CN103171953B - 电梯牵引系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯牵引系统，包括安装在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，依次绕过前述导向滑轮的复合钢带，其中所述的导向滑轮为轮与承重主轴一体式的结构，承重主轴上设有导向槽构成导向滑轮，该导向槽为平底凹槽。本发明一方面解决了复合钢带跑偏问题及受力不均问题，另一方面也解决了采用凹凸形状复合钢带与绳轮摩擦系数过大而不能打滑的问题，真正适用于电梯的长期运行，同时采用轮轴一体式结构，其刚度及强度更好，安全系数更高，且使得电梯设备及电梯整机结构得以简化，结构更加紧凑，因此电梯设备占用电梯井道的空间得到缩小，从而有效地节省了井道空间。

Description

电梯牵引系统

技术领域

本发明涉及电梯领域，特别是一种电梯牵引系统。

背景技术

电梯作为一种垂直运输工具，与现代社会生活息息相关，随着社会经济的发展及城市化进程的加快，使到高层建筑物越来越多，并且高层建筑物已成为一个城市的标识，有些甚至成为城市的地标。随着高层建筑物的出现及社会文化的发展，对于电梯的需求是越来越强劲，特别是进入了社会老龄化的今天，电梯的意义是更加的重大。全世界的电梯每天都在运转，承担着大量的人流及物流的运输，电梯在建筑物中承担的作用已经变得非常重要，是现代社会生活不可或缺的一部分。

传统的电梯主要使用钢丝绳作为曳引及吊挂的载体，钢丝绳不仅作为安全部件，承载着轿厢及对重的重量，更是作为曳引的载体，驱动电梯轿厢上下运转。钢丝绳作为电梯重要部件已经被使用了许多年，但是其缺点也是非常明显的，钢丝绳具有钢材用量大、容易磨损、受力不均匀、需润滑、会生锈、维修保养麻烦、安装要求高等缺点。因此，随着电梯技术的发展，已出现了用复合钢带代替钢丝绳的趋势，并且未来将会是主流，复合钢带的优势是钢丝绳无法比拟的，当然复合钢带也有其缺点，比如复合钢带左右游走容易跑偏，造成电梯振动产生噪音，同时也加剧了复合钢带的磨损。

为避免复合钢带在滑轮上的偏离，现有的滑轮例如中国专利00805967.5及201020530296.5、国家标准（标准号是GB/T11358-1999）等都偏向于采用鼓型槽55a（如图18），中国专利200480043744.6采用凸型槽55b（如图19），该种槽型有切向力产生，从而保证复合钢带在轮上向中心移动。但是这样将引起带中间部位的内部应力大于两侧，而传统的平带普遍宽厚比比较大，内部应力在宽度方向得到过渡性的释放。但电梯上所使用的带的宽度与厚度比比较小，采用该类技术方案，复合钢带中间部分受力较周边的要大，复合钢带底部的覆盖层受挤压而顶部的覆盖层则被拉伸，钢带受力不均匀，容易造成复合钢带覆盖层开裂而使到钢带损坏，而且进出轮时轮面与复合钢带接触会经历截面弯曲，其后不接触时外力消失，带恢复为平面，内部应力变化相对急剧，存在弯曲疲劳现象，运行次数达到一定程度，内部钢丝绳芯与包裹层出现分离，导致中间部位开裂，则复合钢带报废，运行寿命降低。就目前生产技术而言，复合钢带的成本还是较高的，约为钢丝绳成本的8～10倍，因此应充分考虑复合钢带的使用寿命。

也有一些设计采用凹凸形状复合钢带，例如中国专利200810061529.9，就是在复合钢带形状上作改变，增加凹凸面（或采用多楔带），轮槽上也相应地制作凹凸面，虽然也能有效实现复合钢带的导向，但这种结构的致命缺陷就是导致复合钢带与轮槽的摩擦系数较大，复合钢带无法打滑，根据电梯标准，不论电梯何种原因滞留在井道中，应允许钢丝绳在绳轮上打滑，此种结构无法实现打滑，因此，其应用是十分有限的。另外，生产制作此种凹凸形状复合钢带的成本比起普通的扁平型钢带更加高昂。

