CN105883537A - 一种电梯安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯安全防护装置，包括橡胶裙边和空气压力传感器，所述橡胶裙边位于外设的电梯轿厢底部边缘处一圈，所述橡胶裙边与电梯轿厢侧壁之间的夹角为钝角，所述橡胶裙边的宽度与外设的电梯轿厢与井道壁之间的距离相适配，所述空气压力传感器位于外设的电梯井底坑中。通过橡胶裙边在轿厢加速下降时营造相对密闭的空间，通过空气压力传感器检测由橡胶裙边制造的相对密闭空间中的空气压力，实现对轿厢是否坠落进行检测的同时，由轿厢底部的高压空气来降低轿厢下降的速度，提高轿厢的安全性。

Description

一种电梯安全防护装置

技术领域

本发明涉及电梯安全技术领域，特别涉及一种电梯安全防护装置。

背景技术

从高楼层失控坠落的电梯具有很高的动能，若无吸能装置的保护将导致重大人员伤亡及财产损失。随着经济社会的快速发展，城市人口密度的增加，高层建筑也随之急剧增多，使得高层建筑电梯的安全性也日益受到各方关注。近年来，因电梯失控坠落所致的人员伤亡事故屡见不鲜，对公众的心理造成不小的阴影。

电梯是一种以永磁同步曳引机为动力的垂直升降机，装备有箱状吊舱，广泛应用于7层以上的房屋建筑物中(根据我国《工程建设标准强制性条文》中有关房屋建筑设置电梯安装的强制性标准，即七层及以上住宅或住房入口楼面距室外设计地面的高度超过16米以上的住宅，必须设置电梯)，用于搭载乘客或运载货物。垂直升降电梯装备有一个轿厢，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，通过曳引钢丝绳与曳引轮间的摩擦产生牵引力，进而实现轿厢在两列刚性导轨之间的升降运动，以达到运输目的。

目前，较多的安全保护装置已经在电梯的设计中有所体现，如电梯限速器、安全钳、夹绳器、电梯超载限速器、液压缓冲器以及限位开关装置等。但电梯安全事故仍然时有发生，并牵动着公众的神经。据北青网数据显示，2015年1～7月内，全国共发生电梯事故30起，其中27人死亡，11人受伤。事故调查发现，大多数电梯事故之肇事电梯都设计安装有安全保护设备，且安全保护装置在电梯失控坠落的过程中发挥了一定的作用，但仍然造成人员的伤亡。对事故电梯的安全设备之分析表明，安全设备只具有能量缓冲功能并无能量释放的相关功能设计考虑。即当电梯失控坠落所产生的动能仅仅被缓冲装置暂时吸收储存，当吸收的能量大于施加的能量是，能量缓冲装置就会将所吸收的能量直接释放并放作用于电梯，这会对坠落电梯内的乘客造成二次伤害，使得伤亡的人数在第一次的基础上进一步增多。

现有的电梯大多通过检测电梯下降的速度来判断电梯是否降落，对电梯降落时采取的安全措施中已经出现了使用安全气囊的装置。例如，公开号为CN103318725A的中国发明专利公开了一种具有安全气囊电梯缓冲装置，由安全气囊、加速度感应器、控制系统、空气压缩机、单向阀、压力反应器、溢流阀组成，安全气囊设于电梯井道底坑，装配有进、排气阀；加速度感应器设于安全气囊上方，用于感应电梯轿厢的加速度变化信息，控制系统一端与加速度反应器连接，另一端与空气压缩机和单向阀连接，用于接受加速度感应器的数据信号及发送相应控制信号来向安全气囊充气，压力控制系统设于安全气囊下方，其与溢流阀相连，用以检测安全气囊气压变化信息来控制溢流阀动作。将加速度感应器置于井道底坑中来检测轿厢的速度，对加速度感应器的精度要求和灵敏度要求高；将安全气囊裸露的放置于井道底坑中，安全气囊受井道底坑中潮湿环境影响容易损坏，定期更换安全气囊的时间短，维护成本高；且只有在轿厢降落到井道底坑中的时候才与安全气囊这一缓冲装置接触，对轿厢的冲击力较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可降低轿厢降落过程速度的电梯安全防护装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电梯安全防护装置，包括橡胶裙边和空气压力传感器，所述橡胶裙边位于外设的电梯轿厢底部边缘处一圈，所述橡胶裙边与电梯轿厢侧壁之间的夹角为钝角，所述橡胶裙边的宽度与外设的电梯轿厢与井道壁之间的距离相适配，所述空气压力传感器位于外设的电梯井底坑中。

