CN105129570A - 一种防坠落电梯及防电梯坠落的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防坠落电梯，包括，轿厢，固定轨道及绳头装置，其特征在于：一防坠落系统设置于该轿厢上；一棘齿导轨设置在该固定轨道上，并沿该固定轨道的长度方向延伸，该棘齿导轨朝向该安装空间的一侧具有多个间隔设置的棘齿，该些棘齿沿该棘齿导轨的侧上方延伸；一绳头装置设置于该轿桥厢的上方，当该绳头装置产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统与该棘齿轨道不接触；当该绳头装置不产生作用力于该导向杆上时，该防坠落系统卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。本发明另提供一种防电梯坠落的方法。藉此本发明防坠落系统均为单纯的机械结构，在防坠落过程中并不需要通过控制信号来控制各个单元之间的运动，提高了整个系统的可靠性和稳定性。

Description

一种防坠落电梯及防电梯坠落的方法

技术领域

本发明涉及一种电梯，特别是一种防坠落电梯及防电梯坠落的方法。

背景技术

随着电梯技术的飞速发展，使得摩天大楼的建筑高度越来越高，也因为如此电梯的应用范围也越来越广泛，在我们平时的生活中饰演着越来越不可缺少的角色。但是，电梯安装范围的变广和使用频率的增高都提高了安全事故的发生概率，后果通常会造成较严重的乘客伤亡和财产损失。我们不应该忽视它。因此，各大电梯生产厂商都在保障电梯使用安全上投入巨大的研发力量和大量资金，通过机械和电气控制等方式来保障电梯的安全运行。中国专利CN201410034390就公开了这样一种电梯防坠落保护装置。该专利在电梯轿厢的顶部设置有监控垂直加速度的传感器、控制器还有蓄电池装置。然后在轿厢的侧壁设置有固定杆和伸缩电机。在电梯井的两侧还设置了固定轨道，轨道上还均匀分布有数目为偶数的固定孔。上文所述的控制器采用单片机控制，分别与加速度传感器、蓄电池和伸缩电机连接。固定杆的一端和伸缩电机连接，另一端则与设置在轨道上的固定孔相对应。整个装置的运作过程为，当加速度传感器检测到电梯垂直方向的加速度超过电梯所设计的额定值时，采用单片机的控制器向伸缩电机发出电信号，触发伸缩电机工作，固定杆被推向轨道，被插入到所设计的固定孔中，电梯被卡在电梯井中。具有上述结构的电梯防坠落保护装置由于各个环节的控制信号为电信号，因此整个系统的稳定性不高，容易受到其他因素的影响，一旦控制信号被其他电信号干扰，导致伸缩电机不能正常工作，固定杆不能被推向轨道，则会导致整个电梯防坠落保护装置失效，后果不堪设想。

针对上述习知结构所在的问题点，如何开发一种可靠性更高，更稳定之防坠落电梯，为相关业者努力研发突破的目标和方向。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提高了一种防坠落电梯，包括，轿厢，固定轨道及绳头装置，其特征在于：该轿厢的顶部界定出一安装空间；一防坠落系统设置于该轿厢上，并位于该安装空间中；一棘齿导轨设置在该固定轨道上，并沿该固定轨道的长度方向延伸，该棘齿导轨朝向该安装空间的一侧具有多个间隔设置的棘齿，该些棘齿沿该棘齿导轨的侧上方延伸；一绳头装置设置于该轿桥厢的上方，当该绳头装置产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统与该棘齿轨道不接触；当该绳头装置不产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

在一较佳实施例中，该安装空间包括一上梁部及一下梁部；该防坠落系统进一步包括，一支撑座设置在该下梁部上，并位于该安装空间中部，该支撑座中沿径向设置有一导向轨；设置一力臂，其沿长度延伸方向依序设有一首段，一连接段及一末段，该首段上相对于该导向轨开设有一横向设置的力臂导轨；插设一导向杆于该导向轨与该力臂导轨中；设置一铰接座于该下梁部上，并与该力臂的连接段铰接；其中，当该绳头装置产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段位于该导向轨的顶端；该力臂的末段与该棘齿轨道不接触；当该绳头装置不产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段移动至该导向轨的底端；该力臂的连接段相对于该铰接座旋转，该力臂的末段卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

