CN114194977A - 一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置，其本体主要由双向棘轮、过渡从动链轮、过渡链条、过渡从动链轮、棘轮从动轴和棘轮主动轴组成，其特征是所述的双向棘轮的中空外圈和过渡从动链轮均固结在棘轮从动轴上，双向棘轮的内棘轮和棘轮主动轴固结，本发明可解决专利“一种链条拨齿爬楼梯扶手装置（专利号：2020220226834）”两个驱动力相互打搅不能保持同步一致的问题，利用该装置的双向单向超越性能使链条拨齿爬楼梯扶手装置主动摩擦导向轮和步梯扶手横向扶杆之间提供的滚动摩擦力与拨齿和步梯扶手支撑杆之间提供的啮合力协调一致，保持同步速度。
Description
技术领域
本发明属于电梯领域，特别涉及一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置。
背景技术
老旧小区建造年代较早，大多为多层住宅，和目前的复式楼层等既有住宅一样没有电梯，随着我国老龄人口比例的不断提升，‘悬空老人’已成为一个亟待解决的社会问题。尽快实施复式楼层、老旧小区居民楼加装电梯，对完善住宅功能、改善居住条件、提高生活质量以及解决住户特别是年老体弱居民上下楼的不便，有着积极的社会意义，是一项民心工程。本团队前期设计一种链条拨齿爬楼梯扶手装置（专利号：2020220226834）（如图11-21）。
该发明的的技术方案是：其本体由链条拨齿机构、动力传动装置、支撑导向机构和步梯扶手组成，其特征在于所述的链条拨齿机构的拨齿10和拨齿链条11分别与步梯扶手的步梯扶手支撑杆32啮合和贴合，动力传动装置的从动锥齿轮12固结在链条拨齿机构的拨齿主动链轮轴27上，支撑导向机构的主动摩擦导向轮4和从动摩擦导向轮5挂靠在楼梯扶手30的步梯扶手横向扶杆31上，动力传动装置的从动链轮20固结在支撑导向机构的主动摩擦导向轮轴21上，链条拨齿机构的拨齿从动链轮轴承座8和拨齿主动链轮轴承座14，动力传动装置的蜗杆轴承座16、涡轮轴承座17和电机7均固结在支撑导向机构的支撑架3上。
其特征在于: 所述的链条拨齿机构主要由拨齿从动链轮轴承座8、拨齿从动链轮9、拨齿10、拨齿链条11、拨齿主动链轮13、拨齿主动链轮轴承座14、拨齿从动链轮轴26、拨齿主动链轮轴27、链节销33和链节34组成，拨齿从动链轮9、拨齿主动链轮13和拨齿链条11组成一套链传动，若干个拨齿10通过链节销33固结在拨齿链条11的链节34上，拨齿从动链轮9和拨齿主动链轮13分别与拨齿从动链轮轴26和拨齿主动链轮轴27固结，拨齿从动链轮轴26和拨齿主动链轮轴27分别由拨齿主动链轮轴承座14和拨齿从动链轮轴承座8支撑，拨齿10为外“八”字型。
所述的动力传动装置主要由电机7、从动锥齿轮12、主动锥齿轮15、蜗杆轴承座16、涡轮轴承座17、主动链轮18、链条19、从动链轮20、蜗杆22、涡轮23、联轴器24和涡轮轴25组成，电机7经联轴器24和蜗杆22联接，蜗杆22和涡轮23啮合，并分别由蜗杆轴承座16和涡轮轴承座17支撑，主动锥齿轮15、主动链轮18和涡轮23均固结在涡轮轴25上，主动锥齿轮15和从动锥齿轮12啮合，主动链轮18、链条19和从动链轮20组成一套链传动。
所述的支撑导向机构主要由座板扶手1、座板2、支撑架3、主动摩擦导向轮4、从动摩擦导向轮5、从动摩擦导向轮轴6、主动摩擦导向轮轴21、主动轮轴轴承支座28和从动轮轴轴承支座29组成，主动摩擦导向轮4和从动摩擦导向轮5结构一样，其截面形状均为U型槽型，分别与主动摩擦导向轮轴21和从动摩擦导向轮轴6固结，主动摩擦导向轮轴21和从动摩擦导向轮轴6分别通过主动轮轴轴承支座28和从动轮轴轴承支座29安装在支撑架3上，座板扶手1和座板2均固结在支撑架3上。
