CN103130069A - 一种多轿厢链式循环电梯-楼梯复合垂直交通系统 - Google Patents

Abstract

用于高层建筑大客流量垂直交通的多轿厢循环电梯-楼梯复合系统，其中多轿厢循环电梯是在电梯井中设置两个平行的由套筒式链条组成的驱动矩形，其长边与水平面垂直，短边与水平面平行，并用四个链轮固定驱动矩形的四个顶点，四个链轮至少有一个为驱动链轮，其动力控制系统控制驱动矩形中的链条同步运行。轿厢顶部设有支撑横杠，横杠的两端分别装入两个驱动矩形中位置相同的链条套筒中，轿厢随两个驱动矩形同步运动而运动。该多轿厢电梯经过间隔数N(通常情况下，N=3,-9)个楼层设立一个层站。对于不设立层站的楼层，乘客离开电梯后，可步行上下1-4层楼，前往目的地（房间）。

Description

一种多轿厢链式循环电梯-楼梯复合垂直交通系统

技术领域

本发明涉及一种高层建筑的垂直交通工具。

背景技术

随着城市化水准的提高与建筑技术的发展，高层建筑与电梯在世界各地快速普及。电梯技术发展至今，传统电梯技术已经比较完善。电梯无论是在四大空间（机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分还是在八大系统（曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统）都具有成熟的规范与标准，这些似乎为的体积数的进一步发展奠定了不错的基础。

通常情况下，每个电梯井仅仅安装一部电梯。随着楼层的增高，普通电梯的单位建筑面积垂直交通效率逐步减低，并且使高层建筑的居民或用户用于垂直交通的时间被延长，显得不方便。

在成熟的电梯技术基础上，多年来人们在多轿厢电梯方面进行长期的探索，提出了多份专利申请，例如zl200710137147提出了《多轿厢电梯》，近年来有更多的专利申请提出了多轿厢电梯的方案，这些专利包括zl200920225007与zl2009 2022 50078等。近年来，还有人还将多轿厢电梯做出了3代分类：第1代循环式多轿厢电梯系统“是将多台轿厢安装于巨型链条上，循环运转，由此原理派生出来的其他多种运行方式。这种系统非常笨拙，一停全停，一动全动。”第2代循环式多轿厢电梯系统“是将多台轿厢用多条缆绳两台一组串联置于垂直循环井道内运行，它克服了第1代系统的一些缺点。在这种系统中，虽然轿厢之间有一定间隔，但轿厢之间相互无法超越，遇到较大客流量时会造成井道内的拥堵。”  第3代循环式多轿厢电梯系统“与公共交通运输系统相比，从起点上乘客（几分钟后第2辆汽车发出，几分钟后第2台轿厢开始搭载乘客），途中各站上下乘客，至终点下完乘客后返回循环运行有些类似，但又不尽相同。循环式电梯系统会在几个高峰时段将大量人员从1层或出发层输送至各楼层，或从各楼层收集人员运送至1层或到达层”。

尽管人们为开发多轿厢电梯做出了广泛的努力，然而，人们在提高高层建筑的垂直交通效率方面的进展并不尽如人意。虽然做出了复杂的分类，但是事实上没有任何种类的多轿厢电梯投入了商业运行，所以这种分类没有实际意义。进行多轿厢分类的人们推崇个轿厢可以做相对独立运行的多轿厢电梯。这种能够做独立运行的多轿厢电梯在很大程度上依赖于直线电机驱动技术，然而，直线电机不但技术不够成熟，缺少大规模商业应用的范例，而且价格高，可靠性低，能否在电梯行业中使用的问题还远没有答案。所以，提出与完善具有实用意义与商业价值的多轿厢电梯仍然是一个有价值的课题，无论它是用绞索还是用直线电机驱动的。

本发明在已经具有的电梯技术基础上，提出一种可以具有实际工程意义的多轿厢电梯设计。

发明内容

多轿厢链式循环电梯主要包括驱动矩形11与12，混凝土支撑结构2，轿厢3与层站4以及楼梯5以及楼层6等部分组成。

在混凝土支撑结构2（包括21与22）上设置两个平行并且对齐的的由套筒式链条111组成的驱动矩形11与12，驱动矩形的长边11A和12A与水平面垂直，短边11B和12B与水平面平行。驱动矩形11（或12）用四个安装在混凝土支架2底部21与顶部22的四个链轮112固定驱动矩形11与12的四个顶点，其中至少有一个为包括有动力的113驱动链轮。两个驱动矩形11与12夹持空间为轿厢3循环运行的通道，驱动链轮的电器与机械均在两个驱动矩形夹持的空间以外。动力113机构应包括电动机，减速（或变速）机构，以及测量与控制装置。上述驱动矩形11与12也可以称为驱动平面，或者驱动四边形。但考虑到邻边垂直，对边平行的特点，似称为驱动矩形最为恰当。

驱动链轮112的动力控制系统控制两个驱动矩形11与12中的链条111同步运行。轿厢3顶部设有支撑横杠31，横杠31的两端311核312分别装入两个驱动矩形中位置相同的链条111的套筒中，横杠31通过吊座321、322与轿厢3连接，横杠31可以在吊座32（321,322）中转动。轿厢3随两个驱动矩形11与12同步运动而运动。由于横杠31安装在链条111的套筒中，可以方便地通过链轮112而不发生冲突。

