CN100540442C - 用于在竖井横截面内的驱动装置空间的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在竖井横截面内的驱动装置空间的驱动系统，它包括一结构长度短于直径的驱动电动机(2)、一相对于驱动电动机(2)直径较小的具有经由一对应轮(4)双倍钢绳缠绕的驱动轮(3)和一至少2∶1的轿厢(8)的钢绳悬挂，其中驱动装置与对应轮(4)和绳端固定件(13、19)或/和其他的导向滑轮(21)一起在轿厢侧和配重侧安装在一共同的框座(1)上，该框座(1)通过中间连接弹性垫板且无需任何的固定地或者无须中间连接弹性垫板且无需任何的固定地安装在驱动装置空间内的竖井顶板(6)上，并且驱动轮(3)和对应轮(4)以这样的间距相互设置，使得用于轿厢(8)的钢绳段(11、12)到用于配重(14)的钢绳段(17、18)的中心距离与由系统决定的从轿厢(8)到配重(14)的中心距一致。

Description

用于在竖井横截面内的驱动装置空间的驱动系统

技术领域

本发明涉及一种用于狭窄的驱动装置空间的驱动系统，其包括一窄构造的驱动电动机、一直径较小的具有经由一对应轮双倍钢绳缠绕的驱动轮和一至少2∶1的钢绳悬挂。

背景技术

已知具有双倍钢绳缠绕的驱动轮驱动装置，其中驱动电动机与驱动轮和对应轮一起安装于一共同的驱动装置空间内或分开的空间内。以下不仅无减速齿轮的驱动电动机而且带减速齿轮的电机均被理解为驱动电动机。

作为驱动轮的轴承与对应轮的轴承之间的支承结构，钢结构是一种可能性，例如按照EP 0 100 072 A2所述。在很大的驱动装置中该支承结构也可以是一位于驱动轮与对应轮之间的竖井顶板，如例如在DE24 41 992 A1中所述。

在使用很小的驱动装置空间时，例如当驱动装置空间在垂直视图(俯视图)中相当于竖井横截面或竖井的至少两个壁垂直地在驱动装置空间中延伸时，在上述引用的具有传统的长构造的驱动电动机的驱动装置中存在相当大的空间问题，所述驱动电动机的结构长度大于其直径。

在这方面提供一种窄构造方式的驱动装置，其轴向长度短于其直径(US 5 018 603)。由于其窄的构造方式通过位于轿厢后面的配重能够最好地利用在轿厢重量和配重连同电梯的系统间距之间的空间。按照所述的US 5 018 603驱动轮搭接驱动电动机构件，因此传动装置变成极扁平的。不过这由驱动轮的直径承担。驱动轮的直径大于驱动电动机的直径。但由于转矩正比于一驱动轮的直径的平方增大，该构造方式要求很大功率的驱动电动机，尤其是所述的驱动电动机是无减速器的并且以轿厢的1∶1悬挂运行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于狭窄的驱动装置空间的便于安装的耐用的驱动系统，其中还特别重视驱动装置和轿厢的简单的价廉的和良好的可接近的安装。

按照本发明该目的通过以下的特征来达到。有利的进一步构成说明于以下的描述中。

按本发明的用于在竖井横截面内的驱动装置空间的驱动系统，它包括一结构长度短于直径的驱动电动机、一相对于驱动电动机直径较小的具有经由一对应轮双倍钢绳缠绕的驱动轮和一至少2∶1的轿厢的钢绳悬挂，其中驱动装置与对应轮和绳端固定件或/和其他的导向滑轮一起在轿厢侧和配重侧安装在一共同的框座上，该框座通过中间连接弹性垫板且无需任何的固定地或者无须中间连接弹性垫板且无需任何的固定地安装在驱动装置空间内的竖井顶板上，并且驱动轮和对应轮以这样的间距相互设置，使得用于轿厢的钢绳段到用于配重的钢绳段的中心距离与由系统决定的从轿厢到配重的中心距一致。

一窄构造的驱动电动机结合于一直径较小的驱动轮-总是相对驱动电动机的直径而言-和一用于驱动轮的双倍钢绳缠绕的对应轮提供一种可能性，即可以实现一总体上很小的低能耗的驱动装置和钢绳的较轻的载荷。特别对于大的升降高度和大的升降速度，驱动轮的双倍钢绳缠绕和与其相关的提高的驱动能力带来大的优点。其中可以为了驱动轮中的“半圆的”凹槽而放弃其他的通常的具有“根切”或“楔形截面”的凹槽，这对钢绳和驱动轮本身的使用寿命产生很有利的影响。此外一具有双倍缠绕的绳索传动可以无困难地适应于轿厢与配重之间的任何要求的系统间距。

