一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置

申请号 CN201710112337.5 申请日 2017-02-28 公开(公告)号 CN107050869A 公开(公告)日 2017-08-18
申请人 刘偲; 发明人 刘偲;
摘要 本 发明 涉及一种利用半同步 履带 上下摩天轮座舱的装置,其特征在于该装置包括半同步履带和控制台,所述半同步履带 水 平安装在乘客上下摩天轮座舱的平台上,半同步履带的移动方向与摩天轮的 主轴 垂直,半同步履带的长度大于摩天轮座舱的宽度,沿半同步履带的移动方向,半同步履带一侧紧挨摩天轮座舱;在上下摩天轮座舱的平台上,且位于半同步履带远离摩天轮座舱的一侧,设置有乘客等候区域和乘客离开履带区域,乘客等候区域和乘客离开履带区域分别位于半同步履带的两端;所述半同步履带的上下两个运动平面之间设置有若干数量的承重轮,在两端的承重轮上均安装有 电机 ,两个电机的运动方式相同;所述控制台控制两个电机进行动作。
权利要求

1.一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置,其特征在于该装置包括半同步履带和控制台,所述半同步履带平安装在乘客上下摩天轮座舱的平台上,半同步履带的移动方向与摩天轮的主轴垂直,半同步履带的长度大于摩天轮座舱的宽度,沿半同步履带的移动方向,半同步履带一侧紧挨摩天轮座舱;在上下摩天轮座舱的平台上,且位于半同步履带远离摩天轮座舱的一侧,设置有乘客等候区域和乘客离开履带区域,乘客等候区域和乘客离开履带区域分别位于半同步履带的两端;所述半同步履带的上下两个运动平面之间设置有若干数量的承重轮,在两端的承重轮上均安装有电机,两个电机的运动方式相同;所述控制台控制两个电机进行动作;
半同步履带在电机的驱动下做周期性运动,电机的工作周期为相邻两个摩天轮座舱抵达摩天轮的最低点的时间差,工作周期间无间歇;每一个工作周期均分为四个阶段:静止期、加速期、匀速期和减速期,静止期是将要进入摩天轮座舱的乘客登上半同步履带和刚出摩天轮座舱的乘客离开半同步履带的时期;加速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢加速的时期;匀速期是半同步履带到达与摩天轮座舱同步同速、乘客可以安全进出摩天轮座舱的时期;减速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢减速的时期。
2.根据权利要求1所述的利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置,其特征在于所述静止期、加速期、匀速期、减速期应满足下述关系:
T1≥M/2;T2≥2;T3≥T/2;T4≥2;T1+T2+T3+T4=T;
其中,M为单个摩天轮座舱荷载人数,T1为静止期时间长度,T2为加速期时间长度,T3为匀速期时间长度,T4为减速期时间长度,T为半同步履带的工作周期,时间单位均为秒。
3.根据权利要求2所述的利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置,其特征在于T2≤4,T4≤4。
4.根据权利要求1-3任一所述的利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置,其特征在于该装置还包括半同步电动扶手,半同步电动扶手安装在半同步履带远离摩天轮座舱的一侧的上下摩天轮座舱的平台上,所述半同步电动扶手的运动与所述电机同步。

说明书全文

一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种上下摩天轮装置技术领域,尤其是一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置。

背景技术

[0002] 建于游乐场或城市中心的摩天轮在人们的生活中越来越常见,它常常成为一座城市甚至一个国家的标志。摩天轮正常工作时每一个座舱会以一个速率恒定、方向垂直径向的速度作圆周运动。以正在建设的北京朝天轮摩天轮为例:其规划直径为208米,每圈计划运行时间为20分钟。经过计算可知,在摩天轮的基部(即乘坐者上下摩天轮的地方)摩天轮座舱运行的线速度约为0.5米每秒。这一线速度,也可理解为座舱相对于静止的地面的速度差,由于摩天轮在工作中,始终处于运动状态,不会静止,这就会给正在上下摩天轮的乘坐者(尤其是老人、儿童、使用轮椅的残疾人等)带来一定的不便和安全隐患。专利号为ZL2010202215560的中国专利公开了一种摩天轮上下缓冲装置,该装置通过建造摩天轮缓冲仓(可理解为摩天轮的一部分)来达到缓冲的目的,需要将一个缓冲舱和缓冲舱内的乘客由静止加速至与摩天轮同速,之后还需要将缓冲舱减速至零(否则缓冲舱不会很快停下),其动是由主轴通过带动长连接杆来提供的,由力矩关系易知此装置耗电巨大,此外,缓冲仓需要经过静止-启动-同速-减速-静止几个步骤,且其加速减速阶段持续时间会很长,无法在一个周期(T)内完成往返,会出现摩天轮空舱情况,资源得不到充分利用,且该装置建设耗资多、不易在已有的摩天轮基础上改造,推广应用困难。

