CN112897285A - 一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，电动牵引登楼机是由悬挂式轨道、牵引电机、载重臂、控制装置、障碍探测器、电源系统和召唤装置等组成；悬挂式轨道安装在楼梯的顶面或侧墙上方，牵引电机嵌在悬挂式轨道上，本发明通过在楼梯上面设置轨道，既不占用楼梯走廊的宽度，又能通过轨道的牵引，带动载重臂，将人和物轻松送上楼和送下楼。通过有线或无线电原，解决电源供电难题，爬楼的效率高，能够保证上、下楼的安全，设备结构简单。通过载重臂可以载挂轮椅和轿厢，实现对老人和残障人士的全面关怀。

Description

一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法

技术领域

本发明涉及老人和残障人士的助行装置，具体来说是一种帮助老人和残障人士上下楼的一种装备。

背景技术

中国已步入老龄化的社会，同时又因各种灾害、疾病以及交通事故等原因造成的残障人士也在逐年增多。老年人和残障人均存在着不同程度的行走能力丧失。对于这些行动不便的人们来说，他们将遇到的最大困难是上下楼的问题，对该类人群的服务将会成为未来的主要社会问题。目前的多层住宅、公共建筑(学校、医院等)均没有安装电梯，针对这种状况，国内外各大研究机构、高校等也设计了许多可以爬楼梯的轮椅来满足人们的需要，但这些轮椅往往存在以下不足：(1)爬楼轮椅售价太高，使这类人群承担不起；(2)在爬楼时，往往是从轮椅的后端进行爬楼，通过其后端向上翘起的履带扣在楼梯上以实现爬楼，但是这种轮椅的前端通常都是圆弧形，并非是向上翘起的状态，故在狭隘的楼道进行爬楼时，如果轮椅的前端正对楼道，则难以实现爬楼，这就导致需要花费大量的时间去调整轮椅的位置。(3)目前的爬楼轮椅通常采用蓄电池作为驱动的电源，如果忘记充电导致电源不足，就非常容易在爬楼时发生亏电现象，如在爬楼过程爬到一半时，电源不足以支撑履带持续往上爬，那么轮椅很有可能就会向下移动，此时履带的圆弧形前端中极小的区域会首先磕碰到地面，造成较大冲击，不仅会破坏地面、履带，对轮椅造成冲击，如果该冲击够大或者说楼梯面有起伏，甚至还可能发生轮椅翻转现象；(3)当前的爬楼轮椅是一人一辆，无法实现共用，存放时占用空间较大；(4)爬楼轮椅的重量较大，搬运困难，在平路上先走时能耗较大；综上所述，这些都不利于老年人、残疾人的身体、心理健康。故需要设计一种克服上述困难的爬楼装置。

针对现有的技术和专利检索，发现这些爬楼装置均需要有年轻人协助，无法实现独自上下楼。爬楼装置的履带对楼梯的台阶产生的冲击和磨损量较大，容易造成楼梯的损坏。为此，当前的爬楼装置还需要克服成本高、安全性低、爬楼时间长、维修保养困难等缺陷。

此外，通过楼梯的扶手和栏杆或墙体作支架，架设轨道，安装轨道式坐椅或踏板作爬楼装置，新装轨道需占用了楼梯的宽度达200mm，在楼梯的折返处，需加大轨道的转弯半径，需加大占用楼梯的宽度达350mm以上，这给楼梯的正常行人和物品搬运造成困难。另外，安装和固定轨道时，需对既有建筑的扶手和栏杆进行加固和改造，增加成本较多。

因此，我们通过在楼梯的顶部安装一根悬挂轨道，来解决爬楼难题，既能克服当前加装电梯、爬楼轮椅、在扶手或墙边安装轨道存在的缺陷，又能降低成本，提高安全度和缩短登楼时间，又能保护楼梯台阶，减少对楼梯空间的占用，实现老人和残障人士能独立与轻松上下楼之目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服当前的爬楼装置需要克服成本高、安全性低、爬楼时间长、维修保养困难等缺陷，提供一种全新的解决方案。

