一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，該單驅(qū)動機構(gòu)包括，電動機、主動軸、下行從動鏈輪、上行從動鏈輪；主動軸的中部設(shè)置有主動軸驅(qū)動鏈輪，主動軸驅(qū)動鏈輪通過鏈條與電動機的轉(zhuǎn)軸連接；所述主動軸的一端設(shè)置有下行主動鏈輪，另一端設(shè)置有上行主動鏈輪；下行從動鏈輪通過下行鏈條與下行主動鏈輪連接；所述上行從動鏈輪通過上行鏈條與上行主動鏈輪連接。本實用新型利用下行乘客重力勢能轉(zhuǎn)化為上行乘客的動能和重力勢能，減少驅(qū)動電機的運行負(fù)荷，降低扶梯的運行成本。
【專利說明】一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及扶梯驅(qū)動機構(gòu)，尤其涉及一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯。
【背景技術(shù)】
[0002]自動扶梯作為一種高效、便捷的運輸工具被廣泛應(yīng)用于人流量大的公共場所。據(jù)統(tǒng)計，每天全球約有數(shù)億人次乘坐自動扶梯。隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，特別是各地公共交通的快速發(fā)展，對大提升、重載型的自動扶梯的需求越來越大，對設(shè)備的節(jié)能要求也越來越高，所以對自動扶梯節(jié)能方式的研究成為當(dāng)前自動扶梯研究領(lǐng)域的熱點。
[0003]通常，自動扶梯每天的運行時間都在10小時以上，但只有很少的時間是在額定負(fù)載的情況下運行，不少扶梯大多數(shù)時間都處于空載和輕載情況下運行，耗費大量電能。
[0004]目前國內(nèi)對扶梯節(jié)能的研究方向主要是變頻調(diào)節(jié)和Y-A運行，以達(dá)到節(jié)能的目的。現(xiàn)有技術(shù)中有方案采用兩條扶梯構(gòu)成一體梯形的結(jié)構(gòu)或兩條扶梯通過換向軸連成一體的結(jié)構(gòu)，這些設(shè)計能在一定程度上把下行乘客的重力勢能轉(zhuǎn)化為有用功，但是經(jīng)過多次能量傳遞，節(jié)省下來的勢能損耗很大，實際的利用率并不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，相對于現(xiàn)有技術(shù)，利用下行乘客的重力勢能，降低驅(qū)動電機的功耗，減少運行成本。
[0006]本實用新型技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，該單驅(qū)動機構(gòu)包括，電動機、主動軸、下行從動鏈輪、上行從動鏈輪；
[0008]所述主動軸的中部設(shè)置有主動軸驅(qū)動鏈輪,主動軸驅(qū)動鏈輪通過鏈條與電動機的轉(zhuǎn)軸連接；所述主動軸的一端設(shè)置有下行主動鏈輪，另一端設(shè)置有上行主動鏈輪；
[0009]所述下行從動鏈輪通過下行鏈條與下行主動鏈輪連接；所述上行從動鏈輪通過上行鏈條與上行主動鏈輪連接。
[0010]所述主動軸驅(qū)動鏈輪的直徑小于下行主動鏈輪和上行主動鏈輪的直徑。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點及效果在于:
[0012]1、勢能轉(zhuǎn)化,節(jié)能高效
[0013]傳統(tǒng)自動扶梯向上運行時，上行乘客重力勢能和動能依靠電機消耗電能來提供，乘客在扶梯下行時重力勢能減小，下行重力勢能完全浪費，而且需消耗電能來控制下行重力勢能的變化。
[0014]而本發(fā)明通過在主動軸的中部設(shè)置有主動軸驅(qū)動鏈輪，主動軸驅(qū)動鏈輪通過鏈條與電動機的轉(zhuǎn)軸連接；主動軸的一端設(shè)置下行主動鏈輪，另一端設(shè)置上行主動鏈輪；下行從動鏈輪通過下行鏈條與下行主動鏈輪連接，而上行從動鏈輪通過上行鏈條與上行主動鏈輪連接。利用下行乘客減小的重力勢能，輔助電動機一起帶動扶梯運行。自動扶梯在運行時，電動機只需提供上下行乘客重力勢能變化差和動能增加量。若上行和下行乘客數(shù)量相當(dāng)，電機只需克服傳動阻力和機械摩擦阻力做功，故電機驅(qū)動扶梯所消耗的電能遠(yuǎn)小于原來要求的電機輸出功，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
[0015]2、上下行扶梯共電機、穩(wěn)定可靠
[0016]傳統(tǒng)扶梯上下行兩個扶梯需要兩臺電動機分別帶動，而本專利僅需一臺電動機帶動，節(jié)省的一個電動機作為備用電機，提高系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。
