CN106219372B - 一种具有断电延时运行功能的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种具有断电延时运行功能的电梯，包括轿厢、曳引系统、控制系统、蓄能系统和配重机构，所述配重机构包括配重座、配重块抓取机构、配重块和配重块循环机构，所述配重座通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引轮与轿厢连接，所述配重块抓取机构用于根据所述重量传感器的反馈将配重块循环机构内的配重块固定在所述配重座上，或者将配重座上的配重块与配重座分离并存放到配重块循环机构内。本发明通过轿厢的承载重量动态调节配重的重量，降低曳引电机需要的牵引力，从而降低电梯的运行功率，只需要较低容量的储能系统，即可在断电时供应电梯运行较长时间。

Description

一种具有断电延时运行功能的电梯

技术领域

本发明涉及一种电梯，尤其涉及一种具有断电延时运行功能的电梯。

背景技术

在遇到火警等情况时，容易引起断电，当断电时电梯则无法继续运行，影响住户及时逃生。因此目前的消防教育中，均认为在发生火灾时不应该搭乘电梯。但是，对于高层住户，在某些情况下搭乘电梯可能是唯一有效的逃生方法，因此，有必要提出一种在断电情况下仍然能运行一段时间的电梯，在极端条件下保证乘客的安全。

由于现有的电梯运行功率大，为了保证断电运行需要投入高成本的电能储备系统。而影响电梯的能耗的重点是曳引电机的功率，曳引电机的功率又和配重块的重量相关。电梯的配重块是用于平衡轿厢的重量，降低电梯运行时需要的驱动力的机构。现有的电梯配重是固定的，一般为额定载荷加上轿厢自重的总重量的45%-50%。这样，曳引电机的驱动力只需要无配重时的一半，即可驱动电梯运行。但是，使用上述配重方式，轿厢满载时和空载时曳引电机的驱动力大小是比较接近的，而功率也相近，是最为耗能的状态；而实际上电梯运行时空载和满载的情况最多，因此使用上述配重方式不利于电池供电的延时系统。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种具有断电延时运行功能的电梯，通过轿厢的承载重量动态调节配重的重量，降低曳引电机需要的牵引力，从而降低电梯的运行功率，只需要较低容量的储能系统，即可在断电时供应电梯运行较长时间。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种具有断电延时运行功能的电梯，包括轿厢、曳引系统、控制系统、蓄能系统和配重机构，

所述曳引系统包括曳引电机、重量传感器和曳引轮；

所述控制系统用于根据乘客指令控制曳引系统和配重机构，从而控制轿厢的升降；

所述蓄能系统包括电池和能量转换机构；

所述配重机构包括配重座、配重块抓取机构、配重块和配重块循环机构，所述配重座通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引轮与轿厢连接，所述配重块抓取机构用于根据所述重量传感器的反馈将配重块循环机构内的配重块固定在所述配重座上，或者将配重座上的配重块与配重座分离并存放到配重块循环机构内；

所述配重块循环机构包括分别设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层处的上导向轮和下导向轮，以及围绕所述上导向轮和下导向轮设置的传输链条，所述能量转换机构与所述传输链条连接，能够将传输链条的动能转换为电能存储到所述电池里；

当常规供电停止时，所述电池为所述曳引系统、控制系统和配重机构供电。

作为上述方案的改进，所述配重机构包括用于存放配重块的配重块存放机构，所述配重块存放机构包括配重块存放层，所述配重块存放层设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层处。

作为上述方案的改进，所述配重块存放层设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层以及它们之间的每个楼层处。

作为上述方案的改进，所述配重块循环机构围绕所述配重块存放机构设置，所述传输链条包括对应所述配重块存放机构的前面和背面的第一传输侧和第二传输侧，所述传输链条上设有第一传输轨，所述配重块存放机构内设有第二传输轨，所述配重块两侧设有滑轮，所述配重块能够通过所述滑轮在所述第一传输轨和第二传输轨上滑动。

作为上述方案的改进，所述配重块循环机构还包括设于滑轮处的刹车机构，所述配重块存放机构内设有用于使配重块在配重块存放机构以及所述传输链条的第一传输侧或第二传输侧的传输机构之间移动的传输机构。

作为上述方案的改进，所述配重块顶部设有抓取孔，正面设有连接杆，所述连接杆的前端设有相对其侧面凸出的卡块，所述连接杆能够相对配重块旋动，所述连接杆的末端位于所述抓取孔内，所述连接杆的末端设有第一螺纹。

