[发明专利]变曲率回环式自动扶梯系统

说明书

所属技术领域

本发明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

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。

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。

发明内容

本发明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。

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；

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；

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；

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；

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。

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。

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。

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。

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。 

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。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

     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。