CN101381052A - 用于链条传送系统的转向曲线系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于链条传送系统的转向曲线系统，它包括具有线性牵引力的链条，通过转向引导器(7)在转向节段中驱动该链条。转向引导器(7)具有通过对应于由六个点(1－6)限定的路径的曲线族获得的几何形状，六个点(1－6)对应于链条的连续链节在转向节段中的六个连接位置。该系统使得转向节段更加紧凑并延长链条的滚轮的寿命，因为滚轮受到较小的载荷。

Description

用于链条传送系统的转向曲线系统

技术领域

本发明涉及一种自动人行道，所述自动人行道包括具有线性牵引力的链条，通过转向引导器在转向节段中驱动所述链条。

更具体地，本发明涉及一种自动人行道，其中，通过曲线获得转向引导器的几何形状，所述曲线补偿由转轮或带有圆形剖面(或型式)的曲线的转向所引起的振动和运动。

背景技术

传统的自动人行道包括为了沿特定路线提供连续运动而在环路中运动的传送板的链条。传送板或台阶连接到所述牵引链条的环路，所述链条由驱动系统产生运动的作用。

由于使所述链条运动的齿轮必须具有最小齿数以避免人行道中的速度振动问题，所以人行道的头部的大小由该齿轮的原始直径确定。

在张紧头部中，通常用与传动轮具有相等齿数的齿轮或用圆形引导器张紧链条，所述引导器必须具有最小半径以避免张紧器由于上述影响而产生的振动。

因此，所述头部的大小由需要实现无振动转向的最小引导器的大小或由转向轮的原始直径确定。

在传统人行道中，减小这两种转向选择的大小的唯一方法是减小链条节距，但这不是节省成本的方法，因为其迫使在链条中设置更多的连接件。另外，如果节距非常小，那么就会出现连接件不能按大小成形的状况。

传动轮中的齿数不能被减小而又不会有速度波动，但是具有较少齿的齿轮可以设置在张紧台中。在该情况下，当上支路和下支路具有由牵引系统确定的相同速度时发生张紧轮的位置的正弦振动。

如果用圆形引导器实施转向，那么问题就与具有原始半径的转轮等于转向曲线的半径时的问题一样。如果该半径减小，那么运动就会逐渐增大，这类似于齿轮的齿数被减小。

简言之，自动人行道的尺寸在驱动器中由最小齿数决定，而在张紧头部中由最小半径决定，从而避免上述影响，使得能够减小人行道的大小。

此外，当转向的大小被减小时，托板的大小必须尽可能的小以使其在较小的空间中转向，并且必须以尽可能小的半径转向。这通过至少3个齿的转向轮或用圆形转向曲线来实现。

由于涉及托板不形成连续带的影响，当人行道被张紧时，在张紧器的位置发生振动，导致了传递给人行道的其余部分的振动、张紧机构中的磨损以及噪声。

该影响越大，则用以实施转向的齿轮的齿数越小，或者用以实施转向的圆形曲线的半径越小。

已经提出了为解决该问题而提供转向曲线的方法，例如专利文件WO03066501的方法。该文件描述了一种借助于由三个节段形成的转向引导器消除振动的几何形状，当用圆形引导器实施转向时在牵引链中引起所述振动，所述节段中的两个是圆形的并且半径等于扶梯的直线部分的上支路和下支路之间的距离的一半，所述节段中的另一个在下支路和上支路的速度恒定时由前述两个节段限定。

该方法在链条节距和支路之间的距离的某些组合中引起路径的一阶导数与所述路径接近其两端的每一端的控制点时的一阶导数不同。这造成引导路径不够平滑，产生低质量的滚动以及引导滚轮的过度磨损。

在用很少的引导器上滚动的滚轮实施转向时，在张紧时出现问题，即：张力施加在很少的滚轮上，并且有过度加载这些滚轮的危险。对于链条节距和人行道高度的一些组合，在专利文件WO03066501中提出的方法在只有两个滚轮处在转向引导器上的时候确定不非常垂直的接触，造成每个滚轮承受的张力非常高，这样的滚轮可能会被损坏，如图1可见。

