CN104649095B - 电梯的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯领域，具体涉及一种电梯用的制动单元的设计方法。本发明公开一种电梯的设计方法，所述电梯主要包括与轿厢紧固连接的支架、沿电梯井布置的导轨，其特征在于，触发单元安装于支架上，通过支撑轴将滚轮及第一齿轮可自由转动地安装于支架上，将导轨设置于第一齿轮与滚轮之间，第一齿轮与导轨的齿面相啮合，滚轮与导轨的光面滚动配合，通过连杆使第二齿轮绕着第一齿轮公转且相互啮合，且第一齿轮的上下两侧各设置一个第二齿轮，连杆设置有与触发单元的触发端插接式配合的触发孔。触发端撤出触发孔时，借助弹性恢复件的弹力作用使第二齿轮与导轨啮合，此时机构的自由度为0，电梯不能上下运行，即可实现电梯在故障状态下的制动。

Description

电梯的设计方法

技术领域

本发明涉及电梯领域，尤其但不排它地涉及一种电梯用的制动单元的设计方法。

背景技术

电梯在某些情况下发生意外时，电梯会急剧下坠或者被提升，给乘坐电梯的人造成伤害。特别是当营救人员正在对卡在楼层间的电梯进行人员撤离时，电梯会因意外而坠落或者被提升，因下坠或者上升的轿厢和静止的墙体会对处在两者之间的物体产生裁切的作用，而使撤离人员的身体的某些部位被下坠的轿厢裁切掉。如何避免电梯意外坠落或者提升，进而减少人员受伤或者伤亡成为人们亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，并提供一种电梯的设计方法。

为此，本发明提供一种电梯的设计方法，所述电梯包括与轿厢紧固连接的支架、沿电梯井布置的导轨、牵引机、与轿厢支架连接的钢缆和制动单元，其特征在于，所述制动单元包括第一齿轮、第二齿轮、导轨、滚轮、触发单元、连杆、弹性恢复件、第一支撑轴、第二支撑轴及第三支撑轴，将触发单元安装于支架上，通过第三支撑轴将滚轮可自由转动地安装于支架上，通过第一支撑轴将第一齿轮可自由转动地安装于支架上，将导轨设置于第一齿轮与滚轮之间，使第一齿轮与导轨的齿面相啮合，使滚轮与导轨的光面滚动配合，通过连杆使第二齿轮绕着第一齿轮的轴线公转，同时借助第二支撑轴使第二齿轮相对连杆自由转动，在第一齿轮的上下两侧个设置一个第二齿轮，使第二齿轮与第一齿轮相互啮合，连杆设置有与触发单元的触发端配合的触发孔，使触发端与触发孔插接式配合。

具体地，当触发端插入触发孔时，位于第一齿轮下方的的第二齿轮被保持在第一齿轮的下方且远离导轨的齿面的位置上，位于第一齿轮上方的的第二齿轮被保持在第一齿轮的上方且远离导轨的齿面的位置上，即，使触发端使第二齿轮不与导轨的齿面接触；当触发端撤出触发孔时，借助弹性恢复件的弹力作用使连杆上的第二齿轮靠近导轨的齿面，并使第二齿轮与导轨的齿面接触并啮合。

具体地，位于第一齿轮下方的第二齿轮未介入时，使第二齿轮与第一齿轮啮合转动，使第一齿轮与导轨相互啮合转动；当位于第一齿轮下方的第二齿轮介入时，使第二齿轮的齿与导轨的齿因各自的运动方向而相互对顶，又因导轨背面（光面）的滚轮限位作用，避免了因第二齿轮介入时所产生的作用力使导轨变形，因此可使第一齿轮、第二齿轮以及导轨三者相互紧密地咬合在一起，由于第二齿轮与导轨的对顶作用阻止了第一齿轮与第二齿轮的相互啮合转动，从而使第一齿轮停止转动，即第一齿轮也停止与导轨的啮合转动，从而阻止了电梯在故障状态下的下坠。

具体地，位于第一齿轮上方的第二齿轮未介入时，使第二齿轮与第一齿轮啮合转动，使第一齿轮与导轨相互啮合转动；当位于第一齿轮上方的第二齿轮介入时，使第二齿轮的齿与导轨的齿因各自的运动方向而相互对顶，又因导轨背面（光面）的滚轮限位作用，避免了因第二齿轮介入时所产生的作用力使导轨变形，因此可使第一齿轮、第二齿轮以及导轨三者相互紧密地咬合在一起，由于第二齿轮与导轨的对顶作用阻止了第一齿轮与第二齿轮的相互啮合转动，从而使第一齿轮停止转动，即第一齿轮也停止与导轨的啮合转动，从而阻止了电梯在故障状态下的提升。

