專利名稱：一種自動扶梯的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動扶梯，特別是正、回程梯階可同時載人運行的自動扶梯。
背景技術：
現(xiàn)有的自動扶梯由梯路(變型的板式輸送機)和兩旁的扶手(變形的帶式輸送 機)組成。其主要部件有平板階(或梯級)、導軌系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)(包括電動機、驅動主軸 等)、傳動系統(tǒng)(包括牽引鏈條及鏈輪、減速裝置、制動器及中間傳動環(huán)節(jié)等)、梯路張緊裝 置、護欄及扶手帶、梳齒板、桁架、扶梯骨架和電氣系統(tǒng)等。自動扶梯由桁架支撐，在護欄上 具有扶手帶，平板階單面具有梳齒條，與梳齒板結合使用。定義上面梯道為正程梯階，下面 梯道為回程梯階，則現(xiàn)有的大部分自動扶梯，由于回程梯階在正程梯階背面運行，兩梯道之 間的距離太小，因此回程梯階上無法載人運行，造成始終有超過半數(shù)梯階無效運行，平板 階單面具有梳齒條，在回程梯道中具有梳齒條的一面朝下，扶手帶只在正程梯階中扶手使 用，自動人行道(即使用平板階的自動扶梯)出于安全考慮，一般梯體的傾斜角不大于12 度(GB-T207024-1997)。1998 年 2 月 17 日公告的 CN87200850U、2001 年 2 月 14 日公告的 CN2419190Y及2008年12月24日公告的CN201169479Y等中國實用新型專利說明書公開了 幾種水平方向轉向的雙向自動扶梯或輸送設備。但在豎直方向上，要實現(xiàn)正、回程可同時運 輸或載人運行梯體利用率還是很低，而且公開的幾種水平方向轉向的自動扶梯未解決扶手 帶連續(xù)使用等問題。傳統(tǒng)自動扶梯由于豎直方向上正、回程梯道的雙層梯階疊加，加之平板 階(或梯階件)過厚，使得轉向輪半徑大，整個梯體厚；梯體背面完全空載，浪費能源；梯型 單一，一般情況不群控聯(lián)動，不利于適應不同需求，也不利于節(jié)約制造和運行成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種自動扶梯，正、回程梯階均可同時載人運 行，使自動扶梯的利用率更高、生產成本更低、運行時更節(jié)能、梯型更小巧與多樣、制造和維 修更簡便。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為一種自動扶梯，具有與傳統(tǒng)自動扶梯類似的電氣系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、桁架、 帶扶手帶的護欄、平板階、正程梯階與回程梯階等，正程梯階位于回程梯階的上方，在梯階 牽引鏈的帶動下，正程梯階與回程梯階作循環(huán)往復運轉。移寬了正程梯階的平板階與回程 梯階的之間的距離，兩梯階平板階在豎直方向上之間的距離為2. 2-9米，平板階兩面都可 使用，兩面均具有梳齒條，扶手帶唇口朝向在正程梯階與回程梯階間旋轉180度。在傳統(tǒng)自動扶梯的基礎上移寬了豎直方向上正程梯階與回程梯階之間的距離后， 使得正、回程梯階上可同時站人載人運行。正、回程梯道之間在豎直方向上的最小距離以可 以站立一人為標準，即通常狀況下，兩梯道梯階面在豎直方向上的距離大于等于2. 2米。例 如，當正程梯階的平板階與回程梯階的平板階在豎直方向上之間的距離約為2. 2米、傾斜 角為25度時，上下兩梯道平板階面之間的最短距離約為2米?？