发明内容

[0003] 针对现有及技术的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置。该装置利用电机带动履带做周期性运动,将站在半同步履带上的乘客在进入座舱前加速至与摩天轮座舱同速,方便乘客进出摩天轮座舱,能有效减少目前乘客在上下摩天轮座舱时由座舱与上下摩天轮座舱的平台的相对运动造成的安全隐患,降低发生危险的可能。
[0004] 本发明解决所述技术问题采用的技术方案是:提供一种利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置,其特征在于该装置包括半同步履带和控制台,所述半同步履带平安装在乘客上下摩天轮座舱的平台上,半同步履带的移动方向与摩天轮的主轴垂直,半同步履带的长度大于摩天轮座舱的宽度,沿半同步履带的移动方向,半同步履带一侧紧挨摩天轮座舱;在上下摩天轮座舱的平台上,且位于半同步履带远离摩天轮座舱的一侧,设置有乘客等候区域和乘客离开履带区域,乘客等候区域和乘客离开履带区域分别位于半同步履带的两端;所述半同步履带的上下两个运动平面之间设置有若干数量的承重轮,在两端的承重轮上均安装有电机,两个电机的运动方式相同;所述控制台控制两个电机进行动作;
[0005] 半同步履带在电机的驱动下做周期性运动,电机的工作周期为相邻两个摩天轮座舱抵达摩天轮的最低点的时间差,工作周期间无间歇;每一个工作周期均分为四个阶段:静止期、加速期、匀速期和减速期,静止期是将要进入摩天轮座舱的乘客登上半同步履带和刚出摩天轮座舱的乘客离开半同步履带的时期;加速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢加速的时期;匀速期是半同步履带到达与摩天轮座舱同步同速、乘客可以安全进出摩天轮座舱的时期;减速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢减速的时期。
[0006] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0007] 本发明装置通过控制电机与摩天轮座舱进行半同步工作,进而实现半同步履带进行半同步工作,利用本发明装置,代替了现有技术中只经过提速和减速的时间段来上下摩天轮座舱,乘坐摩天轮的乘客能够在静止时上下半同步履带,然后经过加速期使乘客与摩天轮座舱具有相同速度,然后保持匀速,在匀速阶段上下摩天轮座舱,在减速阶段下,使乘客缓慢减速后进入静止阶段,为进出摩天轮座舱的乘客提供一个有同向速度的环境,有效降低了在进出摩天轮座舱时乘客因摩天轮发生提速、减速而产生危险的可能,使乘客在进出摩天轮座舱时保持速度基本不变,为乘客带来便利。
[0008] 此外,本发明装置可实现半同步履带与摩天轮座舱的工作无缝契合,不会出现空载的情况,能充分利用资源;在使用时只需要对现有上下摩天轮座舱的平台进行简单改造即可,大大减少设备投资;运行过程中仅需为半同步履带及履带上的乘客提供动力,耗电较少,且后期维修方便,能够广泛应用在已有的摩天轮中。附图说明
[0009] 图1为本发明利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置一种实施例的实际使用状态时的俯视结构示意图。
[0010] 图2为本发明利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置中电机工作的一个工作周期内的速度-时间图像。
[0011] 图3为本发明利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置一种实施例中半同步履带的结构示意图。
[0012] 图中,1为摩天轮座舱,2为半同步履带,3为乘客等候区域,4为乘客离开履带区域,5为半同步电动扶手,6为上下摩天轮座舱的平台(或平台),7为承重轮,8为电机。

