ПРИВОД ЭСКАЛАТОРА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к приводам эскалаторов.
На современном рынке эскалаторов существует потребность в создании надежного, высокоэффективного привода эскалатора, для создания высоко технологичного эскалатора для установки на действующих и строящихся станциях метрополитена.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен привод эскалатора, содержащий тяговый двигатель, вал которого соединен редуктором. Тяговый двигатель - электродвигатель переменного тока передает вращение на четырехступенчатый цилиндрический редуктор, у которого ось последней ступени совмещена с главным валом. К редуктору пристроено тормозное устройство и вспомогательный технологический привод. На главном валу закреплены звездочки привода цепи. Все элементы закреплены на базовой металлоконструкции основания. (RU 2293703 С2, В66В 23/00, 28.03.2005).
Однако указанное устройство имеет следующие недостатки:
- большой вес привода эскалатора, в основном из-за цилиндрического редуктора;
- значительные габаритные размеры привода, требующие обширных машинных помещений, из-за больших габаритов привода невозможно установить четыре эскалатора в стандартный эскалаторный тоннель диаметром 7,5 метров;
- быстрый износ подшипников, т.к. шестерня последней ступени создает значительные усилия на подшипники выходного вала редуктора, а замена подшипников связана с большой трудоемкостью, т.к. необходима разборка редуктора;
- невозможность частичной замены узлов привода;
- необходимость применения вспомогательного технологического привода;
- для установки привода эскалатора нужны сложные фундаменты;
- главный вал одновременно испытывает изгиб под действием лестничного полотна с пассажирами и несимметричный крутящий момент привода, что увеличивает его массу свыше 7 т.
Наиболее близким к предложенному является привод эскалатора, содержащий тяговый двигатель, на валу которого закреплена шестерня, сцепленная с сателлитами первого планетарного ряда, оси которых закреплены на водиле, а эпицикл этого ряда связан с солнечной шестерней второго планетарного ряда, зацепленной с эпициклом данного ряда и с сателлитами, оси которых закреплены в неподвижном водиле второго планетарного ряда, а также две ведущие звездочки эскалатора, отличающийся тем, что эпицикл второго планетарного ряда жестко связан с водилом первого ряда, соединенным с одной ведущей звездочкой непосредственно, а с другой - трубчатым валом, охватывающим вал тягового двигателя (RU 2025444 С1, В66В 23/02, 09.01.1992).
Указанное устройство может обеспечить работу эскалатора, но при этом возникает конструктивная проблема с установкой тормозного механизма. Данный механизм должен быть конструктивно установлен за планетарным редуктором, а в этом месте он воспринимает нагрузки намного больше, чем в предлагаемой модели.
Задачей полезной модели является улучшение функционально -эксплуатационных характеристик путем уменьшения массы и габаритных характеристик привода эскалатора, а также добиться взаимозаменяемости узлов привода и сокращения сроков технического обслуживания и ремонта.
Предложенная полезная модель направлена на:
- значительное уменьшение металлоемкости конструкции привода (старая весит более 20 тонн, новая только 14 тонн);
- возможность устанавливать четыре эскалатора вместо трех в стандартный туннель;
- уменьшение размеров машинных залов;
- снижение сложности конфигурации фундаментов;
- сокращение сроков монтажа и наладки привода за счет его модульной конструкции;
- создание единой системы управления эскалаторами станции с возможностью включения и отключения различного количества эскалаторов;
- улучшение доступа для обслуживания цепи и других агрегатов привода;
- возможность встраивать привод в уже находящиеся в эксплуатации эскалаторы;
- исключение вспомогательного технологического привода, поскольку вентильный индукторный двигатель хорошо работает как на расчетных, так и на малых оборотах;
- обеспечение плавного пуска, торможения и остановки эскалатора, вне зависимости от нагрузки;
- возможность выполнять пуск, остановку и изменение направления движения эскалатора неограниченное число раз;
- выполнение торможения и остановки эскалатора при помощи цепей питания двигателя;
- сокращение времени технического обслуживания тягового двигателя.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Поставленная задача решается тем, что привод эскалатора, содержит, тяговый двигатель, планетарный редуктор с входным валом, главный вал со звездочками, приводящими в движение цепь, причем основание в виде металлоконструкции главный вал выполнен пустотелым составным и связан со звездочками разъемным соединением, планетарный редуктор размещен внутри пустотелого главного вала, а на входном валу планетарного редуктора установлен тормозной механизм, выполненный в виде многодискового тормоза с гидравлическим управлением.
Предпочтительно, тяговый двигатель выполнен в виде низкооборотной вентильной индукторной машины.
Предпочтительно, на входном валу планетарного редуктора установлена дополнительная редукторная ступень с рядной или червячной передачей.
Такое выполнение устройства позволяет добиться плавного изменения числа оборотов при сохранении максимального момента на валу двигателя, тем самым обеспечивается плавное трогание с места и останов эскалатора с полной нагрузкой, а также обеспечивается торможение эскалатора при помощи электродинамического торможения двигателем, что в значительной степени сокращает износ трущихся деталей при торможении.
