СТУПЕНЬ ЭСКАЛАТОРА

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, в частности к ступеням для эскалаторов и пассажирских конвейеров. Полезная модель может быть использована для формирования лестничного полотна тоннельных эскалаторов.
Известна конструкция ступени эскалатора, которая включает в себя каркас с двумя диафрагмами, к внутренней поверхности которого крепится упрочняющая его балка хребтовая. Сквозная ось, на которой монтируются основные бегунки и тяговая цепь, крепиться к хребтовой балке при помощи упоров (Авторское свидетельство № 954345, МПК В66В 9/12, опубл. 30.08.1982). Ступень данной конструкции не используется в тоннельных эскалаторах.
Известна конструкция основания ступени или платформы движущегося устройства, включающая в себя заднюю и переднюю поперечные балки сложного профиля, изготовленные из листа глубокой вытяжки, две внешние боковины, причем поперечные балки сварены, или склепаны, или свинчены, или склеены, или соединены посредством клинч-соединения с боковинами в несущую раму (заявка РФ № 2010117203, МПК В66В 23/12, опубл. 10.11.2011). Известная ступень имеет сложную конструкцию.
Известны конструкции ступеней для эскалаторов и транспортеров в которых опорный элемент, имеющий конфигурацию ступени, содержит цельнолитую опорную плиту с отверстиями в боковых ребрах, предназначенных для установки полуосей роликов, являющихся элементами тяговой цепи эскалатора (патент РФ 2169693, кл. В 66 В 23/12, опубл. 2001 г.). Ступени на полуосях требуют прочного и тяжелого каркаса, воспринимающего радиальную составляющую нагрузку на криволинейных выпуклых участках трассы тяговых цепей. Величина этой нагрузки зависит от высоты эскалатора, поэтому такие конструкции применяются в основном для поэтажных эскалаторов, имеющих небольшую высоту (до 6 м). Ступени поэтажных эскалаторов, установленных между этажами в зданиях и сооружениях, работают в условиях небольших пассажиропотоков и, как следствие, незначительных динамических нагрузок на опорную плиту.
Известны также конструкции ступеней для эскалаторов, которые представляют собой каркас с силовыми ребрами, снабженный сквозной осью для установки основных бегунков. Ступени со сквозной осью, обеспечивая соосность, в то же время уменьшают вес каркаса, так как большая часть нагрузки от натяжения цепей воспринимается осью основного бегунка (патент США 3682289, кл. В 66 В 9/12, 1972 г.).  Однако сквозная ось тяжелее двух полуосей и менее удобна в эксплуатации при установке и снятии ступеней. Недостатком такой конструкции является также значительный прогиб оси основных бегунков от действия радиальной нагрузки, возникающей от давления тяговой цепи при движении ступеней по криволинейному участку трассы, например, при переходе с наклонного участка трассы на горизонтальный и наоборот. Повышенный прогиб оси вызывает поворот бегунков, неравномерное их прилегание к дорожке качения, повышенные удельные давления, и как следствие износ бегунков и дорожек качения. Повышенный прогиб оси также вызывает увеличенный износ соединения ось-ступень. В ступенях такой конструкции, работающих в условиях больших пассажиропотоков и значительных динамических нагрузок, каркас быстро изнашивается и требует замены.
Известны ступени для эскалаторов, в которых ступень представляет собой каркас с двумя диафрагмами, к внутренней поверхности которого крепится упрочняющая его балка хребтовая. Ступень установлена на сквозную ось, на которой монтируются основные бегунки и тяговая цепь. На хребтовой балке жестко закреплены упоры, которые при воздействии радиальных нагрузок препятствуют прогибу сквозной оси основных бегунков и разгружают каркас при воздействии динамических нагрузок (авт. св. СССР 954345, кл. В 66 В 9/12, 1982 г. и авт. св. СССР 552268, кл. В 66 В 9/12, 1977 г.). Недостатками такой конструкции являются большой вес ступени и трудоемкость технического обслуживания - сквозная ось неудобна при установке и снятии ступени. При циклических динамических нагрузках, которым подвергается каркас ступени в процессе эксплуатации, контакты упор - сквозная ось быстро изнашиваются.
Известна ступень, содержащая каркас с боковыми диафрагмами, хребтовую балку, имеющую ребра, основные и вспомогательные бегунки. Основные бегунки ступени устанавливаются на сквозную ось, наличие которой увеличивает общий вес ступени, а вспомогательные бегунки установлены на полуосях в боковых диафрагмах. Для крепления полуосей вспомогательных бегунков боковые диафрагмы дополнительно снабжены подкосами (патент США №5988350, кл. В 66 В 23/12, опубл. 23.11.1999 г. ). Недостатками известной ступени также являются большой вес и трудоемкость технического обслуживания.
Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков и выбранная в качестве прототипа ступень эскалатора, содержащая съемный каркас с боковыми диафрагмами, балку хребтовую, средства крепления хребтовой балки к каркасу, основные и вспомогательные бегунки. Боковые диафрагмы содержат посадочные места для хребтовой балки, конфигурация которых соответствует прилегающей к ним внешней поверхности хребтовой балки. Балка хребтовая изготовлена из гнутого металлического профиля. Посадочные места выполнены в виде фланцев с опорными поверхностями для хребтовой балки, которые по конфигурации аналогичны прилегающей к ним внешней поверхности балки. Балка снабжена внутренними ребрами и концевыми втулками со сквозными отверстиями для крепления в балке пропущенных через упомянутые отверстия ребер и втулок полуосей основных бегунков. Концы балки пропущены через фланцы и выступают за пределы наружной поверхности диафрагм. Каркас с опорными элементами и боковыми диафрагмами вместе с имеющимися на диафрагмах втулками для полуосей вспомогательных бегунков выполнены как единое целое из алюминиевого сплава литьем под давлением. Верхняя полка балки снабжена соосными сквозными отверстиями, совмещенными с соответствующими отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода в упомянутые отверстия крепежных элементов. Балка выполнена с вертикальной полкой, в которой имеются сквозные отверстия, совмещенные с соответствующими отверстиями в поверхностях фланцев, к которым эта полка прилегает, для ввода крепежных элементов. В совмещенных отверстиях балки и фланцев установлены крепежные элементы, выполненные, в частности, в виде болтовых соединений (патент РФ № 2209174 на изобретение «Ступень для эскалаторов и пассажирских конвейеров», МПК B66B23/12, опубл. 27.07.2003). Недостатком известной конструкции является сложность ее изготовления и повышенная трудоемкость отделения каркаса от хребтовой балки, в результате чего при демонтажных работах ступень извлекается из эскалатора вместе с тяжелой хребтовой балкой и основными бегунками.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание ступени эскалатора для большой высоты, обладающей улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками.
В результате решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в сокращении трудоёмкости отделения каркаса ступени от хребтовой балки при демонтаже из лестничного полотна.
Указанный технический результат достигается тем, что ступень эскалатора содержит съемный каркас с боковыми диафрагмами, балку хребтовую, средства крепления хребтовой балки к каркасу, основные и вспомогательные бегунки. Боковые диафрагмы содержат посадочные места для хребтовой балки, конфигурация которых соответствует прилегающей к ним внешней поверхности хребтовой балки. Хребтовая балка выполнена в виде полой трубы, посадочные места для хребтовой балки на боковых диафрагмах выполнены в виде полукруглых соосных выемок, диаметр которых соответствует внешнему диаметру хребтовой балки. В качестве средств крепления хребтовой балки к каркасу использован замковый механизм.
Предпочтительно, чтобы хребтовая балка была выполнена в виде толстостенной трубы.
Предпочтительно, чтобы в качестве замкового механизма были использованы отодвигаемые подпружиненные втулки.
Предпочтительно также, чтобы полуоси основных колес были закреплены в торцевых концах хребтовой балки посредством разъёмных крепежных  элементов.
Предпочтительно также, чтобы на концах хребтовой балки были выполнены бурты на наружной поверхности, при этом хребтовая балка содержала наружные стопорные кольца, установленные  по ее наружному диаметру, фиксируемые крепежными элементами, скрепляющими полуоси основных колёс с хребтовой балкой, и внутренние стопорные кольца, упирающиеся в бурты.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом показал, что во всех случаях выполнения она отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
 выполнением хребтовой балки в виде толстостенной полой трубы;
 выполнением посадочных мест на боковых диафрагмах в виде полукруглых соосных выемок, диаметр которых соответствует внешнему диаметру хребтовой балки;
 использованием замкового механизма в качестве средств крепления хребтовой балки к каркасу.
В предпочтительном случае выполнения заявляемая полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
 выполнением хребтовой балки в виде толстостенной трубы;
 использованием в качестве замкового механизма отодвигаемых подпружиненных втулок;
 наличием буртов на концах хребтовой балки на наружной поверхности;
 наличием наружных стопорных колец, установленных по наружному диаметру хребтовой балки, фиксируемые крепежными элементами, скрепляющими полуоси основных бегунков с хребтовой балкой;
 наличием внутренних стопорных колец, упирающихся в бурты на концах хребтовой балки.
