自动扶梯防逆转装置的创意设计

文/何先明，广东亚太西奥电梯有限公司

1 自动扶梯防逆转装置整体设计方案

本文将介绍自动扶梯防逆转装置的设计结构，通过组合缓降组织、传动机构、棘轮机构以及紧缓降机构的结构内容，包括：轴、剪切增稠流体、U形转子、轴以及壳体等。传动机构则是通过行星轮减速器所组装而成，加上行星轮、齿圈、太阳轮、系杆、太阳轮等。在通常的情况下，行星轮减速器与定轴轮系在一定范围内的传动比预想效果更加理想、结构更加密集紧凑的优势特征，另外，通过完善其现有设计方案之后能够加强U型转子和壳体之间的剪切增稠流体控制在更加科学、合理的剪切速率的幅度，促使剪切增稠流体能够形成更加优质的剪切增稠作用。整体设计方案图如图1所见。

如图2所见，该设计方案设置棘轮机构通过组合中心轮、棘轮，棘爪等组织而成。主要配合单向的传动功能，当链轮处于正常运行的状态时，此时，缓降机构就会自动与棘轮停止传动，而一旦链轮发生逆转故障的过程中，缓降机构就会在第一时间与棘轮形成传动动作，强制缓降机构只能在自动扶梯发生逆转的时候才能产生运作，与此同时，紧固机构以及连接盘就会针对链轮与棘轮进行连接。当前的设计方案将转子设置为U形的形式，这样能够有效扩大该机构和流体的接触范围，同时增大其运作阻力；除此之外，该部分中间凹陷的面积则设计加入传动装置，从科学的角度上出发，充分利用可扩展的空间，这种设计元素在针对一些处于空间相对狭窄自动扶梯内部环境的自动性能能够产生十分有利的条件。

图1 整体设计方案示意图

图2 棘轮机构示意图

2 自动扶梯防逆转装置加入紧急制动的设计元素

在通常的情况下，一旦自动扶梯在正常运转的情况下发生逆转问题而产生紧急制动的过程中，转动装置中的U 形转子和壳体就会同时形成高效的旋转动作，与此同时在U形转子与壳体中间的幅度通过剪切增稠流体中正在增强的速率，实现快速剪切其增稠流体的实际粘度，根据越来越强的剪切速率而变大，促使转子能够加快旋转动作从而形成更强大的阻碍力度，实现降低U形转子所关联的链轮的有效减速作用，最终强制正在处于逆转状态运行的自动扶梯自行逐渐减速。当实现有效减速之后，自动扶梯中的链轮动作所有下降，当U形转子的运转速度有所减缓之后，U 形转子与壳体间隙的剪切增稠流体的剪切速率也因此逐渐下降，粘度发生改变，U形转子的阻力也因此下降。设计的最终目标即在于有效减缓U形转子的运行速度，并能够控制在一个较为稳定的数值范围中， 简单来说，也就是促使U形转子与链轮连接和正处于逆转的自动扶梯能够稳定在科学的速度幅度内，避免在经历急剧停止运行状态下，对自动扶梯上的乘客产生第二次伤害。

2.1 剪切增稠流体材料

在目前的发展阶段，不同的剪切增稠流体的材料特性与自动扶梯防逆转装置的性能质量有着息息相关的联系，剪切增稠的特性通常都是根据粘度剪切速率曲线来显示，当显示出其粘度是随着剪切速率而产生变化的关系，若此时粘度随剪切速率突然增强并且变化十分明显，就证明剪切增稠能够取得显著的效果，但由于各种原因，一般比较常见的剪切增稠流体不等于在相同条件下，即剪切速率的变化趋势均能展现显著的剪切增稠效应。为了能够实现自动扶梯在遭遇突发逆转故障的过程中可以及时获得剪切增稠流体的相关阻力，同时按照速度的变化来适当调整阻力，将自动扶梯逆转的速度控制在比较合理的幅度内，目前剪切增稠流体材料较为客观的条件应当符合以下要求，内容包括：（1）当剪切速率在处于较低水平的过程中不存在剪切稀化特性，也就是说当图像显示单调递增或者是处于稳定状态；（2）剪切速率在处于较高水平能够展现显著的剪切增稠效果；（3）选择粘度更高的材料，确保有更稳定、更高的阻力提供。

3 结束语

综上所述，本文主要针对当前发展阶段自动扶梯在防逆转装置设计上的不足之处进行完善，将一种基于剪切增稠流体加入到自动扶梯防逆转装置的设计元素中，以增强自动扶梯防逆转装置的有效性。