本发明的有益效果在于：橡胶裙边与电梯轿厢侧壁之间的夹角为钝角，橡胶裙边的宽度与外设的电梯轿厢与井道壁之间的距离相适配，则在电梯处于静止状态或者以正常速度运行时，橡胶裙边呈向下喇叭开口状，橡胶裙边的外侧边缘与井道壁之间有间隙；在轿厢下降速度达到一定值时，橡胶裙边张开，橡胶裙边的外侧边缘与井道壁之间接触，在轿厢底部形成一个相对密封的空间，随着轿厢下降距离的加大，轿厢底部的压力增大，空气压力传感器感应到压力达到一定值时确定轿厢坠落，从而实现对轿厢是否坠落的检测，结构合理；另外，在轿厢坠落过程中，由于轿厢底部形成先对密闭的空间，且压力逐渐增大，该密闭空间内的高压对轿厢起到支撑作用，会减缓轿厢的下降速度，在轿厢下降过程中对轿厢起到有效的缓冲作用。

附图说明

图1为本发明实施例的电梯安全防护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的橡胶裙边与轿厢连接的结构示意图；

图3为本发明实施例的橡胶裙边的仰视图；

图4为本发明实施例的气囊收容装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的气囊收容装置的断面视图；

图6为本发明实施例的收容器与上盖、L形卡扣连接的结构示意图；

图7为本发明实施例的安全气囊膨胀后与轿厢连接的结构示意图；

图8为本发明实施例的电梯安全防护装置在电梯坠落过程中的控制原理流程图。

标号说明：

1、空气压力传感器；2、橡胶裙边；3、气囊收容装置；4、安全气囊；5、气体发生装置；6、限压阀；7、防水台；8、排水孔；9、应急电源；10、报警装置；

11、第一螺钉；12、第二螺钉；13、轿厢；14、井道壁；15、井底坑；

21、通孔；22、缺口；

31、收容器；32、上盖；33、L形卡扣。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过在轿厢底部设一圈橡胶裙边在轿厢底部构造相对密闭的空间，从而用空气压力传感器来检测轿厢是否坠落，轿厢底部的高压同时可用于降低轿厢下降的速度。

请参照图1至图7，本发明提供了一种电梯安全防护装置，包括橡胶裙边2和空气压力传感器1，所述橡胶裙边2位于外设的电梯轿厢13底部边缘处一圈，所述橡胶裙边2与电梯轿厢13侧壁之间的夹角为钝角，所述橡胶裙边2的宽度与外设的电梯轿厢13与井道壁14之间的距离相适配，所述空气压力传感器1位于外设的电梯井底坑15中。

进一步的，所述橡胶裙边2上设有通孔21，第一螺钉11穿设所述通孔21将橡胶裙边2固定在电梯轿厢13底部边缘。

由上述描述可知，第一螺钉11穿设橡胶裙边2的通孔21将橡胶裙边2固定在轿厢13的底部边缘，结构合理稳固。

进一步的，所述橡胶裙边2的四个角落处均设有缺口22。

由上述描述可知，橡胶裙边2的四个角落处设有缺口22，该缺口22用来泄露轿厢13底部的空气，防止因轿厢13内空气压力过大而损坏设备或者轿厢13无法降落至井底坑15中，结构合理，使用安全。