由于轿厢与配重的至少2∶1的悬挂，除设置一用于驱动轮的双倍缠绕的对应轮以外，一种用于驱动装置在机器占用空间内节省空间地设置的特别小的构造方式是可能的。虽然在驱动轮的凹槽中没有根切或凹槽的楔形截面在小的驱动轮直径时也达到高的驱动力。相对于驱动电动机直径较小直径的驱动轮的设置能够特别在2∶1、3∶1或4∶1的悬挂时对相同的净载重采用较细的钢绳。较细的钢绳的应用又对驱动轮的轴向长度产生这样的影响，即虽然由于双倍的缠绕而要双倍数目的凹槽但仍可保持较小的驱动轮的长度并从而保持整个驱动装置的较小的结构长度。在使用4根或更多的细钢绳时另外还这样增大钢绳的使用寿命，即在一钢绳比其他的钢绳具有较大的伸长时则其他的钢绳只必须一起承担总力的一相对小的分量。同样提高驱动轮、对应轮和导向滑轮的使用寿命，因为净载重分配到多个钢绳并从而多个凹槽上。

在本发明的其他的实施形式中，在轿厢的至少一个2∶1悬挂中所需要的钢绳末端固定装置和/或其他的导向滑轮连同驱动装置一起设置在一共同的框座上。驱动装置(包括窄构造的带减速器或无减速器的驱动电动机、一接线盒、一制动装置和驱动轮)、对应轮、框座、固定件和/或其他的导向滑轮共同构成一系统单元。框座本身设有各个支脚或特别的减振支座。该本发明的系统单元因此除钢绳以外包括全部的机械技术的装备。通过简单的安置就可实现安装而不要任何的用于框座在驱动装置空间内的固定装置。这是可能的，因为在系统单元中无需附加的调整工作，全部水平作用的静力和动力的总和几乎为零并从而并不发生系统单元在其安装表面上的位移。

因此可以按特别简单的方式安装系统单元。利用一起重装置将系统单元装入机器占用空间内而没有其他的固定工作。机械框架稳定地不倾斜不移动地支承在其优选的橡胶垫板上。只还需要将相应穿进的钢绳的各末端固定于在机械框架上预定的固定点上。这通常通过应用橡胶加载的或弹簧加载的拉杆(Zugstange)来实现，钢绳耳环处在其各端部，可选择地在3∶1的悬挂中经由附加的已支承在框座中的导向滑轮引导钢绳。

通过系统单元的总体较窄的构造方式，对于具有位于轿厢后面的配重的电梯，能够最好地利用轿厢重量和配重的系统间距之间的空间，其中除系统单元的实际的安装外能够实现按规范要求的围绕机械的旁通道。在3个侧面无困难地确保这样的旁通道。因此对于驱动装置空间不需要大于由电梯竖井预先规定的底面。

在本发明的一实施形式中，配重不在轿厢的后壁与竖井的后壁之间，而在轿厢与竖井的侧壁之间导引。相应地轿厢的导向滑轮和配重的导向滑轮旋转90°。由此如果竖井和轿厢中的门在两侧，则一两侧的进口和在必要时一通过轿厢的通道是可能的。

在本发明的一实施形式中，为了更好的运送将框座分成包括驱动装置和对应轮的部分和包括绳端固定件和/或其他的导向滑轮的部分。借此在有困难的施工条件下便于安装工作。

按照本发明的另一变型，为了提高许可的静载荷并从而提高成套的电梯的总重量，驱动装置在驱动轮旁边配备一外支座(Aussenlager)。

此外按照一有利的实施形式在各钢绳连接之间或/和在其他的各导向滑轮之间的自由空间可用于安装电动机控制装置和任选用于电梯的控制装置。电动机控制装置在本发明的一进一步构成中因此可以成为一系统单元的部件并将其同样在设备侧安装和装设。

