一种头部梯路及其自动扶梯 【技术领域】
本发明涉及自动扶梯技术领域，尤其是涉及一种采用框架结构的头部梯路以及采用上述头部梯路的自动扶梯。
背景技术
自动扶梯的梯路系统中，上、下两头的梯路被称为上头部梯路和下头部梯路，两者统称为头部梯路。头部梯路主要包括支撑牵引链条和梯级的导轨以及用以定位、连接、支撑各导轨的支撑构件。目前，在自动扶梯的头部梯路中，支撑构件的形式有两种：一种是直接利用桁架作支撑构件，也就是将导轨直接固定在桁架或与桁架相连接的支撑板上，另一种采用一块侧板(也称鱼尾板)做支撑构件，它是将导轨焊接固定在侧板上，并用水平横梁将左右两侧的侧板连接后固定到自动扶梯的桁架上。第一种形式的支撑构件虽然有利于增强导轨的稳定性和刚性，但由于导轨的安装需现场施工，使头部梯路的集成度低，因此造成自动扶梯的安装费时费力，大大增加自动扶梯的安装成本，因而在行业内较少采用。采用侧板作为支撑构件可提高头部梯路的集成度，使头部梯路可以整体安装，显著地提高了自动扶梯的安装效率，并降低了安装成本。但由于侧板的刚度弱，稳定性差，因此在受力后容易产生变形，尤其在头部梯路支撑梯级牵引链条的导轨圆弧段受到滚轮的轮压最大，侧板会产生较为严重的变形，并且在焊接导轨的过程中，侧板会因为受热不均产生较大的焊接变形，上述两种平面变形最终会造成导轨的运行轨迹发生偏移，进而使自动扶梯在运行中出现梯路跑偏的缺陷。中国专利文献上公开了一种公开号为CN 101239688 A的“扶梯侧板及其加工方法”，将侧板分解成三块以上的板件，并通过折弯件和连接件连接各板件与导轨。通过将整片的侧板分解成三块以上面积较小的板件，虽然可方便侧板的加工、包装和运输，但并不能解决侧板刚性差的问题，因而也无法克服自动扶梯在运行中出现梯路跑偏的缺陷。
此外，自动扶梯的下头部需具有能够张紧梯级牵引链条的功能，其转向端需前后移动，为了保持转向端前后移动时导轨的连续性，下头部梯路中通常需使用如图8、图9所示的交叉导轨结构，即在一侧固定的导轨611和另一侧可移动的导轨621相接的头部分别设置相互交错并互补的交叉段，在交叉段的下侧面设有用于支撑的垫板8，交叉导轨可满足导轨连续性的要求，但由于两根交叉的导轨之间会存在一定的高度差，因此当滚轮7经过时就会产生冲击噪音和振动，从而影响自动扶梯的整体安装质量和产品档次。
进一步地，在采用侧板作为头部梯路的支撑构件的自动扶梯中，用于驱动扶手的扶手驱动轴部件的轴承座是轴向地安装在侧板表面上的，因此两个轴承座之间的安装距离是由左右侧板之间的距离决定的，使其无法加以调整，而左右两个轴承座之间的实际距离与左右侧板之间的距离难以做到完全一致，从而在安装扶手驱动轴部件时会造成左右侧板和轴承座的受力变形，侧板会被向外侧顶开或向内侧拉拢，进而导致左右侧板上的导轨之间间距的变化，影响梯路的安装精度。
【发明内容】
本发明的目地是为了解决现有技术中采用侧板定位固定导轨的自动扶梯头部梯路所存在的梯路的刚性和稳定性差、梯路易跑偏的问题；以及采用桁架定位固定导轨的自动扶梯头部梯路所存在的集成度低、安装成本高的问题，提供一种集成度高、安装方便、梯路的刚性高稳定性好的头部梯路及其自动扶梯。
本发明的另一个目的是为了克服现有技术的自动扶梯头部梯路中存在的滚轮在经过交叉导轨时容易产生冲击噪音和振动的缺陷，提供一种滚轮在交叉导轨处可平稳过渡的头部梯路及其自动扶梯。