进一步的，还包括气囊收容装置3、安全气囊4和气体发生装置5，所述气囊收容装置3包括收容器31和上盖32，所述上盖32与所述收容器31固定连接，所述安全气囊4位于所述气囊收容装置3中，所述气体发生装置5连接于所述安全气囊4的底部，所述气囊收容装置3固定在电梯的井底坑15中。

由上述描述可知，将安全气囊4放置在由收容器31和上盖32组成的相对密闭的气囊收容装置3中，对安全气囊4具有防护作用，可减少因环境引起的安全气囊4的损坏，延长安全气囊4的定期维护更换时间，降低维护成本；气体发生装置5也位于气囊收容装置3中，同时保证气体发生装置5的可靠性，提高充气气体化学成分稳定性，保证安全气囊4的稳定性。

进一步的，所述气囊收容装置3还包括L形卡扣33，所述L形卡扣33一端与收容器31的外侧壁贴合，另一端靠压在所述上盖32的外侧壁，第二螺钉12从所述L形卡扣33的底部向上与所述上盖32固定连接。

由上述描述可知，由于收容器31的顶部开口比底部开口大，因此在收容器31的顶部的外侧壁为斜面或者弧面，L形卡扣33一端与收容器31的顶部外侧壁贴合，则L形卡扣33一端卡在收容器31的顶部外壁，L形卡扣33另一端靠压在上盖32的外侧壁，则L形卡扣33可防止上盖32向上窜动，再通过第二螺钉12从L形卡扣33的底部向上与上盖32连接，则实现了收容器31与上盖32的固定连接，连接结构合理。

进一步的，所述上盖32的侧壁为圆弧面，所述L形卡扣33的与所述上盖32接触的一端截面也为弧形。

由上述描述可知，上盖32的侧壁为圆弧面，便于上盖32在安全气囊4的作用下爆开；L形卡扣33与上盖32接触的一端截面也为弧形，则L形卡扣33对上盖32具有按压的作用，螺钉从L形卡扣33的底部向上与上盖32锁的越紧，L形卡扣33对上盖32的按压力就越大，上盖32与收容器31固定的就越紧。

进一步的，所述收容器31的顶部比底部的面积大，所述安全气囊4在收容器31内的截面形状为外八字形。

由上述描述可知，收容器31的顶部比底部面积大，安全气囊4在收容器31内的截面形状为外八字形，均是为了方便安全气囊4的瞬间张开，保证安全气囊4运行的稳定性和有效性。

进一步的，所述收容器31的材料为塑料或者硬质橡胶，所述上盖32的材料为塑料。

由上述描述可知，收容器31的材料为塑料或者硬质橡胶，在对安全气囊4进行有效的支撑的同时，也防止轿厢13掉落在收容器31上时收容器31对轿厢13造成大的损伤，减小收容器31对轿厢13产生的冲击，保护人员安全，保护轿厢13，减少维护成本；

进一步的，还包括限压阀6，所述限压阀6与所述安全气囊4连接。

由上述描述可知，限压阀6与安全气囊4连接，用于当安全气囊4中的气体压力达到一定值时，限压阀6打开进行排气，防止安全气囊4中的气体压力过大，特别当轿厢13与安全气囊4接触时，可防止安全气囊4气体压力过大引起的轿厢13弹起，防止轿厢13中人员受到二次伤害，提高安全气囊4使用的安全性。

进一步的，还包括防水台7和排水孔8，所述防水台7和排水孔8均位于所述井底坑15的底面。

由上述描述可知，防水台7位于井底坑15的底面上，再结合井底坑15底面的排水孔8，可防止井底坑15中的积水漫过防水台7上表面，将电气元件及气囊收容装置3固定在防水台7上，则可使电气元件和气囊收容装置3不被水浸泡；排水孔8也可用于轿厢13内压力过大时进行排气减压。

