本发明公开了一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置。扶手通过竖直杆固定安装在机架竖板顶部，机架竖板竖直布置并与机架外壳连接，机架竖板和机架外壳形成的壳体空间内从上到下依次安装有驱动机构、压力传感器和踏板收放机构，驱动机构和踏板收放机构连接，由驱动机构带动踏板收放机构收拢和展开，人或者货物位于踏板收放机构上，由压力传感器检测重量。本发明可以尽量减小运载装置占用楼道的空间，同时提高运载装置的可靠性。
1.一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：包括扶手(1)、竖直杆(2)、机架竖板(11)、机架外壳(3)、驱动机构(6)和踏板收放机构(9)，扶手(1)均通过竖直杆(2)固定安装在机架竖板(11)顶部，机架竖板(11)竖直布置并与机架外壳(3)连接，机架竖板(11)和机架外壳(3)形成的壳体空间内从上到下依次安装有驱动机构(6)、压力传感器(8)和踏板收放机构(9)，驱动机构(6)和踏板收放机构(9)连接，由驱动机构(6)带动踏板收放机构(9)收拢和展开，人或者货物位于踏板收放机构(9)上，由压力传感器(8)检测重量；
所述驱动机构(6)包括一个螺杆电机(6-1)、一对滑杆(6-2)、一对U型槽轮(6-3)、滑杆安装架(6-4)、轴承支架(6-5)、深沟球轴承(6-6)、螺母安装架(6-7)和螺母(6-8)；螺杆电机(6-1)的主体通过螺钉固定安装在机架竖板(11)上，螺杆电机(6-1)的螺杆的外端部套装有深沟球轴承(6-6)，深沟球轴承(6-6)装在轴承支架(6-5)中，轴承支架(6-5)固定在机架竖板(11)上；螺杆电机(6-1)的螺杆两侧设有平行的滑杆(6-2)，两侧的滑杆(6-2)的两端均通过各自的滑杆安装架(6-4)固定安装在机架竖板(11)上，在螺杆电机(6-1)的螺杆外通过螺纹副套装有螺母(6-8)，螺母(6-8)固接在螺母安装架(6-7)上，螺母安装架(6-7)两侧安装有U型槽轮(6-3)，两侧的滑杆(6-2)分别嵌装于两侧的U型槽轮(6-3)的槽中，使得滑杆(6-
所述踏板收放机构(9)包括梯形连杆(9-2)、踏板(9-4)、第一连接轴(9-1)、第二连接轴(9-3)和第三连接轴(9-5)；踏板(9-4)用于人站立或者货物放置，踏板(9-4)靠近机架竖板(11)的端部通过第三连接轴(9-5)与机架竖板(11)铰接，梯形连杆(9-2)上端通过第一连接轴(9-1)与螺母安装架(6-7)铰接，梯形连杆(9-2)下端通过第二连接轴(9-3)与踏板(9-4)靠近机架竖板(11)的端部附近处铰接；螺母安装架(6-7)带动梯形连杆(9-2)的上端上下移动，进而梯形连杆(9-2)下端带动踏板(9-4)绕第三连接轴(9-5)转动；
所述的螺母安装架(6-7)下方的机架竖板(11)上设有凸起结构，凸起结构上安装有压力传感器(8)，梯形连杆(9-2)压接连接到压力传感器(8)，通过压力传感器(8)测量梯形连杆(9-2)对压力传感器(8)的下压压力。
2.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：所述的螺杆电机(6-1)的螺杆分为两段，上段为螺杆段，下段为光杆段，光杆段的下端与深沟球轴承(6-6)配合套装，螺杆段与螺母(6-8)配合套装；所述的机架竖板(11)上部设有两个凸起结构，两个凸起结构经各自的拉簧(5)与踏板收放机构(9)中的第一连接轴(9-1)的两端连接；