紤]到電梯制造和使用成本，正程梯階的平板階與回程梯階的平板階在豎直方向上之間的距離以不超過9m為宜。在已 知自動扶梯的滿載運行試驗中“因其上向或下向運行幾乎用同樣的力驅動”(黃志堅，《輸送 設備維修問答》，機械工業(yè)出版社，2004[1]，第262頁)因此本發(fā)明上、下行梯階同時站人運 行，乘客可以互為配重，有利于自動扶梯更輕松節(jié)能運行。扶手帶在轉向裝置的作用下，在 正、回程梯階之間的唇口轉向區(qū)域中，旋轉唇口朝向180度，使每段梯道都可扶手使用。此 類轉向現(xiàn)有技術中有多種設備可以實現(xiàn)，優(yōu)選方案為設置數(shù)組處于不同角度成螺旋軌跡并 等距的旋轉唇口朝向頂導輪，給予扶手帶一個通路，扶手帶由頂導輪夾擠并沿通路向前傳 送，而以此達到唇口轉向目的，此方法轉向區(qū)間越長扶手帶越不容易卷損。作為本發(fā)明的進一步改進，設計出一種平板階，平板階具有止滑塊。更進一步的， 止滑塊還可升降。止滑塊與平板階同步運行，在非載人梯段降下。在載人梯段止滑塊可升 起，突出平板階面1-3厘米，乘客腳掌由于有止滑塊擋住或摩擦，增加了乘客站立在自動扶 梯上的穩(wěn)定性和安全性，也使得自動扶梯的傾斜角可以比傳統(tǒng)使用平板階的自動扶梯大。 綜合考慮平板階寬度和人體足部長度，止滑塊的安裝優(yōu)選為無止滑塊平板階和有止滑塊平 板階交替安裝，即如果奇數(shù)階是有止滑塊的，則偶數(shù)階就是無止滑塊的，或反之亦可。作為本發(fā)明的進一步改進，平板階厚度為4-5厘米，用常用制造平板階的材料，采 用中空結構，可達到安全載人的要求。由于平板階薄，寬度也窄，則轉向輪的半徑可以縮小 梯體厚度極大變薄。作為本發(fā)明的進一步改進，自動扶梯的傾斜角為12度至25度，優(yōu)選為23-25度。 傳統(tǒng)自動人行道(即使用平板階的自動扶梯)出于安全考慮，一般梯體的傾斜角不大于12 度。本發(fā)明由于使用了止滑塊這一部件，使得傾斜角可以加大。以正回程平板階在豎直方向 上的距離為2. 2米為例，當傾斜角為12度時，正回程平板階的最小距離為2. 15米，當傾斜 角為25度時，正回程平板階的最小距離為1.99米。又假設兩樓層間的高度為6米，已知的 移動步道的傾斜角不大于12度，則梯體斜段的長度將大于28. 85米。而本發(fā)明所涉及的自 動扶梯的梯體斜段與樓層地平的夾角取12-25度，則梯體斜段的長度約為14. 20米至28. 85 米。如果正、回程梯道都分別載人，以分別載人的單梯道計算，此種自動扶梯可以載人使用 部分的比例大大高于已知的自動扶梯。作為本發(fā)明的進一步改進，自動扶梯用一套電腦控制系統(tǒng)掌控一臺至多臺驅動主 機帶動多套梯階聯(lián)動?？商岢龆喾N安裝自動扶梯的可能情況，在此原理基礎上，還可以組 合更多種類梯形?，F(xiàn)有軟件技術可實現(xiàn)用一套控制系統(tǒng)掌控一臺至多臺驅動主機帶動多 套梯階聯(lián)動?！拔C處理集選控制電梯電梯的工作運行，是根據(jù)乘客流量的情況，由微機 處理，自動選擇最佳運行控制方式。”(王鳳喜等，《電梯使用與維修問答》機械工業(yè)出版社， 2003[1]，第15頁)。在本發(fā)明的多梯聯(lián)動的自動扶梯內，如一臺驅動電機因客流量增大 而過載時，則由微機處理，自動選擇逐次遞增啟開備用的中途驅動電機給以助力，保障自動 扶梯正常運行；反之，則因客流量減少而由微機自控逐次遞減停止部分驅動電機，以利于節(jié) 能。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是自動扶梯制造成本和運行能耗大大降低， 運量增加一倍；梯體薄、驅動輪半徑小，省空間，并可一梯內正、回程兩個至多個層間運行。 各部分的結合、梯型種類可視具體情況調整，適應性很強。


