奥赛火车站的 Hocquart 自动扶梯

By 李·格雷博士 | 自动扶梯 | May 1,2018

阅读时间:8分钟

奥赛车站的霍夸特自动扶梯-05-2018-图 2
图 1:奥的斯自动扶梯,大约 1902 年
人工智能概述

1908年6月,查尔斯·朱利安(Charles Jullien)记录了巴黎奥赛火车站早期一座引人注目的自动扶梯,他运用详细的图纸和照片分析了爱德华-路易·霍卡尔(Édouard-Louis Hocquart)设计的这套系统。该系统之所以被选中,而非杰西·雷诺(Jesse Reno)和奥的斯(Otis)的设计,是因为其水平踏板、空间布局合理、成本低廉且为法国制造。霍卡尔设计的模块化踏板组装在垂直钢管上,并用水泥与碳化硅踏板粘合,由凸轮引导,在上层平台向上倾斜。一条加勒链驱动前轴,而精巧的移动扶手则由钢带、木材和软木制成。这台自动扶梯由一台15马力的电机驱动,运行速度为每分钟20至22米,使列车到达的吞吐量几乎翻了一番,但其厚重的水泥结构也引发了人们对早期设计逻辑的质疑。

早期引人注目的自动扶梯的许多细节都被发现了。

1908 年 1900 月的法国交通工程杂志 Revue Générale des Chemins de Fer et des Tramways 上有一篇关于最近安装在 Gare d'Orsay 的自动扶梯的插图文章,Gare d'Orléans 是由 Compagnie d'Orléans 建造的火车站/酒店,是法国的私营铁路公司。 火车站于 1863 年中期开放,为前来巴黎参加当年世界博览会的人群提供服务。 这篇文章的作者 Charles Jullien (1952-10) 是 Compagnie d'Orléans 的首席运输工程师,他详细介绍了新自动扶梯的建造过程。 这份说明,再加上文章的大量插图(XNUMX 幅单个组件图、一张横剖面图、一张纵剖面图、一张平面图和两张照片),可以对早期的自动扶梯进行异常彻底的调查。

1907 年末,Compagnie d'Orléans 决定用自动扶梯取代到达乘客使用的主要楼梯。 这一决定是基于缓解多列火车到达车站时发生的拥堵。 有趣的是,该公司显然只安装了一台专供到达乘客使用的自动扶梯。 该公司评估了三种不同的系统:Jesse Reno 的倾斜电梯、Otis 的自动扶梯(Compagnie d'Orléans 将其设计归功于 Charles D. Seeberger)和法国工程师 Édouard-Louis Hocquart 设计的系统。 Reno 的设计被拒绝了,因为该公司认为乘客应该在具有“绝对水平面”的台阶上行驶。 该公司将水平台阶视为对携带行李的旅客的一种帮助,因为他们可以在骑行时将行李放在台阶上。

奥的斯的自动扶梯也被拒绝了。 在 1900 年代初期,该系统通常在自动扶梯的顶部和底部采用长水平的自动人行道特征(图 1)。 由于 Compagnie d'Orléans 正在更换现有楼梯,他们确定没有足够的空间容纳 Otis 机器。 它也是最贵的。 Hocquart 的系统满足了公司的需求,它是在法国设计和制造的,这无疑激发了公司的民族自豪感。

Jullien 似乎直接参与了自动扶梯的安装。 而且,尽管他的文章随附的详细图纸的来源未知,但它们的详细尺寸给人以工作图纸或施工文件的外观。 Jullien 对系统的描述从台阶开始,遵循既定的范例,即采用与楼梯顶部和底部的梳状板相啮合的防滑踏板。 然而,实际的台阶设计及其制造是独一无二的。 Hocquart 使用模块化系统,使他能够轻松构建几乎任何尺寸的台阶。 主要部件是一个相对较轻、细长的阶梯状单元,分为两半:下部(28 毫米厚)包括用于轮轴的孔,而上部(20 毫米厚)构成了轮轴的一部分。胎面(图 2)。 该部分包括一个浅的“燕尾槽”,旨在固定胎面材料。

典型台阶的构造包括将两个 65 毫米直径的钢管垂直放入框架中,使其位置与台阶组件中的开口相匹配。 管子的高度等于所需的楼梯宽度。 给定楼梯宽度所需的阶梯组件数量被螺纹连接到垂直管上。 这个简单的过程因 Hocquart 的设计而变得复杂,它需要每个台阶组件的底部之间有 2 毫米的间隔。 底部的这种分离在台阶踏板的水平上产生了 10 毫米宽的“凹槽”。 支撑垂直管的框架促进了这种所需的分离。 框架的设计还使管子在阶梯组件的孔中居中,每根钢管周围有 4 毫米的间隙。 当每个部分都拧到垂直管上时,“箔环”放置在组件之间的 2 毫米间隙中。 这一步是必要的,因为一旦所有组件都组装好,支撑管周围的这些间隙就会被水泥填充(图 3)。 根据 Hocquart 的说法,水泥提供了“各种元素之间非常好的粘合力”。

