CN105540385A - 电梯钢丝绳张力自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯钢丝绳张力自动调节系统，包括若干缸体，每个缸体中安装有一活塞，每个活塞与一根电梯钢丝绳的尾端拉杆固定并在缸体内可自由移动，每个活塞与所在缸体构成一内腔，所有内腔相互连通且装有传递压强的液体而形成密闭连通液体系统。钢丝绳的张力通过尾端拉杆作用于活塞上，并通过活塞对内腔中的液体产生一定的压强，由于所有缸体的内腔相连通，根据液体可将压强大小不变地向各个方向传递的原理，连接在一起的不同内腔内的液体压强最终达到动态平衡，使液体对不同活塞上的作用力相同，从而实现所有钢丝绳张力的自动调节。本发明实现了每根钢丝绳张力的统一，减少受力大的钢丝绳及与其配合沟槽的磨损，有利于提高电梯曳引系统的寿命。

Description

电梯钢丝绳张力自动调节系统

技术领域

本发明与电梯有关，具体属于一种电梯钢丝绳张力自动调节系统。

背景技术

电梯的轿厢一般都通过多根钢丝绳和对重连接，而连接轿厢和对重的钢丝绳则悬挂在曳引轮的沟槽内，电梯依靠钢丝绳和沟槽之间的摩擦力提供曳引力。曳引力是保障电梯安全运行的基础，而依靠钢丝绳和沟槽之间摩擦力产生的曳引力在很大程度上受到钢丝绳的张力影响。在曳引力达不到设计要求时，轻微的情况会导致轿厢滑移，控制系统产生故障关闭，严重的情况导致曳引力不够自由滑移。而一般载荷变化都是在轿门打开乘客进出时发生，此时一旦发生滑移很容易造成剪切事故，而且一旦发生滑移后又没有任何其它防护措施，那么只能等待噩耗发生了。因此，钢丝绳的张力问题涉及到电梯的安全运行，是电梯安全的保障。

目前，电梯曳引力的设计都采用冗余设计理念，通过多根钢丝绳提高安全系数予以保证，但是这种设计的假设前提是每根钢丝绳的张力一致(即相等)。然而，实际上每根钢丝绳都是独立的，每根钢丝绳的张紧装置也是独立的，每根钢丝绳又是安装人员现场裁剪，很难保证钢丝绳的长短一致，因此通用的方法中通过尺寸的要求确认根本无法保证每根钢丝绳的张力一致，更糟糕的是目前钢丝绳张力的测量又没有一个很好的方法，很难保证每根钢丝绳张力一致。即使安装时可以保证每根钢丝绳的张力相差无几，但实际使用中磨损、旋转角度、每批次参数的一致性等等因素都有可能导致新的不平衡产生，维保人员很难确认。

对于涉及电梯重大安全问题的钢丝绳的张紧力，法规虽然要求自动均衡，但因现有技术问题，各厂家都没有办法很好保证，加之没有直接测试工具，自检和官检也只能通过间接方法粗略确认，因此该问题困扰业界多年，根本无法很好保证，成为严重影响乘客安全的隐患。

另一方面，不同规格的电梯采用的钢丝绳数量不同，即使钢丝绳的数量相同，其排布的位置也会不同，一体式设计很难应对不同使用组合的要求，采用分离式设计有利于部件的整合及通用化，利于规模生产及品质掌控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电梯钢丝绳张力自动调节系统，可以自动地将电梯使用的所有钢丝绳上的张力调节一致，提高电梯的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供的电梯钢丝绳张力自动调节系统，包括若干缸体，每个缸体中安装有一活塞，每个活塞与一根电梯钢丝绳的尾端拉杆固定连接并在缸体内可自由移动，所述每个活塞与所在缸体构成一内腔，所有的内腔相互连通且装有传递压强的液体而形成密闭连通液体系统。钢丝绳的张力通过尾端拉杆作用于活塞上，并通过活塞对内腔中的液体产生一定的压强，由于所有缸体的内腔相互连通，根据液体可以将压强大小不变地向各个方向传递的原理，连接在一起的不同内腔内的液体压强最终达到动态平衡，使液体对不同活塞上的作用力相同，从而实现了所有钢丝绳张力的自动调节。