另外，如中国专利公开号为CN1714038A所述的滑轮组件，其导向滑轮通过轴承等配件固定在芯轴上，滑轮绕芯轴旋转，芯轴固定不动，此种结构复杂，当轴承损坏的时候，更换会很麻烦，并且由于本身滑轮直径小，中间还需轴承，导致芯轴直径很小，当芯轴较长的时候，其刚度及强度难以保证，存在安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种电梯牵引系统，通过特别设计的滑轮与复合钢带配合使用，既能对平型复合钢带平稳导向，防止复合钢带左右游走而跑偏，又不会影响平型复合钢带的使用寿命，同时电梯设备及电梯整机结构得以简化，结构更加紧凑。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电梯牵引系统，包括安装在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，依次绕过前述导向滑轮的复合钢带，其特征在于：所述的导向滑轮为轮与承重主轴一体式的结构，承重主轴上设有导向槽构成导向滑轮，该导向槽为平底凹槽。

所述的导向槽槽底的尺寸大于所用的复合钢带的尺寸2-5mm。

所述的导向滑轮两端设有带座轴承或轴承座。

安装在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，对应同一条复合钢带的的导向槽的中心线在同一平面上。目的是为了保证复合钢带在各自的导向槽内运行，不至于重叠干涉。

所述的安装在电梯轿厢架上的导向滑轮为一个或两个，导向滑轮为一个时，安装在电梯轿厢架的上横梁的中间，导向滑轮为两个时，分别安装在电梯轿厢架顶部上的左右位置或前后位置。

所述的电梯轿厢架导向滑轮与电梯主机导向滑轮之间设有一个以上过渡导向滑轮。

所述的导向滑轮设有一个以上导向槽，所述的导向滑轮设有多个导向槽时，复合钢带与位于两侧的导向槽配合使用，若导向槽数量为奇数，中间的一条导向槽留空，若导向槽数量为偶数，中间的两条导向槽留空。

当两个导向滑轮分别安装在电梯轿厢架顶部上的左右位置时，电梯导轨的位置对应于导向滑轮最外侧的两侧导向槽之间。

所述的各个导向滑轮的导向槽的形状、尺寸相同。

所述的导向槽的槽底是平直的，两侧的侧壁倾斜形成斜挡边，且侧壁与槽底圆滑过渡；所述的复合钢带两侧边为圆弧形或楔形。

本发明一方面解决了复合钢带跑偏问题及受力不均问题，另一方面也解决了采用凹凸形状复合钢带与绳轮摩擦系数过大而不能打滑的问题，真正适用于电梯的长期运行，同时采用轮轴一体式结构，其刚度及强度更好，安全系数更高，且使得电梯设备及电梯整机结构得以简化，结构更加紧凑，因此电梯设备占用电梯井道的空间得到缩小，从而有效地节省了井道空间。

附图说明

图1～3是本发明实施例1的设有机房结构的布置方案侧视图、俯视图和电梯轿厢的局部示意图（电梯主机与轿厢架导向滑轮之间无导向滑轮过渡）；

图4是本发明电梯轿厢上组装的滑轮组件的放大图；

图5是本发明电梯主机上组装的滑轮组件的放大图；

图6是本发明对重上组装的滑轮组件的放大图；

图7是本发明复合钢带在导向槽中的位置示意放大图；

图8是本发明的几种复合钢带的截面图；

图9～11是本发明实施例2的设有机房结构的布置方案侧视图、俯视图和电梯轿厢的局部示意图（电梯主机与轿厢架导向滑轮之间有两个导向轮过渡，轿厢架有两个导向滑轮）；

图12～14是本发明实施例3的设有机房结构的布置方案侧视图、俯视图和电梯轿厢的局部示意图（电梯主机与轿厢架导向滑轮之间有两个导向轮过渡，轿厢架只有一个导向滑轮）

图15-17是本发明实施例4的没有机房的结构布置方案侧视图、俯视图和电梯轿厢的局部示意图（电梯主机与轿厢架导向滑轮之间无导向滑轮过渡）

图18是现有技术中电梯曳引机的曳引轴上的鼓型槽与复合钢带的受力分析图；

图19是现有技术中电梯曳引机的曳引轴上的凸型槽与复合钢带的受力分析图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，但本发明并不限于此特定例子。

