ступень для эскалаторов и пассажирских конвейеров

Формула изобретения

1. Ступень эскалатора, содержащая каркас с боковыми диафрагмами, балку хребтовую, имеющую ребра, основные и вспомогательные колеса, отличающаяся тем, что боковые диафрагмы снабжены фланцами для размещения и закрепления хребтовой балки, имеющими опорные поверхности для последней, которые по конфигурации аналогичны прилегающей к ним внешней поверхности балки, при этом балка снабжена концевыми втулками, а в упомянутых ребрах, являющихся по отношению к балке внутренними, и концевых втулках выполнены сквозные отверстия для крепления в балке пропущенных через упомянутые отверстия ребер и втулок полуосей основных колес, причем упомянутые отверстия втулок и ребер балки выполнены соосными и их общая ось параллельна плоскости наружной поверхности каркаса.

2. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что концы хребтовой балки, пропущенные через фланцы, выступают за пределы наружной поверхности диафрагм.

3. Ступень по п.1 или 2, отличающаяся тем, что диаметр отверстий в концевых втулках балки равен диаметру отверстий в ее ребрах.

4. Ступень по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что фланцы образованы двумя сопрягающимися и взаимно перпендикулярными плоскостями.

5. Ступень по п.1 или 4, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность каркаса снабжена как минимум одним опорным элементом.

6. Ступень по п.5, отличающаяся тем, что каркас с опорными элементами и боковыми диафрагмами вместе с имеющимися на диафрагмах втулками для полуосей вспомогательных колес выполнены как одно целое из алюминиевого сплава литьем под давлением.

7. Ступень по любому пп.1-6, отличающаяся тем, что балка хребтовая выполнена из материала, обладающего более высокой прочностью и упругостью, чем материал каркаса.

8. Ступень по п.7, отличающаяся тем, что балка хребтовая выполнена из гнутого металлического профиля, в частности из стали.

9. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности верхней полки балки хребтовой расположены платики с выступами, образующими упоры, прилегающие к внутренней поверхности диафрагм.

10. Ступень по п.9, отличающаяся тем, что верхняя полка балки и платики снабжены соосными отверстиями, совмещенными с соответствующими им отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода в упомянутые отверстия крепежных элементов.

11. Ступень по п.9 или 10, отличающаяся тем, что балка выполнена с вертикальной полкой, в которой имеются сквозные отверстия, совмещенные с соответствующими им отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода в упомянутые отверстия крепежных элементов.

12. Ступень по п.10 или 11, отличающаяся тем, что крепежные элементы выполнены в виде болтовых соединений.

13. Ступень по любому пп.1-12, отличающаяся тем, что в средней части верхней полки балки выполнено как минимум одно отверстие, в котором установлен амортизатор.

14. Ступень по п. 13, отличающаяся тем, что амортизатор установлен в балке соосно соответствующему ему опорному элементу на внутренней поверхности каркаса.

15. Ступень по п.13 или 14, отличающаяся тем, что отверстия, в которых установлены амортизаторы, расположены по продольной оси верхней полки балки.

16. Ступень по п.15, отличающаяся тем, что отверстия имеют овальную форму.

17. Ступень по п.15 или 16, отличающаяся тем, что боковая поверхность амортизатора, вставленного в отверстие, снабжена кольцевой канавкой, которая с кромками отверстия образует невыпадающее соединение, причем амортизатор выполнен из упругого материала, в частности из резины.

18. Ступень по п.17, отличающаяся тем, что амортизатор снабжен сквозным осевым отверстием, в котором установлена пятка, выполненная из материала, устойчивого к ударам, в частности из алюминия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, в частности к ступеням для эскалаторов и пассажирских конвейров. Изобретение может быть использовано для формирования лестничного полотна поэтажных и тоннельных эскалаторов.