圖1是實施例中所述自動扶梯的側視圖。圖2是圖1中A部分的放大圖。圖3是圖1中沿C-C線的放大剖視圖。圖4是圖1中D部分的放大圖。圖5是圖1中沿B-B線的放大剖視圖。圖6是圖1中平板階鏈反向驅動輪的放大側視圖。圖7是平板階的側視圖。圖8是有止滑塊的平板階的側視圖。圖9為平板階牽引鏈，平板階承重輪，平板階和止滑塊相互結構的俯視圖(局部)。圖10是兩種平板階經(jīng)過平板階鏈驅動輪或平板階鏈從動輪或平板階鏈反向驅動 輪時，平板階承重通軸在每階左側(或右側)的互嚙合齒圈中的橢圓孔里微移的側視圖。圖11是兩塊平板階的互嚙合齒圈，套在平板階承重通軸上時的互嚙合狀態(tài)的側 視圖。圖12是兩塊平板階的互嚙合齒圈，套在平板階承重通軸上時的互嚙合狀態(tài)的俯 視圖。圖13是安裝有止滑塊的平板階長側邊和止滑塊的兩端頭之一的側視圖。圖14是安裝有止滑塊的平板階長側邊和止滑塊的兩端頭之一的俯視圖。圖15是安裝有止滑塊的平板階寬側邊和止滑塊的兩端頭之一的側視圖(局部)。圖16是止滑塊在出入梳齒板口時沿止滑塊輪上、下軌升降移動狀態(tài)的側視圖。圖17-圖19是兩側扶手帶在經(jīng)過旋轉唇口朝向區(qū)間時，沿垂直于前進方向的剖視 圖。扶手帶在旋轉唇口朝向頂導輪群組的控制下，扶手帶作180度扭轉的過程。圖20是扶手帶在被旋轉唇口朝向頂導輪頂導扭轉時的側視圖。圖21是扶手帶唇口朝內時，經(jīng)過唇口朝內扶手帶驅動輪示意圖。圖22是扶手帶唇口朝外時，經(jīng)過唇口朝外扶手帶驅動輪示意圖。圖23是扶手帶唇口朝外時，經(jīng)過唇口朝外扶手帶承導輪示意圖。圖24是扶手帶唇口朝內時，經(jīng)過唇口朝內扶手帶承導輪示意圖。圖25-圖31是自動扶梯的7種梯型種類。圖1-31中各標記分別為1一樓層，2—正程梯階，3—回程梯階，4一梳齒板， 5-步行梯，6—非載人垂直梯道，7—平板階反向驅動輪，8—扶手護欄，9一桁架，10-扶 手帶，11-唇口朝內扶手帶驅動輪，12-唇口朝外扶手帶驅動輪，13-唇口朝內扶手帶承 導輪，14—唇口朝外扶手帶承導輪，15—旋轉唇口朝向區(qū)間，16—旋轉唇口朝向頂導輪， 17-頂導輪軸座，18-頂導輪座固定環(huán)，19-固定環(huán)支持架，20-平板階牽引鏈，21-平 板階鏈驅動輪，22-有止滑塊平板階，23-平板階，24-平板階承重輪，25-平板階承重 通軸，26-平板階鏈從動輪，27-平板階輪輪軌，28-平板階鏈鏈軌，29-平板階梳齒條， 30-止滑塊，31-止滑塊輪32-止滑塊輪軸蓋，33-輪軸蓋固定鏍絲，34-止滑塊升降限 位螺桿，35-限位螺桿移動槽，36-止滑塊輪下軌，37-止滑塊輪上軌，38-止滑塊梳齒 條，39—裙板，40—動力主機，41—動力主機主動輪，42—動力主機從動輪，43—動力主機 傳動鏈，44-平板階嚙合齒圈，45-承重通軸正圓孔，46-承重通軸橢圓孔。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明自動扶梯作進一步詳細描述，并不因此將本發(fā)明限制在所 述的實施例范圍之中。