当用户需要借助该装置上下楼时，首先将链条拨齿爬楼梯扶手装置的主动摩擦导向轮4和从动摩擦导向轮5挂靠在楼梯扶手30的步梯扶手横向扶杆31上，随后用户坐在该装置的座板2上，启动电机7，电机7动力驱动链条拨齿机构转动，链条拨齿机构在紧贴步梯扶手支撑杆32滚动过程中，拨齿链条11的拨齿10便逐个的和步梯扶手支撑杆32啮合，同时在主动摩擦导向轮4和步梯扶手横向扶杆31之间的滚动摩擦力与拨齿10和步梯扶手支撑杆32之间的啮合力两个作用力下，链条拨齿爬楼梯扶手装置沿着步梯扶手横向扶杆31移动，移动速度通过控制主动电机7的转速控制，向上向下方向通过控制电机7的正反转来实现。
通过上述技术方案，一种链条拨齿爬楼梯扶手同步装置可载用户在不改变原房间面貌的情况下沿着既有楼梯扶手轻松上下楼，但本团队在实物试验过程中发现，主动摩擦导向轮4和步梯扶手横向扶杆31之间的滚动摩擦力、拨齿10和步梯扶手支撑杆32之间的啮合力虽然两个驱动力同时作用能够起到双管齐下的作用，但由于主动摩擦导向轮4摩擦滚动过程中的磨损使其直径会慢慢变小和整套传动、支撑系统的强度刚度需要和设计计算误差等原因，滚动摩擦力驱动的速度和啮合力驱动的速度很难达到一致和同步，也即是两个驱动力相互打搅，为此，本发明团队提出一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置。
发明内容
本发明的目的：为解决本发明团队前期研发成果一种链条拨齿爬楼梯扶手装置（专利号：2020220226834）两个驱动力相互打搅不能保持同步一致的问题，本发明提出一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置，利用该装置的双向单向超越性能使链条拨齿爬楼梯扶手装置主动摩擦导向轮4和步梯扶手横向扶杆31之间提供的滚动摩擦力与拨齿10和步梯扶手支撑杆32之间提供的啮合力协调一致，并保持同步速度。
本发明的技术方案是：一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置36，其本体由双向棘轮37、过渡从动链轮38、过渡链条39、过渡从动链轮40、棘轮从动轴41、加强轴承座42、棘轮从动轴轴承座43、棘轮主动轴轴承座44和棘轮主动轴45组成，其特征是所述的双向棘轮37的中空外圈46和过渡从动链轮40均固结在棘轮从动轴41上，双向棘轮37的内棘轮47和棘轮主动轴45固结，过渡从动链轮38、过渡链条39和过渡从动链轮40组成链传动，棘轮主动轴45和过渡从动链轮40分别与链条拨齿爬楼梯扶手装置35的从动链轮20和主动摩擦导向轮轴21固结，棘轮主动轴45、棘轮从动轴41分别通过棘轮主动轴轴承座44、加强轴承座42和棘轮从动轴轴承座43固定在链条拨齿爬楼梯扶手装置35的支撑架3上。
所述的双向棘轮37主要由中空外圈46、内棘轮47、左拨叉49、左拨叉销50、凸轮51、凸轮销52、左压簧53、右拨叉54、右压簧55、右拨叉销56和旋钮57组成，左拨叉49和右拨叉54、左拨叉销50和右拨叉销56、左压簧53和右压簧55分别对称布置在凸轮销52的两侧，左拨叉销50、凸轮销52、左压簧53、右压簧55和右拨叉销56均安装在中空外圈46上，左压簧53和右压簧55分别压紧在左拨叉49和右拨叉54的一端，左拨叉49和右拨叉54的内侧面均紧贴在凸轮51的凸轮轮廓线上，左拨叉49、右拨叉54和凸轮51分别与左拨叉销50、右拨叉销56和凸轮销52固结，左拨叉销50、右拨叉销56和凸轮销52分别与中空外圈46组成转动副，可在其孔内自有转动，旋钮57固结在凸轮销52上，凸轮51的轮廓左右对称，当其长向径抵压左拨叉49时，左拨叉49的棘爪和内棘轮47的轮齿啮合，当其长向径抵压右拨叉54时，右拨叉54的棘爪和内棘轮47的轮齿啮合。