Известны конструкции ступеней для эскалаторов и транспортеров (патент РФ 2169693, кл. В 66 В 23/12, 2001 г.), в которых опорный элемент, имеющий конфигурацию ступени, содержит цельнолитую опорную плиту с отверстиями в боковых ребрах, предназначенных для установки полуосей роликов, являющихся элементами тяговой цепи эскалатора. При такой конструкции ступеней трудно достичь полной соосности полуосей. Несоосность же в процессе эксплуатации приводит к перекосам, повышенному изнашиванию роликов и увеличению сопротивления движению лестничного полотна. Ступени на полуосях требуют более прочного и тяжелого каркаса, воспринимающего радиальную составляющую нагрузку на криволинейных выпуклых участках трассы тяговых цепей. Величина этой нагрузки зависит от высоты эскалатора, поэтому такие конструкции применяются в основном для поэтажных эскалаторов, имеющих небольшую высоту (до 6 м). Ступени поэтажных эскалаторов, установленных между этажами в зданиях и сооружениях, работают в условиях небольших пассажиропотоков и, как следствие, незначительных динамических нагрузок на опорную плиту.

Известны также конструкции ступеней для эскалаторов (патент США 3682289, кл. В 66 В 9/12, 198-16, 1972 г.), которые представляют собой каркас с силовыми ребрами, снабженный сквозной осью для установки основных бегунков. Ступени со сквозной осью, обеспечивая соосность, в то же время уменьшают вес каркаса, так как большая часть нагрузки от натяжения цепей воспринимается осью основного бегунка. Однако сквозная ось тяжелее двух полуосей и менее удобна в эксплуатации при установке и снятии ступеней. Недостатком такой конструкции является также значительный прогиб оси основных бегунков от действия радиальной нагрузки, возникающей от давления тяговой цепи при движении ступеней по криволинейному участку трассы, например, при переходе с наклонного участка трассы на горизонтальный и наоборот. Повышенный прогиб оси вызывает поворот бегунков, неравномерное их прилегание к дорожке качения, повышенные удельные давления, и как следствие износ бегунков и дорожек качения. Повышенный прогиб оси также вызывает увеличенный износ соединения ось-ступень. В ступенях такой конструкции, работающих в условиях больших пассажиропотоков и значительных динамических нагрузок, каркас быстро изнашивается и требует замены.

Известны ступени для эскалаторов (авт. св. СССР 954345, кл. В 66 В 9/12, 1982 г. и авт. св. СССР 552268, кл. В 66 В 9/12, 1977 г.), в которых ступень представляет собой каркас с двумя диафрагмами, к внутренней поверхности которого крепится упрочняющая его балка хребтовая. Ступень установлена на сквозную ось, на которой монтируются основные бегунки и тяговая цепь. На хребтовой балке жестко закреплены упоры, которые при воздействии радиальных нагрузок препятствуют прогибу сквозной оси основных бегунков и разгружают каркас при воздействии динамических нагрузок. Недостатками такой конструкции являются большой вес ступени и трудоемкость технического обслуживания - сквозная ось неудобна при установке и снятии ступени. При циклических динамических нагрузках, которым подвергается каркас ступени в процессе эксплуатации, контакты упор - сквозная ось быстро изнашиваются.

Ступень эскалатора, описанная в патенте США ( 5988350, кл. В 66 В 23/12, 23.11.1999 г. ), является наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению. Известная ступень содержит каркас с боковыми диафрагмами, хребтовую балку, имеющую ребра, основные и вспомогательные колеса. Основные колеса ступени устанавливаются на сквозную ось, наличие которой увеличивает общий вес ступени, а вспомогательные колеса установлены на полуосях в боковых диафрагмах. Для крепления полуосей вспомогательных колес боковые диафрагмы дополнительно снабжены подкосами, также утяжеляющими ступень.

Задачей изобретения является снижение веса ступени при одновременном повышении ее прочностных характеристик и увеличении долговечности в процессе эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что, согласно изобретения в ступени эскалатора, содержащей каркас с боковыми диафрагмами, балку хребтовую, имеющую ребра, основные и вспомогательные колеса, боковые диафрагмы снабжены фланцами для размещения и закрепления хребтовой балки, имеющими опорные поверхности для последней, которые по конфигурации аналогичны прилегающей к ним внешней поверхности балки, при этом балка снабжена внутренними ребрами и концевыми втулками со сквозными отверстиями для крепления в балке пропущенных через упомянутые отверстия ребер и втулок полуосей основных колес, причем упомянутые отверстия втулок и ребер балки выполнены соосными и их общая ось параллельна плоскости наружной поверхности каркаса.