作为上述方案的改进，所述连接杆与配重块之间设有限位机构，所述限位机构使所述连接杆相对所述配重块的旋动角度范围为0-90度。

作为上述方案的改进，所述配重座上设有与所述连接杆前端形状配合的限位孔，当所述连接杆与所述限位孔正对时，能够从所述限位孔伸入或移出；当所述连接杆伸入所述限位孔后，所述连接杆能够相对所述限位孔旋转，并与限位孔锁定。

作为上述方案的改进，所述配重块的背面设有所述限位孔。

作为上述方案的改进，所述配重块抓取机构包括水平滑柱、设于所述水平滑柱上的滑块以及驱动所述滑块在所述水平滑柱上滑动的行走电机，所述滑块上设有伸缩机构，所述伸缩机构上设有抓取臂，所述抓取臂的前端设有能够与所述连接杆的末端设置的第一螺纹啮合的第二螺纹。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明一种具有断电延时运行功能的电梯，包括轿厢、曳引系统、控制系统、蓄能系统和配重机构，所述配重机构包括配重座、配重块抓取机构、配重块和配重块循环机构，所述配重座通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引轮与轿厢连接，所述配重块抓取机构用于根据所述重量传感器的反馈将配重块循环机构内的配重块固定在所述配重座上，或者将配重座上的配重块与配重座分离并存放到配重块循环机构内。本发明通过轿厢的承载重量动态调节配重的重量，降低曳引电机需要的牵引力，从而降低电梯的运行功率，只需要较低容量的储能系统，即可在断电时供应电梯运行较长时间。

本发明所述配重机构还包括围绕所述配重块存放机构设置的配重块循环机构，所述配重块循环机构包括设于配重块存放机构上方和下方的导向轮，以及围绕所述导向轮设置的传输链条，所述传输链条包括对应所述配重块存放机构的前面和背面的第一传输侧和第二传输侧，所述传输链条上设有第一传输轨，所述配重块存放机构内设有第二传输轨，所述配重块两侧设有滑轮，所述配重块能够通过所述滑轮在所述第一传输轨和第二传输轨上滑动。配重块存放机构内的配重块可以通过所述配重块循环机构快速分配到不同的配重块存放层中，提高了配重块存放机构的配重块缓冲和运转能力。

附图说明

图1是本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的原理图；

图2是本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的结构示意图；

图3是本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的配重座、配重块抓取机构和配重块的结构示意图；

图4是本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的配重块的结构示意图；

图5是本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的配重块和抓取臂的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1-图5所示，本发明实施例提供了一种具有断电延时运行功能的电梯，包括轿厢1、曳引系统8、控制系统9、蓄能系统10和配重机构2。

所述曳引系统8包括曳引电机、重量传感器和曳引轮。

所述控制系统9用于根据乘客指令控制曳引系统8和配重机构2，从而控制轿厢1的升降。

所述蓄能系统10包括电池和能量转换机构。

所述配重机构2包括配重座3、配重块抓取机构4、配重块5和配重块循环机构7，所述配重座3通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引轮与轿厢1连接，所述配重块抓取机构4用于根据所述重量传感器的反馈将配重块循环机构7内的配重块5固定在所述配重座3上，或者将配重座3上的配重块5与配重座3分离并存放到配重块循环机构7内。

所述配重块循环机构7包括分别设于轿厢1所能到达的最高楼层和最低楼层处的上导向轮71a和下导向轮71b，以及围绕所述上导向轮71a和下导向轮71b设置的传输链条72，所述能量转换机构与所述传输链条72连接，能够将传输链条72的动能转换为电能存储到所述电池里；所述传输链条72包括对应所述配重块存放机构6的前面和背面的第一传输侧73和第二传输侧74，所述传输链条72上设有第一传输轨75，所述配重块存放机构6内设有第二传输轨76，所述配重块5两侧设有滑轮77，所述配重块5能够通过所述滑轮77在所述第一传输轨75和第二传输轨76上滑动。

当常规供电停止时，所述电池为所述曳引系统8、控制系统9和配重机构2供电。

本发明通过轿厢的承载重量动态调节配重的重量，降低曳引电机需要的牵引力，从而降低电梯的运行功率，只需要较低容量的储能系统，即可在断电时供应电梯运行较长时间。

优选地，所述配重机构2还包括包括配重块存放机构6，所述配重块抓取机构4用于根据所述重量传感器的反馈将配重块存放机构6内的配重块5固定在所述配重座3上，或者将配重座3上的配重块5与配重座3分离并存放到对应的配重块存放机构6内，所述配重块存放机构6包括配重块存放层61，所述配重块存放层61设于轿厢1所能到达的最高楼层和最低楼层处。根据实际需要，所述配重块存放层61也可以设于轿厢1所能到达的最高楼层和最低楼层以及它们之间的每个楼层处。所述配重块循环机构7包括设于配重块存放机构6上方和下方的导向轮71，以及围绕所述导向轮71设置的传输链条72。