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。實施例本實施例自動扶梯如圖1-圖24所示，與現(xiàn)有自動扶梯一樣，具有桁架9，具有平板 階或梯階件；具有帶扶手帶10的扶手護欄8。定義上面梯道為正程梯階，下面梯道為回程 梯階，在一雙閉合的平板階牽引鏈的帶動下，正程梯階與回程梯階作循環(huán)往復運轉。本發(fā)明 在豎直方向上移寬了正程梯階(上面梯道2)與回程梯階(下面梯道3)之間的距離，使得 正、回程梯階上均可同時站人載人運行。每一部自動扶梯的所有正、回程梯階均搭接在各樓 層地平1之間，組成閉合循環(huán)狀連續(xù)梯道。圖1中平板階鏈驅動輪21與平板階鏈從動輪26可根據(jù)實際需要布局。圖2圖3 所示由動力主機40輸出動力，依次經(jīng)動力主機主動輪41，動力主機傳動鏈43，帶動動力主 機從動輪42，進而帶動平板階鏈驅動輪21，傳至平板階牽引鏈20，帶動平板階沿桁架9中的 平板階鏈鏈軌28作正向或反向運轉。與平板階鏈驅動輪21或平板階鏈從動輪26同軸的 扶手帶驅動輪11、12也受力運轉，帶動兩側的扶手帶10與平板階同向同步運轉。在圖1中，動力主機40，平板階鏈驅動輪21設在樓層下部(圖左下角)。如圖4 所示平板階鏈從動輪26設在樓層上部(圖1右上角)。假設上面梯階2為上行乘客，則下 行乘客在剛登梯時，靠向下步行梯5(如圖5所示)到達下行的下面梯道3。正、回程梯道在 各樓層間用層間非載人垂直梯道6聯(lián)接。如圖6，當多梯聯(lián)動而自動扶梯滿負荷運載時，僅依靠每部梯的兩臺驅動主機40 帶動平板階鏈驅動輪21的正向驅動是不夠的，此時即需自動啟開中途的另一部驅動主機 40，帶動平板階鏈反向驅動輪7給以助力(圖1，圖28，圖29)。圖7、圖8分別示出的是平板階23和安裝有止滑塊的平板階22的側視圖，并示出 了平板階底面和正面的梳齒條29。圖9為平板階牽引鏈20、平板階承重輪24、平板階23、 有止滑塊平板階22和止滑塊30相互結構的俯視圖，并示出了裙板39。每塊平板階靠近長 邊的兩側，都分布著平板階嚙合齒圈44，平板階承重通軸25貫穿于承重通軸正圓孔45和承 重通軸橢圓孔46中。承重通軸的兩側裝有平板階承重輪24，并將承重通軸25的兩個端頭 安裝在平板階牽引鏈20的鏈板孔中。平板階承重輪24和平板階牽引鏈20的鏈輪，分別由 平板階輪輪軌27和平板階鏈鏈軌28支撐。假設每塊平板階的厚度約為4厘米，其底面和 正面都均勻分布著平板階梳齒條29。相鄰的兩根平板階承重通軸25的最大軸心距為21厘 米(如圖7所示)，則每塊平板階的實際寬度等于21厘米加上平板階厚度，即25厘米。在 此自動扶梯中，不光靠平板階牽引鏈20帶動平板階，平板階嚙合齒圈44亦可通過相互套在 平板階承重通軸25上，傳遞部分牽引力，并防止平板階相互錯位。
圖10是兩種平板階22、23經(jīng)過平板階鏈驅動輪21或平板階鏈從動輪26或平板 階鏈反向驅動輪7時，由于彎道的因素，使平板階承重通軸25在承重通軸橢圓孔46中前后 微移的示意圖。假設平板階鏈兩兩鏈軸的軸心距為7厘米，平板階鏈驅動輪21、平板階鏈 從動輪26和平板階鏈反向驅動輪7的齒數(shù)為18齒，則三鏈輪的半徑R為20. 05厘米。圖11、圖12示出的是兩種平板階22、23的互嚙合齒圈44套在平板階承重通軸25 上時的互嚙合狀態(tài)。每塊平板階靠近長邊的兩側，都分布著平板階嚙合齒圈44，一側的齒圈 中包含的是承重通軸橢圓孔46，另一側的齒圈中包含的是承重通軸正圓孔45。