在上述结构中，所述活塞包括活塞杆和活塞头，所有活塞的活塞头的截面积相同。

进一步的，所述活塞头位于活塞杆的中部，所述活塞杆为中空结构且两端分别位于缸体外，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆装入活塞杆中并与活塞杆一端固定连接。

较佳的，所述活塞杆上具有表示钢丝绳张力大小的标尺。

在上述结构中，所述每个缸体为独立部件，或者任意多个缸体为一体结构。

其中，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆通过减振弹簧、垫片和螺母与活塞杆的端部连接，其中减振弹簧套在尾端拉杆位于活塞杆外的一端上，该减振弹簧的一端抵在活塞杆的端部，另一端抵在垫片上并通过螺母锁住。或者，所述自动调节系统与振动吸收结构连通，所述振动吸收结构包括活塞、缸体、拉杆、减振弹簧、垫片和螺母，活塞的活塞头与所在缸体构成一内腔，该内腔与自动调节系统中的内腔相互连通且装有传递压强的液体，活塞的活塞杆位于缸体外的一部分与拉杆固定连接，另一部分套有减振弹簧，该减振弹簧处于压缩状态，其一端抵在缸体上，另一端抵在垫片上并通过螺母锁紧压缩。

本发明的有益之处在于：

1)本发明实现了每根钢丝绳张力的统一，减少受力大的钢丝绳及与其配合沟槽的磨损，有利于提高电梯曳引系统的寿命；

2)本发明不但可以在现有电梯上实施，而且适用于新电梯设备，解决了不同规格、不同厂家电梯的钢丝绳的根数及布置不统一，产品设计与安装使用不统一的问题；

3)本发明可以指示每根钢丝绳的张力的差异，方便钢丝绳张力的检查及问题发现；

4)本发明可以采用每根钢丝绳安装张力调节结构，也可以将多根钢丝绳的张力调节结构组合为一体结构，减少部件数量，利于部件的通用和规模化生产，利于品质的稳定；

5)本发明的张力调节系统还可与振动吸收单元集成，以便吸收钢丝绳的振动能量，为振动的整体抑制及能量吸收提供可能。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明的第一实施例的示意图；

图3为本发明的第二实施例的示意图；

图4为本发明的张力调节和振动吸收的原理图。

其中附图说明如下：

1为活塞；2为缸体；3为内腔；4为连接口；5为垫片；6为螺母；7为尾端拉杆；8为减振弹簧；9为拉杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的电梯钢丝绳张力自动调节系统，包括若干缸体2，每个缸体2中安装有一活塞1，每个活塞1与所在缸体2构成一内腔3，所有内腔3相互连通且装有传递压强的液体，如图1所示。

将单根钢丝绳的张力作用于一个活塞1上，钢丝绳的张力通过活塞1对其所在的内腔3内的液体产生一定的压强，根据液体可以将压强大小不变地向各个方向传递的原理，连接在一起的不同内腔3内的液体压强最终达到动态平衡，使液体对不同活塞1上的作用力相同，实现不定组合的钢丝绳张力的自动调节。

实施例1

在本实施例中，活塞1包括活塞杆和活塞头，所有活塞1的活塞头的截面积相同。活塞头位于活塞杆的中部，活塞杆为中空结构且两端分别位于缸体2外，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆7装入活塞杆中并与活塞杆一端固定连接。

如图2所示，电梯钢丝绳的尾端拉杆7穿过活塞1，经过垫片5和螺母6固定在活塞1的上端，活塞1装在缸体2内，活塞1和缸体2构成内腔3，内腔3内装有水，钢丝绳的张力直接作用到活塞1上，活塞1又将该力作用到内腔3内的水上。

