高效公交扶梯采用的减速箱类型及优劣势分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：蜗轮蜗杆加斜齿传动这种减速箱在高速级采用蜗轮蜗杆、低速级采用斜齿轮，传动效率和运行噪声均介于前两种减速箱之间。这种减速箱多用于公交型扶梯。传统的阿基米德齿型蜗杆减速箱传动效率一般在70%左右，由于其造价低、体积小，在普通扶梯上应用最多。近年来随着设计以及制造工艺的改进，蜗杆减速箱传动效率可达80%～85%。全齿传动减速箱的效率在92%以上。

1.减速箱的种类

自动扶梯常用的主驱动机减速箱有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆加斜齿轮传动三种。

（1）蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动具有体积小、传动平稳、噪声低的优点，但其传动效率低，能耗大。自动扶梯采用的蜗轮蜗杆减速箱一般是单级传动，采用1～2头蜗杆，传动效率为50%～80%。一般用在普通型扶梯上。

（2）齿轮传动自动扶梯所采用的齿轮传动减速箱，一般采用两级传动结构，具有94%左右的传动效率，多用于对传动效率要求较高的公交型扶梯和重载型扶梯上。它在结构上有立式和卧式两种。

1）立式减速箱一般采用一级弧齿锥齿轮（螺旋伞齿）、一级斜齿轮传动，如图3-2-6所示。这种减速箱结构紧凑，配用立式电动机，是当前重载型扶梯上常见的减速箱。

2）卧式减速箱一般采用两级斜齿轮传动，配用卧式电动机，具有传动平稳的优点，也是当前重载型扶梯上常见的减速箱种类。

（3）蜗轮蜗杆加斜齿传动这种减速箱在高速级采用蜗轮蜗杆、低速级采用斜齿轮，传动效率和运行噪声均介于前两种减速箱之间。这种减速箱多用于公交型扶梯。

2.减速箱的技术要求

减速箱是自动扶梯最重要的驱动机构之一，其机件首先必须要有足够的强度，防止在使用中发生断裂，同时还必须按自动扶梯的设计寿命，对机件进行疲劳强度设计。此外，还需要重视提高传动效率，以降低能耗。减速箱的技术要求如下：

（1）输出转矩减速机需要以自动扶梯承载面5000N/m²的静载为设计载荷，以不小于5的安全系数计算允许输出转矩，以保证传动机构具有足够的强度。其中自动扶梯的承载面积=自动扶梯的名义宽度×两个端部支承距离。

（2）机件的安全系数减速箱中的传动副、轴、轴承、紧固件等都需以5000N/m²静载为设计载荷，安全系数不小于5。

（3）工作寿命减速箱的工作寿命通常按扶梯动载荷进行各零件的疲劳强度的校核，零件的工作寿命一般以每个梯级的制动载荷为基础，再根据不同使用条件下的交通流量模式（载荷条件）折算出其等效载荷进行计算。一般普通扶梯在每天运行12h的情况下，以不小于70000h的工作寿命加以设计；公交型扶梯和重载型扶梯以不小于140000h的工作寿命加以设计。

图3-2-6 立式减速箱

普通扶梯通常以40%左右的制动载荷作为等效载荷进行机件工作寿命计算；公交型扶梯则按60%左右的制动载荷作为等效载荷进行计算（每3h运行时间中至少有0.5h的运行时间按100%制动载荷运行计算，其余时间平均载荷假定为25%）。

重载型扶梯则需要根据使用方提出的载荷条件设定其等效载荷（详见第十一章第一节关于重载型扶梯的载荷条件设定介绍）。

（4）传动效率减速箱的传动效率决定了主机的能耗高低。传统的阿基米德齿型蜗杆减速箱传动效率一般在70%左右，由于其造价低、体积小，在普通扶梯上应用最多。近年来随着设计以及制造工艺的改进，蜗杆减速箱传动效率可达80%～85%。

全齿传动减速箱的效率在92%以上。但由于其结构较复杂、造价较高，一般只应用在公交型或重载型扶梯上。

高效公交扶梯采用的减速箱类型及优劣势分析

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