实施例1

本发明是一种电梯曳引系统10，如图1，包括分别设于电梯轿厢架11、电梯主机12及对重13上的导向滑轮14、15、16，而且导向滑轮14、15、16是经过改进设计的，能够很好地用于平型复合钢带17的导向。由于采用复合钢带17作为悬挂及曳引组件，复合钢带17由多股钢丝绳组成，钢丝绳的直径可小于2mm，则导向滑轮14、15、16的直径可为80mm，本实施例设计的是95mm。导向滑轮直径的减小，使到滑轮与承重主轴可以合为一体。即意味着电梯轿厢架11、电梯主机12及对重13只需要组装一条滑轮轴（也即承重主轴），而滑轮轴上设有经过特别设计的导向槽55即可。滑轮轴中间不需要再组装轴承等其他配件，只需在两端组装轴承座或带座轴承即可，一旦轴承损坏，更换带座轴承或轴承座就可以了，对于以后电梯的维保提供了很大的方便，大大减轻了维保人员更换轴承的工作量，由于带座轴承或轴承座设计为模块化，直接更换即可，不用牵涉到其它部件的更换。轮轴一体式结构的刚度及强度更加好，直径约为100mm，能够承受更重的重量，安全系数更高。

如图1～图3所示为设有机房结构的布置方案，复合钢带17在轿厢一侧用专门设计的绳头锥套18固定，然后绕过电梯轿厢架11上横梁上的两个导向滑轮14，再绕过电梯主机12上的导向滑轮（曳引轮）15，最后再绕过对重13上的导向滑轮16，复合钢带17最终在对重侧用专门设计的绳头锥套19固定，构成本发明所要阐明的一种电梯曳引系统。电梯主机12与轿厢架导向滑轮14之间无导向滑轮过渡，轿厢架导向滑轮14分别摆放在电梯轿厢架11顶部上的前后位置，实现电梯系统结构的简化。安装好之后，在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，对应同一条复合钢带的的导向槽的中心线在同一平面上，可保证复合钢带在各自的导向槽内运行，不至于重叠干涉。

如图4～图7所示，导向滑轮14、15、16上均开有特别设计的导向槽55，而且是一一对应的，以保证复合钢带17不会产生扭曲。导向滑轮14、15、16不是传统意义上的导向轮，它们是导向轮（曳引轮）与承重主轴的结合体。导向滑轮14为复合钢带17提供导向的时候，还作为整个轿厢的承重主轴，围绕着轴中心线旋转；导向滑轮15为复合钢带17提供导向的时候，还作为整个电梯系统（包括轿厢、对重等）的承重主轴，围绕着轴中心线旋转；导向滑轮16为复合钢带17提供导向的时候，还作为整个对重的承重主轴，围绕着轴中心线旋转。由上述可以知道，正是由于导向轮（曳引轮）与承重主轴为一体化结构，加上采用了直径很小的钢丝绳的复合钢带，所以电梯设备特别是电梯主机，其体积得以大大减小，在井道内的布置更具灵活性，减少占用电梯井道空间，使到井道利用率大大提升，此为本发明设计的关键意义及优势所在。

导向槽55为平底凹槽，既能使复合钢带17自动对中，保证复合钢带17在导向槽55中平稳运行，完全避免了复合钢带17的跑偏现象，同时又令到复合钢带17受力均匀，不会因局部受力过大而导致开裂。

优选的，导向槽55槽底的宽度尺寸大于所用的复合钢带22的宽度尺寸2-5mm。在本实施例中，导向槽55在复合钢带17的两侧分别预留约1.5mm。由于复合钢带17宽度尺寸小于或等于所述导向槽槽底尺寸，使到复合钢带17跑偏的时候，在两侧壁的合力作用下，始终将复合钢带17维持在中间位置，大大减小了复合钢带17在导向槽55中左右游走的惯性，同时也减小了复合钢17与两侧壁的摩擦，实现复合钢带17平稳导向的目的。

导向槽55的槽底是平直的，两侧的侧壁倾斜形成斜挡边，且侧壁与槽底圆滑过渡；复合钢带的结构如图8所示，优选的，两侧边为直角形（图8中的i结构）、圆弧形（图8中的ii结构）或凸形（图8中的iii结构），其中圆弧形及凸形更有利于与导向槽55的过渡。

在本实施例中，导向滑轮14、15、16设有多个导向槽55。多个导向槽55采用相同的槽型。导向滑轮设有多个导向槽55时，复合钢带17应与位于两侧的导向槽55配合使用，例如，若导向槽数量为奇数，中间的一条导向槽留空，若导向槽数量为偶数，中间的两条导向槽留空，目的是为了避开导靴、油盅、导轨等对复合钢带的干涉影响。

