CN204369393U

CN204369393U - 自动扶梯预变速装置

Info

Publication number: CN204369393U
Application number: CN201520004702.7U
Authority: CN
Inventors: 郭诚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2025-01-06

Abstract

本实用新型公开了一种自动扶梯预变速装置，涉及传送带式运输装置技术领域。它包括滚轮支架、变速箱，滚轮支架在长度方向上转动连接有一排滚轮；变速箱安装在滚轮支架的右侧；每个滚轮在变速箱内均对应设置有一个齿轮变速单元；在变速箱内，齿轮变速单元的右侧安装有与滚轮支架长度配合的正时皮带；在变速箱内，正时皮带的下端面在长度方向上均匀滚动配合有一排拖轮；正时皮带由安装于变速箱外侧的电动机驱动；在滚轮支架的长度方向，齿轮变速单元输出端的转速逐渐降低或升高。本实用新型可以实现对连续乘坐自动扶梯的乘客的乘坐前的预加速和下梯后的预减速，破除了自动扶梯的速度限制，提高了自动扶梯的运送效率。

Description

自动扶梯预变速装置

技术领域

本实用新型涉及传送带式运输装置技术领域，尤其是一种自动扶梯用预变速装置。

背景技术

电动扶梯(Escalator)，亦称自动扶梯，或自动行人电梯、扶手电梯、电扶梯，是一种以运输带方式运\送行人的运输工具。电动枎梯一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级，便会自动被带到扶梯的另一端，途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手，供使用者扶握。自动扶梯的速度范围是从27米/分至55米/分。一个移动速度为44米/分的自动扶梯在一小时内可承载1万多人，比标准电梯的承载人数多得多。

当人登上自动扶梯时，受到电梯斜上方的升力，克服自身惯性跟随电梯同步运动；自动扶梯的速度主要取决于人体能够承受的惯性力，当自动扶梯的速度过快时，人站在上面由于突然受到斜上方的升力而导致站立不稳甚至跌倒。人体能够平稳站立的电梯速度决定了自动扶梯的速度范围，所以传统的自动扶梯的速度范围是从27米/分至55米/分，运送效率受此限制无法进一步提高。

若要提高自动扶梯的速度，只能先将乘坐自动扶梯的乘客的速度预先提升到与自动扶梯同步。乘客从低速到与自动扶梯速度同步，需要进行加速，但是由于乘坐自动扶梯的乘客大多数情况是连续不断的，传统的传送带机构若做一次加速的话只能实现一个批次乘客的运输，下一批次的乘客则需要等待上一批次的乘客上了自动扶梯后才能登上传送带机构，这样运输效率低，并且传送带机构必须反复的启动和关停，无法实现同时对连续乘坐的乘客进行加速。

综上所述，由于对连续不断的乘客加速的问题无法解决，导致自动扶梯运行速度的限制无法破除，所以自动扶梯的运送效率很低。尤其是超长的自动扶梯（例如香港的中环至半山自动扶梯系统，系统总长800米，垂直差距为135米，由二十条电动扶梯及三条自动人行道组成。系统在早上上班及下午下班时会向不同方向行走。由一端乘到另一端需时约二十分钟，如果速度提升一倍，乘坐时间将减少一半），解除自动扶梯的运行速度限制意义重大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种自动扶梯预变速装置，它可以实现对连续乘坐自动扶梯的乘客的乘坐前的预加速和下梯后的预减速，破除了自动扶梯的速度限制，提高了自动扶梯的运送效率。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种自动扶梯预变速装置，包括滚轮支架、变速箱，滚轮支架在长度方向上转动连接有一排滚轮；变速箱安装在滚轮支架的右侧；每个滚轮在变速箱内均对应设置有一个齿轮变速单元；在变速箱内，齿轮变速单元的右侧安装有与滚轮支架长度配合的正时皮带；在变速箱内，正时皮带的下端面在长度方向上均匀滚动配合有一排拖轮；正时皮带由安装于变速箱外侧的电动机驱动；每个齿轮变速单元的输入端均与正时皮带啮合；每个齿轮变速单元的输出端与对应滚轮联动；在滚轮支架的长度方向，齿轮变速单元输出端的转速逐渐降低或升高。

优选的，每个齿轮变速单元包括与正时皮带啮合的A齿轮、与A齿轮同轴联动的B齿轮、与B齿轮啮合且与滚轮同轴联动的C齿轮；在滚轮支架的长度方向上，A齿轮与C齿轮半径逐渐减小；B齿轮半径逐渐增大。