进一步的，还包括应急电源9和报警装置10，所述应急电源9和报警装置10均固定在所述防水台7的顶面。

由上述描述可知，应急电源9用于在电梯断电的情况下给所述防护装置供电，保证防护装置的正常运行；报警装置10用于对电梯运行的异常情况进行报警，起到警示作用。

进一步的，还包括微处理器，所述微处理器的型号为90C516RD。

由上述描述可知，该微处理器具有数据处理速度快、功耗低的优点。

请参照图1至图8，本发明的实施例一为：

一种电梯安全防护装置，包括橡胶裙边2、空气压力传感器1、气囊收容装置3、安全气囊4、气体发生装置5、限压阀6、防水台7、排水孔8、应急电源9、报警装置10，所述橡胶裙边2位于外设的电梯轿厢13底部边缘处一圈，所述橡胶裙边2与电梯轿厢13侧壁之间的夹角为钝角，所述橡胶裙边2的宽度与外设的电梯轿厢13与井道壁14之间的距离相适配，所述空气压力传感器1位于外设的电梯井底坑15中，所述橡胶裙边2上设有通孔21，外设的第一螺钉11穿设所述通孔21将橡胶裙边2固定在电梯轿厢13底部边缘，所述橡胶裙边2的四个角落处均设有缺口22；

所述气囊收容装置3包括收容器31、上盖32、L形卡扣33，所述上盖32与所述收容器31固定连接，所述安全气囊4位于所述气囊收容装置3中，所述气体发生装置5连接于所述安全气囊4的底部，所述气囊收容装置3固定在电梯的井底坑15中，所述L形卡扣33一端与收容器31的外侧壁贴合，另一端靠压在所述上盖32的外侧壁，外设的第二螺钉12从所述L形卡扣33的底部向上与所述上盖32固定连接，所述上盖32的侧壁为圆弧面，所述L形卡扣33的与所述上盖32接触的一端截面也为弧形，所述收容器31的顶部比底部的面积大，所述安全气囊4在收容器31内的截面形状为外八字形，所述收容器31的材料为塑料或者硬质橡胶，所述上盖32的材料为塑料，所述限压阀6与所述安全气囊4连接；

所述防水台7和排水孔8均位于所述井底坑15的底面，所述应急电源9和报警装置10均固定在所述防水台7的顶面。

请参照图8，使用时，当电梯处于静止状态或者正常运行状态时，橡胶裙边2与轿厢13侧壁之间有夹角，橡胶裙边2向下开口设置，安全气囊4和气体发生装置5放置在密闭的气囊收容装置3中进行储存，上盖32通过L形卡扣33与收容器31固定连接，应急电源9不供电，空气压力传感器1实时检测轿厢13底部的空气压力；当电梯断电引起电梯轿厢13坠落时，应急电源9供电，由于电梯下降速度较快，橡胶裙边2张开并与井道壁14接触，此时在轿厢13底部形成相对密封的空间，随着轿厢13的继续坠落，轿厢13底部空气压力升高，当空气压力传感器1检测到轿厢13底部空气压力超过第一压力设定阈值，报警装置10启动进行报警，气体发生装置5马上动作，气体发生装置5产生的气体充进安全气囊4中，安全气囊4迅速膨胀，将上盖32顶破后释放出来成形，当安全气囊4的压力达到设定阈值时，限压阀6打开进行泄压，安全气囊4张开的状态参见图7所示，此时安全气囊4与井底坑15的壁接触，在安全气囊4与轿厢13之间是个相对密闭的空间，随着该密闭空间的压力越来越大，轿厢13下降的速度越来越小，由于橡胶裙边2的四个角落设有缺口22，一小部分高压空气从橡胶裙边2的缺口22处向外排出，保证轿厢13可以向下降落至安全气囊4处；当轿厢13坠落至与安全气囊4接触时，轿厢13对安全气囊4产生较大的压力，安全气囊4的压力达到第二压力设定阈值时，限压阀6打开进行泄压，安全气囊4内一部分气体排出，安全气囊4体积缩小变形，能量耗散，对轿厢13不会产生过大的反作用力，轿厢13平稳落在安全气囊4上方，防止轿厢13二次弹起和坠落，减小人员受到的外部冲击，为了保证坠落电梯与安全气囊4平稳接触，安全气囊4充分膨胀后的最大横截面积处应与电梯井道壁14充分接触，安全气囊4充分膨胀后的最大高度应根据电梯自大楼最大高度处坠落所需缓冲的动能进行设计，以达到对坠落电梯的安全缓冲；当井底坑15中进水时，水从排水孔8中排出。

