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总第246期机械管理开发Total246

2023年第10期MechanicalManagementandDevelopmentNo.10,2023

结构设计D0I:10.16525/14-1134/th.2023.10.029

机械爬楼装置的传动方式和原理分析

周平

（重庆移通学院智能工程学院，重庆401520)

摘要：轨道式机械爬楼装置是根据实际情况把轨道安装在楼梯上，机械爬楼装置的工作方式是装置在驱动装置

的作用下，沿着轨道向上或向下运动。根据楼梯的走向不同，轨道有直轨和弯轨之分，以适应不同走向的楼梯。直轨

轨道一般采用圆型和凹槽型轨道，弯轨轨道一般采用工字钢型和帆板型轨道。装置在直轨或弯轨上运动的平稳性

不相同，轨道的截面导致传动装置的传动方式多种多样，所以选择合适的轨道类型才能选择传动方式，不同的传动

方式机械原理也不相同。通过对直轨和弯轨的爬楼装置的传动方式和原理进行分析和研究。

关键词：轨道式；机械爬楼装置；传动系统；导轨

中图分类号：TM9文献标识码：A文章编号：1003-773X(2023)10-0074-03

1机械爬楼装置轨道的分类

轨道式机械爬楼装置是在楼梯上或者墙壁上安

装轨道，然后让装置承载着座椅沿着轨道完成上下楼

的动作。轨道是按照装置的运行轨迹面分类的，运行

轨迹面指轨道的轴线垂直于楼梯表面的面，如果运行

轨迹面为平面，那么轨道为直轨，直轨的形式也多种

2-190°平展或2-2180°平展或2-3双90°平展

多样，如图1所示。如果运行轨迹面为曲面，那么轨道螺旋形式螺旋形式或螺旋形式

为弯轨，同样弯轨的形式也有很多种，如图2所示。根

据这个定义，可知直轨一般只能安装在单层楼梯上，

不能安装在多楼层的房屋，多层楼房只能通过弯轨来

实现过渡。基于直轨圆型轨道的实用性强，外表光滑

不易擦伤乘坐者，而且圆型轨道很适合布置在转弯

处，圆形轨道具有良好的力学性能。本文设计的机械

爬楼装置将采用圆型轨道，如图3所示。轨道式机械2-490°大转弯2-5180°

大转弯

爬楼装置的乘坐装置一般都会选用旋转式座椅,旋转半径半径

式座椅不仅舒适且安全性很高。旋转式座椅在随着装图2弯轨的结构形式

置上下楼梯运动时要随时与地面保持水平位置，这称

为座椅的垂位特性。采用控制解决座椅的垂位问题不5

但可以省去安装副导轨，还可以让装置拥有更小的空

间占比。为了保证装置有更高的运动精度，一般在装

置上选择合适的位置安装传感器，从而控制装置的上5

下楼运动。装置考虑到安全性，必须装配合适的蓄电

池，预防突然断电的情况，驱动装置所用直流电机。采图3圆型轨道截面简图

用蜗轮蜗杆或者自锁电机保证装置安全自锁。2直轨、弯轨的传动方式

轨道式机械爬楼装置的传动方式主要包括钢丝

绳牵引传动、链传动、螺旋传动和齿轮齿条啮合传动

这四种传动方式。