为达到上述目的，本发明专利采用的技术方案是：

所述的电动牵引的登楼机是由悬挂式轨道、牵引电机、载重臂、控制装置、障碍探测器、电源系统和召唤装置组成；

所述的悬挂式轨道安装在楼梯的顶面或侧墙上方，轨道的底面距地面大于1800mm；悬挂式轨道的拐弯半径大于150mm；悬挂式轨道的安装倾斜角不大于45度；

所述的悬挂式轨道上面设装有链条，牵引电机的链齿与其上的链条进行啮合传动。

进一步：悬挂式轨道上面安装有齿条，牵引电机的齿轮与其上的齿条进行啮合传动。

所述的牵引电机嵌在悬挂式轨道上，牵引线速度不小于500mm/秒；牵引电机采用蓄电池供电时，其供电电压为24V以上，功率大于500W；

进一步，牵引电机采用有线电源时，其供电电压为220V，功率大于800W。

所述的载重臂与牵引电机固定在一起，载重臂下悬挂的重量不大于400KG；载重臂是由金属材料制成的一根竖杆；竖杆高度1.2米处设有扶手；在底部安装有爬楼三角轮，并与楼梯的台阶或地面接触；能折叠和旋转，在载重臂上安装有控制装置和障碍探测器。

所述的载重臂下挂一个箱体；在箱体的侧面安装有爬楼三角轮，并与楼梯的台阶或地面接触；箱体内装有控制装置和障碍探测器；

进一步，载重臂能调整高度；载重臂下面悬挂有脚踏板或折叠式坐板；载重臂下面挂接有脚踏板上能安放轮椅。

载重臂下面悬挂有脚踏板或折叠式坐板；载重臂下面挂接有脚踏板上能安放轮椅。

所述的控制装置上安装有电源开关、速度调节手柄、启动和停止按钮；

所述的障碍探测器是用于牵引电机运行时探测前进方面的障碍物，遇到障碍时自动停止

所述的一种悬挂轨道电机牵引登楼机的登楼方法，包括如下步骤：

第一步：按动“召唤键”，将电机牵引登楼机召唤到当前位置，使人和物进入载重臂连接的脚踏板上，或将轮椅固定到脚踏板上，将人和物通过安全带固定在载重臂上；或人和物进入了载重臂牵引的轿厢内；

第二步：打开系统自检开关，检查电量及电机工作状态；

第三步：控制装置显示正常后，选择“上楼”或“下楼”方向，启动移动按钮，载重臂缓缓移动；

第四步，运行过程中，障碍探测器探测有前方有行人或物品时，应减慢速度或停止移动，与行人或物错开后再启动运行；

第五步，到达需要的位置后，按动“停止”按钮，停止移动，人和物从登楼机上下来后，登楼机将自动存放至楼梯底层的转角处。

有益效果：本发明在楼梯上面设置轨道，既不占用楼梯走廊的宽度，又能通过轨道的牵引，带动载重臂，将人和物轻松送上楼和送下楼。通过有线或无线电原，解决电源供电难题，爬楼的效率高，能够保证上、下楼的安全，设备结构简单。通过载重臂可以载挂轮椅和轿厢，实现对老人和残障人士的全面关怀。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的电机牵引登楼机有脚踏板运行状态示意图。

图2为本发明的电机牵引登楼机有脚踏板和坐凳运行状态示意图。

图3为本发明的电机牵引登楼机挂接轿厢运行状态示意图。

图4为本发明的一种悬挂轨道电动牵引载重臂的结构示意图。

图5为本发明的悬挂轨道在既有建筑中布置示意图。

图中：1—悬挂轨道，11—链齿，12—链条，13—固定梁，2—载重臂，21—乘客，22—轿厢，23—把手，24—踏板，25—坐凳，3—三角导向轮，4—牵引电机，41—电源，5—既有楼梯，51—楼梯台阶，52—平台，53—围栏，54—入户门，6—控制装置，7—召唤按钮。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

一种悬挂轨道电机牵引登楼机是悬挂式轨道1、牵引电机4、载重臂2、控制装置、6障碍探测器、电源系统41和召唤装置组成，如图1所示。

这种悬挂轨道在既有建筑中布置位置和方式如图5所示，从图中可以看出，这样安装的轨道1均位于既有建筑楼梯的正上方，通过固定梁13的长短来调节悬挂的运载厢体保持与地面接触的距离保持相同，利用这根轨道1的导向和电机的牵引，可以直接将人员21和物品送达入户门54所在的平台52上。

这种悬挂轨道电动牵引载重臂的结构如图4所示，从图中可以看出，悬挂的轨道1中安装有链条12，通过链齿11与之啮合，在牵引电机4的驱动下，带动载重臂2移动，牵引电机4的动力是蓄电池电源41或有线供电。