在本发明的另一实施形式各钢绳段向轿厢和向配重的方向倾斜于垂直线延伸，而且使其在总和上不仅对轿厢而且对配重又产生垂直的合成总力。

附图说明

将借助一个实施例更详细地说明本发明。在各附图中：

图1关于在轿厢后壁与竖井后壁之间的一配重导向的系统双倍的缠绕和2∶1悬挂的系统单元的前视图；

图2同一系统单元的侧视图；

图3从顶部朝驱动装置空间看的同一系统单元；

图4从顶部朝轿厢和配重看的同一系统单元；

图5关于在侧面在轿厢旁运行的配重的系统单元的侧视图；

图6按图5的从顶部朝轿厢和配重看的系统单元；

图7关于后面的配重导向包括双倍的缠绕和3∶1悬挂的系统单元的侧视图；以及

图8关于后面的配重导向包括双倍的缠绕和4∶1悬挂的系统单元的侧视图。

具体实施方式

图1中示意示出一包括双倍的缠绕和2∶1悬挂的系统单元的正视图。在框座1上安装一驱动电动机2，其驱动一与驱动电动机2的转子形锁合连接的驱动轮3。该驱动轮具有一比驱动电动机更小的直径。驱动电动机或是无减速器的或其容纳一减速器，例如一行星齿轮减速器。在框座1上还安装一对应轮4，以便以一般圆钢绳5双倍缠绕驱动轮3。按图1驱动轮3和对应轮4垂直错位设置，而且对应轮4在驱动轮3或驱动电动机2的下方支承在框座1上。但也可选择驱动轮3和对应轮4的基本上水平的布置。驱动轮3和对应轮4的水平轴距，亦即轿厢和配重的钢绳5的中心距离，按照驱动轮3和对应轮4的直径以及由轿厢重量和配重的系统间距选择。因此除对应轮4以外不需要导向轮。将框座1连同在车间已安装在框座1上的驱动装置(驱动电动机2、驱动轮3、制动装置、接线盒和其他的附件)以及在车间已安装的对应轮4用一起重装置安装到电梯竖井的竖井顶板6上，图1中部分地示出电梯竖井的后壁7。在竖井顶板6中设有各个用于钢绳5的向和从轿厢8引导的钢绳段11、12以及向和从配重14引导的钢绳段17、18的通口。

轿厢8近似对称地嵌入一轿厢框架9中。一“对称的悬挂”的对称性基本上取决于无载荷的轿厢的重心。该重心可以例如因所采用的轿厢门的重量而变化。

在轿厢框架9的上部支承一用于至少2∶1的悬挂的轿厢的导向滑轮10(“上导轮”)。嵌入配重框架15中的配重14在轿厢8的后壁和竖井壁7之间运行。在配重框架15的上部支承一配重的导向滑轮16。钢绳段11、12到钢绳段17、18的中心距离形成轿厢8和配重14的系统间距。

钢绳5以其一端(钢绳段12)以通常的方式固定在一框座1上的轿厢侧的绳端固定件13上。为此在框座1上在车间已完成所有必需的准备。钢绳5从钢绳段12起绕过轿厢的导向滑轮10，又作为钢绳段11向上延伸，经由驱动轮3向对应轮4引导，绕过对应轮4并返回驱动轮3而且第二次绕过驱动轮3，重新向对应轮4引导并从该对应轮开始作为钢绳段17向配重的导向滑轮16延伸，绕过配重的导向滑轮16并最后又向在配重14一侧的在框座1上的绳端固定件19引导。因此在框座1上钢绳5的两端固定在车间预定的各绳端固定件上。因此省去了在竖井本身中全部的固定工作和调整工作并且不必设计用于支承轿厢、配重和钢绳的载荷的机器占用空间的顶板。由该正视图可看出，在框座1的左边，沿垂直线朝轿厢8看存在足够的空间用于维护人员的三侧的旁通路，而机器占用空间不必在该侧上延长超出竖井。

图2中示意示出按图1的同一系统单元的侧视图。各相同的构件以相同的附图标记标注，在以下各图中也是如此。

示出了带有窄的驱动电动机2的框座1、用于双倍缠绕的相对较窄的驱动轮和对应轮4。此外按照本发明的一实施形式并按照空间情况框座1直接邻近于驱动电动机2设有一电动机控制装置20和/或一电梯的控制装置，例如同样一逆变器(Umrichter)。在框座1可看出轿厢侧的绳端固定件13。在该绳端固定件13上固定的钢绳段12通过一在竖井顶板6中的通口导向在轿厢8的轿厢框架9上支承的轿厢的导向滑轮10，绕过该轿厢的导向滑轮10并作为钢绳段11继续向驱动装置的驱动轮3引导，其他的钢绳延伸是对图1的详细描述。

由该侧视图可看出，朝轿厢8或轿厢框架9的垂直线看，在框座1的右边和左边尽管有附加的电动机控制装置20和/或电梯的控制装置仍存在用于三侧的旁通路的足够的空间，而机器占用空间不必在该侧向外延长超出竖井。

图3示意示出从顶部看机器占用空间的同一系统单元，由其还可更清楚地看出框座1的不大的面积需要量，其支承包括形锁合连接的驱动轮3的驱动电动机2、直接在框座1中支承的对应轮4、钢绳5的钢绳段11、17的绳端固定件13、19和电动机控制装置20和/或电梯的控制装置作为系统单元。