在一较佳实施例中，该导向轨的中线位置与该轿厢的中线位置方向一致。

在一较佳实施例中，该力臂为弯折杆，该力臂的首段与该力臂的末段之间具有一夹角α，该夹角α的角度范围为0°＜α＜180°。

在一较佳实施例中，该力臂的首段的力臂导轨与导向杆之间设有套筒；一端盖，固定连接于该导向杆外凸于该力臂导轨的一端。

在一较佳实施例中，该力臂的末段具有一锐角尖端，该锐角尖端远离该安装空间中部的一侧边相对于该锐角尖端向左上方延伸。

在一较佳实施例中，进一步包括一拉簧设置于该铰接座与该支撑座之间，该拉簧一端连接于该下梁部，另一端连接于该力臂。

在一较佳实施例中，该上梁部包括两个上梁，该绳头装置设置于该上梁部的上方；一小绳头板连接于该绳头装置的尾部，并位于两个上梁之间；一支撑板，设置于该小绳头板与该导向杆之间，该支撑板靠近该小绳头板一侧为具有一支撑面，该支撑面用以连接该小绳头板；一支撑杆的一端位于该支撑板中部并沿着远离该小绳头板的方向延伸，且该支撑杆的另一端具有一连接孔，该导向杆穿设于该连接孔中。

本发明另提供一种防电梯坠落的方法，其特征在于，包括：提供一轿桥厢，于该轿厢的顶部界定出一安装空间；设置一防坠落系统于该轿厢上，并位于该安装空间中；设置一棘齿导轨在固定轨道上，并沿该固定轨道的长度方向延伸，该棘齿导轨朝向该安装空间的一侧具有多个间隔设置的棘齿，该些棘齿沿该棘齿导轨的侧上方延伸；设置一绳头装置于该轿桥厢的上方，当该绳头装置产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统与该棘齿轨道不接触；当该绳头装置不产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

在一较佳实施例中，该安装空间包括一上梁部及一下梁部；该防坠落系统进一步包括，设置一支撑座在该下梁部上，并位于该安装空间中部，该支撑座中沿径向设置有一导向轨；设置一力臂，其沿长度延伸方向依序设有一首段，一连接段及一末段，该首段上相对于该导向轨开设有一横向设置的力臂导轨；

插设一导向杆于该导向轨与该力臂导轨中；设置一铰接座于该下梁部上，并与该力臂的连接段铰接；其中，当该绳头装置产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段位于该导向轨的顶端；该力臂的末段与该棘齿轨道不接触；

当该绳头装置不产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段移动至该导向轨的底端；该力臂的连接段相对于该铰接座旋转，该力臂的末段卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

由于采用了以上技术方案，本发明至少具有以下有益技术效果：

1、由于力臂整体设计为弯折杆结构，具有一定的夹角，当电梯坠落时，通过力臂的旋转作用使得力臂被撑开，可以将电梯卡在固定轨道上棘齿导轨上，从而起到防止电梯坠落的作用。而当电梯正常运转时，力臂又不会和棘齿导轨产生干涉，从而保证电梯的正常平稳运行。

2、采用棘齿导轨结构，通过在棘齿导轨上设置沿该棘齿导轨的侧上方延伸的棘齿用以卡住力臂，由于棘齿是向外突起的，相对于现有技术在固定轨道上设置固定孔的方式，可以更好的卡住力臂，更加有效率的对坠落的电梯起到制停作用。同时也避免了现有技术中固定杆与固定孔还需要精确对位的问题，提高了防坠落电梯整体的稳定性和安全性。

