变曲率回环式自动扶梯系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种变曲率回环式自动扶梯系统，属于自动扶梯【技术领域】。它包括安装支架（4）、安装于安装支架（4）的轨道（3）和驱动装置（2），安装于轨道（3）上的靠驱动装置（2）驱动的梯级链（1）。其轨道、梯路在平行于梯级踏面的面内形成闭环，梯路中可含有直线段、圆弧段和变曲率曲线段等，能够根据空间环境与地形进行灵活配置。本实用新型的自动扶梯可以在满足扶梯轨道变曲率的要求，解决了传统自动扶梯只有一半行程可载人的问题，上、下行程均可载人，明显提高了空间利用率。可运用于高档酒店、办公大楼、旅游景区等场合。
【专利说明】变曲率回环式自动扶梯系统
所属【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种载人或载货的自动扶梯，具体地讲是涉及一种采用圆弧形梯级与特殊三维传动链，具有变曲率半径的回环式轨道，可适应特殊地形与环境需要的新型自动扶梯。
【背景技术】
[0002]随着建筑理念和建筑形式的多样化,高档酒店、商厦、办公大楼、旅游景点等对变曲率回环式自动扶梯的需求将会日益增加。传统自动扶梯基本上是轨道为直线的直线型扶梯，还有少部分轨道为圆弧形的螺旋扶梯。传统自动扶梯的梯路和轨道在垂直于梯级踏面的一平面内形成闭环，扶梯只能在上升段或下降段载人，并且只能做直上直下运动或圆弧型运动，不仅空间利用率低，梯路也难以随着建筑物和地形形状变化。变曲率回环式自动扶梯，其轨道由直线段、圆弧段和变曲率曲线段组成，其梯路和轨道在平行于梯级踏面的面内形成闭环，在扶梯上升和下降时都可以载人，空间利用率高，维修方便，可适应建筑物和地形的形状，并具有一定的艺术效果。
[0003]目前，国内外关于变曲率回环式自动扶梯的结构设计方面的研究成果甚少。在国外，英国伦敦城市学院的杰克?列维(Jack Levy)教授发明了一种可自由弯曲回环的扶梯(Escalator For Negotiating curves,专利号:US6899216)。这种扶梯采用圆弧形梯级与特殊传动链，只需一个环形传送带，成本低廉且便于清理，与台阶、墙壁之间没有缝隙，可有效避免卡死现象。但国内对变曲率回环式自动扶梯的研究还未见报道。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对传统直线型扶梯和螺旋扶梯只能进行直线运动或沿固定半径运动、梯路不能随地形环境变化的问题，本发明提出一种轨道曲率半径可变、梯路在平行于梯级踏面的面内形成闭环的自动扶梯，其梯路中可含有直线段、圆弧段和变曲率曲线段等，能够根据空间环境进行配置，循环往复运行，可运用于高档酒店、办公大楼、旅游景区等场合。
[0005]本发明所涉及的一种变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于:包括安装支架、安装于安装支架的轨道和驱动装置，安装于轨道上的靠驱动装置驱动的梯级链；
[0006]上述梯级链由若干首尾相联的梯级链单元组成；每个梯级链单元包括一组踏板脚轮安装架，该组踏板脚轮安装架的上方安装有梯级踏板，踏板脚轮安装架的下方安装有具有Z向旋转副结构的旋转脚轮，上述梯级踏板下方还固定有连接架，连接架的下方通过第一 Y向旋转副结构连接于链板主体的上部，链板主体的下方安装有脚轮，链板主体的前方通过第二 Y向旋转副结构安装具有X向旋转副结构的级旋转连接部件；链板主体的后部具有与相邻梯级链单元的级旋转连接部件配合的梯级槽结构，梯级旋转连接部件和梯级槽结构之间具有Y方向的搓动自由度；链板主体的两侧还安装有链板驱动架；
[0007]上述轨道包括与旋 转脚轮配合的上轨道，和与脚轮配合的下轨道；[0008]上述驱动装置由位于轨道的直线段上方的两个链式驱动单元组成，每个链式驱动单元包括上下两条相互平行的链条，上下两条链条之间安装有驱动轴，链条与链轮配合，链轮通过联轴器与电机相连；
[0009]上述电机通过驱动轴与链板驱动架的配合，带动梯级踏板运动。
[0010]具有Z向旋转副结构的旋转脚轮具体结构为:旋转脚轮包括上连接件、下连接件、螺栓、上脚轮；其中上连接件和下连接件通过第一推力球轴承安装于螺栓上，踏板脚轮安装架安装于上连接件上方，上脚轮安装于下连接件底部。
[0011]第一 Y向旋转副结构为:连接架下方安装有踏板销钉、链板主体上方安装有带座轴承，踏板销钉安装于带座轴承内。
[0012]第二 Y向旋转副结构为:链板主体前方具有双耳结构，梯级部件后方固定有联接销轴，联接销轴安装于上述双耳结构中。