有益效果

当电梯正常运行时，借助触发单元使得第二齿轮被保持在远离导轨的齿面的位置上，第一齿轮与导轨的齿面相啮合，第一齿轮转动，进而带动第二齿轮转动，滚轮沿着导轨的光面滚动，由第一齿轮、第二齿轮、连杆、导轨、滚轮构成的机构的自由度为1，所以电梯能正常上下运行；当电梯出现意外情况时，触发单元被触发，触发端从连杆的触发孔中撤出，借助弹性恢复件的弹力作用使连杆上的第二齿轮靠近导轨的齿面，并使第二齿轮与导轨的齿面接触并啮合，此时，第一齿轮、导轨及第二齿轮三者相互啮合，由第一齿轮、第二齿轮、连杆、导轨、滚轮构成的机构的自由度为0，所以电梯不能上下运行。特别是，由于第二齿轮位于第一齿轮的下方，电梯越是有向下运行的趋势，势必使第一齿轮沿着导轨向下啮合，而位于第一齿轮下方的第二齿轮势必给出一个相反方向的作用力阻止第一齿轮的转动。同理，由于第二齿轮位于第一齿轮的上方，电梯越是有向上运行的趋势，势必使第一齿轮沿着导轨向上啮合，而位于第一齿轮上方的第二齿轮势必给出一个相反方向的作用力阻止第一齿轮的转动。因此，电梯的制动过程为，触发端触发，弹性恢复件的弹力使得第一齿轮、第二齿轮及导轨构成两两啮合关系并保持这样的两两啮合关系，这样的啮合关系阻止了电梯在故障状态下的坠落或者提升。

采用齿轮啮合使机构的自由度为0，区别于采用圆轮使自由度为0，圆轮易在第一齿轮和轨道的齿面间打滑，进而造成电梯下坠或者提升；而使用齿轮啮合，可使第一齿轮、第二齿轮、轨道这三者相互牢固地咬合在一起，杜绝了电梯在故障状态下的下坠或者提升。

附图说明

在下面参照附图对作为非限制性实施例给出的实施方式的说明中，本发明及其优越性将得到更好的理解，附图如下：

图1和图12是本发明公开的制动单元的立体图；

图2是将图1中的一侧的支架撤去后的立体图；

图3是图1的前视图；

图4是图2的前视图；

图5是图4中的第二齿轮即将介入的示意图；

图6-7是连杆与触发单元的联接示意图；

图8是支架的立体图；

图9是连杆的立体图；

图10是图9中连杆的局部剖视图；

图11是图1中的制动单元的立体分解图；

图13-14是触发单元的立体图；

图15是本发明公开的电梯的立体图；

附图标记说明

0.制动单元；1.第一齿轮；2.导轨；3.滚轮；4.第二齿轮；501.第一支撑轴；502.第二支撑轴；503.第三支撑轴；6.支架；7.连杆；8.弹簧；9.触发单元；601.通孔；602.螺纹孔；701.触发孔；901.触发端。

具体实施方式

实施方式一

如图1、图2、图11和图12所示，本发明公开的电梯的制动单元0，其包括与轿厢紧固连接的支架6、第一齿轮1、第二齿轮4、导轨2、滚轮3、触发单元9、连杆7、弹簧8、第一支撑轴501、第二支撑轴502、第三支撑轴503、螺母、垫圈、开口销以及套筒，触发单元9通过螺钉安装于支架6上，通过第三支撑轴503将滚轮3可自由转动地安装于两个支架6之间，通过第一支撑轴501将第一齿轮1可自由转动地安装于两个支架6之间，将导轨2设置于第一齿轮1与滚轮3之间，第一齿轮1与导轨2的齿面相啮合，滚轮3与导轨的2光面滚动配合，通过连杆7使第二齿轮4绕着第一齿轮1的轴线公转，同时借助第二支撑轴502第二齿轮4相对连杆7自由转动，第一齿轮1的上下两侧各设置一个第二齿轮4，第二齿轮4与第一齿轮1相互啮合，连杆7设置有与触发单元9的触发端901配合的触发孔701，触发端901与触发孔701插接式配合，通过套筒调整第二齿轮4的位置，使第二齿轮4和第一齿轮1各自的中央面对齐，通过螺母以及垫圈将位于第一齿轮1两侧的支架6联接，再通过开口削防止螺母松动掉落。

如图3和图4所示，当触发端901插入触发孔701时，连杆7上的第二齿轮4被保持在当前位置，位于第一齿轮1下方的第二齿轮4被保持在第一齿轮1的下方且远离导轨2的齿面的位置上，位于第一齿轮1上方的第二齿轮4被保持在第一齿轮1的上方且远离导轨2的齿面的位置上，即，触发端901使第二齿轮4不与导轨2的齿面接触，此时，弹簧8处于拉伸状态。

如图6所示，触发单元9的触发端901插入连杆7的触发孔701内，连杆7被限制在当前位置，即，支架6上侧的连杆7竖直向上，支架6下侧的连杆7竖直向下。

如图7所示，触发单元9的触发端901撤出连杆7的触发孔701，借助弹簧8的弹力作用使连杆7上的第二齿轮4靠近导轨2的齿面，并使第二齿轮4与导轨2的齿面接触并啮合，如图5所示。

