一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制作方法

本发明涉及自动扶梯的技术领域，尤其涉及一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的技术领域。

背景技术：

自动扶梯一般都配备了主制动器，主制动器通常设置在自动扶梯驱动系统上，通过对驱动系统的高速级轴如电机主轴或减速箱输入轴施加制动力矩可使扶梯的运行部件如梯路系统和扶手系统制停；在制停扶梯时，其制动力矩传递路径为主制动器-减速箱-驱动链-主轴-梯级链-梯级。

目前，自动扶梯多以单排或多排链条来连接驱动系统和主轴，而一旦链条失效或发生驱动移位等故障，主制动器将同时失效，扶梯不可避免地出现逆转、溜车、下行超速等危险情况。如果设置以主轴制动器为主要代表的附加制动器能在主制动器失效、驱动链断链、驱动移位等状况下，直接对主轴施加制动力矩，制停自动扶梯，避免伤害事故出现或扩大。

但是，参照自动扶梯的相关标准如gb16899和en115，都仅在提升高度大于6m时，才要求自动扶梯和倾斜式自动人行道设置附加制动器；对于提升高度不大于6m的公共交通型自动扶梯和倾斜式自动人行道也应安装附加制动器。所以在用的符合标准的非公共交通型扶梯，较小提升高度时也仅是有一个主制动器。如前所述，如在较小提升高度时增设附加制动器，可以极大地提高自动扶梯和倾斜式自动人行道的安全性。但是，目前通常结构类型的附加制动器(主轴制动器)都占用了较大机房空间，额外设置附加制动器会使自动扶梯或自动人行道的土建尺寸变大。而且，在用的扶梯上，如果考虑再设置附加制动器，采用常规的结构产品，由于空间的限制，将无法实现。

专利cn103241636b中，主轴制动器布置于主轴斜下方，在安装及日常维保时操作不便、视线不佳；且动作杆呈近似水平状态，其重心偏距大，对转轴形成较大力矩，为顺利实现制动及回位，需要配备较大规格的弹簧及主轴制动器，即增加了成本也占用了更多的机房空间。

专利cn106044519a中，棘爪机构布置于制动轮侧面，同样存在安装及日常维保操作不便、视线不佳的情况。且在制动时，制动装置及其安装座受到主驱动轮的制动反力及制动力偏心形成的弯矩，受力较为恶劣，在加强棘爪的同时，还需要对桁架侧面进行额外加强，以增加截面尺寸及抗弯截面系数，这不利于桁架整体宽度的减小。

此外，现有的主轴制动器001一般为下置式，请参见图1和图2所示，下置式主轴制动器001一般设置于主轴0011的中心的下方；由于下置式主轴制动器001其电磁铁左右宽度通常在150～250mm之间，因此大量侵占了维修区域002；并且参见图3和图4所示，下置式主轴制动器主轴的轴承受力分析，带载制动时，ft为扶梯乘客的载荷通过梯级链轮传递至主轴轴承的力，fn为棘轮受到的制动载荷传递至主轴轴承的力，因此其主轴轴承承受合力f2较大。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提供了一种新结构的自动扶梯或自动人行道的主轴制动器；通过对主轴制动器的结构改进以及在自动扶梯或自动人行道的位置改变，使得转轴位于制动执行机构重心的上方，使得电磁铁输出力要求相应减少，从而可减小电磁铁的尺寸；并且，减少了制动执行机构和动作发生机构对维修区域的利用；因此提高了自动扶梯或自动人行道的空间利用率，降低了生产成本，便于安装和维护。

