在固定轴上，有效形成一定的反作用力，从而形成一定的自锁降速效果。在精准判定扶手带和梯级的运行速度是否存在超差的同时，通过固定轴的结构改进，以及限位螺旋弹簧的配合增设，有效形成梯级超速保护，从而进一步确保自动扶梯的使用安全性。

7)本发明通过两个小齿轮的设置不仅可以实现第二检测件的安装，而能够有效在梯级超速时，对称对大齿轮形成阻挡，两个小齿轮不仅能够有效对大齿轮产生反作用力阻挡，且能够于大齿轮的两侧形成夹紧力，从而有效形成更好的自锁降速效果。

附图说明

图1为本发明于自动扶梯上的安装位置示意图。

图2为扶手带速度监测机构的结构示意图。

图3为扶手带速度监测机构的后视图。

图4为扶手带速度监测机构的零件爆炸图。

图5为梯级速度监测机构的结构示意图。

图6为梯级速度监测机构的正视图。

图7为梯级速度监测机构的零件爆炸图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：

请参考图1-7，

一种扶手带速度偏离保护系统，包括扶手带速度监测机构1和梯级速度监测机构2，

所述扶手带速度监测机构1包含设置于扶手带上部的固定架101，所述固定架101的前部通过弹性件102(本实施例中的弹性件102为弹簧)下压安装有相应的定位轴103，所述定位轴103的下部纵向转动安装有至少一个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮104；固定架101的后部向下固接有至少一个相应的横向轮轴105，所述横向轮轴105上水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮106；所述固定架101上安装有用于对各个纵向测速轮104和横向测速轮106进行测速的多个第一测速传感器107；

所述梯级速度监测机构2包含固接于梯级主轴上的大齿轮201，所述大齿轮201的外侧设有固定板202，所述固定板202向内转动安装有至少一个固定轴203，所述固定轴203上分别固接有啮合连接到所述大齿轮201上的小齿轮204；所述大齿轮201和小齿轮204的传动比为1/6，所述固定板202上安装有用于对所述小齿轮204进行测速的第二测速传感器205；

所述第一测速传感器107和第二测速传感器205分别连接到自动扶梯的电控系统上。

所述定位轴103的下部呈倒T形状固接有一相应的纵向轮轴3，所述纵向轮轴3的两端纵向转动安装有两个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮104；所述固定架101的后部向下固接有两个相应的横向轮轴105，两个横向轮轴105上分别水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮106。

两个纵向测速轮104和两个横向测速轮106上分别一体化成型设有相应的第一检测件4，两个纵向测速轮104之间的第一检测件4、以及两个横向测速轮106之间的第一检测件4分别呈180°进行反向设置，所述第一检测件4分别由对应的第一测速传感器107进行转速监测。

所述大齿轮201为两侧具有轮齿的双面锥齿轮，所述固定轴203和小齿轮204的数目均为两个，两个小齿轮204对称啮合连接于所述大齿轮201上。

所述两个小齿轮204上分别向外固接有相应的第二检测件5，所述第二检测件5于两个小齿轮204上的安装位置和安装角度完全一致，两个小齿轮204上的第二检测件5均由一个第二测速传感器205进行转速检测。

所述固定轴203的中部向外突出起设置有一圈圆柱形限位段6，所述圆柱形限位段6的外侧壁上套设有一相应的限位螺旋弹簧7，所述限位螺旋弹簧7的内端与所述圆柱形限位段6的外侧壁相切设置，限位螺旋弹簧7的底部固接到所述固定板202上，且限位螺旋弹簧7的螺旋方向与固定轴203的转向一致。

所述固定板202上固接有一相应的支撑板8，所述支撑板8上设有用于贯穿安装所述固定轴203的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述圆柱形限位段6的直径，所述限位螺旋弹簧7的底部固接于所述支撑板8上。