[0013]X向旋转副结构的级旋转连接部件具体结构为:梯级部件包括前连接件、后连接件、带帽螺栓，其中前连接件和后连接件通过第二推力球轴承安装于带帽螺上。
[0014]本发明所涉及的一种变曲率回环式自动扶梯，其轨道在平行于梯级踏面的面内形成闭环，除直线段外，还可包含圆弧段、变曲率曲线段等，能够根据空间环境与地形进行灵活配置。该发明用三维运动链板代替传统自动扶梯中普通链条的链节，并将圆弧形梯级与链板进行一体化设计，相邻链板之间通过可左右移动和回转的机构进行连接，从而形成可前向运动、俯仰运动、回转运动、侧向旋转运动的三维传动链，满足变曲率轨道的复杂运行要求。单个梯级与链板组合结构中，梯级与链板之间设置俯仰机构，使得链板在倾斜轨道上俯仰运动的同时，梯级踏面始终与水平面保持平行。
[0015]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0016]1、与传统自动扶梯相比，变曲率回环式自动扶梯可根据地形特点进行铺设，适应性强，可以适合不同曲率的扶梯运行轨道。
[0017]2、突破了传统自动扶梯只有一半行程可载人的局限，变曲率回环式自动扶梯的梯级基本上在地面上运行，上、下行程均可载人，明显提高了空间利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的部分装配结构轴测图；
[0019]图2是本实用新型的单个梯级与链板组合结构的轴测图；
[0020]图3是本实用新型链板主体结构示意图；
[0021]图4是本实用新型旋转脚轮结构示意图；
[0022]图5是本实用新型梯级旋转连接部件结构示意图；
[0023]图6是本实用新型驱动装置结构轴测图；
[0024]图7是本实用新型驱动方式示意图；
[0025]图中标号名称:1、梯级链，2、驱动装置，3、轨道，4、安装支架；
[0026]梯级踏板1-1，踏板脚轮安装架1-2，旋转脚轮组件1-3，连接架1-4，踏板销轴1-5，带座轴承1-6，链板主体1-7，脚轮1-8，梯级旋转连接部件1-9，联接销轴1-10 ；
[0027]链板主体压板1-7-1，链板驱动架1-7-2，链板主体支撑1-7-3 ；
[0028]上连接件1-3-1，第一推力球轴承1-3-2，下连接件1-3-3，大垫片1_3_4，螺栓1-3-5,1-3-6 上脚轮；
[0029]前连接件1-9-1，带帽螺栓1-9-2，第二推力球轴承1-9-3，后连接件1_9_4 ；
[0030]链条2-1，链轮2-2，驱动轴2-3，联轴器2-4，电机2-5。
具体实施方案
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细地说明。
[0032]图1为变曲率回环式自动扶梯的一段，主要由梯级链1，驱动装置2，轨道3，安装支架4组成。在安装变曲率扶梯时，首先设计好轨道路径，固定好安装支架4，装好轨道3，然后组装单个梯级I，将梯级装入安装轨道，之后安装驱动装置2及其他辅助装置。
[0033]参见图2，单个梯级链由梯级1-1，踏板脚轮安装架1-2，旋转脚轮组件1-3，连接架1-4，踏板销轴1-5，带座轴承1-6，链板主体1-7，脚轮1-8，梯级旋转连接部件1-9，联接销轴1-10组成。四个脚轮1-8用螺钉安装在链板主体1-7底部，两个带座轴承1-6用螺钉安装在链板主体1-7上表面，梯级旋转连接部件1-9 一端通过连接销轴1-10与链板1-7连接，另一端与另一链板主体1-7通过圆弧接触面实现连接，连接架1-4上端用螺钉与梯级踏板1-1连接，下端通过踏板销轴1-5与带座轴承1-6配合连接，旋转脚轮1-3与踏板脚轮安装架1-2用螺钉连接后，通过螺钉连接安装在梯级踏板1-1上。参见图3，链板主体1-7由链板主体压板1-7-1，链板驱动架1-7-2，链板主体支撑1-7-3组成，链板驱动架1-7-2用螺钉安装于链板主体支撑1-7-3两侧，链板主体压板1-7-1用螺钉安装于链板主体支撑1-7-3上，用来固定梯级旋转连接部件1-9。
[0034]参见图4，旋转脚轮1-3由上连接件1-3-1，第一推力球轴承1-3-2，下连接件1-3-3，大垫片1-3-4，螺栓1-3-5，脚轮1-8组成。上连接件1_3_1和下连接件1_3_3通过两个第一推力球轴承1-3-2和螺栓1-3-5实现可旋转连接，脚轮1-8安装于下连接件底部。
[0035]参见图5，梯级旋转连接部件1-9由前连接件1-9-1，带帽螺栓1-9-2，第二推力球轴承1-9-3，后连接件1-9-4组成。前连接件1-9-1前部圆弧面与链板主体1-7相配合，同时通过第二推力球轴承1-9-3和带帽螺栓1-9-2与后连接件1-9-4连接，后连接件1-9-4通过连接销轴1-10与链板主体1-7连接。