本发明的有益效果是：本发明解决本发明团队前期研发成果专利“一种链条拨齿爬楼梯扶手装置（专利号：2020220226834）” 两个驱动力相互打搅不能保持同步一致的问题，利用该装置的双向单向超越性能使链条拨齿爬楼梯扶手装置主动摩擦导向轮4和步梯扶手横向扶杆31之间提供的滚动摩擦力与拨齿10和步梯扶手支撑杆32之间提供的啮合力协调一致，保持同步速度，并助力专利“一种链条拨齿爬楼梯扶手装置搭载用户沿着既有楼梯扶手轻松上下楼。
附图说明
图1是加装双向棘轮同步装置的链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手三维图一；
图2是加装双向棘轮同步装置的链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手三维图二；
图3是加装双向棘轮同步装置的链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手三维图三；
图4是加装双向棘轮同步装置的链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手传动图一；
图5是加装双向棘轮同步装置的链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手传动图二；
图6是双向棘轮同步装置主视图；
图7是双向棘轮同步装置去外壳三维图一；
图8是双向棘轮同步装置去外壳三维图二；
图9是双向棘轮同步装置三维图一；
图10是双向棘轮同步装置三维图二；
图11是链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手三维图一；
图12是链条拨齿爬楼梯扶手装置爬扶手三维图二；
图13是链条拨齿爬楼梯扶手装置三维图一；
图14是链条拨齿爬楼梯扶手装置三维图二；
图15是链条拨齿爬楼梯扶手装置三维图三；
图16是链条拨齿爬楼梯扶手装置传动图一；
图17是链条拨齿爬楼梯扶手装置传动图二；
图18是链条拨齿爬楼梯扶手装置传动图三；
图19是链条拨齿机构三维图；
图20是链条拨齿链节联接图；
图21是扶手、座板和支撑架。
其中，
1.座板扶手，2.座板，3.支撑架，4.主动摩擦导向轮，5.从动摩擦导向轮，6.从动摩擦导向
轮轴，7.电机，8.拨齿从动链轮轴承座，9.拨齿从动链轮，10.拨齿，11.拨齿链条，12.从动锥齿轮，13.拨齿主动链轮，14.拨齿主动链轮轴承座，15.主动锥齿轮，16.蜗杆轴承座，17.涡轮轴承座，18.主动链轮，19.链条，20.从动链轮,21.主动摩擦导向轮轴,22.蜗杆，23.涡轮，24.联轴器，25.涡轮轴，26.拨齿从动链轮轴，27.拨齿主动链轮轴，28.主动轮轴轴承支座，29.从动轮轴轴承支座,30.楼梯扶手,31.步梯扶手横向扶杆，32.步梯扶手支撑杆,33.链节销，34.链节,35.一种链条拨齿爬楼梯扶手装置，36.双向棘轮同步装置，37.双向棘轮，38.过渡从动链轮，39.过渡链条，40.过渡从动链轮，41.棘轮从动轴，42.加强轴承座，43.棘轮从动轴轴承座，44.棘轮主动轴轴承座，45.棘轮主动轴，46.中空外圈，47.内棘轮，48.内孔，49.左拨叉，50.左拨叉销，51.凸轮，52.凸轮销，53.左压簧，54.右拨叉，55.右压簧，56.右拨叉销，57.旋钮
具体实施方式