实例一：电机牵引登楼机挂载乘客在只有脚踏板的运载工具运行状态。

如图1所示，乘客21出门需要下楼时，先通过按动召唤按钮7呼唤登楼机到达他所在的楼层位置，这个登楼机是利用载重臂2下挂一个踏板24，乘客21踏上登楼机的踏板24站立在上面，用手抓住把手23，同时操作控制装置6选择需要到达的楼层位置，启动登楼机移动。登楼机在既有楼梯5的围栏53内运行，在楼梯台阶51和平台52的上方移动。同时在踏板24的侧面安装一个爬楼三角导向轮3，以限制登楼机的摆动。该登楼机可以同时乘坐2人及以上。

实例二：电机牵引登楼机挂载乘客在有脚踏板和坐凳的运载工具运行状态。

如图2所示，乘客21出门需要下楼时，先通过按动召唤按钮7呼唤登楼机到达他所在的楼层位置，这个登楼机是利用载重臂2下挂一个踏板24，乘客21踏上登楼机的踏板24，并坐在坐凳上面，用手抓住把手23，同时操作控制装置6选择需要到达的楼层位置，启动登楼机移动。登楼机在既有楼梯5的围栏53内运行，在楼梯台阶51和平台52的上方移动。同时在踏板24的侧面安装一个爬楼三角导向轮3，以限制登楼机的摆动。该登楼机可以同时乘坐2人及以上。

实例三：为本发明的电机牵引登楼机挂接轿厢时的运行状态

如图3所示，乘客21出门需要下楼时，先通过按动召唤按钮7呼唤登楼机到达他所在的楼层位置，这个登楼机是利用载重臂2下挂一个轿厢22，乘客21踏上登楼机的踏板24，并坐在坐凳上面，用手抓住把手23，同时操作控制装置6选择需要到达的楼层位置，启动登楼机移动。登楼机在既有楼梯5的围栏53内运行，在楼梯台阶51和平台52的上方移动。同时在轿厢22的侧面安装一个爬楼三角导向轮3，以限制登楼机的摆动。该登楼机可以同时乘坐2人及以上。

描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，电动牵引登楼机是由悬挂式轨道、牵引电机、载重臂、控制装置、障碍探测器、电源系统和召唤装置组成；悬挂式轨道安装在楼梯的顶面或侧墙上方，轨道的底面距地面大于1800mm；悬挂式轨道的拐弯半径大于150mm；悬挂式轨道的安装倾斜角不大于45度；牵引电机嵌在悬挂式轨道上，牵引线速度不小于500mm/秒；载重臂与牵引电机固定在一起，载重臂下悬挂的重量不大于400KG；控制装置上安装有电源开关、速度调节手柄、启动和停止按钮；障碍探测器是用于牵引电机运行时探测前进方面的障碍物，遇到障碍时自动停止。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，悬挂式轨道上面安装有链条，牵引电机的链齿与其上的链条进行啮合传动。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，悬挂式轨道上面安装有齿条，牵引电机的齿轮与其上的齿条进行啮合传动。

4.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，牵引电机采用蓄电池供电时，其供电电压为24V以上，功率大于500W。

5.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，牵引电机采用有线电源时，其供电电压为220V，功率大于800W。

6.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，载重臂是由金属材料制成的一根挂杆；挂杆下连接一根竖杆，并安设扶手；在底部安装有爬楼三角轮，并与楼梯的台阶或地面接触；能折叠和旋转，在载重臂上安装有控制装置和障碍探测器。

7.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，载重臂下挂一个箱体；在箱体的侧面安装有爬楼三角轮，并与楼梯的台阶或地面接触；箱体内装有控制装置和障碍探测器

8.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，载重臂下挂有脚踏板，在脚踏板上能安放轮椅，在脚踏板的侧面安装有三角导向轮。

9.根据权利要求1所述的一种悬挂轨道电机牵引的登楼机及其登楼方法，其特征是，载重臂下挂有脚踏板和坐凳，在脚踏板的侧面安装有三角导向轮。

10.一种悬挂轨道电机牵引登楼机的登楼方法，其特征是，包括如下步骤：

第一步：按动“召唤键”，将电机牵引登楼机召唤到当前位置，使人和物进入载重臂连接的脚踏板上，或将轮椅固定到脚踏板上，将人和物通过安全带固定在载重臂上；或人和物进入了载重臂牵引的轿厢内；

第二步：打开系统自检开关，使控制装置提示登楼机正常后操作下一步；

第三步：选择“上楼”或“下楼”方向，启动移动按钮，载重臂缓缓移动；

第四步，运行过程中，障碍探测器探测有前方有行人或物品时，应减慢速度或停止移动，与行人或物品错开后再启动常速运行；

第五步，到达需要的位置后，按动“停止”按钮，停止移动，人和物从登楼机上下来后，登楼机能自动存放在楼梯的底层转角处。

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