与此相比，图4对同一驱动装置布置示意示出从在未示出的竖井壁之内的从顶部看轿厢8和配重14的视图。在轿厢框架9的顶面可看出在那里支承的带有向轿厢8和离开轿厢8的钢绳段11、12的轿厢的导向滑轮10，而在配重框架15的顶面可看出在那里支承的带有向配重14和离开配重14的钢绳段17、18的配重的导向滑轮16。用X标记轿厢的导向滑轮10和配重的导向滑轮16沿轴向方向错位的距离。该错位取决于空载的轿厢8的重心和配重14在竖井内的布置。轿厢8和配重14在重心或接近其重心悬挂并且绳段11、12、17、18在车间设立的轿厢8和配重14的系统间距内几乎垂直地或分别以相同反面的角度倾斜地延伸并由此得到一垂直的合力。借此有可能无任何用于其固定的措施地在驱动装置空间内将框座1安装在竖井顶板6上。此外没有或只有极小的力矩作用到未示出的轿厢框架9和配重框架15的导轨上，因此同时降低运行时的摩擦损失。

此外沿双倍钢绳缠绕的驱动轮3和对应轮的运行方向还设置二分之一钢绳直径的图中未标记的错位。轿厢进口是单侧的(在前面)。

图5和图6中大大简化地示出了本发明的系统单元，其设置用于配重在轿厢的一侧壁与竖井的一侧壁之间的悬挂。竖井壁本身未示出。明显的是，轿厢8和轿厢框架9的位置与图1和图4相比旋转90°，以便可以从两对置的侧面进入轿厢(图6中从右边和从左边)。这允许例如装卸货物。图6示出俯视图。如果在竖井和轿厢中在两侧有门，一通道(图6中从右向左或反之)是可能的。在建筑物中也考虑这样的设置，其允许分层地例如只轮流地进入竖井。

相应地相对于轿厢8支承轿厢的导向滑轮10并且旋转/错位地设置配重的导向滑轮16和配重14。

当然轿厢和配重也可以以任意的偶数的比例相互悬挂。

在按图7的轿厢和配重的3∶1的悬挂中钢绳5的钢绳段12不是固定在框座1的绳端固定件上，而是钢绳段12首先经由另一导向滑轮21引导，该导向滑轮支承在框座1上，并且在其转向以后才固定在轿厢框架9上的绳端固定件22上。相应地，配重导向滑轮的钢绳段首先经由一同样在框座1上支承的导向滑轮延伸并且在其转向以后才固定在配重框架15上的绳端固定件上。各附加的导向滑轮21的轴线/轴优选位于一直线上并且各导向滑轮21本身相互间距平行地位于驱动电动机-驱动轮单元2、3和对应轮4的后面的空间内。在两导向滑轮21之间或同样在其后面或上面仍有足够的空间用以安装电动机控制装置和/或电梯的控制装置。因此对于具有驱动装置的三侧的可接近性的驱动装置空间不需要比对于电梯竖井本身更大的平面设计。

全部的绳端固定件和在框座1上支承的导向滑轮在车间已按照设计的电梯的系统间距或钢绳中心距设定，因此在3∶1的悬挂中也省去了为安装系统单元的全部的调整工作。在这里也无需任何其他的固定地实现全套装备的框座1在竖井顶板6上的安装。钢绳合力沿垂直方向作用，因此框座1不会侧向偏移。

此外按图8也可以按简单的方式实现4∶1的悬挂。向电梯间方向的钢绳段12的绳端固定件13和向配重方向的钢绳段的固定点19均设置在框座1上，如这由图1至3显而易见的。来自框座1上的绳端固定件13的轿厢侧的钢绳段12同样经由一在上部的轿厢框架9上支承的第一导向滑轮10引导。但另外钢绳5作为钢绳段11经由一在框座1上支承的导向滑轮21转向并且在钢绳5双倍地缠绕过驱动轮3和对应轮4之前，再次经由一在上部的轿厢框架上支承的第二导向滑轮10转向。在配重侧以相同的方式实现钢绳的引导。

在框座1上的两导向滑轮21之间或在其后面或上面又仍有足够的用于优选在车间安装电动机控制装置20和/或电梯控制装置的空间。虽然确保按照规范要求的在3面围绕机器的旁通路，驱动装置空间仍不需要比竖井横截面给出的更大的面积。