每當平板階 經(jīng)過平板階鏈驅動輪21或平板階鏈從動輪26或平板階鏈反向驅動輪7的彎道時，套在一 塊平板階承重通軸正圓孔45中的承重通軸25，可在相鄰的平板階的承重通軸橢圓孔46里 前后微移，以確保平板階順暢地經(jīng)過上述鏈輪彎道。圖13-圖15為安裝有止滑塊的平板階22與止滑塊30的相對位置圖。圖16示出止滑塊30在出入梳齒板4 口時沿止滑塊輪上軌37、下軌36升降移動的 狀態(tài)。止滑塊輪上軌37在出入梳齒板4 口區(qū)間才具有，約1米長。止滑塊輪下軌36在整 個載人梯階區(qū)間都有(不載人梯階區(qū)沒有)。止滑塊輪上軌37是將止滑塊輪31導降的作 用。而止滑塊輪下軌36除在出入梳齒板4 口前后區(qū)將止滑塊輪31導升導降外，還在整個 載人梯階區(qū)支撐著止滑塊輪31和升起后的止滑塊30，使其不致落下。平板階兩寬邊的結 構架上無止滑塊，各寬約2厘米，止滑塊30的長度略短于平板階23的長度。假設止滑塊 30除兩端的“T”字頭外，均寬1厘米，高7厘米。兩側上下共有4個止滑塊輪31。平板階 和止滑塊都雙面使用。止滑塊30的兩端頭“T”字形的中點上有止滑塊升降限位螺桿34，螺 桿從有止滑塊平板階22寬邊中點的結構架外側向內螺旋穿入，并在限位螺桿移動槽35里 上下移動，使止滑塊30在平板階中升降時不會脫落，而且止滑塊升起后高出平板階面的高 度可由限位螺桿移動槽35限制，一般控制在高出平板階面1-3厘米。止滑塊輪31靠一塊 可拆裝的止滑塊輪軸蓋32固定，輪軸蓋由兩顆輪軸蓋固定鏍絲33鏍接固定。止滑塊30上 下面有與平板階梳齒條29對應的止滑塊梳齒條38。扶手帶I0在自動扶梯任一梯內兩次旋轉唇口朝向即先將向下的唇口旋轉180度 朝上，經(jīng)過正程梯道2或回程梯道3扶手后，又將向上的唇口旋轉180度向下(恢復原狀) 再次扶手，使其不致浪費。在圖1中，扶手帶旋轉唇口朝向區(qū)間15的長度約2米(或視實 際需要而定)，轉向區(qū)間越長，扶手帶越不易卷損。圖17至圖19即是兩側扶手帶10在經(jīng)過旋轉唇口朝向區(qū)間15時，在旋轉唇口朝 向頂導輪16群組的控制下，作180度扭轉的剖視圖。圖20是扶手帶10在被旋轉唇口朝向 頂導輪16頂導扭轉時的側視圖，也即圖19的側視圖。扶手帶10被數(shù)組處于不同角度成螺 旋軌跡、并等距的旋轉唇口朝向頂導輪16頂導住，在移動中逐步旋轉改變唇口朝向。頂導 輪軸座17鏍接在頂導輪座固定環(huán)18上；而固定環(huán)又在上下兩條固定環(huán)支持架19上鏍接 著。具體轉向過程如下(如圖1)經(jīng)回程(下面梯道3)下來的扶手帶10進入旋轉唇口朝 向區(qū)間15后，此時的唇口朝下。圖17示出扶手帶10被數(shù)組處于不同角度成螺旋軌跡并 等距的旋轉唇口朝向頂導輪16頂導住，圖17至圖19完成了由唇口朝下到唇口朝上的180 度旋轉。又經(jīng)唇口朝內扶手帶驅動輪11(如圖2、圖21)繼續(xù)上行，經(jīng)唇口朝外扶手帶承導 輪14(圖23)和唇口朝內扶手帶承導輪13(圖24)進入正程(上面梯道2)的扶手帶狀態(tài)。 (見圖1)在正程(上面梯道2)扶手結束后，在右上方的旋轉唇口朝向區(qū)間15處進入第二次旋轉唇口朝向過程。唇口旋轉過程與前述相同。將向下的唇口旋轉180度朝上后，由唇 口朝外扶手帶驅動輪12(見圖22)，送入下一次循環(huán)過程。對本實施例的單梯道及平板階測量計算，自動扶梯的梯體厚度將極大變薄。桁架 9由上邊到下邊的總厚度可控制在15-20厘米之內。