CN106429766A - 杠杆式自平衡微重力安全升降电梯 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种杠杆式自平衡微重力安全升降电梯，利用钢丝绳通过滑轮将重量相等的轿厢与配重挂起来呈现的零重力现象，最大限度降低电梯轿厢升降的驱动功率。采用两套装置于井壁上的直线电机定子与分别装置于配重和轿厢上的直线电机转子相互作用，两侧交替小功率减重驱动，可相对减轻钢丝绳的受力，也可明显降低电动机的起动功率。利用古秤的杠杆原理，在轿厢重量改变时，通过杠杆弧形齿轮支点位移改变两端臂长比例来自动平衡轿厢载荷的变化。配重设计为轿厢半载时的总重量，满载与空载时通过弧形齿轮支点的滚动，使电梯在不同载荷运行时始终保持两端的动态重力平衡。整体可以做到最佳安全状态。见附图。

Description

杠杆式自平衡微重力安全升降电梯

技术领域

升降电梯的安全领域。具体涉及一种小功率驱动的安全升降电梯。

背景技术

现有的垂直电梯技术结构复杂，轿厢的驱动功率太大，本身系统结构越复杂相对故障率就会越高，驱动功率越大，发生人身安全事故的问题就越严重。另外，现有垂直电梯的重力平衡技术专利，也因驱动功率大、结构复杂，不能真正解决屡屡发生的人身安全问题而不能有效推广。受天平杠杆原理的启发，发明此种最简约的自动重力平衡装置。在微重力情况下以小功率来驱动，安全指数可大幅的提高。可以彻底解决人身事故的频发问题。另外由于结构的简化还可大幅降低造价和维护成本。

发明与实施内容

本发明的重力自平衡装置设置于电梯间的最上端，由：

A，主梁：由主梁、轿厢侧滑轮组件吊杆导轮a、配重测滑轮组件吊杆导轮b组成，主梁上面在中间位置延纵向设置与支点弧形齿轮配合的齿槽轨，随着轿厢重量的变化支点弧形齿轮会轻松在主梁齿槽轨内滚动。主梁两端稳固榫于墙柱内。

B，杠杆：由杠杆、支点弧形齿轮组成，弧形齿轮支点面加工有与主梁齿槽轨相配合的圆头齿、杠杆两端开有平向位移滑孔，随着轿厢重量的变化，杠杆会随支点的位移而平向移动，以改变两端臂长的比例而达到新的平衡。

C，定位架：由焊接在主梁两边的相同两片定位架组成，分别在轿厢侧和配重侧均设置滑轮组件杆平向限位垂直滑孔，以定位杠杆两端钢丝绳滑轮组件吊杆不致因杠杆的平向移动而移动。

D，轿厢侧和配重侧两侧各设置一套钢丝绳滑轮组件，由钢丝绳滑轮、吊杆与上端位移滚轴组成。

E，轿厢驱动电机：由装置于井壁上的配重电机和另一套轿厢电机组成。

由于实际应用中电梯轿厢重量的不确定性，本发明利用天平的杠杆原理，在轿厢重量改变时，通过支点位移改变两端臂长比例来保证两端的重力平衡，配重设计为轿厢半载时的总重量，满载与空载时两端正负对称可调。设计载荷状态如额定载重10人约1000斤的电梯，设计以5人500斤时弧形齿轮的中心点支承达到两端重力平衡，满载时弧形齿轮支点滚向轿厢侧，轿厢侧杠杆臂缩短而配重侧杠杆臂加长保持了两端重力的平衡，空载时弧形齿轮则滚向配重侧，配重侧杠杆臂缩短而轿厢侧杠杆臂加长保持了两端重力的平衡，使电梯在不同载荷运行时始终可保持两端的动态重力平衡。