В заявляемой ступени концы балки пропущены через фланцы и выступают за пределы наружной поверхности диафрагм.

Диаметр отверстий в концевых втулках балки равен диаметру отверстий в ее ребрах.

При конкретном конструктивном исполнении изобретения фланцы образованы двумя сопрягающимися и взаимно перпендикулярными плоскостями.

Внутренняя поверхность каркаса снабжена как минимум одним опорным элементом.

Каркас с опорными элементами и боковыми диафрагмами вместе с имеющимися на диафрагмах втулками для полуосей вспомогательных колес выполнены как единое целое из алюминиевого сплава литьем под давлением.

В заявляемой ступени балка хребтовая изготовлена из материала, обладающего более высокой прочностью и упругостью, чем материал каркаса.

Балка хребтовая может быть изготовлена из гнутого металлического профиля, в частности, из стали.

На внешней поверхности верхней полки балки хребтовой расположены и закреплены платики с выступами, образующими упоры, прилегающие к внутренней поверхности диафрагм.

Верхняя полка балки и платики снабжены соосными сквозными отверстиями, совмещенными с соответствующими им отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода в упомянутые отверстия крепежных элементов.

Балка выполнена с вертикальной полкой, в которой имеются сквозные отверстия, совмещенные с соответствующими им отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода в упомянутые отверстия крепежных элементов.

При этом в совмещенных отверстиях балки и фланцев установлены крепежные элементы, выполненные, в частности, в виде болтовых соединений.

В средней части верхней полки балки выполнено как минимум одно отверстие, в котором установлен амортизатор.

Амортизатор установлен в балке соосно соответствующему ему опорному элементу на внутренней поверхности каркаса.

Кроме того, отверстия, в которых установлены амортизаторы, расположены по продольной оси верхней полки балки и могут иметь овальную форму.

При этом боковая поверхность амортизатора, вставленного в отверстие, снабжена кольцевой канавкой, которая с кромками отверстия образует невыпадающее соединение, причем амортизатор выполнен из упругого материала, в частности из резины.

Амортизатор снабжен сквозным осевым отверстием, в котором установлена пятка, выполненная из материала, устойчивого к ударам, в частности, из алюминия.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими чертежами:

на фиг. 1 изображена ступень с цельнолитым каркасом в сборе, вид сзади; на фиг.2 - цельнолитой каркас, вид сзади; на фиг.3 - цельнолитой каркас, вид сбоку; на фиг.4 - разрез В-В цельнолитого каркаса на фиг.2; на фиг.5 - балка хребтовая, вид сзади; на фиг.6 - разрез Г-Г балки на фиг.5; на фиг.7 - вид сверху верхней полки балки хребтовой; на фиг.8 - разрез А-А на фиг 1.

Ступень эскалатора имеет каркас 1, предназначенный для размещения транспортируемых людей, с боковыми силовыми диафрагмами 2 и 3, снабженными в своей верхней части угловыми фланцами 4 для размещения и закрепления балки хребтовой 5, имеющей внутренние ребра 6 с осевыми отверстиями 7 и концевые втулки 8 с осевыми отверстиями 9. В отверстия 7 и 9 пропущены полуоси 10 основных колес 11, закрепленные в балке специальным крепежом. В нижней части диафрагм 2 и 3 расположены залитые втулки 12, предназначенные для установки и закрепления полуосей 13 вспомогательных колес 14.

Отверстия 7 и 9 во внутренних ребрах 6 и концевых втулках 8 балки хребтовой 5 выполнены соосно между собой. Отверстия 7 и 9 имеют такой диаметр, который позволяет при монтаже ступени вставить через них полуоси 10 основных колес 11. После монтажа ступени общая ось отверстий 7 и 9 и установленных в них полуосей 10 будет параллельна плоскости наружной поверхности каркаса 1.

Балка хребтовая 5 установлена на диафрагмах 2 и 3 таким образом, что концы балки, пропущенные через фланцы 4, выступают за пределы наружной поверхности диафрагм.

Каркас 1, изображенный на фиг.2, с опорными элементами 15 на его внутренней поверхности, диафрагмами 2 и 3 с фланцами 4, залитыми втулками 12 и силовыми ребрами 16 изготовлены, как единое целое, из алюминиевого сплава способом литья под давлением.