Выполнение хребтовой балки в виде толстостенной полой трубы, посадочных мест для хребтовой балки на боковых диафрагмах - в виде полукруглых соосных выемок, диаметр которых соответствует внешнему диаметру хребтовой балки, а также использование замкового механизма в качестве средства крепления хребтовой балки к каркасу, обеспечивает легкое и быстрое отделение каркаса от хребтовой балки и съем его при выполнении обслуживания  или ремонта эскалатора, при этом тяжелая хребтовая балка с основными бегунками остаются в составе лестничного полотна.
Выполнение хребтовой балки в виде толстостенной трубы позволяет выдержать изгибающий момент, создаваемый в существующих эскалаторах больших высот подъема при перегибе тяговых цепей на верхних криволинейных участках трасы, когда на каждую полуось ступени действует усилие в 6500Н.  Это, в свою очередь, позволяет использовать облегченные легкосъемные серийно выпускаемые каркасы (литые, сборные или сварные), в том числе литые алюминиевые, вместо тяжелого усиленного каркаса, воспринимающего радиальную составляющую нагрузку на криволинейных выпуклых участках трассы тяговых цепей, применяющихся для тоннельных эскалаторов.
Наличие буртов на концах хребтовой балки на наружной поверхности; наружных стопорных колец, установленных по наружному диаметру хребтовой балки, фиксируемых крепежными элементами, скрепляющими полуоси основных бегунков с хребтовой балкой, и внутренних стопорных колец, упирающихся в бурты на концах хребтовой балки, обеспечивает фиксацию ступени в поперечном направлении.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемными чертежами ступени эскалатора, представленными на фиг. 1, 2.
На фигуре 1 представлен схемный чертеж ступени эскалатора, вид сзади.
На фигуре 2 представлен схемный чертеж ступени эскалатора, вид сзади, узел А
На фиг. 3 представлен схемный чертеж ступени каркаса эскалатора, вид сбоку.
На фиг. 4 представлен схемный чертеж ступени каркаса эскалатора, вид сверху.
Ступень эскалатора содержит съемный каркас  1 с боковыми диафрагмами 2, балку хребтовую балку 3, средства крепления хребтовой балки 3 к каркасу 1, основные 5 и вспомогательные  (на чертеже не показаны) бегунки. В качестве средства крепления хребтовой балки 3 к каркасу 1 использован замковый механизм, например, отодвигаемые подпружиненные пружинами 11 втулки 4. Хребтовая балка 3, выполнена в виде толстостенной полой трубы, например,  с  внешним  диаметром 45 мм и толщиной стенки 10 мм. Боковые диафрагмы 2 содержат посадочные места для хребтовой балки 3, выполненные в виде полукруглых соосных выемок 6, диаметр которых соответствует внешнему диаметру хребтовой балки 3. Полуоси 5а основных бегунков 5 закреплены в торцевых концах  хребтовой балки 3 посредством разъёмных крепежных  элементов 7. На наружной поверхности хребтовой балки 3,  на ее концах выполнены бурты 8. Хребтовая балка 3 содержит установленные по ее наружному диаметру наружные стопорные  кольца 9 и внутренние  стопорные кольца 10. Наружные стопорные кольца 9 фиксируются крепежными элементами 7, скрепляющими полуоси 5а основных бегунков 5 с хребтовой балкой 3. Внутренние  стопорные кольца 10  упираются я в бурты 8.
Полезная модель работает следующим образом.
Полуоси 5а основных колес 5 закрепляют в торцевых концах  хребтовой балки 3 посредством разъёмных крепежных  элементов 7, например, болтами, или другими поперечными крепежными элементами (штифт, шплинт). Стандартный съемный каркас 1 устанавливается на хребтовой балке 3 и закрепляется посредством замкового механизма 4. Фиксацию каркаса  1 в поперечном направлении  обеспечивают кольца 9, 10. Выполнение хребтовой балки 3 в виде полой трубы, посадочных мест  для хребтовой балки на боковых диафрагмах - в виде полукруглых соосных выемок 6, с диаметром, соответствующим внешнему диаметру хребтовой балки 3, использование замкового механизма 4, обеспечивает легкое и быстрое отделение каркаса 1 от хребтовой балки 3 и съем его при выполнении обслуживания  или ремонта эскалатора, при этом сама  тяжелая хребтовая балка 3  с основными бегунками 5 остаются в составе лестничного полотна. Демонтаж хребтовой балки 3, например, для демонтажа основного бегунка 5, обеспечивается после снятия крепежного элемента 7, скрепляющего хребтовую балку 3 с полуосью 5а основного бегунка 5.