3、在铰接座与支撑座之间增设拉簧，且拉簧一端连接于下梁部，另一端连接于力臂。当电梯正常运转的时候，拉簧被拉伸，整个力臂被提起来，力臂不会和棘齿导轨产生干涉，电梯正常平稳运行。当意外的情况发生时，例如钢丝绳发生不明原因地断裂，瞬间失去拉力，拉簧收缩，力臂迅速撑开卡到棘齿导轨上。因此拉簧的在防坠落系统中主要起到提高整个系统的反应速度和稳定性的作用。

4、整个防坠落系统均为单纯的机械结构，且在防坠落过程中并不需要通过控制信号来控制各个单元之间的运动，避免了现有技术中由于控制信号易被干扰而导致防坠落系统失效的问题，提高了整个系统的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本发明之防坠落电梯的正常工作时整体结构示意图；

图2为本发明之防坠落电梯的支撑座的结构示意图；

图3为本发明之防坠落电梯的力臂的结构示意图；

图4为本发明之防坠落电梯的导轨的结构示意图；

图5为本发明之防坠落电梯的发生坠落时整体结构示意图；

图6为本发明之防坠落电梯的支撑板的结构示意图；

图7为本发明之电梯坠落的方法流程图。

具体实施方式

在下文的细节描述中，组件符号会标示在随附的图示中成为其中的一部份，并且以可实行该实施例之特定范例描述方式来表示。这类实施例会说明足够的细节俾使该领域的一般技艺人士得以具以实施。阅者须了解到本发明中亦可利用其他的实施例或是在不悖离所述实施例的前提下作出结构性、逻辑性、及电性上的改变。因此，下文之细节描述将不欲被视为是一种限定，反之，其中所包含的实施例将由权利要求范围来加以界定。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，防坠落电梯1包括：设置在电梯井（图中未示）两侧的固定轨道10，位于在电梯井中用以承载人员和物资的轿厢20及用以提供作用力于轿厢20上的绳头装置40，其中绳头装置40设置在轿厢20的上方。轿厢20的顶部界定出安装空间S，安装空间S包括上梁部21及下梁部22。其中，轿厢20可以采用现有技术中的对边形轿厢或者对角形轿厢，本发明并不以此为限。

防坠落系统30设置于该轿厢10上并位于其顶部的安装空间S内，其主要包括：设置在下梁部22上并位于安装空间S中部的支撑座31。支撑座31中沿径向设置有导向轨311。导向轨311的中线位置与该轿厢20的中线方向一致。力臂32整体为呈现为弯折杆，其沿长度延伸方向依序设有首段321，连接段322及末段323。其中，首段321上相对于导向轨311开设有横向设置的力臂导轨3211。导向杆33插设于导向轨311与力臂导轨3211中。导向杆33沿着导向轨311滑动，从而引导整个防坠落系统30在导轨所311限制的方向上下移动。铰接座34设置于该下梁部22上，并与力臂32的连接段322上的铰接孔3221铰接。值得注意的是，虽然于本实施例中，防坠落系统30包括左右对称设置两个的力臂32，但本发明并不以此为限，在其他实施例中，防坠落系统30也可以只包括一个力臂32（如，只保留图1上位于左侧的力臂32，或只保留图1上位于右侧的力臂32），这样也可以达到防止电梯坠落的效果。

在一较佳实施例中，为减小力臂导轨3211与导杆33之间的摩擦力，可以在该力臂32的首段321的力臂导轨3211与导向杆33之间增设套筒（图中未示），从而将滑动摩擦改为滚动摩擦，提高防坠落系统30的使用寿命和运行的平稳性。同时，为减小力臂32的晃动以及限制导向杆33的轴向运动，于该导向杆33外凸于该力臂导轨3211的一端亦可以固定连接一端盖（图中未示），从而提高整个防坠落系统30工作的稳定性。