本发明的第三个目的是为了克服采用侧板作为头部梯路的支撑构件的自动扶梯中存在的扶手驱动轴的两个轴承座安装间距无法调整的缺陷，提供一种可调整扶手驱动轴的轴承座安装间距的自动扶梯。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种头部梯路，分为上头部梯路和下头部梯路，所述的头部梯路包括左右两侧相互平行的垂直框架、若干连接杆和若干支承板，垂直框架由若干相互交错的加强杆连接构成，左右两侧的垂直框架之间通过不少于二根的水平横梁连接成一个整体，所述支承板通过垂直框架和连接杆定位固定，头部梯路的各导轨固定连接在支承板和连接杆上。本发明的头部梯路中导轨的固定方式是在侧板固定方式的基础上改进而来，因此保留了侧板固定方式所具有的集成度高、便于安装的优点。同时，为了克服用侧板固定导轨存在的刚性和稳定性差的不足，本发明设计了用于代替侧板的全新的框架结构，以用于定位和固定连接头部梯路上的各导轨。由于框架结构具有和桁架相类似的刚性和稳定性，从而使头部梯路的刚性和稳定性得以显著地提高，并且可避免由焊接变形引起的侧板的平面变形，从而可满足头部梯路对刚性和稳定性的要求，有效地避免梯路跑偏现象的发生。垂直框架由若干相互交错的加强杆连接构成，有利于进一步提高框架的刚性和稳定性。连接杆和支承板可显著增加与导轨的连接点，从而有利于保持导轨工作面轨迹的精确和稳定，并可简化整个垂直框架的结构。
作为优选，所述垂直框架在位于梯级牵引链条的导轨圆弧段两侧位置至少各设有一根直立的加强杆，直立的加强杆下端与一根水平的加强杆相连接。在头部梯路中，梯级牵引链条的导轨圆弧段所受的牵引链条的滚轮轮压最大，因此，在导轨圆弧段两侧设置直立的加强杆，避免头部梯路在左右方向上的变形，同时，直立的加强杆下端设置水平的加强杆，可使直立的加强杆得到可靠的支撑，避免头部梯路在垂直方向的变形，进而确保头部梯路的刚性，避免出现梯路跑偏现象，同时能充分利用垂直框架中各加强杆的支撑加强作用，有利于简化垂直框架的结构。
作为优选，在下头部梯路交叉导轨的交叉段下侧面设有固定连接在下头部梯路上的垫板，垫板与交叉导轨中一侧的固定导轨固定连接，而交叉导轨另一侧厚度要小于固定导轨的可移动导轨与垫板为滑动连接，所述垫板在靠近可移动导轨一端的上面设有垫片，从而使位于垫板上的可移动导轨的交叉段与垫板之间形成一个空腔，并且在可移动导轨的头部设有向下的折弯，使其最前端处紧贴下面的垫板。由于现有技术头部梯路的交叉导轨中固定导轨和可移动导轨都是直接与下面的垫板接触并依靠垫板支承，而可移动导轨难以做到与垫板完全贴合，因此，在交叉段的固定导轨和可移动导轨之间会产生一个高度差。在本发明的交叉导轨中，可移动导轨的厚度要小于固定导轨的厚度，同时在可移动导轨的交叉段与垫板之间增加一片垫片将可移动导轨垫高，从而在可移动导轨的交叉段与垫板之间形成一个空腔，使其头部可向下折弯一个很小的角度并因此而形成一个斜坡，因此可确保其最前端的高度始终低于固定导轨的高度，所以当滚轮从固定导轨一侧向可移动导轨滚动时，滚轮并不会直接撞击到可移动导轨的最前端，当滚轮接触到可移动导轨时，滚轮是与可移动导轨交叉段的斜坡接触并沿着斜坡前行，滚轮在斜坡上逐步抬高，最终从固定导轨上平稳地过渡到可移动导轨上，而滚轮在反向滚动时，滚轮是从可移动导轨交叉段的斜坡上逐步过渡到固定导轨上。上述斜坡的结构设计，解决了交叉导轨上导轨高度的突变问题，因而有效地避免了滚轮在经过交叉导轨时容易出现的冲击噪音和振动。