当踏板(9-4)上未有人站立或者未有货物放置时，拉簧(5)向上拉动踏板收放机构(9)的拉力正好使得螺母(6-8)的内螺纹顶端刚位于螺杆电机(6-1)的螺杆的螺杆段和光杆段之间的衔接处，梯形连杆(9-2)无压力地接触搁在压力传感器(8)上；
当踏板(9-4)上有人站立或者有货物放置时，螺母(6-8)整体全部位于光杆段，梯形连杆(9-2)施加踏板(9-4)上的重力在压力传感器(8)上，由压力传感器(8)提供全部重力，并通过压力传感器(8)测量踏板(9-4)上的重力。
3.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：所述的梯形连杆(9-2)下端中间设有三角凹槽，使得梯形连杆(9-2)的下端具有两个分支，两个分支经第二连接轴(9-3)与踏板(9-4)铰接，两个分支之间的梯形连杆(9-2)下端面连接压力传感器(8)。
4.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：所述的竖直杆底端固定在机架竖板(11)顶部，扶手(1)固定安装在竖直杆(2)顶端。
5.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：还包括控制电路板(4)和数字模拟变送器(7)，控制电路板(4)和数字模拟变送器(7)固定在机架竖板(11)上，压力传感器(8)的信号输出端经数字模拟变送器(7)连接到控制电路板(4)，控制电路板(4)连接驱动机构(6)。
6.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：在机架竖板(11)下端两侧位置各安装有一个红外避障传感器(10)，红外避障传感器(10)用于监测踏板(9-4)的两侧方是否有障碍物。
7.根据权利要求1所述的一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置，其特征在于：在梯形连杆(9-2)一侧方的机架竖板(11)上安装有第一轻触开关(12)和第二轻触开关(13)，轻触开关用于监测梯形连杆(9-2)的位置。
一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置
技术领域
[0001] 本发明涉及楼道升降机领域，尤其是一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置。
背景技术
[0002] 近年来，我国人口老龄化问题越来越严重。而老年人步行上楼比较困难，对电梯的依赖很大。在20世纪90年代左右，我国很多城市建造的居民楼都是七层以下的，出于成本等方面的考虑，这些六层及以下的多层住宅普遍没有安装电梯。我国城市老年人口大部分都居住在这些没有安装电梯的老住宅内，日常的上下楼成为了他们的难题。政府提出了在老旧住宅加装外挂电梯的解决方案，然而由于这些住宅在设计规划时都没有考虑加装外挂电梯的问题，实施该方案时遇到了很多问题。
[0003] 楼道电梯安装在楼道的侧面，无需另外规划土地，能有效解决加装外挂电梯土地审批程序复杂、改造费用高、影响居民采光通风等问题；其运载装置的可折叠设计又使其不会占用楼道过多的空间，对楼道的通行不会产生太大的影响。楼道电梯系统于20世纪30年代初期在英国、德国、瑞士等欧洲国家开始使用，如今新加坡、香港、韩国、上海等亚洲国家和地区也已安装使用。