优选地，所述配重块循环机构7还包括设于滑轮77处的刹车机构（图中未画出），所述配重块存放机构6内设有用于使配重块5在配重块存放机构6以及所述传输链条72的第一传输侧73或第二传输侧74的传输机构之间移动的传输机构（图中未画出）。

本发明所述所述配重机构2包括配重座3、配重块抓取机构4、配重块5和配重块存放机构6，所述配重座3通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引系统8与轿厢1连接，所述曳引系统8内设有重量传感器，所述配重块抓取机构4用于根据所述重量传感器的反馈将配重块存放机构6内的配重块5固定在所述配重座3上，或者将配重座3上的配重块5与配重座3分离并存放到对应的配重块存放机构6内。因此本发明可根据轿厢1的承载重量动态调节配重的重量，降低曳引电机需要的牵引力，从而降低电梯的运行功率，节省能源。

本发明一种具有断电延时运行功能的电梯的工作原理如下：

当电梯轿厢1停留在任意一层时，所述配重座3与相应层数的配重块存放层61对接。所述重量传感器将轿厢1的载重实时反馈到控制系统9，控制系统9根据重量传感器的反馈调节配重座3上的配重块5数量，使轿厢1的总质量和配重的质量差在预定范围内，为了实现节能环保，所述质量差应尽量小，具体根据单块配重块的质量以及曳引电机的功率等参数设置。由于每天搭乘电梯升降的人员是基本相等的，所述配重块存放层61起到配重块缓冲的作用。当乘搭电梯升降的人比例相差极大，超出本系统的负荷，如某层的配重块存放层61已经堆满配重块，配重调节功能将暂停，直到此层的配重块存放层61的配重块被重新移出到配重座。

部分具有电能回收系统的电梯，能够通过曳引电机将电梯升降时富余的能量转换成电能存储在电池中，在高负荷时一起为曳引电机供电，起到一定的节能效果。但是，由于电池用于电梯系统的充放电效率较低，而且仅在某些特定场合（如满载时的顶层下降）才会触发电能回收系统，以及电池寿命短，维护成本高等缺点，还是难以推广。与之相比，本发明具有节能效率高，使用可靠等优点，更易在民用电梯中推广。

实施本实施例，具有如下有益效果：配重块存放机构6内的配重块5可以通过所述配重块循环机构7快速分配到不同的配重块存放层61中，提高了配重块存放机构6的配重块5缓冲和运转能力。

具体地说，以写字楼下班高峰期为例，电梯主要从建筑的最高层满载并下降到一层。当电梯轿厢1停留在顶层，乘客进入时，配重块抓取机构4根据轿厢1承载重量在一层的配重块存放层61中拿取配重块5，并固定到配重座3上，直到配重与轿厢1总质量相当。待乘客进入完毕，曳引电机驱动轿厢1下降，配重块5升至最高层的配重块存放机构6处。当电梯轿厢1停留在一层，乘客离开时，配重块抓取机构4根据轿厢1承载重量将配重座3上的配重块5移动到顶层的配重块存放层61中。等待下一次轿厢1上升。

当顶层的配重块存放机构6中的配重块5超过规定数量时，所述传输机构将配重块5移动到传输链条72的第二传输侧74的第二传输轨76上，此时传输链条72的两侧产生重量差，所述配重块5将被传输链条72运输到配重块5存量较少的配重块存放层61中。

下面具体说明配重块5的调节方式：所述配重块5顶部设有抓取孔51，正面设有连接杆52，所述连接杆52的前端设有相对其侧面凸出的卡块53，所述连接杆52能够相对配重块5旋动，所述连接杆52的末端位于所述抓取孔51内，所述连接杆52的末端设有第一螺纹54。所述连接杆52与配重块5之间设有限位机构（图中未画出），所述限位机构使所述连接杆52相对所述配重块5的旋动角度范围为0-90度。所述配重座3上设有与所述连接杆52前端形状配合的限位孔31，当所述连接杆52与所述限位孔31正对时，能够从所述限位孔31伸入或移出；当所述连接杆52伸入所述限位孔31后，所述连接杆52能够相对所述限位孔31旋转，并与限位孔31锁定。