作为优选，所述交叉导轨中的固定导轨厚度比可移动导轨厚度大0.5mm～2mm，而可移动导轨加上位于其下面的垫片的总厚度则要比固定导轨的厚度大0.2mm～1mm。一方面可确保可移动导轨交叉段的最前端能始终低于固定导轨，避免与滚轮的直接撞击，同时可尽量减小可移动导轨交叉段斜坡的斜角，从而有利于滚轮的平稳过渡。
作为优选，所述连接杆由加强部分与连接部分拼接而成，其中连接部分与导轨中的牵引轮返回导轨相连接。由于与牵引轮返回导轨相连接的连接部分可相互通用，因此，将连接杆分成两部分拼接而成，有利于提高零件的通用性，降低生产成本。
一种自动扶梯，包括桁架、与桁架相连接的上头部梯路和下头部梯路、扶手驱动部件，所述上、下头部梯路中用于定位和支撑各导轨的支撑构件包括左右两侧相互平行的垂直框架、若干连接杆和若干支承板，垂直框架由若干相互交错的加强杆连接构成，左右两侧的垂直框架之间通过不少于二根的水平横梁连接成一个整体，所述支承板与垂直框架和连接杆相互固定连接，头部梯路的各导轨固定连接在支承板和连接杆上。本发明的自动扶梯将头部梯路中定位和固定导轨用的支承板与连接杆固定连接在垂直框架上，而左右两侧的垂直框架之间用水平横梁连接成一个整体，使头部梯路具有很高的集成度，从而可简化自动扶梯的安装程序。框架结构具有和桁架相类似的刚性和稳定性，从而使头部梯路的刚性和稳定性得以显著地提高，并且可避免由焊接引起的收缩变形，而支承板和连接杆可增加导轨的连接支撑点，从而有利于保持导轨工作面轨迹的精确和稳定，进而有效地避免自动扶梯中梯路跑偏现象的发生。
作为优选，上头部梯路垂直框架在位于梯级牵引链条的导轨圆弧段两侧位置至少各设有一根直立的加强杆，直立的加强杆下端与一根水平的加强杆相连接。由于上头部梯路的梯级牵引链条的导轨圆弧段所受的牵引链条的滚轮轮压最大，因此，在导轨圆弧段两侧设置直立的加强杆，可有效提高导轨圆弧段的刚性和稳定性，同时，直立的加强杆下端设置水平的加强杆，可使直立的加强杆得到可靠的支撑，避免上头部梯路在垂直方向的变形，进而确保上头部梯路的刚性，避免出现梯路跑偏现象，同时能充分利用垂直框架中各加强杆的支撑加强作用，有利于简化垂直框架的结构。
作为优选，在自动扶梯的下头部梯路交叉导轨的交叉段下侧面设有固定连接在下头部梯路上的垫板，垫板与交叉导轨中一侧的固定导轨固定连接，而交叉导轨另一侧厚度要小于固定导轨的可移动导轨与垫板为滑动连接，所述垫板在靠近可移动导轨一端的上面设有垫片，从而使位于垫板上的可移动导轨的交叉段与垫板之间形成一个空腔，并且在可移动导轨的头部设有向下的折弯，使其最前端处紧贴下面的垫板。由于可移动导轨的厚度要小于固定导轨的厚度，同时在可移动导轨的交叉段与垫板之间增加一片垫片将可移动导轨垫高，从而在可移动导轨的交叉段与垫板之间形成一个空腔，使其头部可向下折弯一个很小的角度并因此而形成一个斜坡，因此可确保其最前端的高度始终低于固定导轨的高度，所以当滚轮从固定导轨一侧向可移动导轨滚动时，滚轮并不会直接撞击到可移动导轨的最前端，当滚轮接触到可移动导轨时，滚轮是与可移动导轨交叉段的斜坡接触并沿着斜坡前行，滚轮在斜坡上逐步抬高，最终从固定导轨上平稳地过渡到可移动导轨上，而滚轮在反向滚动时，滚轮是从可移动导轨交叉段的斜坡上逐步过渡到固定导轨上。上述斜坡的结构设计，解决了交叉导轨上导轨高度的突变问题，因而有效地避免了滚轮在经过交叉导轨时容易出现的冲击噪音和振动。