[0004] 目前广泛推行的楼道电梯的运载装置分为三种：站立平台式、座椅式和轮椅车平台式。本发明中的站立平台式运载装置主要包括三个部分，一个是运载平台及其折叠机构，运载平台是楼道电梯上用于承载使用人员的部分；一个是防护臂，防护臂保证乘客使用的安全性，还有一个是扶手，扶手提供乘客控制电梯的渠道，也增加了乘客的使用安全性。
发明内容
[0005] 为了尽量减小运载装置占用楼道的空间，同时提高运载装置的可靠性，本发明提出了一种用于楼道电梯的站立平台式可收展称重运载装置。
[0006] 本发明所采取的技术方案如下：
[0007] 本发明包括扶手、竖直杆、机架竖板、机架外壳、驱动机构和踏板收放机构，扶手通过竖直杆固定安装在机架竖板顶部，机架竖板竖直布置并与机架外壳连接，机架竖板和机架外壳形成的壳体空间内从上到下依次安装有驱动机构、压力传感器和踏板收放机构，驱动机构和踏板收放机构连接，由驱动机构带动踏板收放机构收拢和展开，人或者货物位于踏板收放机构上，由压力传感器检测重量。
[0008] 所述驱动机构包括一个螺杆电机、一对滑杆、一对U型槽轮、滑杆安装架、轴承支架、深沟球轴承、螺母安装架和螺母；螺杆电机的主体通过螺钉固定安装在机架竖板上，螺杆电机的螺杆的外端部套装有深沟球轴承，深沟球轴承装在轴承支架中，轴承支架固定在机架竖板上；螺杆电机的螺杆两侧设有平行的滑杆，两侧的滑杆的两端均通过各自的滑杆安装架固定安装在机架竖板上，在螺杆电机的螺杆外通过螺纹副套装有螺母，螺母固接在螺母安装架上，螺母安装架两侧安装有U型槽轮，两侧的滑杆分别嵌装于两侧的U型槽轮的槽中，使得滑杆和U型槽轮形成滚动配合。
[0009] 所述踏板收放机构包括梯形连杆、踏板、第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴；踏板用于人站立或者货物放置，踏板靠近机架竖板的端部通过第三连接轴与机架竖板铰接，梯形连杆上端通过第一连接轴与螺母安装架铰接，梯形连杆下端通过第二连接轴与踏板靠近机架竖板的端部附近处铰接；螺母安装架带动梯形连杆的上端上下移动，进而梯形连杆下端带动踏板绕第三连接轴转动，进而实现踏板的收放。在踏板收放过程中，拉簧可以平衡踏板收放机构的自身重力所产生的扭矩，从而减小螺杆电机的输出功率。
[0010] 所述的螺母安装架下方的机架竖板上设有凸起结构，凸起结构上安装有压力传感器，梯形连杆压接连接到压力传感器，通过压力传感器测量梯形连杆对压力传感器的下压压力。
[0011] 所述的螺杆电机的螺杆分为两段，上段为螺杆段，下段为光杆段，光杆段的下端与深沟球轴承配合套装，螺杆段与螺母配合套装；所述的机架竖板上部设有两个凸起结构，两个凸起结构经各自的拉簧与踏板收放机构中的第一连接轴的两端连接。当踏板上未有人站立或者未有货物放置(即踏板放平)时，拉簧向上拉动踏板收放机构的拉力正好使得螺母的内螺纹顶端刚位于螺杆电机的螺杆的螺杆段和光杆段之间的衔接处，梯形连杆无压力地接触搁在压力传感器上。当踏板上有人站立或者有货物放置时，螺母整体全部位于光杆段，梯形连杆施加踏板上的重力在压力传感器上，由压力传感器提供全部重力，并通过压力传感器测量踏板上的重力。
[0012] 在踏板收放过程中，拉簧可以平衡踏板收放机构的自身重力所产生的扭矩，从而减小螺杆电机的输出功率。
[0013] 所述的梯形连杆下端中间设有三角凹槽，使得梯形连杆的下端具有两个分支，两个分支经第二连接轴与踏板铰接，两个分支之间的梯形连杆下端面连接压力传感器。
[0014] 所述的竖直杆底端固定在机架竖板顶部，扶手固定安装在竖直杆顶端。
[0015] 还包括控制电路板和数字模拟变送器，控制电路板和数字模拟变送器固定在机架竖板上，压力传感器的信号输出端经数字模拟变送器连接到控制电路板，控制电路板连接驱动机构。
