螺旋自動扶梯桁架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動扶梯的桁架結構，尤其涉及一種螺旋自動扶梯的桁架結構。
【背景技術】
[0002]自動扶梯是一種由傳送鏈條帶動梯級(簡稱梯鏈)按預定軌跡導軌(簡稱梯路)運行的公共交通工具，主要應用在人流較密集公共場所在不同水平層運輸人員及少量貨物。傳統直線扶梯由于自身重力影響，在超高提升領域存在諸多弊端，尤其是提升高度超過12米以上的公共交通自動扶梯，支撐自動扶梯的桁架需要中途添加多個支撐點。同時由于鏈傳動具有疊加效應和平行四邊形效應，二者共同作用增加了超高提升自動扶梯鏈條與導軌之間的摩擦損耗，也增加了動力系統與傳動系統磨損，國內制造此類產品時依然有一定困難。
[0003]自動扶梯的桁架需要固定在樓板上，由建筑來為自動扶梯提供支撐。從側向看，自動扶梯桁架橫向結構主要包括上平層部分，下平層部分和中間運行段部分三部分以及三者的連接結構;從縱向看，自動扶梯桁架縱向主要由左右兩個片層和連接它們的腹桿組成，左右片層基本完全相同；有時腹桿本身組成片層，腹桿片層同樣可以分為下平層部分，上平層部分和運行部分三部分。
[0004]螺旋自動扶梯是相對現有直線自動扶梯而言的新型提升運輸設備;尤其是在超高提升領域螺旋自動扶梯更是有著明顯的技術和經濟優勢。螺旋自動扶梯由于其本身結構特點，可以將自身置于一個圓柱空間內，中間支撐問題可以較為方便的解決，這就為自動扶梯的應用極大擴充了范圍，利用螺旋這種特性設計可獨立支撐螺旋自動扶梯的桁架是本發明的目的。
[0005]根據在CPRS和EPODOC兩系統檢索，以螺旋自動扶梯為IPC:B66B21/06為主題檢索結果為12和114(包括同族)，扶梯桁架IPC:B66B23/00，合并檢索兩分類號結果為零，可見相關領域的研究實在過于稀少。與本發明相關的梯路，梯鏈，驅動，電控，安全諸系統將另案申請。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決螺旋自動扶梯的桁架結構問題，從而使螺旋自動扶梯作為一種可獨立支撐自身重量的自動扶梯，無需建筑對螺旋自動扶梯提供支持，甚至可以螺旋自動扶梯桁架作為建造的結構支撐。根據等導程正螺旋面和等導程雙螺旋的模型公式，螺旋自動扶梯桁架不但要承擔原來梯鏈在垂直方向的重力負擔和在導軌軌跡切向的滾輪與導軌摩擦產生的震動，同時要解決螺旋運動的順時切向力負擔的支撐。在現有成功的螺旋自動扶梯設計方案中的桁架除了要克服螺旋自動扶梯梯鏈瞬時振動以及為動力系統結構支撐外，根據鏈條側彎的前后作用順序關系以及瞬時密切平面的向心力要求，螺旋自動扶梯桁架需要在梯鏈內側為其提供支撐以抵消過多的鏈條在向心，但無論如何側彎鏈閉合問題決定了螺旋自動扶梯的180°轉向極限。
[0007]本發明基于雙螺旋自動扶梯和變拓撲傳動機構(相關發明另案申請)而提出的設計方案，梯鏈通過梯級與鏈節聯合作用形成變拓撲傳動機構，梯鏈整體在軌道半維限定作用下形成等導程正螺旋靜定結構，在此時螺旋自動扶梯的桁架不僅需要在內側抵消鏈條的徑向向心作用力，同時在外側需要提供徑向向心作用力，從而形成梯鏈螺旋運動密切面的向心作用力。所以本發明所涉及螺旋自動扶梯桁架首先需要和運動軌跡相一致的軌跡支撐桿在全程給予螺旋自動扶梯驅動鏈條以支撐，之后需要桁架需要決定網格以固定對于軌跡支撐桿的支撐;那么給予螺旋自動扶梯的梯級運動特征，螺旋自動扶梯需要在梯級徑向內外兩側提供封閉的桁架以滿足相應的動力學要求機械結構。
[0008]螺旋自動扶梯桁架的設計初衷是為螺旋自動扶梯梯級序列和梯級導軌以及動力系統，控制系統和安全制動系統提供安放的支撐結構，相對于其他桁架，尤其是建筑領域的鋼結構，螺旋自動扶梯桁架定位精度和誤差要求都比較高，同時由于自動扶梯需要克服來之建筑彈性變形對于導軌的影響，同時還需要滿足自動扶梯需要定期維修的問題;所以螺旋自動扶梯桁架以豎直立桿作為重力支撐元件，以水平橫桿最為向心應力支撐元件；內片層結構與外片層結構都以封閉結構形成穩定的支撐，最終作用在螺旋自動扶梯的等導程正螺旋導軌上，提供梯級運行所需要的重力支撐和轉向所需向心力。
[0009]本技術方案以可完成一個導程以上的螺旋自動扶梯為基礎設計，如果螺旋自動扶梯所完成的行程不足一個導程時，螺旋自動扶梯桁架可以根據螺旋自動扶梯的具體行程及軌跡減少用材和結構，如只是用內片層結構或外片層結構為整個桁架及自動扶梯提供支撐，內外片層間不使用腹桿聯接等。
