工作导轨设计方法与曲率半径的影响

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：使用同样的方法可以确定下水平部工作导轨的长度，这里不作详细计算。根据上述计算可知，上、下曲线段工作导轨的曲率半径越小，扶梯的长度越短，其造价也越低。在条件允许的情况下，为节省自动扶梯所占空间，制造厂一般取满足GB 16899—2011的曲率最小值作为上下工作导轨曲率半径。2）倾斜直线区段主、副轮工作导轨位置的确定。

1.工作导轨的设计要求

为了使乘客能安全乘梯，自动扶梯的工作导轨必须保证梯级具有以下特征。

1）梯级踏板在工作分支各个区段应严格保持水平，且不绕自身轴转动。

2）梯级在倾斜区段内各梯级应形成阶梯状。

3）在扶梯上下曲线段，各梯级应有从水平到阶梯状态的逐步过渡过程。

4）相邻两梯级间的间隙，在梯级运行过程中应保持恒值，它是保证乘客安全的必备条件。

5）梯级在前进中必须防止跑偏。

2.工作导轨各参数的确定

（1）上下水平段工作导轨的长度确定上下水平段工作导轨主要作用是引导梯级在出入口水平运动，使乘客能安全地进出扶梯。其长度的设定，与水平移动的梯级数量有关。水平移动的梯级数量多，乘客就容易登上梯级，搭乘的安全性就好；但水平移动的梯级多会增加扶梯的长度，同时扶梯的造价也会相对较高。对水平梯级的数量，在客户没有特别要求的情况下，一般都以符合GB 16899—2011中的规定为准。

下面以倾斜角为30°、2个水平梯级的上水平段工作导轨为例，介绍一下如何确定上水平段工作导轨的最小长度L_min，如图5-1-2所示。

图5-1-2 上水平段工作导轨示意图

图5-1-2中，D₁为上水平主轮导轨到楼层板表面的距离；D₂为中间倾斜主轮导轨到梯级前沿线的距离；t为梯级深度；R₁为上曲线工作导轨半径；L_p为水平移动段长度；Ls为梳齿板距TG中心（梯级链轮中心）的距离，与梳齿板的结构设计及梯级翻转的结构设计有关；D_max为水平移动段两个相邻梯级之间的最大水平高度差；B为梯级前沿线与楼层板面的交点；L_min为满足安全规范要求时，B点至梯级中心的最小距离。

D₁、D₂、t、L_s、D_max均为已知参数，计算上水平段工作导轨长度L_min的值的过程如下：

根据上R部（倾斜段与上水平段的圆弧过渡部分）圆弧圆心与切点的半径分别延长至楼面板与梯级前沿线，则

α+β=30°

计算得

按GB 16899—2011要求，水平运动部分相邻梯级之间的水平高度差最大允许为D_max=4mm，则该部分水平距离为

2个水平梯级时 L_p=2t

由上述公式可以算出B点到TG中心（梯级链轮中心）的距离为

L_min=L_b-L_c-d+L_p+L_s

式中 L_b、L_c、d见图5-1-2上的标示。

3水平级时，只是L_P的尺寸需变换（L_p=3t），可以据此推算出上水平部的尺寸L_min。

而当导轨曲率半径变化时，则会引起α、β角度的变化，导致L_b尺寸变化。所以导轨半径越小，L_min值也越小。

使用同样的方法可以确定下水平部工作导轨的长度，这里不作详细计算。

（2）上下曲线段工作导轨的半径确定梯级具有两只主轮和两只副轮，要使梯级达到前面所述的梯级运动要求，主、副轮必须有各自的梯路导轨才行。根据上述计算可知，上、下曲线段工作导轨的曲率半径越小，扶梯的长度越短，其造价也越低。但采用大的曲率半径有利于梯级在作过渡运动时的平稳性，从而提高搭乘的安全性。因此曲率半径首先符合GB 16899—2011的规定。

在条件允许的情况下，为节省自动扶梯所占空间，制造厂一般取满足GB 16899—2011的曲率最小值作为上下工作导轨曲率半径。

（3）主、副轮工作导轨位置的确定要满足梯级在工作导轨各区域段上运行时踏面始终保持水平，需要处理主、副轮工作导轨面的距离与梯级的结构尺寸之间的关系。

1）水平段主、副轮工作导轨位置的确定。如图5-1-3所示，当主、副轮的滚轮半径相同时，上下水平段主、副轮工作导轨面的距离等于梯级主、副轮中心在垂直方向上的投影长度a；当主、副轮的滚轮半径不相同时，上下水平段主、副轮工作导轨面的距离等于梯级主、副轮中心在垂直方向上的投影长度a减去主轮导轨与副轮导轨的半径差。

图5-1-3中，a为梯级主、副轮中心在垂直方向上的投影；b为梯级主、副轮中心在水平方向上的投影；c为梯级踏面到梯级主轮中心的垂直距离；d为梯级前沿线到梯级主轮中心的水平距离。r为主、副轮的半径，这里假设主、副轮半径相同。

因同一个自动扶梯生产厂的梯级尺寸是固定的，因此a、b、c、d、r值也是固定值。

2）倾斜直线区段主、副轮工作导轨位置的确定。根据梯级结构尺寸即可确定倾斜直线区段主、副轮工作导轨的轨迹，如图5-1-4所示。