[发明专利]一种轻量化自动扶梯铝合金梯级及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电梯设备技术领域，尤其涉及一种轻量化的自动扶梯铝合金梯级，还涉及该轻量化自动扶梯铝合金梯级的制造工艺。

背景技术

近几年来，我国扶梯业发展迅猛，人们对扶梯的要求越来越趋向于高可靠、低耗能等方面，减轻扶梯的重量是扶梯降低能耗的主要途径，为了提高扶梯的安全性，对扶梯的研究也越来越倾向于轻量化的研究方向。作为自动扶梯减排降耗的关键技术，铝合金压铸梯级轻量化在自动扶梯创新工程中处于核心地位，它涉及到企业产品的材料应用、结构设计、技术标准、装备系统、工艺水平、检测能力、安全保障、财务收入、市场竞争和环境影响等综合性保证能力的复杂系统工程。纵观我国整个自动扶梯行业的现状，缺乏成熟的可匹配原材料，缺乏现成的应用材料试验标准与完整的材料应用评价体系制约了我国自动扶梯行业的发展脚步。

如中国专利CN105642863A公开了一种在真空状态下制备铝合金梯级踏板的压铸工艺，包括(1)模具改进：在型腔内每条踏板梳齿槽的部位并向型腔顶壁方向加工若干圆形凹槽；(2)模具清理：通过压缩空气高压气流将模具内所有通道的杂质进行彻底清理；(3)浇注系统的设置：在压铸模具外设置三角形分流凸台，三角形分流凸台的前端连通设置横向浇道，横向浇道前端并列设置若干直浇道；(4)抽真空系统：通过真空泵保证压铸过程中始终处于真空状态；(5)铝镁合金材料的选择：按质量分数选取硅10.5％～13.5％，铁和铜小于1％，锰小于0.55％，锌小于0.15％，铝含量在80％～88％；(6)合金熔液：将铝合金高温烧制成温度为630-680℃的熔融态；(7)模具预热：将压铸机的模具预热到150-180℃，保温10-15分钟；(8)浇注、压射：浇注温度为180-210℃，压射比压为950～1000bar，压射冲头的速度3.8～4.8m/s；(9)开模、抽取芯件；(10)表面处理。该发明通过对浇注口的改进进一步提高浇注金属液的均匀度，防止金属液的堆积，阻碍金属液顺利进入型腔进行压铸，使得压铸的效率因此也得到提高，而本发明涉及了对原材料的改进、对压铸工艺的优化以及对压铸模具和压铸工艺参数的改善，对压铸模具的改进仅仅是发明的一小部分，较该发明而言，本发明更具创造性和新颖性。

又如中国专利CN105293267A公开了一种自动扶梯的梯级及其压铸方法，一种自动扶梯的梯级包括支撑构件、踏板组件和转动机构，所述支撑构件包括1对支撑架、支撑板，所述踏板组件包括踏面和踢板，所述转动机构包括梯级主轮和梯级主轴，所述支撑构件和踏板组件一体压铸成型，所述踏面下端设置有压力感应计数调控器，所述压力感应计数调控器与踏面固定连接。这种自动扶梯的梯级的压铸方法是经过熔融、压铸步骤和冷却步骤完成自动扶梯的梯级的制作，所述冷却步骤为：将压铸过的毛坯的厚壁部分和薄壁部分用隔热板分隔开，采用梯度降温的方式对厚壁部分和薄壁部分分别进行冷却。该发明制备而得的铝合金梯级结构牢固但轻薄度不够，踏面和踢面壁厚在3mm左右，且应用的原材料强韧性不足，压铸方法未经系统化，导致压铸成品缺陷较多。

发明内容

为克服现有技术中存在的自动扶梯梯级轻量化水平不足的问题，本发明提供了一种轻量化自动扶梯铝合金梯级及其制造工艺。

一种轻量化自动扶梯铝合金梯级，包括踢踏组件以及连接踢踏组件的支撑构件，所述踢踏组件包括踏面、踢面以及踏面背侧的加强筋，所述踏面位于所述支撑构件的上方，所述踢面位于所述支撑构件的侧面，所述踢踏组件和支撑构件一体压铸成型，其特征在于：所述踏面和踢面的壁厚小于常规值。

在一些实施方式中，所述常规值为2～3mm。

在一些实施方式中，所述一体压铸成型的铝合金梯级整体重量≤10.5kg。

在一些实施方式中，所述加强筋包括多条加强筋，纵横交错成三角形布局；所述加强筋包括中间部分和两端部分，所述中间部分高于两端部分，所述中间部分加粗加高。

在一些实施方式中，包括原材料制备、模拟分析、实验研究和压铸成型四步。

在一些实施方式中，所述原材料制备步骤为：将纯铝在750～800℃下高温熔化，加入Si：7.93～8.92wt％、Cu：1.98～2.11wt％、Mn：0.001～0.02wt％、Mg：0.001～0.02wt％、Zn：0.005～0.23wt％、Zr：0.182～0.62wt％和Sr：0.0346～0.0391wt％或0.0391～0.04wt％，充分搅拌，然后降温至700～750℃进行排气，最后浇铸成型。