杠杆自平衡装置下面吊挂的微重力系统，即电梯轿厢与对侧配重通过两滑轮和钢丝绳吊连接，当两端重力相等时，就会呈现零重力现象，原因是两个相差180度的大小相等的力的矢量和等于零。在这个平衡开口环路的任一点只要施加一点力就会轻易产生上下移动，利用这一原理最大限度减小垂直电梯的升降驱动功率。实际额定驱动功率为克服系统摩擦阻力所需的功率加上一定的可行安全裕度。加上对轿厢的材料和结构设计进行优化，最大限度减轻轿厢重量来减轻配重的重量。以进一步优化电梯的安全性能。

微重力系统电梯轿厢的升降驱动，本例采用两套装置于井壁上的直线电机定子与分别装置于配重和轿厢上的直线电机转子相互作用小功率驱动轿厢运行，采用两套直线电机的目的是为了真正最大限度的减小驱动功率，不管轿厢升降两台电机均交替向上驱动，轿厢需上升时轿厢电机向上驱动；轿厢需下降时配重电机向上驱动，因为本机构上扶可长臂，长臂可省力。另外，也可采用固定小功率电机通过钢丝绳环同时带动配重和轿厢两点进行上下驱动。

由于驱动功率可以做到很小的安全功率，移动的轿厢内除照明、风扇和监控通信外不需要其他大功率供电软拖。加上安全自动控制系统，整体可以做到万无一失的最佳安全状态。

附图说明

图1为本发明的实施例杠杆式自平衡微重力安全升降电梯的立体图；

图2为本发明的实施例杠杆式自平衡微重力安全升降电梯的前视图；

图3为本发明的实施例杠杆式自平衡微重力安全升降电梯的右视图；

图4为本发明的实施例杠杆式自平衡微重力安全升降电梯的俯视图；

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种杠杆式自平衡微重力最小安全功率驱动的安全升降电梯，由两部分组成，一)利用杠杆式重力自动平衡装置使电梯在不同载荷运行时始终可保持两端重力的动态平衡。两端等重时，弧形支点齿轮的中心点作为支点支承达到两端重力平衡，满载时弧形齿轮支点滚向轿厢侧，轿厢端杠杆臂缩短而配重侧杠杆臂延长自动保持重力平衡，空载时齿轮则滚向配重侧，配重侧杠杆臂缩短而轿厢侧杠杆臂延长自动保持重力平衡。二)电梯轿厢与对侧配重通过两滑轮用钢丝绳固定吊连接为开口环，当两端重力相等时，就会呈现零重力现象。在这个平衡开口环路的任一点只要施加一点力就会轻易产生上下移动，电梯的升降本例采用两套装置于井壁上的直线电机定子与分别装置于配重和轿厢上的直线电机转子相互作用小功率驱动轿厢运行，采用两套直线电机的目的是为了真正最大限度的减小驱动功率，不管轿厢升降两台电机均交替向上驱动，轿厢需上升时轿厢电机向上驱动；轿厢需下降时配重电机向上驱动，因为本机构上扶可长臂，长臂可省力。另外，也可采用固定小功率电机通过钢丝绳环同时带动配重和轿厢两点进行上下驱动。

2.根据权利要求1所述的重力平衡最小安全功率驱动的安全升降电梯，其特征是，杠杆重力自平衡的杠杆在不影响两钢丝绳滑轮位置的情况下可自由前后滑动以保证重力变化时两端臂长比例的变化。由主梁、带弧形齿轮支点杠杆和两面的限位架以及杠杆位移滚轮组成。

3.根据权利要求1所述的重力平衡最小安全功率驱动的安全升降电梯，其特征是微重力系统的两端即轿厢与配重的重量相等，驱动轿厢上下的额定功率为克服平衡开环的环路摩擦阻力所需的功率加上一定的可行安全裕度。

4.根据权利要求1所述的重力平衡最小安全功率驱动的安全升降电梯，其特征是，利用两套装置于井壁上的直线电机定子与分别装置于配重和轿厢上的直线电机转子相互作用小功率驱动轿厢运行。

5.根据权利要求1所述的重力平衡最小安全功率驱动的安全升降电梯，其特征是，电梯的升降也可采用固定小功率电机通过钢丝绳环同时带动配重和轿厢两点进行上下驱动。