所述支撑板8的两端向下翻折设置，支撑板8的翻折部通过螺栓9固接于所述固定板202上，并焊死。

所述第一检测件4在与第一测速传感器107相对的一面上均固定粘接有相应的反光带，所述第二检测件5采用有色金属制成。

所述第一测速传感器107和第二测速传感器205均采用反射式测速传感器。

本发明通过扶手带速度监测机构1、梯级速度监测机构2的设计以及改进，实现既能够有效对扶手带和梯级的运行速度分别进行精准监测，且能够于速度检测过程中分别对扶手带速度监测机构1、梯级速度监测机构2形成自检，以防止安全开关被误触发，从而有效实时检测扶手带和梯级的运行速度差，以确保自动扶梯的使用安全性。具体检测过程如下：

(一)充分利用扶手带的槽型结构，打破现有的思路，于纵向测速轮104的基础上，增设了一个水平转动安装的横向测速轮106，从而有效于扶手带的槽底面和槽侧面形成速度监测，通过纵向测速轮104和横向测速轮106的转速信号，有效进行扶手带的运行速度监测，且能够通过纵向测速轮104和横向测速轮106的运行速度差值比对，有效防止安全开关被误触发。

如纵向测速轮104和横向测速轮106所测速度均低于/超过梯级运行速度，且纵向测速轮104和横向测速轮106之间的速度差值是在极小范围内，则证明扶手带和梯级间出现速度超差；如果纵向测速轮104和横向测速轮106所测速度值差距过大，而其中有一个速度值是接近于梯级的运行速度的，则判断扶手带和梯级间未出现速度超差，并可判断纵向测速轮104和横向测速轮106所测的速度值有一个产生错误数据，此时可通过电控系统提醒维保，从而有效对扶手带形成精准检测，并使扶手带速度监测机构1具有自检效果，以防止安全开关被误触发。

在纵向测速轮104和横向测速轮106所测速度值差距过大时，进一步比对分析两个纵向测速轮104之间，以及两个横向测速轮106之间的速度差值，如果是两个纵向测速轮104之间出现较大速度差值，则判定扶手带的槽底出现磨损/变形；反之，如果是两个横向测速轮106之间出现较大速度差值，则判定扶手带的槽侧面出现磨损/变形。此时，可通过电控系统进一步精确提醒维保位置，从而有效进一步对扶手带形成精准检测，并使扶手带速度监测机构进一步具有自检效果，以防止安全开关被误触发。

(二)通过大齿轮201和小齿轮204的传动比设置，有效将梯级主轴的驱动转速放大6倍后再进行监测，以防止监测过于灵敏，防止安全开关被误触发。

如正常运行时，驱动轮的转速为0.5r/s，梯级的输出线速度为0.7m/s，检测过程中，误差在0.1r/s的情况下，就会出现0.14m/s的偏差值，这无疑是不能接受的。因此在误差极小的状态下，亦会导致安全开关被误触发。而本申请可将驱动轮的正常运行转速信号被扩大至3r/s，此时梯级的输出线速度一样为0.7m/s，在0.1r/s的误差状态下，就只会出现0.023m/s的偏差值，大大提升了梯级运行速度的监测精度，以防止监测过于灵敏，防止安全开关被误触发。

两个第二检测件5循环经过第二测速传感器205进行感应检测，如果两个第二检测件5被检测到的时间间隔差出现偏差时，则表示第二检测件5本身、或第二测速传感器205本身出现问题，如第二检测件5安装部位偏离、或第二测速传感器205及第二检测件5的感应端粘附灰尘等，都可能使两个第二检测件被检测到的时间间隔差出现偏差，此时，可通过电控系统发出信号提醒，以便于后续的检修。从而有效对梯级的运行速度形成精准检测，并使梯级速度监测机构具有自检效果，以进一步防止安全开关被误触发。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扶手带速度偏离保护系统，包括扶手带速度监测机构(1)和梯级速度监测机构(2)，其特征在于：

