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直线压滚式扶手带驱动装置优化标题

【摘要】:由于该驱动系统各驱动滚轮排列成直线状态,因此称之为直线压滚式扶手带驱动装置,简称直线驱动装置。驱动滚轮仍然是由扶手带驱动链条加以驱动,但链条不对驱动滚轮产生正压力,因此驱动滚轮在工作中只受切向力,所需要的驱动力要小于链条张紧式扶手带驱动装置。图4-2-6 带有摩擦驱动带的扶手带直线驱动装置3.驱动力分析计算下面对弹簧压紧式扶手带驱动装置所能产生的最大驱动力F2HLD的分析与计算作简要介绍。

直线压滚式驱动又称为压滚轮驱动,与摩擦轮驱动的基本原理一样,都是采用摩擦原理实现扶手带的驱动。两者的区别在于直线压滚式扶手带驱动系统采用的是若干个较小直径的驱动轮(通常为ϕ130~ϕ180mm),由扶手带紧靠在驱动轮上产生正压力进而转化成摩擦力来驱动扶手带,而两者之间的正压力来自于驱动装置的压轮(从动轮)与驱动滚轮之间的相互挤压(扶手带位于两者之间),因此驱动力的大小只与正压力以及驱动滚轮和扶手带之间的摩擦因数有关,而与扶手带的预紧力(初拉力)无关。由于该驱动系统各驱动滚轮排列成直线状态,因此称之为直线压滚式扶手带驱动装置,简称直线驱动装置。

1.类型和基本结构

根据正压力产生的来源,直线压滚式驱动装置可分为链条张紧式扶手带驱动装置和弹簧张紧式扶手带驱动装置。

(1)链条张紧式扶手带驱动装置 图4-2-3是链条张紧式扶手带驱动装置的安装位置示意图。这种装置一般安装在扶梯上部接近弯曲段处,分左右各一套。当提升高度大时,可以安装两套或多套,以提高对扶手带的驱动力。

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图4-2-3 链条张紧式扶手带驱动装置的安装位置示意图

图4-2-4是链条张紧式扶手带驱动装置的结构示意图。它主要由扶手带上、下两侧的两组压滚组成,上压滚组(也叫驱动滚轮)从扶手带驱动链获得动力,而下压滚组(也叫从动滚轮)压紧扶手带,使得扶手带与驱动滚轮之间获得足够的正压力,驱动滚轮的转动使扶手带产生直线运动。

链条张紧式扶手带驱动装置的技术特点是,扶手带的正压力来源于扶手带驱动链条。在具体结构上,驱动滚轮在垂直方向可以滑动,从动滚轮是固定的,当运行时驱动滚轮在驱动扶手带的同时能向下压紧扶手带,使与扶手带之间产生足够的摩擦力。但驱动滚轮不仅承受切向力,而且承受正压力,因此增大了对驱动力的要求,但由于扶手带的正压力来自链条的驱动力,因此在使用时不用对正压力进行调整。

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图4-2-4 链条张紧式扶手带驱动装置的结构示意图

(2)弹簧张紧式扶手带驱动装置 弹簧张紧式驱动装置的安装位置与链条张紧式相同,且可以视需要增加装置的套数。

图4-2-5是弹簧张紧式扶手带驱动装置示意图。它与链条张紧式扶手带驱动装置不同的地方是,其上部的驱动滚轮是固定的,下部的从动滚轮在垂直方向是可以滑动的,从动滚轮对扶手带的压紧力来自安装在其上部的压缩弹簧,通过调整弹簧的被压缩量调节压紧力。驱动滚轮仍然是由扶手带驱动链条加以驱动,但链条不对驱动滚轮产生正压力,因此驱动滚轮在工作中只受切向力,所需要的驱动力要小于链条张紧式扶手带驱动装置。在使用中要根据需要调节弹簧的压缩量,防止扶手带打滑。

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图4-2-5 弹簧张紧式扶手带驱动装置示意图

2.特点

采用直线压滚式扶手带驱动装置时,由于扶手带在驱动时不需要预张紧,仅需要保证扶手带不要过松而从扶手带导轨中脱离,所以扶手带受到的预紧力较小,整个扶手带的运行轨迹顺畅,有效减少了扶手带绕曲阻力。整个扶手带的传动回路中,不需要对扶手带作大的反弯和张紧、有利于提高扶手带的工作寿命。同时,这种装置使扶手带的运行阻力明显减少,减少了动力损耗。这种装置的另一个优点是可以实现模块化驱动设计。对提升高度大的自动扶梯或长距离的自动人行道,可同时采用多套驱动单元进行多级驱动以满足扶手带大驱动力的要求。直线压滚式扶手带驱动装置能适应各种类型的自动扶梯,在普通扶梯、公交型扶梯和重载型扶梯上都有使用。

但由于这种驱动装置中的驱动滚轮、扶手带在工作中同时受正压力及切向力,因此对扶手带抗压及层间剥离性能要求较高。同时,由于扶手带的驱动滚轮数量需求多,当扶手带厚度不均、滚轮及扶手带磨损不一致和扶手带内、外表面有异物时,会引起各驱动滚轮的切向速度不均匀及局部正压力异常,导致扶手带温度异常升高的不良现象,以及扶手带表面的磨损。

在扶梯停止运转时,小直径的压轮长时间以较大的压力作用在扶手带的某个位置上,扶手带表面因长时间受挤压,容易因材料不能回弹而产生表面压痕印。一种减缓的措施是在上、下两组压滚组中间加入摩擦驱动带(图4-2-6),使位于上部的压滚组不直接压在扶手带内滑动层,可以减缓扶手带上的压痕。

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图4-2-6 带有摩擦驱动带的扶手带直线驱动装置

3.驱动力分析计算

下面对弹簧压紧式扶手带驱动装置所能产生的最大驱动力F2HLD的分析与计算作简要介绍。

如图4-2-7所示,此弹簧压紧式扶手带驱动装置在中部设有一条压紧弹簧,用以提供压紧力,它配置有6个压紧滚轮。

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图4-2-7 弹簧压紧式扶手带驱动装置受力分析

(1)每个压紧滚轮上对扶手带的平均正压力

NNom2=FSPR/Nroller (4-2-1)

式中 NNom2——压紧滚轮平均正压力,单位为N;

FSPR——弹簧总压力,单位为N;

Nroller——实际压紧滚轮数量。

(2)最大驱动力(对单侧扶手带)F2HLD

F2HLD=Nrollerμp2NNom2 (4-2-2)

式中 F2HLD——最大驱动力,单位为N;

Nroller——实际压紧滚轮数量;

μp2——摩擦驱动轮与扶手带滑动层的摩擦因数。