为了实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，包括：

制动机构，所述制动机构套于所述自动扶梯或自动人行道的主轴；

动作发生机构，所述动作发生机构驱动制动执行机构制动所述制动机构；并且所述制动执行机构和所述动作发生机构位于所述主轴的前方、所述主轴的中心以上、梳齿板及检修盖板以下及梯级翻转包络区域以外的制动机构回转外圆角区域中。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述制动执行机构包括本体和转轴，所述本体通过所述转轴安装于安装座，所述安装座设置于上桁架上梁；通过挪动所述本体的上端或中部可控制所述本体绕转轴转动，以使所述本体的下端用于制动所述制动机构或脱离所述制动机构。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述动作发生机构包括回位装置、动作装置和传动装置；所述回位装置安装于所述安装座，所述回位装置通过所述传动装置与所述制动执行机构的上端或中部相连；所述动作装置的一端设置于所述回位装置，所述动作装置的另一端设置于所述传动装置。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述安装座一体式连接于所述上桁架上梁、通过紧固件连接于所述上桁架上梁或通过减振缓冲装置连接于所述上桁架上梁。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述传动装置为一连杆，所述连杆的一端通过转动副或球副连接于所述回位装置的移动端，所述连杆的另一端通过转动副或球副连接于所述制动执行机构的上端或中部。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述传动装置为一杆件，所述杆件一端连接所述回位装置的移动端，所述杆件的另一端通过圆柱和平面副连接于所述制动执行机构上端或中部。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述传动装置为一杆件，杆件一端连接回位装置的移动端，杆件的另一端通过球面和平面副连接于所述制动执行机构上端或中部。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述动作装置为弹性元件或可将重力转化为动作力的装置。

上述一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，其中，所述回位装置为电磁铁，所述电磁铁的柱塞的末端为移动端，所述柱塞沿其轴向做轴向移动。

上述技术与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明的制动执行机构的转轴位于本体的重心上方，制动执行机构在运动区域内，其重心相对于转轴前后小副移动，重力引起的力矩值始终微小，降低了对动作发生机构的输出力要求，从而利于降低系统体积和成本。

本发明相对于现有技术的下置的下置式主轴制动器的输出力要求降低，因此其需要的输出功率下降；并且由于现有技术中动作发生机构也为失电时制动，动作发生机构中的回位装置工作时间长，因此本发明相对于现有技术具有节能的技术效果。

本发明的动作发生机构上置，相比于现有的下置式或侧置的动作发生机构的设置方案，改善了操作时的视野和照明条件，保证了安装人员所需站立空间，提高安装与维修保养的质量。

本发明的主轴进行带载制动时，主轴轴承需承受乘客载荷以及制动载荷的共同作用，本发明的上置式的动作发生机构能使得轴承承受合力减小，改善轴承寿命。

本发明相对于目前常用的主轴制动器体积小，结构紧凑、成本低、集成度高，且可以充分利用上桁架内主轴的中心以上、梳齿板及检修盖板以下及梯级翻转包络区域以外的制动机构回转外圆角的空余区域，减少了对机房的维修区域的占用，可以使自动扶梯和自动人行道的土建尺寸更小。而且，对于目前大量的存量的自动扶梯和倾斜式自动人行道，由于可以在这块空余区域加装体积较小的主轴制动器，在对桁架改动较小和不增加桁架尺寸的前提下直接加装，扩展性更好，而且增设了附加制动器，可以极大地提高现有扶梯的安全性。

附图说明

图1是背景技术的下置式主轴制动器的主视图；

图2是背景技术的下置式主轴制动器的俯视图；

图3是背景技术的下置式主轴制动器的主轴的轴承受力示意图；

图4是背景技术的下置式主轴制动器的主轴的轴承受力分析图；

图5是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的传动装置设置有转动副的示意图；

图6是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的传动装置设置有球副的示意图；

图7是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构制动制动机构的示意图；

图8是本发明的第二实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图；

图9是本发明的第二实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构制动制动机构示意图；

图10是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主视图；

图11是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的俯视图；

图12是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主轴的轴承受力示意图；

图13是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主轴的轴承受力分析图。

图14是本发明的第三实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图；

图15是本发明的第四实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图；

附图中：

第一实施例：

1、制动机构；11、主轴；111、棘轮导向部；2、动作发生机构；21、回位装置；211、安装座；22、动作装置；23、传动装置；231、转动副；232、转动副；2311、球副；2312、球副；3、制动执行机构；31、本体；32、转轴；321、安装座；4、梯级翻转包络区域；51、上桁架上梁；52、上桁架下梁；6、梳齿板及检修盖板。