水泥硬化后,台阶上装有导向板。 这些具有两个直径为 55 毫米的法兰衬套,旨在紧密地安装到阶梯支撑管中。 衬套的尺寸可以支撑承载阶梯滚轮的 34 毫米直径轴。 导向板还具有确保“沿着组装到横梁的两个支架引导台阶”的杆(图 4)。 最后一步是用水泥和金刚砂的混合物填充燕尾槽,硬化材料在凹槽上方延伸约 2 毫米。 金刚砂(碳和刚玉,也称为碳化硅)由 Edward G. Acheson 于 1891 年配制而成,最初打算用作工业磨料。 到 20 世纪初,由于其耐用性,它还被用于火车站等人流量大的区域的踏板。 Gare d'Orsay 自动扶梯梯级采用 50 段,完成的梯级长 1.5 m。

每一步都有成对的前后滚轮。 前轴或驱动轴超出滚子并连接到驱动链(图 5)。 Hocquart 使用 Galle 链来驱动他的系统。 由法国艺术家 André Galle(1761-1841)于 1829 年发明,它通常被描述为最简单的钢链环类型之一,其中板直接在销凸耳上旋转。 由此产生的链条具有非常小的承载面积,现代标准建议运行速度不超过 18 mpm。 楼梯的顶部和底部有位于自动扶梯两侧的凸轮,用于引导楼梯的行程(图 6 和 7)。 虽然 Hocquart 通常安装他的系统,使踏板以水平位置离开上部平台,但 Compagnie d'Orléans 要求进行设计修改。 上凸轮经过修改,使台阶在穿过梳状板时向上倾斜或倾斜。 这是为了帮助旅客离开楼梯并在平台上“自动存放”他们(图 8)。 下梳板也很独特。 它类似于一个浅(85 毫米高)的台阶,用来指示乘客在进入自动扶梯时应该将脚放在哪里(图 6)。

Jullien 描述的系统的最后一个方面是移动扶手(图 9)。 扶手的复杂设计遵循阶梯组件中建立的模式。 驱动部分由两个钢带组成,由柔性木条隔开。 带子上装有小钢板,以 250 毫米的间隔放置,为青铜导向夹板提供轴承,这些夹板铆接在钢板上。 一块帆布覆盖物粘在移动的乐队组件上,以“确保其团结”。 该组件承载的圆形扶手由凝聚软木制成,制成 1 米长的部分,通过第二个胶合帆布覆盖物连接到旅行带。 在软木上每 5 厘米进行一次横向浅垂直切口,并用胶粘在平坦表面上的天鹅绒覆盖物完成软木,并轻敲(脱胶)到垂直切口中。 青铜导向夹板在木制滑道中移动,动力通过安装在自动扶梯顶部的齿轮传递到扶手,并由连接到驱动轴的链条驱动。

文章中的横向和纵向截面、平面图和照片提供了奥赛火车站自动扶梯的有效视觉摘要(图 10-13)。 文章的结论中提供了一个操作摘要,重点是系统的效率。 自动扶梯由一个 15 马力的并联绕组电机提供动力,该电机通过齿轮连接到传动轴。 最大运行速度为 30 mpm; 然而,典型的运行速度范围从 20 到 22 mpm。 完成后,Compagnie d'Orléans 报告说,自动扶梯改善了从到达平台到主站的乘客流量。 使用安装前收集的数据,该公司报告了以下比较:在 244 分钟的时间里,看到 32 列火车到达,8,072 名乘客(每分钟 33 人)爬上了原来 1.8 米宽的固定楼梯。 在 202 分钟的时间里,看到 50 列火车到达,11,072 名旅客(每分钟 59 人)被 1.5 米宽的自动扶梯向上运送。

Charles Jullien 1908 年对 Hocquart 自动扶梯的描述揭示了与开发新交通系统相关的挑战,以及这些早期设计的独特之处。 使用水泥将台阶部件“粘合”成一个有凝聚力的整体,以及用于胎面的水泥和金刚砂混合物,除了增加台阶的重量外,还引发了对系统构造逻辑的质疑。 尽管如此,整体解决方案的复杂性有效地反映了内在的复杂性,在未经训练的眼睛看来,这似乎是一种简单、轻松且几乎神奇的连续台阶运动,可以帮助疲倦(或不耐烦)的旅行者在旅途中提供帮助。

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