棘齿导轨50设置在固定轨道10上，并沿固定轨道10的长度方向延伸，棘齿导轨50朝向安装空间S的一侧具有多个间隔设置的棘齿51，该些棘齿51沿棘齿导轨50的侧上方延伸。由于棘齿51是向外突起的，相对于现有技术在固定轨道上设置固定孔的方式，可以更好的卡住力臂32，更加有效率的对坠落的电梯起到制停作用。其中棘齿导轨50是通过铸造而成，其上设有加工有孔（图中未示），并通过螺栓等紧固方式与固定轨道10相固定。值得注意的是，虽然图1和图5中仅绘示出棘齿导轨50设置在固定轨道10的右侧的情况，但可以理解的是，棘齿导轨50的数量实际上是与力臂32的数量是相对应的，换句话说，于图1和图5中还包括一个设置在固定轨道10左侧的棘齿导轨50，且两个棘齿导轨50之间左右对称。另外，在一较佳实施例中，力臂32的设置数量也可以是一个，此时，棘齿导轨50的设置数量也可以是一个，且设置的位置与力臂32相对应，如均位于轿厢20的右侧。

如图1，图2所示，当绳头装置40产生作用力于导向杆33上时，导向杆33带动力臂32的首段321位于导向轨311的顶端3111。力臂32的末段323与棘齿轨道50不接触，避免力臂32和棘齿导轨50产生干涉，从而保证电梯的正常平稳运行。

如图2，图5所示，当该绳头装置40不产生作用力于该导向杆33上时，该导向杆33带动该力臂32的首段321移动至该导向轨311的底端3112。该力臂32的首段321相对于该支撑座31旋转，力臂32整体撑开并向棘齿轨道50靠近，且其末段323卡紧于该棘齿轨道50的棘齿51上。

如图1、图3和图5所示，该力臂32的首段321与该力臂32的末段323之间具有一夹角α，该夹角α的角度范围为0°＜α＜180°，较佳的，夹角α为170°。设计夹角的目的是增大力臂32的角度变化范围，当电梯坠落时，该力臂32的首段321相对于该支撑座31旋转从而带动力臂32的末段323获得更大的角度变化，使得力臂32整体张撑开从而延伸到轿厢20之外的棘齿51的位置。而当电梯正常运行时，力臂32整体收缩从而不会与棘齿轨道50相接触，干扰的电梯的正常运行。力臂32的末段323具有一锐角尖端，该锐角尖端远离该安装空间S中部的一侧边相对于该锐角尖端向左上方延伸。其中锐角尖端的角度设计选择是需要经过考虑的，角度太小或者太大的话，都会达不到预期的目的。角度太小，整个力臂32撑开的变化距离大，卡在棘齿51上的长度就长，这样接触的面积就会相对较大，但是末段323会比较脆，在运行中可能会有崩断的风险。角度太大的话，虽然尖角的力学性能较好，但是由于危险情况发生时，锐角尖端和棘齿51接触的面积较小，可能使力臂32卡不住棘齿51，这样的话也完全起不到作用。所以要在实际的装配中，锐角尖端的角度一般控制在15°到60°之间，具体视不同的运用需求而定。

如图1、图4和图5所示，棘齿51分布的间隔距离也是需要考虑的，间隔不能太大，也不能太小。间隔太大，不能在短时间内起到制停电梯的效果，同时棘齿51所承受的冲击载荷也会很大。间隔太小，不能使力臂32完全卡在棘齿51上，同样也起不到制停作用。所以在实际装配中，棘齿51与棘齿之间的距离一般控制在100mm到200mm之间，具体视不同的运用需求而定。

如图1和图5所示，进一步包括一拉簧35设置于该铰接座34与该支撑座31之间，该拉簧34一端连接于该下梁部22，另一端连接于该力臂32上的连接部35上。藉此，通过拉簧35的设置可以提高整个防坠落系统30的反应速度和稳定性，具体为，当电梯正常运转的时候，拉簧35被拉伸，整个力臂32会被提起来，使得力臂32不会和棘齿导轨50产生干涉，电梯正常平稳运行。当意外的情况发生时，例如绳头装置40发生不明原因地断裂，瞬间失去拉力，拉簧35收缩，使得力臂32被迅速地撑开，末段323得以卡到棘齿导轨50的棘齿51上，这时导向杆33也运行到导向轨311的底端3112上，再加上拉簧35的拉力，力臂32被固定住，使其不可能在继续撑开，防止它从棘齿51上脱落，从而使防坠落系统30失去作用。