优选的，每个滚轮与滚轮轴之间借助棘轮连接；棘轮的转动方向与C齿轮的转动方向一致。

优选的，每个齿轮变速单元包括与正时皮带啮合的A齿轮、与A齿轮同轴联动的B齿轮、与B齿轮啮合且与滚轮同轴联动的C齿轮；在滚轮支架的长度方向上，A齿轮与C齿轮半径逐渐增大；B齿轮半径逐渐减小。

优选的，滚轮支架的前端安装有与滚轮对接的斜坡过渡垫。

优选的，滚轮支架的后端安装有与滚轮对接的斜坡过渡垫。

优选的，每个滚轮的外表面均套接有橡胶垫。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用滚轮对连续乘坐自动扶梯的乘客进行登梯加速和下梯减速，登梯加速时，在滚轮支架的长度方向上，齿轮变速单元输出端的转速逐渐增大，所以滚轮的速度也逐渐增大，带动乘客由低速逐渐加速到自动扶梯的速度同步。下梯减速时，在滚轮支架的长度方向上，齿轮变速单元输出端的转速逐渐减小，所以滚轮的速度也逐渐减小，带动乘客由与自动扶梯同步的速度减速到低速（步行速度）。根据微分思想，滚轮的数量越多，滚轮支架的长度越大，乘客加速或减速的过程越平稳，这样就破除了自动扶梯的速度限制，大大提高了自动扶梯的运行效率，节约了乘客了时间。

2、所有齿轮变速单元的输入端均与正时皮带啮合，在电动机的带动下，所有齿轮变速单元带动相应的滚轮转动，传动结构简洁，运行效率高，齿轮变速单元之间互不影响，机械故障率低，另外齿轮变速单元出故障后可以单独修复。

3、本实用新型借助齿轮变速单元A齿轮、B齿轮、C齿轮的半径变化实现滚轮的转速的变化，滚轮支架两端滚轮的转速跨越大，有助于提高自动扶梯的运行速度。

4、登梯加速时，滚轮与滚轮轴之间安装有棘轮，乘客站立在多个滚轮上，速度与转速最快的滚轮同步，其他滚轮的转速在乘客的带动下与最快转速的滚轮同步，棘轮可以减少乘客与滚轮之间的滑动摩擦，减少电动机能耗。另外橡胶垫可以增大乘客鞋子与滚轮之间的摩擦力，防止乘客滑倒。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的应用状态示意图；

图3为滚轮支架中部一个滚轮相应齿轮变速单元的结构示意图；

图4为滚轮支架前端部的分解示意图。

图中，1、滚轮支架；2、变速箱；3、滚轮；4、齿轮变速单元；5、正时皮带；6、拖轮；7、电动机；8、A齿轮；9、B齿轮；10、C齿轮；11、滚轮轴；12、棘轮；13、斜坡过渡垫；14、橡胶垫；15、主动轮；16、电动机变速器；17、预加速装置；18、预减速装置；19、自动扶梯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：登梯预加速

如图1和图4所示，预加速装置17，包括滚轮支架1、变速箱2，滚轮支架1在长度方向上转动连接有一排滚轮3；变速箱2安装在滚轮支架1的右侧；每个滚轮3在变速箱2内均对应设置有一个齿轮变速单元4；在变速箱2内，齿轮变速单元4的右侧安装有与滚轮支架1长度配合的正时皮带5；在变速箱2内，正时皮带5的下端面在长度方向上均匀滚动配合有一排拖轮6；正时皮带5由安装于变速箱1外侧的电动机7驱动；每个齿轮变速单元4的输入端均与正时皮带5啮合；每个齿轮变速单元4的输出端与对应滚轮3联动；在滚轮支架1的长度方向，齿轮变速单元4输出端的转速逐渐降低或升高。

如图3所示，每个齿轮变速单元4包括与正时皮带5啮合的A齿轮8、与A齿轮8同轴联动的B齿轮9、与B齿轮9啮合且与滚轮3同轴联动的C齿轮10；在滚轮支架1的长度方向上，A齿轮8与C齿轮10半径逐渐减小；B齿轮9半径逐渐增大；每个滚轮3与滚轮轴11之间借助棘轮12连接；棘轮12的转动方向与C齿轮10的转动方向一致；滚轮支架1的前端安装有与滚轮3对接的斜坡过渡垫13；每个滚轮3的外表面均套接有橡胶垫14。

如图2所示，本实施例安装在自动扶梯19的入口处，滚轮支架1的后端与自动扶梯19入口对接。本实施例的电动机7与自动扶梯19可以受同一开关控制启动和关停。设定自动扶梯19的运行速度为V，与自动扶梯19的入口对接处的滚轮3的速度与自动扶梯19同步也为V，滚轮支架1前端的滚轮3速度为v,滚轮支架的长度为L，人体在滚轮3上的加速度为a,人体加速的时间为T。则有如下关系：