对于各绳端在框座1的绳端固定和在框座1、轿厢框架9和配重框架上支承的各导向滑轮也在车间已按照设计的电梯的系统间距或钢绳中心距设定，因此在4∶1的悬挂中也省去了为安装系统单元的全部的调整工作。在这里也无需任何其他的固定装置实现全套装备的框架1在竖井顶板6上的安装。全部的钢绳力按照合成的钢绳导向沿垂直方向作用，因此框座1不会侧向偏移。如也在其他的悬挂情况中那样没有或可忽略的小的力矩施加到轿厢框架9的导轨和配重框架的导轨上并且将运行时产生的摩擦力减至最小。

但如果重要的是要将驱动机器的最大转矩降到配重质量的载荷或由于减小的用于配重的行程要在竖井顶板中提供一自由空间，则也有可能为配重选择比为轿厢更大的传动比。

在所有的实施方式中，为了更好的运送和更好的安装，系统单元可以是分开的。有利地通过框座1分成包括驱动装置2、3和对应轮4的部分和一包括绳端固定件13、19或/和在必要时其他的导向滑轮的部分。系统单元的两部分可以由它们的各框座逐个并排地或组合地安装在竖井顶板6上而无任何其他的固定。

此外为了提高允许的静载荷并从而提高全套的电梯的总质量，驱动装置2、3在驱动轮3旁边配备一未示出的外支座。

此外按照一特别有利的进一步构成在绳端固定件13、19之间或/和其他的各导向滑轮之间的自由空间可用于安装电动机控制装置20和任选用于电梯的控制装置。

3∶1或4∶1的悬挂同样可以用于具有侧面导向的配重的布置。

对于从约30m起的提升高度，超过2m/s的运行速度和达3200kg的净载重，在一例如采取2∶1悬挂轿厢时绳索传动的尺寸可以确定如下：

-驱动轮、对应轮和导向滑轮的直径：320mm-500mm；

-圆钢绳的直径：8mm至12mm；

-圆钢绳的数目：4至6根。

附图标记清单

1   框座

2   驱动电动机

3   驱动轮

4   对应轮

5   钢绳

6   竖井顶板

7   竖井壁

8   轿厢

9   轿厢框架

10  轿厢的导向滑轮

11  向轿厢的钢绳段

12  从轿厢向框架的钢绳段

13  在轿厢侧的绳端固定件

14  配重

15  配重框架

16  配重的导向滑轮

17  向配重的钢绳段

18  从配重向框架的钢绳段

19  在配重侧的绳端固定件

20  电动机控制装置和/或电梯的控制装置

21  框座1上的导向滑轮

Claims (9)

1.一种用于在竖井横截面内的驱动装置空间的驱动系统，它包括一结构长度短于直径的驱动电动机(2)、一相对于驱动电动机(2)直径较小的具有经由一对应轮(4)双倍钢绳缠绕的驱动轮(3)和一至少2∶1的轿厢(8)的钢绳悬挂，其中驱动装置与对应轮(4)和绳端固定件(13、19)或/和其他的导向滑轮(21)一起在轿厢侧和配重侧安装在一共同的框座(1)上，该框座(1)通过中间连接弹性垫板且无需任何的固定地或者无须中间连接弹性垫板且无需任何的固定地安装在驱动装置空间内的竖井顶板(6)上，并且驱动轮(3)和对应轮(4)以这样的间距相互设置，使得用于轿厢(8)的钢绳段(11、12)到用于配重(14)的钢绳段(17、18)的中心距离与由系统决定的从轿厢(8)到配重(14)的中心距一致。

2.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，设有一3∶1或4∶1的钢绳悬挂。

3.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，框座(1)被分成包括驱动装置和对应轮(4)的部分和包括绳端固定件(13、19)或/和其他的导向滑轮(21)的部分。

4.按照权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，各框座部分逐个并排地或组合地安装在竖井顶板(6)上而无任何的固定。

5.按照权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，用于轿厢(8)的钢绳段(11、12)和用于配重(14)的钢绳段(17、18)倾斜于垂线延伸，但在总和上对轿厢(8)和/或对配重(14)又分别产生一垂直的合成总力。

6.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，驱动装置在驱动轮(3)旁边配备一外支座。

7.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，在各绳端固定件(13、19)之间或/和其他的各导向滑轮(21)之间的自由空间内，在设备侧安装一电动机控制装置(20)和/或一电梯的控制装置。

8.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，轿厢的导向滑轮(10)与配重的导向滑轮(16)沿轴向方向错位一个距离(X)。

9.按照权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，配重(14)在竖井后壁与轿厢后壁之间或在一竖井侧壁与一轿厢侧壁之间导引。

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