驅動輪的直徑在40厘米左右。除上述實施例中的安裝方式外，還可采用如圖25-圖31等所示的安裝方式，使用 時可根據(jù)實際需要進行梯型組合和安排聯(lián)動。例如圖25和圖27中的梯型安裝方式為兩 梯聯(lián)動，可用一套控制系統(tǒng)掌控一臺驅動主機帶動；圖1、圖26、圖30和圖31中的梯型安裝 方式為四梯聯(lián)動，可用一套控制系統(tǒng)掌控兩臺驅動主機帶動；圖28和圖29中的梯型安裝 方式為六梯聯(lián)動，可用一套控制系統(tǒng)掌控三臺驅動主機帶動。多梯聯(lián)動的梯型還可以根據(jù) 乘客流量大小，適時自動開啟或停止部分驅動主機，以便節(jié)能。并且可通過加固平板階牽引 鏈，或加大驅動主機功率，或增加中途驅動主機使得更多梯道參加聯(lián)動。在本發(fā)明示出的多種梯型中，除少數(shù)如同已知的自動扶梯從正面上、下乘客外，絕 大多數(shù)可改為從扶梯的兩側口上、下乘客。且有部分自動扶梯可在中途樓層上、下乘客。圖 26、圖27、圖29-31中示出的梯型安裝方式可不使用步行梯5。
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權利要求
一種自動扶梯，具有電氣系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、桁架、帶扶手帶的護欄、平板階、正程梯階與回程梯階，正程梯階位于回程梯階的上方，在梯階牽引鏈的帶動下，正程梯階與回程梯階作循環(huán)往復運轉，其特征在于所述正程梯階的平板階與回程梯階的平板階在豎直方向上之間的距離為2.2 9米，平板階兩面均具有梳齒條，扶手帶唇口朝向在正程梯階與回程梯階間旋轉180度。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動扶梯，其特征在于所述平板階具有止滑塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動扶梯，其特征在于所述止滑塊可升降。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動扶梯，其特征在于所述平板階的厚度為4-5厘米。
5.根據(jù)權利要求1所述的自動扶梯，其特征在于所述自動扶梯的傾斜角為12度至25度。
6.根據(jù)權利要求1所述的自動扶梯，其特征在于所述自動扶梯用一套電腦控制系統(tǒng) 掌控一臺至多臺驅動主機帶動多套梯階聯(lián)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動扶梯。此種自動扶梯豎直方向上移寬了正、回程梯道間距離，使得下面梯道也可載人。設計了一種極薄平板階，兩面均有梳齒條，兩面均可使用，并在平板階上安裝止滑塊，便于安全載人。扶手帶在一部梯內兩次旋轉唇口朝向180度，正、回程均可使用。本發(fā)明使得自動扶梯可以使用部分的比例大大提高，加之使用極薄平板階、驅動輪半徑小，梯體厚度極大變薄、省空間，制造成本和運行能耗大大降低，并可一梯內正、回程兩個至多個層間運行，且梯型可靈活變換，可實現(xiàn)多梯聯(lián)動。
文檔編號B66B21/02GK101913524SQ201010189850
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權日2010年6月1日
發(fā)明者張永 申請人:張永