具体实施方式

[0013] 下面结合实施例及附图本发明作进一步说明,但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。
[0014] 本发明利用半同步履带上下摩天轮座舱的装置(简称装置,参见图1-3)包括半同步履带2和控制台(图中未标出),所述半同步履带水平安装在乘客上下摩天轮座舱的平台6上,半同步履带的移动方向与摩天轮的主轴(即位于摩天轮圆心位置并与摩天轮圆面垂直的轴)垂直,半同步履带的长度大于摩天轮座舱1的宽度,沿半同步履带的移动方向,半同步履带一侧紧挨摩天轮座舱;在上下摩天轮座舱的平台6上,且位于半同步履带远离摩天轮座舱的一侧,设置有乘客等候区域3和乘客离开履带区域4,乘客等候区域3和乘客离开履带区域4分别位于半同步履带2的两端;所述半同步履带的上下两个运动平面之间设置有若干数量的承重轮7,在两端的承重轮上均安装有电机8,两个电机8的运动方式相同;所述控制台控制两个电机8进行动作;
[0015] 半同步履带2在电机8的驱动下做周期性运动,电机的工作周期为相邻两个摩天轮座舱抵达摩天轮的最低点的时间差,工作周期间无间歇;每一个工作周期均分为四个阶段:静止期、加速期、匀速期和减速期,静止期是将要进入摩天轮座舱的乘客登上半同步履带和刚出摩天轮座舱的乘客离开半同步履带的时期;加速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢加速的时期;匀速期是半同步履带到达与摩天轮座舱同步同速、乘客可以安全进出摩天轮座舱的时期;减速期是电机带动半同步履带和乘客共同缓慢减速的时期。一个工作周期内容许的最大上下乘客的数量,根据摩天轮座舱荷载人数而定,但乘客上半同步履带(离开平台)和下半同步履带(进入平台)的位置是不同的,上半同步履带的位置在乘客等候区域3,下半同步履带的位置在乘客离开履带区域4。
[0016] 所述静止期、加速期、匀速期、减速期应满足下述关系:
[0017] T1≥M/2;T2≥2;T3≥T/2;T4≥2;T1+T2+T3+T4=T;
[0018] 其中,M为单个摩天轮座舱荷载人数,T1为静止期时间长度,T2为加速期时间长度,T3为匀速期时间长度,T4为减速期时间长度,T为半同步履带的工作周期,时间单位均为秒。
[0019] 同时为了保证安全,本发明装置还包括半同步电动扶手,半同步电动扶手5安装在半同步履带远离摩天轮座舱的一侧的上下摩天轮座舱的平台6上,所述半同步电动扶手的运动与所述电机同步。
[0020] 本发明装置中所述半同步是指半同步履带的工作与摩天轮的工作是半同步的,即有一段时间半同步履带与摩天轮同步同速,其他时间半同步履带不与摩天轮同步同速。电机进行半同步周期性工作,实现装置与摩天轮的配合使用。控制台控制电机的周期性工作应与摩天轮座舱运动保持同步,即保证匀速期为乘客正常进出摩天轮座舱的最佳时期。正常情况下,电机可以在控制台的控制下自动运行,控制台可以监控运行状态是否正常。若出现特殊情况,控制台将停止电机工作或由工作人员手动控制。本发明装置中半同步履的长度、承重轮的规格及数量应结合摩天轮座舱所荷载乘客数量等情况而定。
[0021] 图2为本发明装置中电机工作的一个工作周期内的速度-时间图像,图中,t为时间轴,v为速度轴,0-t1为静止期,静止期时间长度用T1表示,t1-t2为加速期,加速期时间长度用T2表示,t2-t3为匀速期,匀速期时间长度用T3表示,t3-t4为减速期,减速期时间长度用T4表示,T1、T2、T3和T4构成一个工作周期T。假设摩天轮的直径为D,摩天轮任意座舱做完整圆周运动所需时间为T0,摩天轮座舱总个数为N,单个摩天轮座舱荷载人数为M,[0022] 则摩天轮外圆周长L=π*D;
[0023] 摩天轮座舱圆周运动的线速度c=L/T0;
[0024] 半同步履带匀速期的速度V=c=L/T0;
[0025] 半同步履带的工作周期T=T0/N。
[0026] 静止期、加速期、匀速期、减速期应满足下述关系(单位均为秒):
[0027] T1≥M/2;T2≥2;T3≥T/2;T4≥2;T1+T2+T3+T4=T;
[0028] 其中应主要保证T3≥T/2与T1≥M/2(即保证乘客上下履带和进出摩天轮座舱的时间足够);T2与T4时间可适当压缩,T2≤4,T4≤4。由于摩天轮的规格不一,因此电机的工作周期会有所不同。常规摩天轮的电机的工作周期在20秒左右,其中应保证工作周期的一半或以上时间(即10秒以上)为匀速期,给乘客充足的时间进出摩天轮座舱,这也能显著降低意外发生的几率。
[0029] 在装置实际使用时,等待进入摩天轮座舱的乘客在乘客等候区等候3进行等候,当半同步履带不再运动时(即进入静止期时),乘客有序走上半同步履带并站稳保持平衡、握住半同步电动扶手;随后电机开始工作,带动半同步履带加速,进入加速期;直到半同步履带与乘客均到达与摩天轮座舱同速时,电机停止加速,进入匀速期,乘客开始安全有序地进出座舱;之后电机进入减速期,出摩天轮座舱的乘客随半同步履带一起减速运动,最终静止(进入下一个工作周期的静止期),乘客走下半同步履带进入乘客离开履带区域4,同时下一批乘客走上半同步履带,周而复始。
[0030] 本发明装置所涉及的部件均可通过商购获得。
[0031] 本发明未述及之处适用于现有技术。
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