另外，该专利提出为机械扶梯使用所述引导器。扶梯的台阶的每一个的大小具有由转向头的高度决定的最小尺寸。不可能通过使用该转向曲线来减小扶梯的大小。

发明内容

本发明的目的是通过一种用于链条传送系统的转向曲线系统消除上述问题，所述转向曲线系统允许很大程度地减小人行道的头部的尺寸大小，降低运输、土木建筑和制造的成本。利用这样一种曲线，不仅能够获得比现有技术的任何人行道更加紧凑的滚动人行道，而且获得用于使机械扶梯的牵引链转向的更加紧凑的路径。

根据本发明，通过对应于由六个点描述的路径的曲线族获得转向引导器的几何形状，所述六个点对应于链条的连续链节在转向区中的六个连接位置，使得：

第一点和第二点之间的第一路径以及

第五点和第六点之间的第五路径

限定与转向节段之间的运送系统的直线节段平行的恒定线速度；

第二路径和第四路径具有某种几何形状；

第三路径由第一、第二、第四和第五连接部确定，以保持链节之间的距离；

当每个连接部在小的时间间隔“t”内行进至由随后的连接部占据的位置时，通过六个点限定路径，所述六个点由以下方程定义：

X1＝-P；

Y1＝H/2；

X2＝0；

Y2＝H/2；

X3＝P*cos(b)；其中b＝asin((H/2-P/2)/P)

Y3＝P/2；

X4＝P*cos(b)；其中b＝asin((H/2-P/2)/P)

Y4＝-P/2；

X5＝0；

Y5＝-H/2；

X6＝0；

Y6＝-H/2；

其中：

P是链条节距值，且H是链条的第一支路或上支路(离开)和第二支路或下支路(返回)之间的距离；上述的路径的曲线由以下方程限定：

1-2：

X1(t)＝-P+P*t；

Y1(t)＝H/2；

2-3≡f1(D)：

(X2-X1)＾2+(Y2-Y1)＾2＝P＾2；

X2/(Y2+D)＝tan(a)*t；其中a＝atan(P*cos(b)/(P/2+D))；

3-4：

(X3-X2)＾2+(Y3-Y2)＾2＝P＾2；

(X3-X4)＾2+(Y3-Y4)＾2＝P＾2；

4-5：

t′＝1-t

X4(t′)＝X2(t)；

Y4(t′)＝-Y2(t)；

5-6：

X5(t)＝-P^*t；

Y5(t)＝-H/2；

在满足以下条件时，对“c”赋予包含在0到1之间的值，其中D是具有最佳值的参数：

dX2/dY2(t＝1)＝dX3/dY3(t＝0)

dX3/dY3(t＝1)＝dX4/dY4(t＝0)

本发明的引导器的几何形状在由前述方程赋予特征的曲线上驱动牵引链的连接部。

在转向区中可以有引导器和反向引导器，所述引导器和反向引导器可通过压制成形、深拉延来制造，通过机加工来制造等。此外，引导器型体可固定到人行道的机架或装配有允许相对于机架使牵引链张紧的装置。

根据本发明，引导器的几何形状消除了在张紧机构的位置的波动的影响，而且消除了与之相关联的振动、噪声和磨损。

如果通过与转向分离的线性机构将运动传递给人行道的牵引链，类似于传统人行道中发生的情况，那么本发明的转向引导器允许减小驱动头的尺寸大小。同样地，用同一引导器可以减小张紧头的尺寸大小。

另外，托板的尺寸大小可被减小，直到其与形成牵引链的链节的每一个重合为止，甚至彼此相连的托板形成实际的牵引链，在托板的支撑轮上实施转向。通过结合这两个构思，相对于传统构思可以增加人行道的紧密度。

具有如本发明这样的引导器的人行道经过下支路返回的运动量与经过上支路提供的运动量完全相等，在用该引导器实施张紧时允许长行程，所述人行道不移动，避免了前述的振动、噪声和磨损。