同一电梯的其它钢丝绳的尾端拉杆7依此方法固定后，通过缸体2下部的连接口4将每个内腔3内的水连通在一起，形成一个连通的密闭水系统。按照密闭液体传递压强的原理，该密闭的水系统具有可以将压强大小不变地传递到各个方向的能力。

如图2所示，当某根钢丝绳的张力大于其它钢丝绳的张力时，这根钢丝绳上的张力作用在活塞1上的压力变大，使对应的活塞1往下移动，此时活塞1对内腔3内的水产生的压强增大，该压强通过连接口4传递至和其连接在一起的其它内腔3内的水系统，其它水系统内的压强比原来的压强变大，只能推着对应的活塞1向上移动，这些活塞1的上移会带着固定连接的钢丝绳尾端拉杆7一起上移，将钢丝绳进一步拉紧，导致钢丝绳的张力被动变大，内腔3内的压强增加。与初始张力大的钢丝绳连接的活塞1下移后，钢丝绳较之前变得松弛，钢丝绳的拉力降低，对应的活塞对内腔3中的水产生的压强也降低，当初始张力大的钢丝绳所对应的内腔3内的压强与张力被动变大的其余钢丝绳所对应的内腔3内的压强相等时，所有的活塞1停止移动，实现了连接在一起的内腔3内的压强的动态平衡。

同样的，当某根钢丝绳的张力小于其它钢丝绳的张力时，这根钢丝绳上的张力作用在活塞1上的压力变小，对应的活塞1对内腔3内的水产生的压强变小，此时与该内腔相连通的其余内腔3内的水系统的压强大于该内腔的水的压强，而大的压强会通过连接口4传递至钢丝绳张力小的内腔3内水系统，因此钢丝绳张力小的内腔3中的压强变大，推动对应的活塞1上移，活塞1的上移会带动与其固定的钢丝绳尾端拉杆7一起上移，这样将钢丝绳进一步的拉紧，导致张力小的钢丝绳的张力被动变大，内腔3内的压强增加。与此同时，其它水系统内的压强要比原来变小，水系统对活塞1的压力要变小，活塞1向下移动，活塞1的下移会带着钢丝绳尾端拉杆7一起下移，钢丝绳较原来变得松弛，导致这些钢丝绳的张力被动变小，内腔3内的压强减小。当初始张力小的钢丝绳所对应的内腔3内的压强与张力被动变小的其余钢丝绳所对应的内腔3内的压强相等时，所有的活塞1停止移动，实现了连接在一起的内腔3内的压强的动态平衡。

根据液体压强的一般定义F＝P.S，其中F为压力，P为压强，S为面积，又因和钢丝绳连接的活塞1和水接触部分的面积都相同，连接在一起的水系统的压强达到动态平衡时，每个内腔3内的水对活塞1的作用力大小相等，活塞1通过钢丝绳尾端拉杆7的提拉力一致，实现了钢丝绳张力的自动平衡。

进一步的，活塞1的活塞杆上可以具有表示钢丝绳张力大小的标尺，在连接到一起的水系统的压强动态平衡后，可以通过活塞1中活塞杆的标尺直接观察到每根钢丝绳张力的大小。

此外，上述钢丝绳张力自动调节系统还可以连通振动吸收结构，如图4所示，该振动吸收结构包括活塞1、缸体2、拉杆9、减振弹簧8、垫片5和螺母6，活塞1的活塞杆两端均伸出缸体2外且为中空结构，如图4所示，拉杆9位于活塞杆内部，活塞杆位于缸体2外的上部分与拉杆9的上端固定连接，活塞杆位于缸体2外的下部分上套有减振弹簧8，该减振弹簧8处于压缩状态，其一端抵在缸体2上，另一端抵在垫片5上并通过螺母6锁紧压缩。当钢丝绳张力自动调节系统中的内腔3与振动吸收结构中的内腔3通过连接口4连通在一起，就形成了一个连通的密闭水系统，可以集中吸收电梯的振动。当电梯钢丝绳上的张力整体变大时，振动吸收结构中的活塞1上移，减振弹簧8的压缩量增大，相反当钢丝绳上的整体张力变小时，振动吸收结构中的活塞1下移，减振弹簧8的压缩量减小，通过减振弹簧8的压缩量的变化，可以吸收并减缓钢丝绳上的振动。