作为优选，所述交叉导轨中的固定导轨厚度比可移动导轨厚度大0.5mm～2mm，而可移动导轨加上位于其下面的垫片的总厚度则要比固定导轨的厚度大0.2mm～1mm。一方面可确保可移动导轨交叉段的最前端能始终低于固定导轨，避免与滚轮的直接撞击，同时可尽量减小可移动导轨交叉段斜坡的斜角，从而有利于滚轮的平稳过渡。
作为优选，在上头部梯路两侧的垂直框架上分别设有水平的连接板，连接板上设有长圆形的安装孔，扶手驱动部件的轴承座通过连接件与连接板固定连接。由于本发明的自动扶梯采用的是框架结构的头部梯路，因此可方便地在垂直框架上设置水平的连接板，并且连接板上固定轴承座的安装孔为长圆形孔，因此，两块连接板的安装孔之间的间距可与两个轴承座之间的间距相匹配，从而保证扶手驱动部件的正常安装，避免垂直框架受侧向拉力的作用而变形，进而确保左右两侧导轨间距的精确和稳定。
综上所述，本发明具有如下有益效果：(1)本发明的头部梯路采用框架式结构，显著提高了头部梯路的刚性和稳定性；(2)交叉导轨处的斜坡设计，有效地解决了导轨交叉处的冲击噪音和振动问题；(3)连接杆的分体设计，可提高零件的通用性，有利于降低生产成本；(4)本发明的自动扶梯采用上述框架结构的头部梯路，既可避免出现梯路跑偏现象，又提高了头部梯路的集成度，使自动扶梯的安装程序简便高效；同时，改进了扶手驱动部件中轴承座的安装方式，既方便轴承座的安装，又可避免头部梯路的受力变形。
【附图说明】
图1是本发明的头部梯路结构示意图；
图2是本发明中上头部梯路的结构示意图；
图3是图2的A向视图；
图4是本发明中下头部梯路的结构示意图；
图5是图4中的B-B剖视图；
图6是图5中的D部放大图；
图7是图6的俯视图；
图8是现有技术的交叉导轨结构示意图；
图9是图8的俯视图；
图10是本发明的自动扶梯结构示意图；
图11是图10中C部放大图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
实施例1：在图1所示的实施例中，本发明的一种头部梯路主要是对现有技术的自动扶梯头部梯路中导轨的固定方式作了改进，用垂直框架1取代了现有设计中常见的侧板，垂直框架1由若干相互交错的加强杆11焊接或用螺栓连接而成。为了增加与导轨5的连接点从而提高导轨工作面轨迹的精度和稳定性，在垂直框架1上固定连接有连接杆2和支承板3，头部梯路的各导轨5固定焊接在支承板3和连接杆2上，左右两侧的垂直框架1之间通过三根水平横梁4相连接，使整个头部梯路集成为一个大的框架，从而可方便地与桁架连接安装，使头部梯路具有很高的集成度，便于自动扶梯的安装。为便于加工制造，所述连接杆2由加强部分21与连接部分22焊接而成(参见图2)，其中连接部分22与牵引轮返回导轨51相连接，因此连接部分22可制成形状一致的通用件，便于用同一套冲压模具加工成型，从而可节省模具的投入。和原有的侧板相比，框架结构具有极高的刚性和稳定性，同时能克服侧板结构所存在的焊接变形缺陷，从而有效地解决了用侧板固定连接导轨所存在的平面变形问题，使头部梯路的刚性和稳定性得以显著地提高，可满足头部梯路对刚性和稳定性的要求，有效地解决梯路跑偏的问题。为了提高垂直框架1的支撑和加强功效，如图3所示，本发明的垂直框架1在受力最大的梯级牵引链条的导轨圆弧段两侧各设有一根直立的加强杆11，直立的加强杆11下端与一根水平的加强杆11固定连接，从而使导轨5所受的轮压可通过直立的加强杆11传递到水平的加强杆11上，直立的加强杆11可提高垂直框架1在竖直方向的刚性，而水平的加强杆11则有利于提高垂直框架1在竖直方向的稳定性，从而在不增加垂直框架1的加强杆11数量的前提下，确保头部梯路的刚性和稳定性能满足设计的要求。