驱动链轮112的安装高度位置根据相邻轿厢间链条长度与驱动矩形11水平边的长度之差决定。简单而言，顶部链轮与顶部层站之间的高度差为相邻轿厢间链条长度与驱动矩形水平边的长度的50%。

驱动矩形中的垂直边11A,12A上驱动力与轿厢3的重力平行，所在垂直边，链条111的拉力既可以为轿厢3运动提供动力，也可以作为轿厢3的重力支撑。然而在驱动矩形的水平边11B与12B上，轿厢3的重力与水平边11B与12B垂直，链条111的拉力不能作为轿厢3的重力支撑。所以在驱动矩形的短边11B与12B设有固定在混凝土支撑结构2上的水平轨道21与22，当轿厢3在驱动矩形11与12驱动下处于水平运行时，轨道21与22通过轿厢横杠31上的滚轮33支撑轿厢3的重力。

在目前的单轿厢电梯中，通常为每一层楼都设立层站，电梯可以在每一层都停靠。对多轿厢电梯，如果每一层都可以停靠，即每层都设立层站，电梯运行速度将受到了很大影响，从而使多轿厢电梯失去流量大，速度快优势。为保持多轿厢的基本优势，多轿厢电梯应当间隔数个楼层设立一个层站。例如每隔3个楼层设立一个层站4，对于么有设立层站的楼层6，乘客可以通过楼梯5到达目的地楼层6前往目的地。

目前建筑惯例，五层楼建筑一般不设电梯。那么，多轿厢电梯层站的最大间距可以达到9层到10层（上4层与下4层，或者上4层与下5层），在留有余地情况下，我们为多轿厢电梯层站的间距设置在3-7个楼层高度，典型间距为3个楼层高度。

楼梯除了作为辅助垂直交通以外，还可作为消防应急通道。不设层站的楼层可以不设水平交通通道，这样可以使建筑面积发挥更高使用价值。

显而易见，驱动矩形11与12中的每节链条111的长度为楼层高度的整分数长度值。

此外，轿厢3双侧设有移动门，当轿厢位于上升侧时，一侧的移动门打开，而当轿厢位于下降侧时，另一侧的移动门打开。

图1为固定间距多轿厢链式循环电梯停靠层站示意图；

图2为固定间距多轿厢链式循环电梯在链轮作用下运行示意图，其中一个轿厢31a在链条的作用下做水平移动，此时轿厢的重力由轨道支撑，水平运动则由链条111驱动；

图3为图2中G局部放大示意图，其中可以比较傲清楚地显示滚轮33与轨道21的位置关系。

如图1所示，固定间距多轿厢链式循环电梯安装在楼层高高度均为4米，3层高度为12米的高层建筑中。驱动矩形中的链条节距为20厘米，则每个楼层高度上需要60节链条。位于驱动矩形左侧的轿厢左侧开门，位于驱动矩形右侧的轿厢右侧开门。由于3层楼才有一个层站，所以，对于不具备层站的乘客，需要上一层楼或下一层楼，以前往目的地。

固定间距多轿厢链式循环电梯应当与目前常见的电梯搭配使用。多轿厢应用于客流高峰（如居民楼的上下班高峰）情况。目前常见的电梯不但可以低客流量是的高层建筑的垂直交通工具，而且还可作为直达电梯使用。

上述数个楼层才设计一个层站的设计比以往“直接输送至各楼层”的构思在使用性能上似乎要低一些。然而，楼梯在低层建筑已经广泛使用，在本发明中引用不会遇到实质性困难。在引入楼梯作为辅助垂直交通以后，循环电梯-楼梯系统已经是技术可行、工程上可行，流量大，速度快与性能价格比优良的垂直交通系统。

Claims (4)

1.一种用于高层建筑大客流量垂直交通的多轿厢电梯，其特征为在电梯井中设置两个平行并且对齐的由套筒式链条组成的驱动矩形，其长边与水平面垂直，短边与水平面平行，两个驱动矩形夹持空间为轿厢循环运行的通道，在驱动矩形的水平边设有固定在电梯井上的水平轨道，当轿厢在驱动矩形的驱动下处于水平运行时，轨道通过轿厢横杠上的滚轮支撑轿厢，层站的间距与驱动矩形上的轿厢的间距为楼层间距的3倍或4,5…… 9倍，在设立层站与未设立层站的楼层之间设置楼梯，安排步行1或2-4层的以完成设立层站与未设立层站的楼层之间的辅助垂直交通。

2.根据权利要求1，其特征为用四个链轮固定驱动矩形的四个顶点，四个链轮至少有一个为驱动链轮，驱动链轮的电器与机械均在两个驱动矩形夹持的空间以外，驱动链轮的动力控制系统控制两个驱动矩形中的链条同步运行，轿厢顶部设有支撑横杠，横杠的两端分别装入两个驱动矩形中位置相同的链条套筒中，轿厢随两个驱动矩形同步运动而运动。

3.根据权利要求1，驱动矩形中的每节链条的长度为楼层高度的整分数长度值。

4.根据权利要求1，其特征为轿厢双侧设有移动门，当轿厢位于上升侧时，一侧的移动门打开，而当轿厢位于下降侧时，另一侧的移动门打开。

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