[0016] 在机架竖板下端两侧位置各安装有一个红外避障传感器，红外避障传感器用于监测踏板的两侧方是否有障碍物。
[0017] 在梯形连杆一侧方的机架竖板上安装有第一轻触开关和第二轻触开关，轻触开关用于监测梯形连杆的位置。
[0018] 本发明螺杆电机的螺杆在制造时，先在具有两段不同直径的阶梯轴的台阶处铣出倒角，再在阶梯轴的大径部分加工出螺纹作为螺纹段，小径部分作为光杆段。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 本发明能够可折叠进行展开和收拢，方便不使用时候收拢，减小运载装置占用楼道的空间
[0021] 本发明能够用于楼梯和斜行电梯的人/货物运载，在运载的同时进行称重，同时提高运载装置的可靠性。
[0022] 本发明采用曲柄滑块机构作为踏板收放机构，同时采用螺旋传动作为驱动方式，使踏板的收展过程更可靠；本发明增加了称重功能，配合控制电路板上的蜂鸣器可实现过载报警功能，提高运载装置的安全性；同时巧妙利用了踏板收放机构的梯形连杆的结构，将用于称重的传感器集成到机架竖板上，避免在踏板上安装称重传感器，从而简化踏板的结构，最大程度地减小踏板的厚度，使装置整体变薄，减小其占用楼道的空间，本发明在踏板上不安装电器元件，将电路部分完全固定在机架竖板上，可以避免电线随踏板一起运动，增加该运载装置的可靠性与安全性。
附图说明
[0023] 图1是本发明的整体外观图；
[0024] 图2是图1的内部结构图；
[0025] 图3是图2的主视图；
[0026] 图4是图3的A-A剖视局部图；
[0027] 图5是驱动机构的整体结构图；
[0028] 图6是图5的主视图；
[0029] 图7是图6的A-A剖视局部图；
[0030] 图8是本发明未工作状态的整体外观图。
[0031] 图中：1、扶手，2、竖直杆，3、机架外壳，4、控制电路板，5、拉簧，6、驱动机构，6-1、螺杆电机，6-2、滑杆，6-3、U型槽轮，6-4、滑杆安装架，6-5、轴承支架，6-6、深沟球轴承，6-7、螺母安装架，6-8、螺母，7、数字模拟变送器，8、压力传感器，9、踏板收放机构，9-1、第一连接轴，9-2、梯形连杆，9-3、第二连接轴，9-4、踏板，9-5、第三连接轴，10、红外避障传感器，11、机架竖板，12、第一轻触开关，13、第二轻触开关。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。
[0033] 如图1、图2所示，本发明具体实施包括扶手1、机架竖板11、机架外壳3、驱动机构6和踏板收放机构9，扶手1通过竖直杆2固定安装在机架竖板11顶部，机架竖板11竖直布置并与机架外壳3连接，机架竖板11和机架外壳3形成的壳体空间内从上到下依次安装有驱动机构6、压力传感器8和踏板收放机构9，驱动机构6和踏板收放机构9连接，由驱动机构6带动踏板收放机构9收拢和展开，人或者货物位于踏板收放机构9上，由压力传感器8检测重量。
[0034] 本发明机架竖板11和机架外壳3安装在楼梯/斜行电梯的侧方，楼梯/斜行电梯的侧面设有上下行的斜向升降装置(例如可以是丝杠、螺母和电机的传送装置)，机架竖板11固定在斜向升降装置上，由斜向升降装置带动机架竖板11而带动整个运载装置沿楼梯/斜行电梯升降移动。
[0035] 如图5、图6所示，驱动机构6包括一个螺杆电机6-1、一对滑杆6-2、一对U型槽轮6-3、四个滑杆安装架6-4、轴承支架6-5、深沟球轴承6-6、螺母安装架6-7和螺母6-8；螺杆电机