如图1、图5和图6所示该上梁部21包括两个上梁（图中未示），该绳头装置40设置于该上梁部21的上方。一小绳头板41连接于该绳头装置40的尾部，并位于两个上梁之间。小绳头板41上的孔的布局和绳头组合40的布局一致，但是它的面积小于绳头组合40从而使得其能够在两上梁之间的间隙自由地上下移动，以便迅速地触发防坠落系统30。一支撑板42，设置于该小绳头板41与该导向杆33之间，该支撑板42靠近该小绳头板41一侧为具有一支撑面421，该支撑面421用以连接该小绳头板41。一支撑杆422的一端位于该支撑板42中部并沿着远离该小绳头板41的方向延伸，且该支撑杆422的另一端具有一连接孔423，该导向杆33穿设于该连接孔423中。在一较佳实施例中，导向杆和支撑板42之间还装有配重（图中未示），重量大约为五千克到二十千克，配重的作用是为了加快整个装防坠落装置30的反应速度，从而提高其稳定性。

如图7所示，本发明之防坠落电梯坠落的方法包括以下步骤，具体为：S1,提供一轿桥厢20，于该轿厢20的顶部界定出一安装空间S。S2,设置一防坠落系统30于该轿厢20上，并位于该安装空间S中。S3,设置一棘齿导轨50在固定轨道10上，并沿该固定轨道10的长度方向延伸，该棘齿导轨50朝向该安装空间S的一侧具有多个间隔设置的棘齿51，该些棘齿51沿该棘齿导轨50的侧上方延伸。S4,设置一绳头装置40于该轿桥厢20的上方。S5,当该绳头装置40产生作用力于该防坠落系统30上时，该防坠落系统30与该棘齿轨道50不接触。S6,当该绳头装置40不产生作用力于该防坠落系统30上时，该防坠落系统30卡紧于该棘齿轨道50的棘齿51上。

该安装空间S包括一上梁部21及一下梁部22；步骤S2中进一步包括，S21，设置一支撑座31在该下梁部22上，并位于该安装空间S中部，该支撑座31中沿径向设置有一导向轨311。S22，设置一力臂32，其沿长度延伸方向依序设有一首段321，一连接段322及一末段323，该首段321上相对于该导向轨311开设有一横向设置的力臂导轨321。S23，插设一导向杆33于该导向轨311与该力臂导轨3211中。S24，设置一铰接座34于该下梁部22上，并与该力臂32的连接段322铰接；S25，当该绳头装置40产生作用力于该导向杆33上时，该导向杆33带动该力臂32的首段321位于该导向轨311的顶端3111；该力臂32的末段323与该棘齿轨道50不接触。S26，当该绳头装置40不产生作用力于该导向杆33上时，该导向杆33带动该力臂32的首段321移动至该导向轨311的底端3112；该该力臂32的首段321相对于该支撑座31旋转，该力臂32的末段323卡紧于该棘齿轨道50的棘齿51上。

综上，本发明之防坠落电梯的整个防坠落系统均为单纯的机械结构，且在防坠落过程中并不需要通过控制信号来控制各个单元之间的运动，避免了现有技术中由于控制信号易被干扰而导致防坠落系统失效的问题，提高了整个系统的可靠性和稳定性。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种防坠落电梯，包括，轿厢，固定轨道及绳头装置，其特征在于：

该轿厢的顶部界定出一安装空间；

一防坠落系统设置于该轿厢上，并位于该安装空间中；

一棘齿导轨设置在该固定轨道上，并沿该固定轨道的长度方向延伸，该棘齿导轨朝向该安装空间的一侧具有多个间隔设置的棘齿，该些棘齿沿该棘齿导轨的侧上方延伸；

一绳头装置设置于该轿桥厢的上方，当该绳头装置产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统与该棘齿轨道不接触；