[0036]参见图6，驱动装置2由链条2-1，链轮2-2，驱动轴2_3，联轴器2_4，电机2_5组成。驱动轴2-3安装于两平行链条2-1之间，链条2-1装于链轮2-2上，电机2-5通过联轴器2-4与链轮2-2相连。驱动装置2整个安装在安装支架4上。
[0037]电机2-5带动链条2-1转动，并带动驱动轴2-3转动，参见图7，驱动轴2_3与链板驱动架1-7-2接触，带动单个梯级运动，而梯级之间通过梯级旋转部件1-9实现前向运动的同时，还可实现俯仰、侧向旋转、扭转运动，从而形成可形成首尾相连的闭环三维传动链，使整个扶梯可以在复杂的变曲率运行轨道上运动。梯级踏板1-1与链板主体1-7之间的销轴连接则可以满足链板实现复杂运动的同时，梯级踏板能依靠轨道设计实现扶梯踏面始终与水平面始终保持平行的基本要求。
【权利要求】
1.一种变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于:包括安装支架(4)、安装于安装支架(4)的轨道(3)和驱动装置(2)，安装于轨道(3)上的靠驱动装置(2)驱动的梯级链(I)； 上述梯级链(I)由若干首尾相联的梯级链单元组成；每个梯级链单元包括一组踏板脚轮安装架(1-2)，该组踏板脚轮安装架(1-2)的上方安装有梯级踏板(1-1 )，踏板脚轮安装架(1-2)的下方安装有具有Z向旋转副结构的旋转脚轮(1-3)，上述梯级踏板(1-1)下方还固定有连接架(1-4)，连接架(1-4)的下方通过第一 Y向旋转副结构连接于链板主体(1-7)的上部，链板主体(1-7)的下方安装有脚轮(1-8)，链板主体(1-7)的前方通过第二 Y向旋转副结构安装具有X向旋转副结构的级旋转连接部件(1-9);链板主体(1-7)的后部具有与相邻梯级链单元的级旋转连接部件(1-9)配合的梯级槽结构，梯级旋转连接部件(1-9)和梯级槽结构之间具有Y方向的搓动自由度；链板主体(1-7)的两侧还安装有链板驱动架(1-7-2)； 上述轨道(3)包括与旋转脚轮(1-3)配合的上轨道，和与脚轮(1-8)配合的下轨道； 上述驱动装置(2)由位于轨道的直线段上方的两个链式驱动单元组成，每个链式驱动单元包括上下两条相互平行的链条(2-1)，上下两条链条(2-1)之间安装有驱动轴(2-3)，链条(2-1)与链轮(2-3 )配合，链轮(2-3 )通过联轴器(2-4 )与电机(2_5 )相连； 上述电机(2-5)通过驱动轴(2-3)与链板驱动架(1-7-2)的配合，带动梯级踏板(1-1)运动。
2.根据权利要求1所述的变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于上述具有Z向旋转副结构的旋转脚轮(1-3)具体结构为:旋转脚轮(1-3)包括上连接件(1-3-1)、下连接件(1-3-3)、螺栓(1-3-5)、上脚轮(1-3-6);其中上连接件(1-3-1)和下连接件(1_3_3)通过第一推力球轴承(1-3-2)安装于螺栓(1-3-5)上，踏板脚轮安装架(1-2)安装于上连接件(1-3-1)上方，上脚轮(1-3-6)安装于下连接件(1-3-3)底部。
3.根据权利要求1所述的变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于所述的第一Y向旋转副结构为:连接架(1-4)下方安装有踏板销钉(1-6)、链板主体(1-7)上方安装有带座轴承(1-6)，踏板销钉(1-6)安装于带座轴承(1-6)内。
4.根据权利要求1所述的变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于所述的第二Y向旋转副结构为:链板主体(1-7)前方具有双耳结构，梯级部件(1-9)后方固定有联接销轴(1-10)，联接销轴(1-10)安装于上述双耳结构中。
5.根据权利要求1所述的变曲率回环式自动扶梯系统，其特征在于所述具有X向旋转副结构的级旋转连接部件(1-9)具体结构为:梯级部件(1-9)包括前连接件(1-9-1)、后连接件(1-9-4)、带帽螺栓(1-9-1 )，其中前连接件(1-9-1)和后连接件(1-9-4)通过第二推力球轴承(1-9-3)安装于带帽螺栓(1-9-1)上。
【文档编号】B66B21/02GK203558694SQ201320710646
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】施晶晶, 戚立强, 满增光, 张中, 叶文华 申请人:南京航空航天大学