如图8所示，支架6设置有与第一支撑轴501和第三支撑轴503间隙配合的通孔601，还设置有安装触发单元9用的螺纹孔602。

如图9和图10所示，连杆7的首尾两端设置有与第一支撑轴501和第二支撑轴502间隙配合的通孔601，连杆7的侧面设置有与触发单元9的触发端901插接式配合的触发孔701，触发孔701为盲孔，盲孔与触发端901间隙配合，且盲孔701的端口处设置有倒角，便于触发端901插入。

如图13和图14所示，触发单元9的前端设置有可伸缩的触发端901，通过电磁线圈来控制触发端901的伸缩。当触发信号施加与触发单元9时，触发端901缩回。

当位于第一齿轮1下方的第二齿轮4未介入时，第二齿轮4与第一齿轮1啮合转动，第一齿轮1与导轨2相互啮合转动，电梯可以正常上下运行；当位于第一齿轮1下方的第二齿轮4介入时，第二齿轮4的齿与导轨2的齿因各自的运动方向而相互对顶，又因导轨2背面（光面）的滚轮3限位作用，避免了因第二齿轮4介入时所产生的作用力使导轨2变形，因此可使第一齿轮1、第二齿轮4以及导轨2三者相互紧密地咬合在一起，由于第二齿轮4与导轨2的对顶作用阻止了第一齿轮1与第二齿轮4的相互啮合转动，从而使第一齿轮1停止转动，即第一齿轮1也停止与导轨2的啮合转动，从而阻止了电梯在故障状态下的下坠。

当位于第一齿轮1上方的第二齿轮4未介入时，第二齿轮4与第一齿轮1啮合转动，第一齿轮1与导轨2相互啮合转动，电梯可以正常上下运行；当位于第一齿轮1上方的第二齿轮4介入时，第二齿轮4的齿与导轨2的齿因各自的运动方向而相互对顶，又因导轨2背面（光面）的滚轮3限位作用，避免了因第二齿轮4介入时所产生的作用力使导轨变形，因此可使第一齿轮1、第二齿轮4以及导轨2三者相互紧密地咬合在一起，由于第二齿轮4与导轨2的对顶作用阻止了第一齿轮1与第二齿轮4的相互啮合转动，从而使第一齿轮1停止转动，即第一齿轮1也停止与导轨2的啮合转动，从而阻止了电梯在故障状态下的提升。

由于触发单元9的触发端901是同步动作的，所以当触发端901同时撤出连杆7的触发孔701时，位于第一齿轮1两侧的第二齿轮4会同时介入，使电梯停留在当前位置，即电梯不能下坠也不能提升，保证了人员的安全撤离。

如图15所示，是本发明公开的一种电梯，轿厢的顶部的四个边角处各设置有一个制动单元0，电梯制动功能可通过控制单元自动开启，也可通过轿厢内的手动按钮人为启动。触发单元9与电梯的控制单元电气联接，当电梯出现故障时，触发单元被自动触发或者人为触发。人为触发时，触发单元的电力由位于轿厢顶部的应急蓄电池提供。

Claims (2)

1.一种电梯的设计方法，所述电梯包括与轿厢紧固连接的支架（6）、沿电梯井布置的导轨（2）、牵引机、与轿厢支架连接的钢缆和制动单元（0），其特征在于，所述制动单元（0）包括第一齿轮（1）、第二齿轮（4）、滚轮（3）、触发单元（9）、连杆（7）、弹性恢复件（8）、第一支撑轴（501）、第二支撑轴（502）及第三支撑轴（503）；将触发单元（9）安装于支架（6）上，通过第三支撑轴（503）将滚轮（3）可自由转动地安装于支架（6）上，通过第一支撑轴（501）将第一齿轮（1）可自由转动地安装于支架（6）上，将导轨（2）设置于第一齿轮（1）与滚轮（3）之间，使第一齿轮（1）与导轨（2）的齿面相啮合，使滚轮（3）与导轨（2）的光面滚动配合，通过连杆（7）使第二齿轮（4）绕着第一齿轮（1）的轴线公转，同时借助第二支撑轴（502）使第二齿轮（4）相对连杆（7）自由转动，在第一齿轮（1）的上下两侧各设置一个第二齿轮（4），使第二齿轮（4）与第一齿轮（1）相互啮合，连杆（7）设置有与触发单元（9）的触发端（901）配合的触发孔（701），使触发端（901）与触发孔（701）插接式配合。

2.根据权利要求1所述的一种电梯的设计方法，其特征在于所述的触发端（901）插入触发孔（701）时，位于第一齿轮（1）下方的第二齿轮（4）被保持在第一齿轮（1）的下方且远离导轨（2）的齿面的位置上，位于第一齿轮（1）上方的第二齿轮（4）被保持在第一齿轮（1）的上方且远离导轨（2）的齿面的位置上，即，触发端（901）使第二齿轮（4）不与导轨（2）的齿面接触；当触发端（901）撤出触发孔（701）时，借助弹性恢复件（8）的弹力作用使连杆（7）上的第二齿轮（4）靠近导轨（2）的齿面，并使第二齿轮（4）与导轨（2）的齿面接触并啮合。