所述扶手带速度监测机构(1)包含设置于扶手带上部的固定架(101)，所述固定架(101)的前部通过弹性件(102)下压安装有相应的定位轴(103)，所述定位轴(103)的下部纵向转动安装有至少一个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮(104)；固定架(101)的后部向下固接有至少一个相应的横向轮轴(105)，所述横向轮轴(105)上水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮(106)；所述固定架(101)上安装有用于对各个纵向测速轮(104)和横向测速轮(106)进行测速的多个第一测速传感器(107)；

所述梯级速度监测机构(2)包含固接于梯级主轴上的大齿轮(201)，所述大齿轮(201)的外侧设有固定板(202)，所述固定板(202)向内转动安装有至少一个固定轴(203)，所述固定轴(203)上分别固接有啮合连接到所述大齿轮(201)上的小齿轮(204)；所述大齿轮(201)和小齿轮(204)的传动比小于1/5，所述固定板(202)上安装有用于对所述小齿轮(204)进行测速的第二测速传感器(205)；

所述第一测速传感器(107)和第二测速传感器(205)分别连接到自动扶梯的电控系统上。

2.根据权利要求1所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述定位轴(103)的下部呈倒T形状固接有一相应的纵向轮轴(3)，所述纵向轮轴(3)的两端纵向转动安装有两个压合到扶手带的槽底面上的纵向测速轮(104)；所述固定架(101)的后部向下固接有两个相应的横向轮轴(105)，两个横向轮轴(105)上分别水平转动安装有压合到扶手带的槽侧面上的横向测速轮(106)。

3.根据权利要求2所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：两个纵向测速轮(104)和两个横向测速轮(106)上分别一体化成型设有相应的第一检测件(4)，两个纵向测速轮(104)之间的第一检测件(4)、以及两个横向测速轮(106)之间的第一检测件(4)分别呈180°进行反向设置，所述第一检测件(4)分别由对应的第一测速传感器(107)进行转速监测。

4.根据权利要求3所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述大齿轮(201)为两侧具有轮齿的双面锥齿轮，所述固定轴(203)和小齿轮(204)的数目均为两个，两个小齿轮(204)对称啮合连接于所述大齿轮(201)上。

5.根据权利要求4所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述两个小齿轮(204)上分别向外固接有相应的第二检测件(5)，所述第二检测件(5)于两个小齿轮(204)上的安装位置和安装角度完全一致，两个小齿轮(204)上的第二检测件(5)均由一个第二测速传感器(205)进行转速检测。

6.根据权利要求1所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述固定轴(203)的中部向外突出起设置有一圈圆柱形限位段(6)，所述圆柱形限位段(6)的外侧壁上套设有一相应的限位螺旋弹簧(7)，所述限位螺旋弹簧(7)的内端与所述圆柱形限位段(6)的外侧壁相切设置，限位螺旋弹簧(7)的底部固接到所述固定板(202)上，且限位螺旋弹簧(7)的螺旋方向与固定轴(203)的转向一致。

7.根据权利要求6所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述固定板(202)上固接有一相应的支撑板(8)，所述支撑板(8)上设有用于贯穿安装所述固定轴(203)的限位孔，所述限位孔的孔径小于所述圆柱形限位段(6)的直径，所述限位螺旋弹簧(7)的底部固接于所述支撑板(8)上。

8.根据权利要求7所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述支撑板(8)的两端向下翻折设置，支撑板(8)的翻折部通过螺栓(9)固接于所述固定板(202)上，并焊死。

9.根据权利要求5所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述第一检测件(4)在与第一测速传感器(107)相对的一面上均固定粘接有相应的反光带，所述第二检测件(5)采用有色金属制成。

10.根据权利要求9所述的一种扶手带速度偏离保护系统，其特征在于：所述第一测速传感器(107)和第二测速传感器(205)均采用反射式测速传感器。

Images