附图说明

下面简要的描述一系列附图，这些附图有助于更好的理解本发明，并且明确地涉及作为本发明的非限制性示例提出的本发明的一个实施例，其中：

图1是相比于现有技术的引导器用本发明的技术获得的引导器的绘制图；

图2是在具有6个齿的齿轮用于使链条张紧和转向时的张紧台的位置所依循的循环的绘制图；

图3示出链条被具有6个齿的齿轮转向；

图4示出根据本发明用于获得返回引导的引导器的位置；

图5示出由图2的过程获得的转向引导器；

图6示出通过支撑滚轮用图2的过程获得的换向引导器换向的托板；

图7示出用允许相对于机架张紧的系统使托板换向的引导器型体(或轮廓外形或者异型体)；以及

图8示出用固定到机架的系统使托板换向的引导器型体。

具体实施方式

如图1所示，用本发明实现一种引导器，其更紧凑、更平滑且对换向滚轮承受的径向载荷更为周到，对于一个和同一张力T减小了径向力F和F’。

为了避免通过具有少数齿的齿轮或利用圆形曲线(图2和3)的换向(或转向)引起的波动，本发明的引导器为自动人行道的链条实现了换向路径，其从图4所示的位置(或状态)开始。

在所述附图中，定义了对应于牵引链的6个连接部的6个点。所述点的初始位置取决于两个参数：人行道的牵引链的上通路和下通路之间的距离(H)，链条节距(P)：

X1＝-P；

Y1＝H/2；

X2＝0；

Y2＝H/2；

X3＝P*cos(b)；其中b＝asin((H/2-P/2)/P)

Y3＝P/2；

X4＝P*cos(b)；其中b＝asin((H/2-P/2)/P)

Y4＝-P/2；

X5＝0；

Y5＝-H/2；

X6＝-P；

Y6＝-H/2；

通过分析时间间隔来限定路径，其中，点1行进至点2的位置，点2行进至点3的位置等等，直至到达沿X轴的负方向运动与链条节距P相等的距离的点5为止。

点1在上述的时间间隔(根据参数t在0到1的范围内)期间的路径将遵循：

X1(t)＝-P+P*t；

Y1(t)＝H/2；

无论点2的哪条路径，该点将以等于节距(P)的距离与点1等距，因此第一方程所获得的点2的位置将是：

(X2-X1)＾2+(Y2-Y1)＾2＝P＾2；

另外，将定义调整参数D，其用于调整必要的路径。

第二方程将是经过点6的线的方程，其具有坐标X＝0；Y＝-D，且其斜率随时间恒定地变化，从垂直位置直到由处在初始位置的点6和点3定义的斜率为止。因此实现了点2在t＝1时的最终位置与点3在t＝0时的位置相同。方程为：

X2/(Y2+D)＝tan(a)*t；其中a＝atan(P*cos(b)/(P/2+D))

这两个方程依据用作参数的距离D定义了点2和点3之间的路径，其被称作T2(D)。类似地，路径T4相对于X轴被定义为T2的对称路径，该路径将是点4必须沿其行至点5的路径。如果点5在所用的时间间隔中沿着依据以下方程的路径而行，那么就模拟了由产生恒定速度的系统使牵引链运动的性能。

X5(t)＝-P*t；

Y5(t)＝-H/2；

由于点4和点5之间的路径被完全限定(T4)，且此外，点4相对于点5必须处在与链条节距(P)相等的距离处，点4相对于时间的位置由称作C1的曲线和T4之间的交点来定义。

C1≡(X5-X4)＾2+(Y5-Y4)＾2＝P＾2；

一旦已经根据时间定义了点2和点4的路径，点3的路径就由以下方程定义：

(X3-X2)＾2+(Y3-Y2)＾2＝P＾2；

(X3-X4)＾2+(Y3-Y4)＾2＝P＾2；

为了获得用于换向的最佳曲线，必须进行迭代直至找到数值D，其使dX2/dY2(t＝1)等于dX3/dY3(t＝0)，对称地使dX3/dY3(t＝1)等于dX4/dY4(t＝0)，并因此曲线可被求导并且适合用于牵引链的滚轮8从中滚动经过。