此外，如图4、图5所示，本发明的头部梯路对现有的设于下头部梯路上的交叉导轨结构也做了相应的改进，其具体结构如图6、图7所示：交叉导轨6的交叉段两侧的固定导轨61和可移动导轨62通过下面的垫板8支撑定位，固定导轨61焊接在垫板8上，垫板8通过一个支承架10与支承板3固定连接，固定导轨61的厚度为5mm，可移动导轨62的厚度为4mm，固定导轨61和可移动导轨62分别在交叉段的一侧设有一个长方形缺口，从而形成两个互补的L形突出63，固定导轨61和可移动导轨62互补的L形突出63相互交错从而实现交叉导轨6的连续；为了避免滚轮7在经过交叉导轨6时的冲击，本发明在可移动导轨62的交叉段的根部与其下面的垫板8之间增设一片厚度为1.5mm的垫片9，该垫片9焊接在垫板8上，从而使可移动导轨交叉段的前端与垫板8之间形成一个空腔；进一步地，我们将可移动导轨交叉段的前端向下折弯而形成一个小角度的斜坡，使其最前端与垫板8贴合，因此其最前端的高度会低于固定导轨61的高度，而交叉段的后端因垫有垫片9，其高度则高于固定导轨61的高度。当滚轮7从固定导轨61一侧向可移动导轨62一侧滚动刚到达交叉段时，滚轮不会撞击到高度低于固定导轨61的可移动导轨62的最前端；当滚轮7在固定导轨61上继续前行时，滚轮7与可移动导轨交叉段的斜坡接合，并沿着斜坡缓慢上升而逐步脱离固定导轨61，最终滚轮7完全过渡到可移动导轨62上从而完成交叉过渡；反之，当滚轮7从可移动导轨62一侧向固定导轨61一侧滚动时，滚轮7是从可移动导轨62上垫有垫片9的高处沿斜坡逐步过渡到固定导轨61上。由于在交叉过渡时，两侧的导轨之间是通过可移动导轨62上小角度的斜坡进行过渡，因此可避免两侧导轨之间高度的突变，使交叉导轨6可实现平稳过渡，消除了因固定导轨61和可移动导轨62之间的高度突变所产生的冲击噪音和振动。当然，上述过渡用的斜坡结构也可反向设置在固定导轨61一侧。
实施例2：如图10所示的一种自动扶梯，包括桁架73、与桁架73相连接的上头部梯路71和下头部梯路72、扶手驱动部件41，所述上、下头部梯路71、72的结构与实施例1的框架结构的头部梯路相同，因此，其头部梯路具有良好的刚性和稳定性，而下头部梯路的交叉导轨6可实现平稳过渡。特别地，由于在自动扶梯的整个梯路系统中，上头部梯路71的梯级牵引链条的导轨圆弧段所受的牵引链条的滚轮轮压最大，在上头部梯路的垂直框架1位于梯级牵引链条的导轨圆弧段两侧位置各设置一根直立的加强杆11，直立的加强杆11下端与一根水平的加强杆11相连接(具体可参见如图3)，以有效提高上头部梯路71的刚性和稳定性。另外，在上头部梯路71的垂直框架1上水平地设有用于安装扶手驱动部件41的轴承座411的连接板40(具体参见图11)，所述连接板40可通过焊接或螺栓连接方式固定在垂直框架1上，连接板40上设有用于安装轴承座411的长圆形安装孔，使扶手驱动部件41的轴承座411可通过螺栓固定在水平的连接板40上，由于连接板40上的安装孔为长圆孔，使两块连接板40的安装孔之间的间距可与两个轴承座411之间的间距相匹配，因此，在安装扶手驱动部件41时可避免对两侧梯路的牵引，从而保证头部梯路的稳定。