如图1—图10， 在链条拨齿爬楼梯扶手同步装置载用户沿着既有楼梯扶手轻松上下楼过程中，主动摩擦导向轮4和步梯扶手横向扶杆31之间的滚动摩擦力驱动的速度、拨齿10和步梯扶手支撑杆32之间的啮合力驱动的速度往往不一样，两个速度如果不一致时便会相反干涉，利用链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置的双向单向超越性可解决这一矛盾。
通过旋转旋钮57，带动凸轮51左右转动，当使凸轮51旋转到使其向径抵压左拨叉49时，凸轮51挤压左拨叉49，使左拨叉49的棘爪和内棘轮47的轮齿啮合，此时内棘轮47主动时，内棘轮47和中空外圈46逆时针转动同步，顺时针转动时打滑，棘轮主动轴45和棘轮从动轴41逆时针转动同步，顺时针转动时打滑，而中空外圈46为主动时，内棘轮47和中空外圈46顺时针转动同步，逆时针转动时打滑，棘轮主动轴45和棘轮从动轴41顺时针转动同步，逆时针转动时打滑。
当使凸轮51旋转到使其向径抵压右拨叉54时，凸轮51挤压右拨叉54，使右拨叉54的棘爪和内棘轮47的轮齿啮合，此时内棘轮47主动时，内棘轮47和中空外圈46顺时针转动同步，逆时针转动时打滑，棘轮主动轴45和棘轮从动轴41顺时针转动同步，逆时针转动时打滑，而中空外圈46为主动时，内棘轮47和中空外圈46逆时针转动同步，顺时针转动时打滑，棘轮主动轴45和棘轮从动轴41逆时针转动同步，顺时针转动时打滑。
由此通过旋转旋钮57，实现了主动轴45和棘轮从动轴41之间实现了双向单向的超越性，当主动摩擦导向轮4的摩擦力驱动速度和拨齿10啮合驱动速度以速度慢的将打滑，速度快的将起到主要驱动作用，当主动摩擦导向轮4的摩擦力驱动速度大于拨齿10啮合驱动速度时，以主动摩擦导向轮4的摩擦力驱动为主，拨齿10啮合驱动将在双向棘轮37处打滑，当主动摩擦导向轮4的摩擦力驱动速度小于拨齿10啮合驱动速度时，以拨齿10啮合驱动为主，主动摩擦导向轮4的摩擦力驱动将在双向棘轮37处打滑，从而有效避免了干涉打搅现象。
Claims (2)
1.一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置，其本体由双向棘轮、过渡从动链轮、过渡链条、过渡从动链轮、棘轮从动轴、加强轴承座、棘轮从动轴轴承座、棘轮主动轴轴承座和棘轮主动轴组成，其特征是所述的双向棘轮的中空外圈和过渡从动链轮均固结在棘轮从动轴上，双向棘轮的内棘轮和棘轮主动轴固结，过渡从动链轮、过渡链条和过渡从动链轮组成链传动，棘轮主动轴和过渡从动链轮分别与链条拨齿爬楼梯扶手装置的从动链轮和主动摩擦导向轮轴固结，棘轮主动轴、棘轮从动轴分别通过棘轮主动轴轴承座、加强轴承座和棘轮从动轴轴承座固定在链条拨齿爬楼梯扶手装置的支撑架上。
2.根据权利要求1所述的一种链条拨齿爬楼梯扶手双向棘轮同步装置，其特征是所述的双向棘轮主要由中空外圈、内棘轮、左拨叉、左拨叉销、凸轮、凸轮销、左压簧、右拨叉、右压簧、右拨叉销和旋钮组成，左拨叉和右拨叉、左拨叉销和右拨叉销、左压簧和右压簧分别对称布置在凸轮销的两侧，左拨叉销、凸轮销、左压簧、右压簧和右拨叉销均安装在中空外圈上，左压簧和右压簧分别压紧在左拨叉和右拨叉的一端，左拨叉和右拨叉的内侧面均紧贴在凸轮的凸轮轮廓线上，左拨叉、右拨叉和凸轮分别与左拨叉销、右拨叉销和凸轮销固结，左拨叉销、右拨叉销和凸轮销分别与中空外圈组成转动副，可在其孔内自有转动，旋钮固结在凸轮销上，凸轮的轮廓左右对称，当其长向径抵压左拨叉时，左拨叉的棘爪和内棘轮的轮齿啮合，当其长向径抵压右拨叉时，右拨叉的棘爪和内棘轮的轮齿啮合。
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