根据沿换向路径而行的滚轮的每一个的直径，将为所述滚轮的滚动确定(或定义)一系列内曲线和外曲线。

图5示出用参照图4描述的过程获得的引导器7，驱动托板9的滚轮8支撑在所述引导器7上。

在一个优选的构造中，如图6所示，托板9具有与链条节距相等的节距，且在所述托板的支撑轮8上实施换向。

这些托板可彼此连接以形成实际链条的一部分。

换向引导器可被固定(图8)或可以浮动(图7)，以在其驱动系统需要张紧的时候允许使张紧带张紧。

Claims (10)

1.一种用于链条传送系统的转向曲线系统，它包括具有线性牵引力的链条，通过转向引导器(7)在转向节段中驱动所述链条，其特征在于:所述转向引导器(7)具有通过对应于由六个点(1-6)限定的路径的曲线族获得的几何形状，所述六个点(1-6)对应于所述链条的连续链节在所述转向节段中的六个连接位置，使得:

第一点(1)和第二点(2)之间的第一路径(1-2)以及

第五点(5)和第六点(6)之间的第五路径(5-6)

限定与所述转向节段之间的运送系统的直线节段平行的恒定线速度；

第二路径和第四路径具有某种几何形状；

第三路径由第一、第二、第四和第五连接部确定，以保持链节之间的距离。

2.根据权利要求1所述的转向曲线系统，其特征在于:当每个连接部在时间间隔“t”内行进至由随后的连接部占据的位置时，通过六个点限定路径，所述六个点由以下方程确定:

X1＝-P；

Y1＝H/2；

X2＝0；

Y2＝H/2；

X3＝P*cos(b)；

Y3＝P/2；

X4＝P*cos(b)；

Y4＝-P/2；

X5＝0；

Y5＝-H/2；

X6＝-P；

Y6＝-H/2；

其中:

P:链条节距值；

H:所述链条的第一支路和第二支路之间的距离；

b＝asin((H/2-P/2)/P)；

以及，所述路径的曲线由以下方程定义:

1-2:

X1(t)＝-P+P*t；

Y1(t)＝H/2；

2-3≡f1(D):

(X2-X1)^2+(Y2-Y1)＾2＝P＾2；

X2/(Y2+D)＝tan(a)*t；其中a＝atan(P*cos(b)/(P/2+D))；

3-4:

(X3-X2)^2+(Y3-Y2)^2＝P^2；

(X3-X4)^2+(Y3-Y4)^2＝P^2；

4-5:

t′＝1-t

X4(t′)＝X2(t)；

Y4(t′)＝-Y2(t)；

5-6:

X5(t)＝-P*t；

Y5(t)＝-H/2；

在满足以下条件时，对“c”赋予包含在0到1之间的值，其中D是具有最佳值的参数:

dX2/dY2(t＝1)＝dX3/dY3(t＝0)

dX3/dY3(t＝1)＝dX4/dY4(t＝0)

当所述连接部沿所限定的路径而行时，所述引导器的几何形状由滚轮(8)的滚动路径限定。

3.根据权利要求1或2所述的转向曲线系统，其特征在于:所述转向节段还包括反向引导器(10)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转向曲线系统，其特征在于:通过选自压制成形、机加工、深拉延及其组合的过程来制造所述转向引导器(7)。

5.根据权利要求3或4所述的转向曲线系统，其特征在于:通过选自压制成形、机加工、深拉延及其组合的过程来制造所述转向反向引导器(10)。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的转向曲线系统，其特征在于:所述引导器(7)和所述反向引导器(10)固定于机架(11)上。

7.根据权利要求3-5中任一项所述的转向曲线系统，其特征在于:借助于装置(12)安装所述引导器(7)和所述反向引导器(10)，以允许相对于所述机架(11)使牵引缆索张紧。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的转向曲线系统，其特征在于:转向的牵引链连接到选自机械扶梯和自动人行道的传送部件上。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的转向曲线系统，其特征在于:所述转向的牵引链条连接到包括多个托板(9)的自动人行道上，所述托板(9)具有与牵引链节距P相等的节距。

10.根据权利要求9所述的转向曲线系统，其特征在于:相互连接的所述托板(9)形成牵引链。

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