CN105584922A - 基于齿轮齿条传动的箱式电梯 - Google Patents

Abstract

基于齿轮齿条传动的箱式电梯，涉及厢式电梯领域。本发明是为了解决现有利用曳引绳牵引轿厢的电梯安全性低的问题。本发明所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，采用齿轮与齿条传动的方式驱动电梯轿厢上下移动，彻底取代了现有技术中靠曳引绳与曳引轮牵引轿厢的方式，从根本上消除了曳引绳崩断的隐患。并且简化了配重部分，结构更加简单。本发明适用于任何需要电梯的建筑或设备中使用。

Description

基于齿轮齿条传动的箱式电梯

技术领域

本发明属于厢式电梯领域。

背景技术

厢式电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。人们生活中常用的厢式电梯具有一个轿厢，该轿厢主要由曳引机(绞车)、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。但是，利用曳引绳牵引轿厢运动时，一旦曳引绳发生断裂，则轿厢就会直接坠落，造成严重的后果。现有电梯均为该种形式，并不能够保证乘梯者的安全。

发明内容

本发明是为了解决现有利用曳引绳牵引轿厢的电梯安全性低的问题，现提供基于齿轮齿条传动的箱式电梯。

本发明所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯包括两种结构：

第一种结构的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，它包括：齿条3、运动部和轿厢；

运动部包括：N个齿轮1和电梯驱动部，N为正整数；

运动部固定在轿厢内，齿条3贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮1均与齿条3相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮1同步转动，使得N个齿轮1转动时能够带动轿厢沿齿条3上下移动。

轿厢内部通过隔板将轿厢内腔分为客仓6和机械仓7，运动部固定在机械仓7内。

电梯驱动部包括：电机4和电机驱动器5；电机驱动器5用于驱动电机4转动。

N个齿轮1之间通过链条2传动。

运动部还包括：N个转轴1-1；

N个转轴1-1的两端分别与机械仓7的内壁转动连接，N个转轴1-1从上至下均匀排布，并均与轿厢底部平行，相邻的两个转轴1-1之间通过链条2传动，

齿轮1呈空心柱状，N个齿轮1分别套固在N个转轴1-1上，电机4通过链条2带动最下端的转轴1-1转动。

电机驱动器5包括以下单元：

数据存储单元：存有每层楼的高度值和齿轮1的周长，并发送至电机转动信号获得单元；

信号采集单元：采集电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号，并发送至电机转动信号获得单元，楼层层数为连续的整数；

电机转动信号获得单元：将电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号作差，获得楼层差值，该差值若大于零，则发出电梯下降信号，差值若小于零，则发出电梯上升信号；

将楼层差值的绝对值与每层楼的高度值相乘，然后用获得的乘积除以齿轮1的周长，获得电机的旋转圈数k，并将该电机的旋转圈数k发送至电机驱动单元；

电机驱动单元：用于接收电机转动信号获得单元发出的信号，若为电梯下降信号，则驱动电机反转k圈，若为电梯上升信号，则驱动电机正转k圈。

电机的旋转圈数k如下：

$k=\frac{|N-M|\×X}{Y},$

其中，N为电梯当前所在楼层层数，M为电梯需要移动到的楼层层数，X为每层楼之间的高度值，Y为齿轮1的周长。

第二种结构的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，它包括：两组齿条、两组运动部和轿厢；

运动部包括：齿条、N个齿轮和电梯驱动部，N为正整数；

齿条贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮均与齿条相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮同步转动，使得N个齿轮转动时能够带动轿厢沿齿条上下移动；

两组运动部镜像对称固定在轿厢内部。

本发明所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，采用齿轮与齿条传动的方式驱动电梯轿厢上下移动，彻底取代了现有技术中靠曳引绳与曳引轮牵引轿厢的方式，从根本上消除了曳引绳崩断的隐患。并且简化了配重部分，结构更加简单。本发明所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，完全取消了传统电梯的配重装置，使用空间减小，增大了住户的面积，使得空间利用率得以大幅提高，增加了经济性。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯的剖视图；

图2为图1的右视剖视图；

图3为图1的A处放大图；

图4为图2的B处放大图；

图5为具体实施方式八所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图4具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，它包括：齿条3、运动部和轿厢；

运动部包括：N个齿轮1和电梯驱动部，N为正整数；

运动部固定在轿厢内，齿条3贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮1均与齿条3相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮1同步转动，使得N个齿轮1转动时能够带动轿厢沿齿条3上下移动。

本实施方式中，采用贯穿轿厢并竖直固定在电梯井道内的齿条作为电梯运动轨道，将固定在轿厢内的齿轮与齿条相啮合，然后驱动齿轮转动，当齿轮转动时，齿轮就能够在齿条上沿齿条长度方向上下移动，进而带动了轿厢上下移动。

由于齿轮每转一圈所移动的距离是固定的，当乘梯者需要移动楼层时，驱动齿轮旋转相应圈数，就能够达到相应位置。而该驱动齿轮旋转圈数的电梯驱动部采用现有电梯的驱动设备，就能够实现电梯轿厢的升降。由于现有电梯也是驱动齿轮旋转进而通过拽引绳牵引电梯轿厢。因此在实际应用时，电梯驱动部不用重新设计，不仅简化了装配时间与步骤，也能够节约成本。

本实施方式所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，采用齿轮与齿条传动的方式驱动电梯轿厢上下移动，彻底取代了现有技术中靠曳引绳与曳引轮牵引轿厢的方式，从根本上消除了曳引绳崩断的隐患。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，轿厢内部通过隔板将轿厢内腔分为客仓6和机械仓7，运动部固定在机械仓7内。