当该绳头装置不产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

2.根据权利要求1所述的防坠落电梯，其特征在于：该安装空间包括一上梁部及一下梁部；该防坠落系统进一步包括，

一支撑座设置在该下梁部上，并位于该安装空间中部，该支撑座中沿径向设置有一导向轨；

设置一力臂，其沿长度延伸方向依序设有一首段，一连接段及一末段，该首段上相对于该导向轨开设有一横向设置的力臂导轨；

一导向杆插设于该导向轨与该力臂导轨中；

设置一铰接座于该下梁部上，并与该力臂的连接段铰接；其中，

当该绳头装置产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段位于该导向轨的顶端；该力臂的末段与该棘齿轨道不接触；

当该绳头装置不产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段移动至该导向轨的底端；该力臂的首段相对于该支撑座旋转，该力臂的末段卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

3.根据权利要求2中的任一项所述的防坠落电梯，其特征在于：该导向轨的中线位置与该轿厢的中线位置方向一致。

4.根据权利要求2所述的防坠落电梯，其特征在于：该力臂为弯折杆，该力臂的首段与该力臂的末段之间具有一夹角α，该夹角α的角度范围为0°＜α＜180°。

5.根据权利要求2所述的防坠落电梯，其特征在于：该力臂的首段的力臂导轨与导向杆之间设有套筒；

一端盖，固定连接于该导向杆外凸于该力臂导轨的一端。

6.根据权利要求2所述的防坠落电梯，其特征在于：该力臂的末段具有一锐角尖端，该锐角尖端远离该安装空间中部的一侧边相对于该锐角尖端向左上方延伸。

7.根据权利要求2或4所述的防坠落电梯，其特征在于：进一步包括一拉簧设置于该铰接座与该支撑座之间，该拉簧一端连接于该下梁部，另一端连接于该力臂。

8.根据权利要求2所述的防坠落电梯，其特征在于：该上梁部包括两个上梁，该绳头装置设置于该上梁部的上方；

一小绳头板连接于该绳头装置的尾部，并位于两个上梁之间；

一支撑板，设置于该小绳头板与该导向杆之间，该支撑板靠近该小绳头板一侧为具有一支撑面，该支撑面用以连接该小绳头板；

一支撑杆的一端位于该支撑板中部并沿着远离该小绳头板的方向延伸，且该支撑杆的另一端具有一连接孔，该导向杆穿设于该连接孔中。

9.一种防电梯坠落的方法，其特征在于，包括：

提供一轿桥厢，于该轿厢的顶部界定出一安装空间；

设置一防坠落系统于该轿厢上，并位于该安装空间中；

设置一棘齿导轨在固定轨道上，并沿该固定轨道的长度方向延伸，该棘齿导轨朝向该安装空间的一侧具有多个间隔设置的棘齿，该些棘齿沿该棘齿导轨的侧上方延伸；

设置一绳头装置于该轿桥厢的上方，当该绳头装置产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统与该棘齿轨道不接触；

当该绳头装置不产生作用力于该防坠落系统上时，该防坠落系统卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。

10.根据权利要求9所述的防电梯坠落的方法，其特征在于：该安装空间包括一上梁部及一下梁部；该防坠落系统进一步包括，

设置一支撑座在该下梁部上，并位于该安装空间中部，该支撑座中沿径向设置有一导向轨；

设置一力臂，其沿长度延伸方向依序设有一首段，一连接段及一末段，该首段上相对于该导向轨开设有一横向设置的力臂导轨；

插设一导向杆于该导向轨与该力臂导轨中；

设置一铰接座于该下梁部上，并与该力臂的连接段铰接；其中，

当该绳头装置产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段位于该导向轨的顶端；该力臂的末段与该棘齿轨道不接触；

当该绳头装置不产生作用力于该导向杆上时，该导向杆带动该力臂的首段移动至该导向轨的底端；该力臂的首段相对于该支撑座旋转，该力臂的末段卡紧于该棘齿轨道的棘齿上。