复合钢带17为扁平状，安装后复合钢带17完全被限制在导向槽55内，两边有斜挡的侧壁挡住，使到复合钢带17不会跑偏，各个复合钢带17之间也不会重叠干涉，各自在对应的导向槽55内运行。

实施例2

如图9～11所示为设有机房结构的布置方案，电梯主机12的导向滑轮15与轿厢架11的导向滑轮14之间有两个导向滑轮20过渡，导向滑轮14分别摆放在电梯轿厢架11顶部上的前后位置，实现电梯系统结构的简化。同时轿厢侧及对重侧的复合钢带17能够竖直摆放，不用偏移角度，对电梯的运行效果有很大的改善。

其他结构同实施例1。

实施例3

如图12～14为设有机房结构的布置方案，电梯主机12的导向滑轮15与轿厢架11的导向滑轮14之间有两个导向滑轮20过渡，轿厢架11的导向滑轮14摆放在轿厢架11上横梁的中间，实现电梯系统结构的简化。同时轿厢侧及对重侧的复合钢带17能够竖直摆放，不用偏移角度，对电梯的运行效果有很大的改善。另外，轿厢架11上也节省了一个导向滑轮14，降低电梯的成本。

其他结构同实施例1。

实施例4

如图15～图17所示，本实施例中没有设置机房，复合钢带17在轿厢一侧用专门设计的绳头锥套18固定，然后绕过电梯轿厢架11上横梁上的两个导向滑轮14，再绕过电梯主机12上的导向滑轮（曳引轮）15，最后再绕过对重13上的导向滑轮16，复合钢带17最终在对重侧用专门设计的绳头锥套19固定，构成本发明所要阐明的一种电梯曳引系统。电梯主机12与轿厢架导向滑轮14之间无导向滑轮过渡，轿厢架导向滑轮14分别摆放在电梯轿厢架11顶部上的左右位置，实现电梯系统结构的简化。当两个导向滑轮分别安装在电梯轿厢架11上的左右位置时，电梯导轨21的位置对应于导向滑轮最外侧的两侧导向槽55之间。由于电梯导轨21处于吊挂中心线，复合钢带17在电梯导轨21两边对称布置，使到轿厢受力均匀，不容易产生偏载，安全钳动作的时候，不会产生较大的轿厢倾斜，满足国标对轿厢倾斜的要求。

其他结构同实施例1。

通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思及基本原理。但是本发明不限于上述所列的实施方式。

Claims (8)

1.一种电梯牵引系统，包括安装在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，依次绕过前述导向滑轮的复合钢带，其特征在于：所述的导向滑轮为轮与承重主轴一体式的结构，承重主轴上设有导向槽构成导向滑轮，该导向槽为平底凹槽，槽底的尺寸大于所用的复合钢带的尺寸2-5mm，槽底是平直的，两侧的侧壁倾斜形成斜挡边，且侧壁与槽底圆滑过渡；所述的复合钢带两侧边为直角形、圆弧形或凸形。

2.根据权利要求1所述的电梯牵引系统，其特征在于：所述的导向滑轮两端设有带座轴承或轴承座。

3.根据权利要求1所述的电梯牵引系统，其特征在于：安装在电梯轿厢架、电梯主机及对重上的导向滑轮，对应同一条复合钢带的导向槽的中心线在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的电梯牵引系统，其特征在于：所述的安装在电梯轿厢架上的导向滑轮为一个或两个，导向滑轮为一个时，安装在电梯轿厢架的上横梁的中间，导向滑轮为两个时，分别安装在电梯轿厢架顶部上的左右位置或前后位置。

5.根据权利要求1所述的电梯牵引系统，其特征在于：所述的电梯轿厢架导向滑轮与电梯主机导向滑轮之间设有一个以上过渡导向滑轮。

6.根据权利要求3所述的电梯牵引系统，其特征在于：所述的导向滑轮设有一个以上导向槽，所述的导向滑轮设有多个导向槽时，复合钢带与位于两侧的导向槽配合使用，若导向槽数量为奇数，中间的一条导向槽留空，若导向槽数量为偶数，中间的两条导向槽留空。

7.根据权利要求1或6所述的电梯牵引系统，其特征在于：当两个导向滑轮分别安装在电梯轿厢架顶部上的左右位置时，电梯导轨的位置对应于导向滑轮最外侧的两侧导向槽之间。

8.根据权利要求1或5所述的电梯牵引系统，其特征在于：各个所述的导向滑轮的导向槽的形状、尺寸相同。