[0017]本實用新型技術(shù)構(gòu)思巧妙、手段簡便易行，設(shè)計壽命長，創(chuàng)新性強，能有效降低自動扶梯能耗，節(jié)約電費開支，同時提高自動扶梯的可靠性，降低系統(tǒng)故障率等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型中的單驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1側(cè)面示意圖。
[0020]圖3為上行扶梯和下行扶梯示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0022]實施例:
[0023]如圖1、2所示。本實用新型基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，該單驅(qū)動機構(gòu)包括，電動機1、主動軸3、下行從動鏈輪8、上行從動鏈輪9 ；
[0024]所述主動軸3的中部設(shè)置有主動軸驅(qū)動鏈輪3-1，主動軸驅(qū)動鏈輪3-1通過鏈條2與電動機I的轉(zhuǎn)軸連接；所述主動軸3的一端設(shè)置有下行主動鏈輪6，另一端設(shè)置有上行主動鏈輪7 ；
[0025]所述下行從動鏈輪8通過下行鏈條4與下行主動鏈輪6連接；所述上行從動鏈輪9通過上行鏈條5與上行主動鏈輪7連接。
[0026]主動軸驅(qū)動鏈輪3-1的直徑小于下行主動鏈輪6和上行主動鏈輪7的直徑。
[0027]扶梯開始工作時，電動機I通過鏈條2帶動主動軸驅(qū)動鏈輪3-1、主動軸3轉(zhuǎn)動；主動軸3同時帶動下行主動鏈輪6和上行主動鏈輪7轉(zhuǎn)動；下行主動鏈輪6和上行主動鏈輪7，又同時帶動下行從動鏈輪8和上行從動鏈輪9轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)乘客上下行的目的。
[0028]如圖3，圖3中向下箭頭的為下行扶梯，向上箭頭的為上行扶梯。
[0029]本基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯工作原理及五種工作狀況如下:
[0030]整個扶梯工作中，當(dāng)下行扶梯上有乘客時，乘客由于受到重力作用，會有帶動下行扶梯向下運動的趨勢，由于下行扶梯和上行扶梯通過主動軸3連接在一起，上行扶梯便有向上運動的趨勢，下行乘客減少的重力勢能通過主動軸3轉(zhuǎn)化為上行乘客上行所需勢能和動能，從而減少了電動機的出力，節(jié)能效果明顯。
[0031]1.上行滿載、下行空載:此工況時電動機輸出功率最大，主要需要克服上行乘客重力，上下行驅(qū)動機構(gòu)存在的摩擦阻力。耗電量傳統(tǒng)相當(dāng)，節(jié)能效果并未體現(xiàn)，電能大部分轉(zhuǎn)化為上行乘客的重力勢能。
[0032]2.下行滿載、上行空載:此工況時電動機出力最小，比傳統(tǒng)扶梯下行時更經(jīng)濟。[0033]3.下行負(fù)載小于上行負(fù)載:此工況與傳統(tǒng)上下分離式的自動扶梯相比，可以節(jié)約大量的電能。
[0034]4.下行負(fù)載大于上行負(fù)載:此工況與上述第3種工況基本相同，屬于主要節(jié)能工況。
[0035]5.上下行負(fù)載相等:此工況是本專利的理想工況，由于上下負(fù)載相等，電動機I只需要克服內(nèi)部摩擦損耗做功，無其他能量轉(zhuǎn)換過程，節(jié)能效果最好。上下行負(fù)載基本平衡的工況在大多數(shù)商場中較為常見。
[0036]本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，其特征在于:該單驅(qū)動機構(gòu)包括，電動機、主動軸、下行從動鏈輪、上行從動鏈輪； 所述主動軸的中部設(shè)置有主動軸驅(qū)動鏈輪,主動軸驅(qū)動鏈輪通過鏈條與電動機的轉(zhuǎn)軸連接；所述主動軸的一端設(shè)置有下行主動鏈輪，另一端設(shè)置有上行主動鏈輪； 所述下行從動鏈輪通過下行鏈條與下行主動鏈輪連接；所述上行從動鏈輪通過上行鏈條與上行主動鏈輪連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于勢能轉(zhuǎn)化單驅(qū)動機構(gòu)的自動扶梯，其特征在于:主動軸驅(qū)動鏈輪的直徑小于下行主動鏈輪和上行主動鏈輪的直徑。
【文檔編號】B66B23/02GK203428715SQ201320431052
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】陸思遠(yuǎn), 張華煜, 張波, 梁祖廉, 郭昌軍, 蔣勇, 王仲煬, 譚天, 馮天宇 申請人:華南理工大學(xué)