CN203428715U

CN203428715U - 一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯

Info

Publication number: CN203428715U
Application number: CN201320431052.5U
Authority: CN
Inventors: 陆思远; 张华煜; 张波; 梁祖廉; 郭昌军; 蒋勇; 王仲炀; 谭天; 冯天宇
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2023-07-18

Abstract

本实用新型公开一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，该单驱动机构包括，电动机、主动轴、下行从动链轮、上行从动链轮；主动轴的中部设置有主动轴驱动链轮，主动轴驱动链轮通过链条与电动机的转轴连接；所述主动轴的一端设置有下行主动链轮，另一端设置有上行主动链轮；下行从动链轮通过下行链条与下行主动链轮连接；所述上行从动链轮通过上行链条与上行主动链轮连接。本实用新型利用下行乘客重力势能转化为上行乘客的动能和重力势能，减少驱动电机的运行负荷，降低扶梯的运行成本。

Description

一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯

技术领域

本实用新型涉及扶梯驱动机构，尤其涉及一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯。

背景技术

自动扶梯作为一种高效、便捷的运输工具被广泛应用于人流量大的公共场所。据统计，每天全球约有数亿人次乘坐自动扶梯。随着国内经济的快速发展，特别是各地公共交通的快速发展，对大提升、重载型的自动扶梯的需求越来越大，对设备的节能要求也越来越高，所以对自动扶梯节能方式的研究成为当前自动扶梯研究领域的热点。

通常，自动扶梯每天的运行时间都在10小时以上，但只有很少的时间是在额定负载的情况下运行，不少扶梯大多数时间都处于空载和轻载情况下运行，耗费大量电能。

目前国内对扶梯节能的研究方向主要是变频调节和Y-△运行，以达到节能的目的。现有技术中有方案采用两条扶梯构成一体梯形的结构或两条扶梯通过换向轴连成一体的结构，这些设计能在一定程度上把下行乘客的重力势能转化为有用功，但是经过多次能量传递，节省下来的势能损耗很大，实际的利用率并不高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，相对于现有技术，利用下行乘客的重力势能，降低驱动电机的功耗，减少运行成本。

本实用新型技术方案如下：

一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，该单驱动机构包括，电动机、主动轴、下行从动链轮、上行从动链轮；

所述主动轴的中部设置有主动轴驱动链轮，主动轴驱动链轮通过链条与电动机的转轴连接；所述主动轴的一端设置有下行主动链轮，另一端设置有上行主动链轮；

所述下行从动链轮通过下行链条与下行主动链轮连接；所述上行从动链轮通过上行链条与上行主动链轮连接。

所述主动轴驱动链轮的直径小于下行主动链轮和上行主动链轮的直径。

与现有技术相比，本发明的优点及效果在于：

1、势能转化，节能高效

传统自动扶梯向上运行时，上行乘客重力势能和动能依靠电机消耗电能来提供，乘客在扶梯下行时重力势能减小，下行重力势能完全浪费，而且需消耗电能来控制下行重力势能的变化。

而本发明通过在主动轴的中部设置有主动轴驱动链轮，主动轴驱动链轮通过链条与电动机的转轴连接；主动轴的一端设置下行主动链轮，另一端设置上行主动链轮；下行从动链轮通过下行链条与下行主动链轮连接，而上行从动链轮通过上行链条与上行主动链轮连接。利用下行乘客减小的重力势能，辅助电动机一起带动扶梯运行。自动扶梯在运行时，电动机只需提供上下行乘客重力势能变化差和动能增加量。若上行和下行乘客数量相当，电机只需克服传动阻力和机械摩擦阻力做功，故电机驱动扶梯所消耗的电能远小于原来要求的电机输出功，从而达到节能的目的。

2、上下行扶梯共电机、稳定可靠

传统扶梯上下行两个扶梯需要两台电动机分别带动，而本专利仅需一台电动机带动，节省的一个电动机作为备用电机，提高系统运行的可靠性和稳定性。

本实用新型技术构思巧妙、手段简便易行，设计寿命长，创新性强，能有效降低自动扶梯能耗，节约电费开支，同时提高自动扶梯的可靠性，降低系统故障率等。

附图说明

图1为本实用新型中的单驱动机构的结构示意图。

图2为图1侧面示意图。

图3为上行扶梯和下行扶梯示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例：

如图1、2所示。本实用新型基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，该单驱动机构包括，电动机1、主动轴3、下行从动链轮8、上行从动链轮9；

所述主动轴3的中部设置有主动轴驱动链轮3-1，主动轴驱动链轮3-1通过链条2与电动机1的转轴连接；所述主动轴3的一端设置有下行主动链轮6，另一端设置有上行主动链轮7；

所述下行从动链轮8通过下行链条4与下行主动链轮6连接；所述上行从动链轮9通过上行链条5与上行主动链轮7连接。

主动轴驱动链轮3-1的直径小于下行主动链轮6和上行主动链轮7的直径。

扶梯开始工作时，电动机1通过链条2带动主动轴驱动链轮3-1、主动轴3转动；主动轴3同时带动下行主动链轮6和上行主动链轮7转动；下行主动链轮6和上行主动链轮7，又同时带动下行从动链轮8和上行从动链轮9转动，实现乘客上下行的目的。

如图3，图3中向下箭头的为下行扶梯，向上箭头的为上行扶梯。

本基于势能转化单驱动机构的自动扶梯工作原理及五种工作状况如下：

整个扶梯工作中，当下行扶梯上有乘客时，乘客由于受到重力作用，会有带动下行扶梯向下运动的趋势，由于下行扶梯和上行扶梯通过主动轴3连接在一起，上行扶梯便有向上运动的趋势，下行乘客减少的重力势能通过主动轴3转化为上行乘客上行所需势能和动能，从而减少了电动机的出力，节能效果明显。

1.上行满载、下行空载：此工况时电动机输出功率最大，主要需要克服上行乘客重力，上下行驱动机构存在的摩擦阻力。耗电量传统相当，节能效果并未体现，电能大部分转化为上行乘客的重力势能。

2.下行满载、上行空载：此工况时电动机出力最小，比传统扶梯下行时更经济。

3.下行负载小于上行负载：此工况与传统上下分离式的自动扶梯相比，可以节约大量的电能。

4.下行负载大于上行负载：此工况与上述第3种工况基本相同，属于主要节能工况。

5.上下行负载相等：此工况是本专利的理想工况，由于上下负载相等，电动机1只需要克服内部摩擦损耗做功，无其他能量转换过程，节能效果最好。上下行负载基本平衡的工况在大多数商场中较为常见。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，其特征在于：该单驱动机构包括，电动机、主动轴、下行从动链轮、上行从动链轮；

2.根据权利要求1所述基于势能转化单驱动机构的自动扶梯，其特征在于：主动轴驱动链轮的直径小于下行主动链轮和上行主动链轮的直径。