L=T(V+v)/2；a=(V-v)/T；最后，a=（V2-v2）/2L

设定自动扶梯19的速度为V=5m/s，滚轮支架1前端滚轮3的速度v=1m/s,滚轮支架1的长度设为L=3m,则人体在自动扶梯19上的加速度为a=4m/s2。

设定自动扶梯19的速度为V=3m/s,v=1m/s，L=2m,则a=2m/s2。

人体站立没有扶持的状态下，根据能够保持稳定的加速度a可以设定滚轮支架1的长度。对于路程较长的自动扶梯19（例如香港的中环至半山自动扶梯19系统，系统总长800米，垂直差距为135米），可以将滚轮支架1的长度加大，以降低乘客的加速度。设定自动扶梯19的速度为V=6m/s,v=1m/s,滚轮支架1的长度设定为35m,则加速度a=0.5m/s2，乘坐电梯的时间由原来的二十分钟缩减至133.33，时间变为原来的十分之一，加上预变速的时间2T=20S，总耗时153.33s。大幅提高了运送效率。

实施例二：下梯预减速

本实施与实施例1的区别仅在于：预减速装置18的每个齿轮变速单元4包括与正时皮带5啮合的A齿轮8、与A齿轮8同轴联动的B齿轮9、与B齿轮9啮合且与滚轮3同轴联动的C齿轮10；在滚轮支架1的长度方向上，A齿轮8与C齿轮10半径逐渐增大；B齿轮9半径逐渐减小；滚轮支架1的后端安装有与滚轮3对接的斜坡过渡垫13。

实施例一登梯预加速过程中，滚轮3与滚轮轴11之间安装有棘轮12，乘客站立在多个滚轮3上，速度与转速最快的滚轮3同步，其他滚轮3的转速在乘客的带动下与最快转速的滚轮3同步，棘轮12可以减少乘客与滚轮3之间的滑动摩擦，减少电动机7能耗。而本实施例为下梯预减速，滚轮3与滚轮轴11之间不设置棘轮12，原因是乘客由高速到低速过程中靠与滚轮3的滑动摩擦力实现减速。预减速和预加速的原理相同，本实施例不做赘述。

Claims

1.一种自动扶梯预变速装置，其特征在于：包括滚轮支架（1）、变速箱（2），滚轮支架（1）在长度方向上转动连接有一排滚轮（3）；变速箱（2）安装在滚轮支架（1）的右侧；每个滚轮（3）在变速箱（2）内均对应设置有一个齿轮变速单元（4）；在变速箱（2）内，齿轮变速单元（4）的右侧安装有与滚轮支架（1）长度配合的正时皮带（5）；在变速箱（2）内，正时皮带（5）的下端面在长度方向上均匀滚动配合有一排拖轮（6）；正时皮带（5）由安装于变速箱（1）外侧的电动机（7）驱动；每个齿轮变速单元（4）的输入端均与正时皮带（5）啮合；每个齿轮变速单元（4）的输出端与对应滚轮（3）联动；在滚轮支架（1）的长度方向，齿轮变速单元（4）输出端的转速逐渐降低或升高。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：每个齿轮变速单元（4）包括与正时皮带（5）啮合的A齿轮（8）、与A齿轮（8）同轴联动的B齿轮（9）、与B齿轮（9）啮合且与滚轮（3）同轴联动的C齿轮（10）；在滚轮支架（1）的长度方向上，A齿轮（8）与C齿轮（10）半径逐渐减小；B齿轮（9）半径逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：每个滚轮（3）与滚轮轴（11）之间借助棘轮（12）连接；棘轮（12）的转动方向与C齿轮（10）的转动方向一致。

4.根据权利要求1所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：每个齿轮变速单元（4）包括与正时皮带（5）啮合的A齿轮（8）、与A齿轮（8）同轴联动的B齿轮（9）、与B齿轮（9）啮合且与滚轮（3）同轴联动的C齿轮（10）；在滚轮支架（1）的长度方向上，A齿轮（8）与C齿轮（10）半径逐渐增大；B齿轮（9）半径逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：滚轮支架（1）的前端安装有与滚轮（3）对接的斜坡过渡垫（13）。

6.根据权利要求4所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：滚轮支架（1）的后端安装有与滚轮（3）对接的斜坡过渡垫（13）。

7.根据权利要求5或6所述的自动扶梯预变速装置，其特征在于：每个滚轮（3）的外表面均套接有橡胶垫（14）。