请参照图1至图8，本发明的实施例二为：

一种电梯安全防护装置，在实施例一的基础上，还包括微处理器，所述微处理器的型号为STC90C516RD，该微处理器具有数据处理速度快、功耗低的优点。

综上所述，本发明提供的电梯安全防护装置，通过在轿厢13底部边缘固定一圈橡胶裙边2，使轿厢13坠落时在轿厢13底部构造一个相对密闭的空间，并通过空气压力传感器1对轿厢13底部空气压力的检测来判断轿厢13是否坠落，轿厢13底部的高压空气可对轿厢13的坠落起到缓冲作用，轿厢13向下坠落至一定高度时与安全气囊4接触，安全气囊4上设有限压阀6进行泄压，可大大降低安全气囊4对轿厢13的反作用力，安全气囊4和气体发生装置5置于密闭的气囊收容装置3中，大大提高安全气囊4和气体发生装置5储存的年限，减少维护成本，因此，所述电梯安全防护装置不仅对电梯是否坠落进行检测，而且在电梯坠落的过程中对轿厢13起到缓冲作用，同时在电梯坠落至接触安全气囊4时较为平稳，不会二次弹起再坠落，安全性高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电梯安全防护装置，其特征在于，包括橡胶裙边和空气压力传感器，所述橡胶裙边位于外设的电梯轿厢底部边缘处一圈，所述橡胶裙边与电梯轿厢侧壁之间的夹角为钝角，所述橡胶裙边的宽度与外设的电梯轿厢与井道壁之间的距离相适配，所述空气压力传感器位于外设的电梯井底坑中。

2.根据权利要求1所述的电梯安全防护装置，其特征在于，所述橡胶裙边上设有通孔，外设的第一螺钉穿设所述通孔将橡胶裙边固定在电梯轿厢底部边缘。

3.根据权利要求1所述的电梯安全防护装置，其特征在于，所述橡胶裙边的四个角落处均设有缺口。

4.根据权利要求1所述的电梯安全防护装置，其特征在于，还包括气囊收容装置、安全气囊和气体发生装置，所述气囊收容装置包括收容器和上盖，所述上盖与所述收容器固定连接，所述安全气囊位于所述气囊收容装置中，所述气体发生装置连接于所述安全气囊的底部，所述气囊收容装置固定在电梯的井底坑中。

5.根据权利要求4所述的电梯安全防护装置，其特征在于，所述气囊收容装置还包括L形卡扣，所述L形卡扣一端与收容器的外侧壁贴合，另一端靠压在所述上盖的外侧壁，外设的第二螺钉从所述L形卡扣的底部向上与所述上盖固定连接。

6.根据权利要求4所述的电梯安全防护装置，其特征在于，所述收容器的顶部比底部的面积大，所述安全气囊在收容器内的截面形状为外八字形。

7.根据权利要求4所述的电梯安全防护装置，其特征在于，所述收容器的材料为塑料或者硬质橡胶，所述上盖的材料为塑料。

8.根据权利要求4所述的电梯安全防护装置，其特征在于，还包括限压阀，所述限压阀与所述安全气囊连接。

9.根据权利要求1所述的电梯安全防护装置，其特征在于，还包括防水台和排水孔，所述防水台和排水孔均位于所述井底坑的底面。

10.根据权利要求9所述的电梯安全防护装置，其特征在于，还包括应急电源和报警装置，所述应急电源和报警装置均固定在所述防水台的顶面。