所述配重块抓取机构4包括水平滑柱41、设于所述水平滑柱41上的滑块42以及驱动所述滑块42在所述水平滑柱41上滑动的行走电机43，所述滑块42上设有伸缩机构44，所述伸缩机构44上设有抓取臂45，所述抓取臂45的前端设有能够与所述连接杆52的末端设置的第一螺纹54啮合的第二螺纹46。

当需要移动配重块5时，所述行走电机43驱动滑块42移动至配重块5正上方。所述伸缩机构44可以是现有的电磁伸缩机构44，其驱动抓取臂45向下移动，伸入抓取孔51中。所述抓取臂45能够旋转，所述第二螺纹46与第一螺纹54啮合，将连接杆52旋转至与限位孔31对正的位置，此时限位机构限制连接杆52继续转动，抓取臂45通过第二螺纹46与连接杆52锁死，所述伸缩机构44上升，带动配重块5上升。所述行走电机43驱动滑块42移动到配重座3的上方，使配重块5对正配重座3的限位孔31，使连接杆52伸入限位孔31中，所述抓取臂45反向转动，使连接杆52与限位孔31锁定，抓取臂45与连接杆52自然脱离。当需要将配重块5从配重座3移出时，只需要反向操作即可。

为了配重块5之间能够相互固定，所述配重块5的背面设有所述限位孔31。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种具有断电延时运行功能的电梯，包括轿厢、曳引系统、控制系统、蓄能系统和配重机构，其特征在于，

所述曳引系统包括曳引电机、重量传感器和曳引轮；

所述控制系统用于根据乘客指令控制曳引系统和配重机构，从而控制轿厢的升降；

所述蓄能系统包括电池和能量转换机构；

所述配重机构包括配重座、配重块抓取机构、配重块和配重块循环机构，所述配重座通过钢丝绳绕过设于电梯槽顶部的曳引轮与轿厢连接，所述配重块抓取机构用于根据所述重量传感器的反馈将配重块循环机构内的配重块固定在所述配重座上，或者将配重座上的配重块与配重座分离并存放到配重块循环机构内；

所述配重块循环机构包括分别设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层处的上导向轮和下导向轮，以及围绕所述上导向轮和下导向轮设置的传输链条，所述能量转换机构与所述传输链条连接，能够将传输链条的动能转换为电能存储到所述电池里；

当常规供电停止时，所述电池为所述曳引系统、控制系统和配重机构供电。

2.如权利要求1所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重机构包括用于存放配重块的配重块存放机构，所述配重块存放机构包括配重块存放层，所述配重块存放层设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层处。

3.如权利要求1所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块存放层设于轿厢所能到达的最高楼层和最低楼层以及它们之间的每个楼层处。

4.如权利要求2或3所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块循环机构围绕所述配重块存放机构设置，所述传输链条包括对应所述配重块存放机构的前面和背面的第一传输侧和第二传输侧，所述传输链条上设有第一传输轨，所述配重块存放机构内设有第二传输轨，所述配重块两侧设有滑轮，所述配重块能够通过所述滑轮在所述第一传输轨和第二传输轨上滑动。

5.如权利要求4所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块循环机构还包括设于滑轮处的刹车机构，所述配重块存放机构内设有用于使配重块在配重块存放机构以及所述传输链条的第一传输侧或第二传输侧的传输机构之间移动的传输机构。

6.如权利要求5所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块顶部设有抓取孔，正面设有连接杆，所述连接杆的前端设有相对其侧面凸出的卡块，所述连接杆能够相对配重块旋动，所述连接杆的末端位于所述抓取孔内，所述连接杆的末端设有第一螺纹。

7.如权利要求6所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述连接杆与配重块之间设有限位机构，所述限位机构使所述连接杆相对所述配重块的旋动角度范围为0-90度。

8.如权利要求7所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重座上设有与所述连接杆前端形状配合的限位孔，当所述连接杆与所述限位孔正对时，能够从所述限位孔伸入或移出；当所述连接杆伸入所述限位孔后，所述连接杆能够相对所述限位孔旋转，并与限位孔锁定。

9.如权利要求8所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块的背面设有所述限位孔。

10.如权利要求9所述的具有断电延时运行功能的电梯，其特征在于，所述配重块抓取机构包括水平滑柱、设于所述水平滑柱上的滑块以及驱动所述滑块在所述水平滑柱上滑动的行走电机，所述滑块上设有伸缩机构，所述伸缩机构上设有抓取臂，所述抓取臂的前端设有能够与所述连接杆的末端设置的第一螺纹啮合的第二螺纹。