实施例2

在本实施例中，活塞1包括活塞杆和活塞头，所有活塞1的活塞头的截面积相同。活塞头位于活塞杆的中部，活塞杆为中空结构且两端分别位于缸体2外，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆7装入活塞杆中并与活塞杆一端固定连接。

如图3所示，将传统的钢丝绳的绳头弹簧组件安装在活塞1的上端，具体而言，电梯钢丝绳的尾端拉杆7穿过活塞1的中空结构的活塞杆，再穿过减振弹簧8，经过垫片5和螺母6固定在活塞1的上端，减振弹簧8的下端抵在活塞杆的上断面，减振弹簧8的上端抵在垫片5上。活塞1装在缸体2内，活塞1的活塞头和缸体2构成内腔3，内腔3内装有油，钢丝绳的张力经过尾端拉杆7和减振弹簧8间接作用到活塞1上，活塞1又将该力作用到内腔3内的油上。

将同一电梯的所有钢丝绳的尾端拉杆通过上述结构固定后，通过连接口4将每个内腔3内的油连通在一起，形成一个连通的密闭的油系统。按照密闭液体传递压强的原理，该密闭的油系统具有可以将压强大小不变地传递到各个方向的能力。

当某根钢丝绳的张力大于其它钢丝绳的张力时，其张力通过减振弹簧8间接作用在活塞1上的压力加大，对应的活塞1要往下移动，此时活塞对内腔3内的油产生的压强加大，该压强会通过连接口4传递至和其连接在一起的其它内腔3内的油系统，其它油系统内的压强要比原来变大，只能推着对应的活塞1向上移动，这些活塞1的上移会带着固定连接的钢丝绳尾端拉杆7一起上移，将钢丝绳进一步拉紧，导致钢丝绳的张力被动变大，内腔3内的压强增加。与初始张力大的钢丝绳连接的活塞1下移后，钢丝绳较之前变得松弛，钢丝绳的拉力降低，对应的活塞对内腔3中的水产生的压强也降低，当初始张力大的钢丝绳所对应的内腔3内的压强与张力被动变大的其余钢丝绳所对应的内腔3内的压强相等时，所有的活塞1停止移动，实现了连接在一起的内腔3内的压强的动态平衡。

当某根钢丝绳的张力小于其它钢丝绳的张力时，其张力经过减振弹簧8间接作用在活塞1上的压力减小，对应的活塞1对内腔3内的油产生的压强变小，此时与该内腔相连通的其它内腔3内的油系统的压强大于该内腔的油的压强，而大的压强会通过连接口4传递给钢丝绳小的内腔3内油系统，因此钢丝绳张力小的内腔3中的压强变大，推动对应的活塞1上移，活塞1的上移会带动与其固定的钢丝绳尾端拉杆7一起上移，这样将钢丝绳进一步的拉紧，导致张力小的钢丝绳的张力被动变大，内腔3内的压强增加。与此同时，其它油系统内的压强要比原来变小，油系统对活塞1的压力要变小，只能推着活塞1向下移动，活塞1的下移会带着钢丝绳尾端拉杆7一起下移，钢丝绳较原来变得松弛，导致这些钢丝绳的张力被动变小，内腔3内的压强减小。当初始张力小的钢丝绳所对应的内腔3内的压强与张力被动变小的其余钢丝绳所对应的内腔3内的压强相等时，所有的活塞1停止移动，实现了连接在一起的内腔3内的压强的动态平衡。