6-1的主体通过螺钉固定安装在机架竖板11上，螺杆电机6-1的螺杆的外端部套装有深沟球轴承6-6，深沟球轴承6-6装在轴承支架6-5中，轴承支架6-5固定在机架竖板11上；螺杆电机
6-1的螺杆两侧设有平行的滑杆6-2，两侧的滑杆6-2的两端均通过各自的滑杆安装架6-4固定安装在机架竖板11上，在螺杆电机6-1的螺杆外通过螺纹副套装有螺母6-8，螺母6-8固接在螺母安装架6-7上，螺母安装架6-7两侧安装有U型槽轮6-3，两侧的滑杆6-2分别嵌装于两侧的U型槽轮6-3的槽中，使得滑杆6-2和U型槽轮6-3形成滚动配合，U型槽轮6-3能够沿着滑杆6-2上下滚动；螺杆电机6-1的螺杆旋转，经丝杠螺母副在滑杆6-2和U型槽轮6-3形成滚动配合导向下带动螺母6-8和螺母安装架6-7沿螺杆上下升降移动。
[0036] 如图3和图4所示，踏板收放机构9包括梯形连杆9-2、踏板9-4、第一连接轴9-1、第二连接轴9-3和第三连接轴9-5；踏板9-4用于人站立或者货物放置，踏板9-4靠近机架竖板11的端部通过第三连接轴9-5与机架竖板11铰接，梯形连杆9-2上端通过第一连接轴9-1与螺母安装架6-7铰接，梯形连杆9-2下端通过第二连接轴9-3与踏板9-4靠近机架竖板11的端部附近处铰接；螺母安装架6-7带动梯形连杆9-2的上端上下移动，进而梯形连杆9-2下端带动踏板9-4绕第三连接轴9-5转动，进行踏板9-4的收拢和展开；由于螺母安装架6-7只能上下移动，可看成是一个移动副，所以踏板收放机构9是一个曲柄滑块机构，踏板9-4相当于曲柄，梯形连杆9-2相当于连杆，螺母安装架6-7相当于滑块。
[0037] 螺母安装架6-7下方的机架竖板11上设有凸起结构，凸起结构上安装有压力传感器8，梯形连杆9-2压接连接到压力传感器8，通过压力传感器8测量梯形连杆9-2对压力传感器8的下压压力。
[0038] 如图7所示，螺杆电机6-1的螺杆分为两段，上段为螺杆段，下段为光杆段，光杆段的下端与深沟球轴承6-6配合套装，螺杆段与螺母6-8配合套装，螺母6-8会在螺杆段和光杆段来回运动；机架竖板11上部设有左右对称的两个凸起结构，两个凸起结构经各自的拉簧5与踏板收放机构9中的第一连接轴9-1的两端连接，拉簧5用于平衡踏板收放机构9的自身重力所产生的扭矩。
[0039] 当踏板9-4上未有人站立或者未有货物放置(即踏板9-4放平)时，拉簧5向上拉动踏板收放机构9的拉力正好使得螺母6-8的内螺纹顶端刚位于螺杆电机6-1的螺杆的螺杆段和光杆段之间的衔接处，螺母6-8整体位于光杆段，螺母6-8的螺纹与螺杆段上的螺纹刚好脱开，梯形连杆9-2无压力地接触搁在压力传感器8上。
[0040] 当踏板9-4上有人站立或者有货物放置时，螺母6-8整体全部位于光杆段，螺母6-8的螺纹与螺杆段上的螺纹完全脱开，梯形连杆9-2施加踏板9-4上的重力在压力传感器8上，由压力传感器8提供全部重力，从而避免螺杆电机6-1螺杆的螺杆段与螺母6-8承受重力压力，并通过压力传感器8测量踏板9-4上的重力，即踏板9-4上所承载的人或货物的重量。
[0041] 如图2所示，梯形连杆9-2下端中间设有三角凹槽，三角凹槽尖端朝上，使得梯形连杆9-2的下端具有两个分支，两个分支经第二连接轴9-3与踏板9-4铰接，两个分支之间的梯形连杆9-2下端面连接压力传感器8。
[0042] 如图2、图3、图4所示，竖直杆底端固定在机架竖板11顶部，扶手1固定安装在竖直杆2顶端，竖直杆2安装在机架竖板11顶部。