Балка хребтовая 5 выполнена из стального гнутого профиля.

Фланцы 4 образованы двумя сопрягающимися и взаимно перпендикулярными плоскостями, каждая из которых снабжена соответственно отлитыми сквозными отверстиями 17 и 18, предназначенными для базирования болтовых соединений 19, которыми балка хребтовая 5 закреплена на силовых диафрагмах 2 и 3. При этом внутренняя поверхность фланцев 4 является опорной поверхностью для балки хребтовой 5 и по конфигурации аналогична прилегающей к ней части внешней поверхности балки. Глубина фланца 4 равна ширине верхней полки балки хребтовой 5, а высота фланца 4 превышает высоту балки хребтовой 5.

Как показано на фиг. 5 и 6 на внешней поверхности верхней полки балки хребтовой 5 расположены платики 20 с выступами 21, образующими упоры при установке балки на силовые диафрагмы 2 и 3 каркаса 1. После установки балки хребтовой 5 на фланцы 4 выступы 21 прилегают к указанной на фиг.4 внутренней поверхности диафрагм 22, предохраняя балку от осевого перемещения.

Верхняя полка балки хребтовой 5 с закрепленными на ней платиками 20, а также вертикальная полка балки хребтовой 5 снабжены сквозными отверстиями 23 и 24, которые аналогичны соответственно отверстиям 17 и 18, расположенным во фланцах 4. При установке балки хребтовой 5 на диафрагмы 2 и 3 отверстия 23 и 17, а также отверстия 24 и 18 согласовываются между собой таким образом, чтобы обеспечить беспрепятсвенный ввод в них крепежа 19 балки.

На продольной оси верхней полки балки хребтовой 5 предусмотрены овальные отверстия 25, распределенные по длине балки хребтовой и предназначенные для установки амортизаторов 26. Длина балки хребтовой 5, а также количество отверстий 25, амортизаторов 26 и опорных элементов каркаса 15 зависит от ширины каркаса 1 ступени.

Как показано на фиг.8 амортизатор 26, выполненный из упругого материала, например, из резины, по наружному диаметру снабжен кольцевой канавкой. Амортизатор 26 вставлен в отверстие 25 таким образом, что кромки отверстия после установки образуют с боковой канавкой амортизатора невыпадающее соединение. Амортизатор 26 снабжен сквозным осевым отверстием, в которое устанавливается пятка 27, изготавливаемая из прочного материала, устойчивого к ударам, например, из стали.

Как показано на фиг.1 амортизаторы 26 расположены на хребтовой балке 5 соосно опорным элементам 15, выполненным на внутренней поверхности каркаса 1. Высота амортизатора 26 рассчитана таким образом, чтобы достичь разгрузки каркаса 1 от нагрузки Q₁, действующей вертикально на наружную реечную поверхность каркаса 1, например, при движении пассажиров по эскалатору. Через пятку 27, соприкасающуюся с опорными элементами каркаса 15, нагрузка Q₁ передается на амортизаторы 26 и балку хребтовую 5.

При движении ступени по криволинейному участку трассы тяговые цепи 28, находящиеся под натяжением, изгибаются и создают радиальную нагрузку Q₂, которая через основные колеса 11 передается на полуоси 10. Давление на полуось 10 распределяется между ее опорными поверхностями в концевых втулках 8 и внутренних ребрах 6 балки хребтовой 5. Таким образом, нагрузка от тяговых цепей 28 замыкается на балке хребтовой 5, а каркас 1 при этом разгружается.

Благодаря конструктивному исполнению балки хребтовой 5 в ступени, каркас ступени 1 разгружается от нагрузок, воздействующих на ступень эскалатора в процессе ее эксплуатации. Это позволяет изготавливать каркас ступени 1 из более легкого материала, например, из алюминия, что обеспечивает общее снижение веса ступени. Использование при изготовлении балки хребтовой 5 материала, обладающего большей прочностью и упругостью, чем материал каркаса 1, повышает долговечность ступени.

Заявляемая конструкция ступени эскалатора прошла опытные испытания, и в настоящее время партия ступеней установлена для эксплуатации на эскалаторах серии "Е" в городах Киеве и Красноярске.