本实施方式中，将乘梯者与运动部进行分区，从而防止人为破坏电梯设备，也防止设备工作时影响乘客，并发生意外。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，电梯驱动部包括：电机4和电机驱动器5；电机驱动器5用于驱动电机4转动。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一二、或三所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，N个齿轮1之间通过链条2传动。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一二、三或四所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，运动部还包括：N个转轴1-1；

N个转轴1-1的两端分别与机械仓7的内壁转动连接，N个转轴1-1从上至下均匀排布，并均与轿厢底部平行，相邻的两个转轴1-1之间通过链条2传动，

齿轮1呈空心柱状，N个齿轮1分别套固在N个转轴1-1上，电机4通过链条2带动最下端的转轴1-1转动。

多个转轴一同运动能够保证轿厢的卡紧在齿条上，并且减轻齿轮负担。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，电机驱动器5包括以下单元：

数据存储单元：存有每层楼的高度值和齿轮1的周长，并发送至电机转动信号获得单元；

信号采集单元：采集电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号，并发送至电机转动信号获得单元，楼层层数为连续的整数；

电机转动信号获得单元：将电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号作差，获得楼层差值，该差值若大于零，则发出电梯下降信号，差值若小于零，则发出电梯上升信号；

将楼层差值的绝对值与每层楼的高度值相乘，然后用获得的乘积除以齿轮1的周长，获得电机的旋转圈数k，并将该电机的旋转圈数k发送至电机驱动单元；

电机驱动单元：用于接收电机转动信号获得单元发出的信号，若为电梯下降信号，则驱动电机反转k圈，若为电梯上升信号，则驱动电机正转k圈。

本实施方式所述的单元均能够通过PLC、单片机等可编辑逻辑控制器进行编程实现，且所有单元均为简单的采集与判断，更加易于实现。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式六所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，电机的旋转圈数k如下：

$k=\frac{|N-M|\×X}{Y},$

其中，N为电梯当前所在楼层层数，M为电梯需要移动到的楼层层数，X为每层楼之间的高度值，Y为齿轮1的周长。

本实施方式中提出的电机的旋转圈数公式简单，更易于在控制器中通过编程实现，减轻了制造难度。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯作进一步说明，本实施方式中，它还包括支持杆，该支持杆贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内。

本实施方式增加的支持杆同样贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，等于是为电梯轿厢增加一个支点，防止电梯一侧啮合在齿条上时会产生的偏坠问题。支持杆可以采用直线导轨轴承实现。

具体实施方式九：参照图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，它包括：两组齿条、两组运动部和轿厢；

运动部包括：齿条、N个齿轮和电梯驱动部，N为正整数；

齿条贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮均与齿条相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮同步转动，使得N个齿轮转动时能够带动轿厢沿齿条上下移动；

两组运动部镜像对称固定在轿厢内部。

本实施方式所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯利用镜像对称的两组齿条和两组运动部带动轿厢移动，两组设备同时工作，进一步保证了电梯的安全性。

Claims (6)

1.基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，它包括：齿条(3)、运动部和轿厢；

运动部包括：N个齿轮(1)和电梯驱动部，N为正整数；

运动部固定在轿厢内，齿条(3)贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮(1)均与齿条(3)相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮(1)同步转动，使得N个齿轮(1)转动时能够带动轿厢沿齿条(3)上下移动；

电梯驱动部包括：电机(4)和电机驱动器(5)；电机驱动器(5)用于驱动电机(4)转动；

运动部还包括：N个转轴(1-1)；

N个转轴(1-1)的两端分别与机械仓(7)的内壁转动连接，N个转轴(1-1)从上至下均匀排布，并均与轿厢底部平行，相邻的两个转轴(1-1)之间通过链条(2)传动，

齿轮(1)呈空心柱状，N个齿轮(1)分别套固在N个转轴(1-1)上，电机(4)通过链条(2)带动最下端的转轴(1-1)转动；

电机驱动器(5)包括以下单元：

数据存储单元：存有每层楼的高度值和齿轮(1)的周长，并发送至电机转动信号获得单元；

信号采集单元：采集电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号，并发送至电机转动信号获得单元，楼层层数为连续的整数；

电机转动信号获得单元：将电梯当前所在楼层层数信号和电梯目标楼层层数信号作差，获得楼层差值，该差值若大于零，则发出电梯下降信号，差值若小于零，则发出电梯上升信号；

将楼层差值的绝对值与每层楼的高度值相乘，然后用获得的乘积除以齿轮(1)的周长，获得电机的旋转圈数k，并将该电机的旋转圈数k发送至电机驱动单元；

电机驱动单元：用于接收电机转动信号获得单元发出的信号，若为电梯下降信号，则驱动电机反转k圈，若为电梯上升信号，则驱动电机正转k圈。

2.根据权利要求1所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，轿厢内部通过隔板将轿厢内腔分为客仓(6)和机械仓(7)，运动部固定在机械仓(7)内。

3.根据权利要求1所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，N个齿轮(1)之间通过链条(2)传动。

4.根据权利要求1所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，电机的旋转圈数k如下：

$k=\frac{|N-M|\×X}{Y},$

其中，N为电梯当前所在楼层层数，M为电梯需要移动到的楼层层数，X为每层楼的高度值，Y为齿轮(1)的周长。

5.根据权利要求1所述的基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，它还包括支持杆，该支持杆贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内。

6.基于齿轮齿条传动的箱式电梯，其特征在于，它包括：两组运动部和轿厢；

运动部包括：齿条、N个齿轮和电梯驱动部，N为正整数；

齿条贯穿轿厢竖直固定在电梯井道内，N个齿轮均与齿条相啮合，电梯驱动部用于同时驱动N个齿轮同步转动，使得N个齿轮转动时能够带动轿厢沿齿条上下移动，两组运动部镜像对称固定在轿厢内部。