根据液体压强的一般定义F＝P.S，其中F为力，P为压强，S为面积，每个和钢丝绳连接的活塞1和油接触部分的面积都相同，连接在一起的油系统的压强达到动态平衡时，每个内腔3内的油对活塞1的作用力大小相等，活塞1的作用力通过减振弹簧8大小不变地传到钢丝绳尾端拉杆7上，使每根钢丝绳的提拉力一致，实现了钢丝绳张力的自动平衡。

同样的，活塞1的活塞杆上可以具有表示钢丝绳张力大小的标尺，在连接到一起的油系统的压强动态平衡后，可以通过活塞1中活塞杆的标尺直接观察到每根钢丝绳张力的大小。

采用本系统的电梯在运行中发生振动时，每根钢丝绳上的振动通过减振弹簧8先行吸收后，再通过活塞1产生的压强及连通在一起的油系统的压强动态平衡来进一步吸收。

在上述两个实施例中，虽然活塞的活塞杆是中空结构，但是本发明并不局限于此。而且，本发明并不局限于活塞杆上有用来指示钢丝绳张力大小的标尺，也可以观察活塞1是否已移动到缸体2的最上部或最下部。

在本发明中，用于构成内腔3的活塞1和缸体2的截面形状可以但不限于圆形，如方形等。伸出缸体2的活塞1的活塞杆的截面形状可以但不限于圆形，如方形等。活塞1、缸体2、内腔3及连接口4只是最小组合，可以独立构成一个部件，也可以两个或任意个缸体2和内腔3及连接口4组合在一起构成一个部件。密闭内腔3内的液体可以但不限于油、水。

本发明实现了每根钢丝绳张力的统一，减少受力大的钢丝绳及与其配合沟槽的磨损，有利于提高电梯曳引系统的寿命，不但可以在现有电梯上实施，而且适用于新电梯设备，解决了不同规格、不同厂家电梯的钢丝绳的根数及布置不统一，产品设计与安装使用不统一的问题。

在上述两个实施例中，与钢丝绳固定连接的尾端拉杆都是上端与活塞固定连接，但是本发明并不局限于这种结构，只要通过连接口将各缸体内腔连通从而使内腔中的液体形成一个连通的密闭液体系统，本领域技术人员可以根据实际需要改变尾端拉杆的固定位置。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，所述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对内腔的位置、钢丝绳尾端拉杆与活塞的固定方式、钢丝绳在尾端拉杆上的位置等做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (7)

1.一种电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，包括若干缸体，每个缸体中安装有一活塞，每个活塞与一根电梯钢丝绳的尾端拉杆固定连接并在缸体内可自由移动，所述每个活塞与所在缸体构成一内腔，所有的内腔相互连通且装有传递压强的液体而形成密闭连通液体系统。

2.根据权利要求1所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述活塞包括活塞杆和活塞头，所有活塞的活塞头的截面积相同。

3.根据权利要求2所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述活塞头位于活塞杆的中部，所述活塞杆为中空结构且两端分别位于缸体外，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆装入活塞杆中并与活塞杆一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述活塞杆上具有表示钢丝绳张力大小的标尺。

5.根据权利要求1所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述每个缸体为独立部件，或者任意多个缸体为一体结构。

6.根据权利要求3所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述电梯钢丝绳的尾端拉杆通过减振弹簧、垫片和螺母与活塞杆的端部连接，其中减振弹簧套在尾端拉杆位于活塞杆外的一端上，该减振弹簧的一端抵在活塞杆的端部，另一端抵在垫片上并通过螺母锁住。

7.根据权利要求1所述的电梯钢丝绳张力自动调节系统，其特征在于，所述自动调节系统与振动吸收结构连通，所述振动吸收结构包括活塞、缸体、拉杆、减振弹簧、垫片和螺母，活塞的活塞头与所在缸体构成一内腔，该内腔与自动调节系统中的内腔相互连通且装有传递压强的液体，活塞的活塞杆位于缸体外的一部分与拉杆固定连接，另一部分套有减振弹簧，该减振弹簧处于压缩状态，其一端抵在缸体上，另一端抵在垫片上并通过螺母锁紧压缩。