[0010]本技術方案主要有益效果在于相對傳統自動扶梯桁架結，本申請所涉及螺旋自動扶梯為封閉式結構，無需建筑結構予以提供支撐；由于螺旋自動扶梯桁架封閉結構力學得到優化，所可以大量節省用料，具有較為優越的經濟優勢；由于圓柱結構本身就是一種支撐結構，所以本申請所涉及螺旋自動扶梯為封閉式結構可以作為建筑舉架的支撐。
【附圖說明】
[0011]附圖1:螺旋自動扶梯桁架的軸視圖附圖2:螺旋自動扶梯桁架三視圖附圖3:螺旋自動扶梯桁架局部視圖附圖4:螺旋自動扶梯桁架剖視圖
【具體實施方式】
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I為外層結構，2為內層結構，3為立桿，4為橫桿，5為斜拉桿
雙層塔式結構螺旋自動扶梯的桁架結構包括:內層支撐結構，外層支撐結構和腹桿連接結構。內層結構與外層結構均為可展開為片層的圓塔式結構，二者關系可以為圓柱徑向投影映射結構或非映射結構，即二者結構應當相同，但定位基準可以不同，需根據實際情況決定。內層結構與外層結構所包含的部件是相同的，只是排列位置有所變化，內層結構和外層結構都可以展開為片狀，包括立柱，橫梁和斜拉桿。腹桿連接內外兩個圓柱體的表層，包括徑向連接和非徑向連接。
[0012]實施例1，徑向投影映射結構方案:內層結構與外層結構為投影關系，腹桿按照徑向排列，優點是制作方便。其中內層結構的立柱，橫梁，斜拉桿均有相同的部件在外層結構上找到相同的立柱，橫梁和斜拉桿。其中橫梁為水平連桿，斜拉桿為螺旋自動扶梯的軌跡或軌跡投影。
[0013]實施例2，非徑向投影映射結構方案:內層結構與外層結構為非投影關系，腹桿不按按照徑向排列，這樣雖然工藝復雜，制作繁瑣，優點是結構堅固。其中內層結構的立柱，橫梁，斜拉桿均有相同的部件在外層結構上找到相同的立柱，橫梁和斜拉桿，但是處于不同層面的部件之間并不按照徑向投影關系排列。其中橫梁水平連桿，斜拉桿為螺旋自動扶梯的軌跡或軌跡投影。
[0014]本技術方案以可完成一個導程以上的螺旋自動扶梯為基礎設計，如果螺旋自動扶梯所完成的行程不足一個導程時，螺旋自動扶梯桁架可以根據螺旋自動扶梯的具體行程及軌跡減少用材和結構，如只是用內片層結構或外片層結構為整個桁架及自動扶梯提供支撐，內外片層間不使用腹桿聯接等。
【主權項】
1.螺旋自動扶梯桁架，其特征在于主體結構包括內層結構，外層結構和腹桿，內層結構位于螺旋自動扶梯梯路所在空心圓柱空間的徑向內側，外層結構位于螺旋自動扶梯梯路所在空心圓柱空間的徑向外側，腹桿位于螺旋自動扶梯梯路所在空心圓柱空間內。2.根據權利要求1所述螺旋自動扶梯桁架，其特征在于內層結構為由片層網格平面結構卷曲而成封閉式圓筒結構。3.根據權利要求1所述螺旋自動扶梯桁架，外層結構內層結構為由片層網格平面結構卷曲而成封閉式圓筒結構。4.根據權利要求2或3所述螺旋自動扶梯桁架，片層平面結構包括立桿，橫桿和斜桿組成，其特征在于立桿為豎直方向支撐構件，橫桿為立桿的水平方向牽拉構件，斜桿至少包括一條與螺旋自動扶梯梯路軌跡相配合的構件。5.根據權利要求4所述螺旋自動扶梯桁架，其特征在于作為橫梁為水平圓弧并與立柱垂直相交，內層結構和外層結構聯接的腹桿按照圓柱空間的徑向排列。6.根據權利要求1所述螺旋自動扶梯桁架其特征在于內層結構為由網格平面結構折疊而成的多邊形塔式結構，多邊形與螺旋自動扶梯梯路所在空心圓柱空間內圓周內接。7.根據權利要求1所述螺旋自動扶梯桁架其特征在于外層層結構為由網格平面結構折疊而成的多邊形塔式結構，多邊形與螺旋自動扶梯梯路所在空心圓柱空間外圓周外切。8.根根據權利要求6或7所述螺旋自動扶梯桁架，其特征在于多層平面結構包括支撐桿，牽引桿和支撐桿，支撐桿為支撐桁架重力在豎向作用構件，牽引桿為抵抗桁架桿件內應力的構件，支撐桿為螺旋自動扶梯的提供直接作用的構件。9.根據權利要求5和8所述螺旋自動扶梯桁架，其特征在于斜拉桿為螺旋線或螺旋線投影。
【專利摘要】<b>本發明涉及一種螺旋自動扶梯的桁架結構，包括內層支撐結構，外層支撐結構和腹桿連接結構，所述內層支撐結構和所述外層支撐結構均為獨立圓柱結構或多邊形結構，所述腹桿連接結構為所述內層支撐結構和所述外層支撐結構的聯接結構。該螺旋自動扶梯的桁架結構為封閉式結構，無需建筑結構予以提供支撐；由于螺旋自動扶梯桁架封閉結構力學得到優化，所可以大量節省用料，具有較為優越的經濟優勢；由于圓柱結構本身就是一種支撐結構，所以本申請所涉及螺旋自動扶梯為封閉式結構可以作為建筑舉架的支撐。</b>
【IPC分類】B66B23/00
【公開號】CN105668398
【申請號】CN201610070447
【發明人】田慧勇
【申請人】田慧勇
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年2月2日