第二实施例：

02231、杆件；0231、本体；02311、凹槽。

第三实施例：

0331、本体；0332、转轴。

第四实施例：

04231、杆件；0431、本体；04311、凹槽；0432、转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图5是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的传动装置设置有转动副的示意图；图6是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的传动装置设置有球副的示意图；图7是本发明的第一实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构制动制动机构的示意图；图10是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主视图；图11是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的俯视图；图12是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主轴的轴承受力示意图；图13是本发明的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的主轴的轴承受力分析图；14是本发明的第三实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图；图15是本发明的第四实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图。

请参见图5至图7和图10至图13所示，在一种较佳的实施例中，示出了一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器，包括：

制动机构1，制动机构1套于自动扶梯或自动人行道的主轴11。

动作发生机构2，动作发生机构2驱动制动执行机构3制动制动机构1；并且制动执行机构3和动作发生机构2位于主轴11的前方、主轴11的中心以上、梳齿板及检修盖板6以下及梯级翻转包络区域4以外的制动机构回转外圆角区域中。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

进一步，在一种较佳实施例中，请参见图11所示：梯级翻转包络区域4即指循环运行的梯级，在转向站处，经由载客分支与返回分支互相过渡时，其所掠过的区域。

进一步，在一种较佳实施例中，制动机构1设置于上桁架上梁51与上桁架下梁52之间。

进一步，在一种较佳实施例中，制动执行机构3包括本体31和转轴32，本体31通过转轴32安装于安装座321，安装座321设置于上桁架上梁51；通过挪动本体31的上端可控制本体31绕转轴32转动，以使本体31的下端用于制动制动机构1或脱离制动机构1。

进一步，在一种较佳实施例中，动作发生机构2包括回位装置21、动作装置22和传动装置23；回位装置21安装于安装座211，回位装置21通过传动装置23与制动执行机构3的上端相连；动作装置22的一端设置于回位装置21，动作装置22的另一端设置于传动装置23。

进一步，在一种较佳实施例中，安装座211一体式连接于上桁架上梁51、通过紧固件连接于上桁架上梁51或通过减振缓冲装置连接于上桁架上梁51。

进一步，在一种较佳实施例中，传动装置23为一连杆，连杆的一端通过转动副231或者球副2311连接于回位装置21的移动端，连杆的另一端通过转动副232或者球副2312连接于制动执行机构3的上端。具体的，转动副231和转动副232是转动铰。球副2311和球副2312是球铰设置，当采用球副设置时，连杆额外有一绕自身轴线转动的局部自由度，但不影响系统的运行。

进一步，在一种较佳实施例中，动作装置22为弹性元件，如螺旋弹簧、碟形弹簧、气弹簧、板簧等。

进一步，在一种较佳实施例中，动作装置22或可将重力转化为动作力的装置；比如通过重块直接连接于制动执行机构3上的偏心载荷，该载荷绕转轴32形成力矩，使本体31的下端具有朝向制动机构1转动的趋势。

进一步，在一种较佳实施例中，回位装置21为电磁铁，电磁铁的柱塞的末端为移动端，柱塞沿其轴向做轴向移动；通过对电磁铁对柱塞产生电磁力，从而使得柱塞能进行轴向移动。当电磁铁通电时，电磁铁产生电磁力；当电磁铁失电时，电磁铁失去电磁力。

进一步，在一种较佳实施例中，制动机构1为棘轮，棘轮可套设于主轴11上，本体31为一种棘杆，棘杆的重心应位于转轴32的下方。因此棘杆在预设的运动区域内其重心相对于转轴32前后小幅移动，绕转轴32形成一变化力矩，该力矩幅值始终很小，降低了对电磁铁输出力的要求，从而降低电磁铁的体积及成本，也降低电磁铁的功耗，起到节能的效果。并且棘轮上可设置棘轮导向部111；具体的，当需要制动时，棘杆的下端可接触于导向部111，从而实现棘杆对棘轮的制动。