Кроме того, указанное выполнение устройства позволяет значительно, по сравнению с использующимися в настоящее время приводами, сократить расстояние между эскалаторами, установленными в машинном зале, а так же использовать ранее применяемые электрические машины, без изменения системы управления эскалатором.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показана общая принципиальная схема привода эскалатора;
на фиг.2 иллюстрируется частный пример выполнения привода эскалатора с вентильной индукторной машиной.
на фиг.3 иллюстрируется частный пример выполнения привода эскалатора с дополнительной редукторной ступенью.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как показано на фиг.1, привод эскалатора содержит тяговый двигатель 1 с выходным валом 2, на котором установлен планетарный редуктор 3 с входным валом 4 и главным валом 5. Между выходным валом 2 тягового двигателя 1 и входным валом 4 планетарного редуктора 3 установлена соединительная муфта 6.
На входном валу 4 планетарного редуктора 3 установлен тормозной механизм 7.
Главный вал 5 связан с ведущими звездочками 8 разъемным соединением и установлен с возможностью вращения в металлоконструкции 9 на подшипниках.
Фиг.1 иллюстрирует привод эскалатора с использованием планетарного редуктора 3, когда планетарный редуктор 3 встроен в главный вал 5 привода. Тормозной механизм 7 установлен до редуктора 3, что позволяет обеспечивать надежное торможение всего агрегата. Ведущие звездочки 8 цепной передачи закреплены на главном валу 5.
Как показано на фиг.2, тяговый двигатель 1 выполнен в виде низкооборотной вентильной индукторной машины, которая установлена на одной оси с ведущими звездочками 8. Такое расположение агрегатов позволяет сократить дополнительные агрегаты и значительно повысить КПД привода эскалатора в целом. Основной особенностью такого выполнения является то, что из-за конструктивных особенностей вентильной индукторной машины ее можно изготовить сравнительно небольших размеров по ширине (около 400÷450 мм) при большой мощности. Это позволяет расположить тяговый двигатель, редуктор и главный вал, со звездочками цепи, на одной оси. А возможность вентильной индукторной машины одинаково хорошо работать на различных скоростях позволяет отказаться от технологического привода.
Как показано на фиг.3, на входном валу 4 планетарного редуктора 3 установлена дополнительная редукторная ступень 10 с рядной или червячной передачей. Отличие состоит в расположении тягового двигателя 1 параллельно или перпендикулярно оси главного вала 5. Данный вариант привода эскалатора с планетарным редуктором 3 необходим в тех случаях, когда замена системы управления тяговым двигателем 1 и самого тягового двигателя экономически не целесообразна, а необходимость уменьшения габаритных размеров привода эскалатора не вызывает сомнения. Использование данной компоновки позволяет расположить тяговый двигатель 1 параллельно или перпендикулярно оси главного вала 5.
Устройство работает следующим образом.
Тяговый двигатель 1 передает вращение на входной вал 4 планетарного редуктора 3 при помощи соединительной муфты 6. На входном валу 4 планетарного редуктора 3 установлен многодисковый тормозной механизм 7 нормально замкнутого типа, который необходимо растормозить перед началом работы привода эскалатора. Двухступенчатый планетарный редуктор 3 своим выходным валом жестко закреплен во внутренней полости главного вала 5, на котором закреплены ведущие звездочки 8 приводной цепи. Число оборотов тягового двигателя и передаточное число планетарного редуктора подобраны таким образом, чтобы обеспечить число оборотов ведущей звездочки равное 8,6 об/мин.
Главный вал 5 одним концом, через подшипник, установлен в металлоконструкцию 9, а другим скреплен с выходным валом планетарного редуктора 3. Корпус же редуктора закреплен со второй стенкой металлоконструкции 9. Это позволяет главному валу 5 свободно вращаться в подшипниках.
Принцип работы привода эскалатора, показанного на фиг.3 идентичен описанному выше, только между валом планетарного редуктора 3 и валом тягового двигателя 1 установлена дополнительная редукторная ступень 10 (цилиндрическая или червячная), позволяющая вывести тяговый двигатель 1 с оси ведущих звездочек 8. Этим достигается уменьшение габаритов и веса приводной станции, при сохранении части агрегатов, использующихся в настоящее время.
Таким образом, предложенная конструкция привода эскалатора позволяет значительно уменьшить металлоемкость конструкции привода (старая весит более 20 тонн, новая только 14 тонн); возможность устанавливать четыре эскалатора вместо трех в стандартный туннель; уменьшение размеров машинных залов; снижение сложности конфигурации фундаментов; сокращение сроков монтажа и наладки привода за счет его модульной конструкции; создание единой системы управления эскалаторами станции с возможностью включения и отключения различного количества эскалаторов; улучшение доступа для обслуживания цепи и других агрегатов привода; возможность встраивать привод в уже находящиеся в эксплуатации эскалаторы; исключение вспомогательного технологического привода, поскольку вентильный индукторный двигатель хорошо работает как на малых оборотах, так и на расчетных; обеспечение плавного пуска, торможения и остановки эскалатора, вне зависимости от нагрузки; возможность выполнять пуск, остановку и изменение направления движения эскалатора неограниченное число раз; выполнение торможения и остановки эскалатора при помощи цепей питания двигателя; сокращение времени технического обслуживания тягового двигателя.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящая полезная модель охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.