[0043] 如图2所示，还包括控制电路板4和数字模拟变送器7，控制电路板4用于控制整个运载装置的运行，控制电路板4和数字模拟变送器7固定在机架竖板11上，具体实施中，机架竖板11上端中间安装着控制电路板4，在机架竖板11的右侧安装有一个数字模拟变送器7。压力传感器8的信号输出端经数字模拟变送器7连接到控制电路板4，控制电路板4连接驱动机构6，数字模拟变送器7将压力传感器8产生的微弱变化的模拟信号放大并转化成数字信号，然后传输给控制电路板4，并且由控制电路板4控制驱动机构6中螺杆电机6-1的工作。
[0044] 如图2所示，在机架竖板11下端两侧位置各安装有一个红外避障传感器10，红外避障传感器10用于监测踏板9-4的两侧方是否有障碍物，避免踏板9-4与障碍物碰撞。整体运载装置在移动过程中，踏板9-4的两侧方是作为整体运载装置在移动过程中的前方和后方，因此红外避障传感器10检测的是运载装置在移动过程的前后方，即楼道或斜行电梯上是否有障碍物。
[0045] 如图2所示，在梯形连杆9-2一侧方的机架竖板11上安装有第一轻触开关12和第二轻触开关13，轻触开关用于监测梯形连杆9-2的位置，从而可以确定踏板是否收放到位。具体实施中，梯形连杆9-2靠近轻触开关的端部设有凸块，在梯形连杆9-2上下升降移动过程中，凸块分别与第一轻触开关12和第二轻触开关13接触，而拨动触发第一轻触开关12和第二轻触开关13，第一轻触开关12和第二轻触开关13连接到控制电路板4。
[0046] 本发明的工作原理过程如下：
[0047] 当运载装置不工作时，处于如图8所示的状态。当使用人员按下楼道电梯轨道上的按钮后，该运载装置开始工作，螺杆电机6-1正转，带动螺母6-8与螺母安装架6-7向下运动，由于螺母安装架6-7与梯形连杆9-2是铰接的，故梯形连杆9-2也被带动，从而驱动踏板9-4绕第三连接轴9-5慢慢放平，当踏板9-4放平时，如图2所示，梯形连杆9-2左侧的凸起结构会碰到第一轻触开关12，从而检测到踏板9-4已放平到位，在踏板放平过程中，拉簧5不断被拉伸，拉力不断增大，从而可以基本平衡踏板9-4放平过程中因其自身重力引起的不断增大的扭矩。
[0048] 踏板9-4放平后，梯形连杆9-2会搁在压力传感器8上，当使用人员踏上踏板9-4后，会使踏板9-4绕第三连接轴9-5产生很大的扭矩，这时压力传感器8顶住梯形连杆9-2，提供向上的力来抵消踏板9-4上的扭矩，这样压力传感器8测量的压力就可以换算成踏板9-4上所承载的人或物的重量。通过压力传感器8的测量数值，控制电路板4可以判断使用人员是否完全踏上踏板9-4以及是否超载。当控制电路板4判断使用人员完全踏上踏板9-4且未超载，使用人员按下扶手1上的按钮，运载装置才可以通过外部的驱动前进，当踏板的运行前方出现障碍物时，红外避障传感器10可以监测到障碍物，通知控制电路板4停止外部驱动，使运载装置停止前进。
[0049] 当使用人员离开踏板9-4后，由于拉簧5的作用，螺母6-8的内螺纹顶端连接到螺杆电机6-1螺杆的光杆段与螺杆段之间的衔接处，梯形连杆9-2无压力地接触搁在压力传感器8上。此时压力传感器8可以测量到压力减小刚好为零，从而控制电路板4得到使用人员离开踏板9-4的信号，控制螺杆电机6-1反转，带动螺母6-8与螺母安装架6-7向上运动，通过踏板收放机构9的曲柄滑块机构来带动踏板绕第三连接轴9-5旋转。
[0050] 当踏板9-4转到竖直位置时，如图2所示，梯形连杆9-2左侧的凸起结构会碰到第二轻触开关13，从而检测到踏板9-4已收叠到位，这样就完成了运载装置的一个工作循环。