进一步，在一种较佳实施例中，由于制动执行机构3和动作发生机构2位于主轴11的前方、主轴11的中心以上、梳齿板及检修盖板以下及梯级翻转包络区域4以外的制动机构回转外圆角区域中。因此提高了系统集成度及空间利用率，减少了维修区域7的占用。并且根据gb16899，“在机房，尤其是在桁架内部的驱动站和转向站内，应具有一个没有任何永久固定设备的、站立面积足够大的空间，站立面积不应小于0.3m²，其较小一边的长度不应小于0.5m。”；当因制动器的侵占造成维修和检查空间不能满足该要求时，通常需要对上桁架进行延长，以利用延长部分空间来满足维修和检查空间的标准要求，这直接增加了土建尺寸和桁架成本，本发明不涉及此问题，尤其是应用于梯级或踏板宽度为0.6m或0.8m的情况时(桁架宽度小)，本发明优势明显。

此外，本发明动作发生机构2位于主轴11的中心上方，既改善了操作时的视野以及照明条件，又有利于安装维修人员采取舒适的站立姿势进行操作。同时，本发明实施方式的电磁铁宽度约为30～70mm之间，能够减小桁架的宽度，从而减小土建尺寸，降低桁架生产制作成本。

除上述实施例外，本发明还具有如下工作方法：

制动状态时，回位装置21不输出力，动作装置22通过传动装置23挪动制动执行机构3的上端，使得制动执行机构3的本体31绕转轴32转动，促使本体31的下端用于制动机构1，从而实现对主轴11的制动。

回位状态时，回位装置21的移动端通过传动装置23挪动制动执行机构3的本体31的上端，克服动作装置22动作力、系统摩擦阻力等，使制动执行机构3的本体31绕转轴转动，促使制动执行机构3的本体31的下端脱离制动机构1的包络区域，以实现制动执行机构3的回位。

保持状态时，自动扶梯或自动人行道正常工作，此时回位装置21的移动端通过传动装置23始终对制动执行机构3的本体31施加保持力，以确保制动执行机构3脱离制动机构1。

第二实施例：

图8是本发明的第二实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图；图9是本发明的第二实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构制动制动机构示意图。

请参见图8至图9所示，第二实施例的制动机构、回位装置、动作装置均和第一实施例的制动机构、回位装置、动作装置相同，其特征在于：

制动执行机构3的本体0231的上端设置有凹槽02311。

传动装置23为杆件02231；杆件02231的一端连接回位装置21的移动端，杆件02231的另一端伸入凹槽02311内；杆件02231通过圆柱和平面副连接于本体0231，具体的杆件02231设置有圆柱，通过圆柱的侧面滑动于凹槽02311的侧壁；或者杆件02231通过球面和平面副连接于本体0231，具体的杆件02231设有球体，通过球体的球面滑动于凹槽02311的侧壁。

第三实施例：

图14是本发明的第三实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图。

请参见图14所示，第三实施例的制动机构、动作发生机构、制动执行机构和第一实施例的制动机构、动作发生机构、制动执行机构相同，其特征在于：

制动执行机构3包括本体0331和转轴0332，本体0331的上端通过转轴0332安装于安装座321，安装座321设置于上桁架上梁51；动作发生机构2通过挪动本体0331的中部可控制本体0331绕转轴0332转动，以使本体0331的下端用于制动制动机构1或脱离制动机构1。

第四实施例：

图15是本发明的第四实施例的一种自动扶梯或自动人行道的主轴制动器的制动执行机构脱离制动机构示意图。

请参见图15所示，第四实施例的制动机构、回位装置、动作装置均和第一实施例的制动机构、回位装置、动作装置相同，其特征在于：

制动执行机构3包括本体0431和转轴0432，本体0431的上端通过转轴0432安装于安装座321，安装座321设置于上桁架上梁51；动作发生机构2通过挪动本体0431的中部可控制本体0431绕转轴0432转动，以使本体0431的下端用于制动制动机构1或脱离制动机构1。

制动执行机构3的本体0431的侧壁的中部设置有凹槽04311。

传动装置23为杆件04231；杆件04231的一端连接回位装置21的移动端，杆件04231的另一端伸入凹槽04311内；杆件04231通过圆柱和平面副连接于本体0431，具体的杆件04231设置有圆柱，通过圆柱的侧面滑动于凹槽04311的侧壁；或者杆件04231通过球面和平面副连接于本体0431，具体的杆件04231设有球体，通过球体的球面滑动于凹槽04311的侧壁。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。