CN106976780A - 能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯。它由电梯井筒装置、电梯架总成、外挂客货平台、牵引制动和运行控制装置组成；在无电梯的多层楼房楼梯间的梯井中、垂直地面安装板壁式电梯井筒8，在井筒8的筒壁上、制出与楼梯走道旋向一致的螺旋形开口，井筒8内部垂直于地面安装有两条导轨9，工作在井筒8内的电梯架13、在牵引制动和运行控制装置的控制下、通过导靴11沿导轨9上下运行；电梯架13中的承重横臂轴25、穿过井筒8的螺旋形开口，其外端固定安装外挂客货平台7；当电梯架13在井筒8内上下运行时、外挂客货平台7沿井筒8的螺旋形开口走向、在楼梯走道上部运行或停靠，可将乘客直接送达目的楼层，解决居民上下楼难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种外挂旋行式电梯，特别是一种能在楼梯间的狭长梯井中运行的外挂旋行式电梯。
背景技术
电梯是多层楼房及高层建筑物中垂直运送人员和货物的设备。普通住宅楼房的电梯是由专用电梯房、专用垂直上下直通的电梯井道、在电梯井道中运行承载物品的电梯架和轿厢的组合体、在电梯房中安装牵引制动装置和运行控制装置等组成，结构较为复杂，涉及土建、机械、电器、电子控制等专业门类，制造和运行费用高，因此我国在7层以下的普通楼房中一般都未安装电梯，有的8层到9层的楼房都没有电梯，这为楼内居民出行带来极大不便，特别是老人和病、残人员的出行十分困难。
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，未装电梯的多层楼房中、居民对电梯的需求十分迫切，我国政府对此问题也十分关注，大家都在积极寻找解决此问题的办法。人们首先想到的办法是在现有楼房外，新建专用电梯井道和电梯房、与原有楼房拼接，此办法技术是成熟的，但新建电梯房需要新征土地、新电梯房与原楼房拼接时还需要改变原楼房的建筑结构，这不仅损害原楼房的坚固度，还对居民通风采光有影响。此外，征地和新增建筑还要层层通过城市规划、环保、安全等部门的审批，有时邻里关系很难处理，建造费用也很高，因此这个方法很难实施推广；另外，据网络报导，浙江非常道电梯有限公司利用现有楼房的楼梯间的人行通道墙壁，加装分段“接力式楼道电梯”；上海尚邦机电设备有限公司借助楼梯间中央扶手位置生产安装“小型座椅电梯”；这两种电梯都只能单人使用，承载能力很小，并且不能直达，也不能连续使用，上升高度有限，很难实际推广使用。
当前国内的高档酒店有使用上下直行的外挂观光电梯的实例，这类电梯结构更为复杂、造价更高，也不适于在现有无电梯的楼房中使用。外挂旋行式电梯未见有报导。
发明的内容
1.目的
现有无电梯的多层住宅楼层房的楼梯间的典型结构如图1所示，它是由楼梯间的承重墙1、中间平台2、阶梯段3、楼层平台6、栏杆和扶手4、梯井5、组成，其中梯井5、是由两段平行排列的阶梯段3、楼层平台6、和中间平台2围成的、从地面到楼顶上下贯通的长方形狭长立体空间，这个空间是在楼房建造过程中由于施工安装的需要、或是为了行人和扶手在楼层平台转弯处缓冲的需要而设定的，当楼梯间投入使用后，梯井5的位置就被栏杆和扶手4包围，成为被闲置的无用空间。
本发明的目的是：在现有无电梯的多层楼房的楼梯间中，利用被间置的梯井5的空间，在其中增设安装一种外挂旋行式电梯，这种电梯可以将人员或物品直接送达目的地楼层，在楼梯通道允许通过的范围内，运送的人员和物品数量可不受限制，电梯也可连续使用运行。本发明的技术方案同样也可用于新建楼房的楼梯间的技术设计中。
2、方案：
为了实现上述目标，本发明的基本构思方案是：如图1和图2所示，首先对现有楼房楼梯间的梯井5进行必要的整修，使其达到规定尺寸的长方形，其长度一般由楼梯的阶梯段3的水平投影长度决定，其宽度达到200mm或稍多即可，并且长方形的每条边上下对齐在同一个垂直平面上，然后如图2所示，在梯井5中垂直地面安装板壁式电梯井筒8，在井筒8的顶端安装电梯的牵引制动装置和运行控制装置，电梯中承受重力和各种外力的电梯架总成在井筒8内上下运行；在井筒8的筒壁上制出与楼梯走道旋向一致的螺旋形开口；在电梯架总成中、下悬在电梯架13下部的平动承重立轴24的下端、固定安装有承重横臂轴25，承重横臂轴25横穿井筒8的螺旋形开口、其外端固定安装位于楼梯间走道上方的外挂客货平台7；当电梯架总成在筒井8内上下运行或停车时，外挂客货平台7就沿井筒8的螺旋形开口方向，在楼梯间的人行走道上方运行或停靠，供乘客或物品上下、将人员或物品直接送达目的地楼层。
3、上述方案的有益效果：
本方案将普通电梯中、必须在专用电梯井道中运行的电梯架与轿厢组合体、拆分为相互连接又各循不同路径运行的两部分，承受各种力和力矩的电梯架总成安放在专用电梯井筒8中上下直达运行，承载客货的外挂客货平台7借道楼梯间的人行通道运行，电梯井筒8占用的是原楼梯间闲置的梯井5的空间，因而本外挂旋行式电梯、不用另外修建普通电梯运行必须的、由钢筋混凝土构成的专用电梯井道，这既节省费用，又减少土地的占用和繁杂的审批手续，还避免了新建的专用电梯井道与原有楼房对接时，对原有楼房结构的破坏与损伤；其次是电梯架总成在井筒8中上下运行，可将乘客和货物直接送达目的楼层，外挂客货平台在楼梯走道上方运行，方便乘客与物品上下，电梯与人行走道自然融合，使用方便；另外，本发明借用了普通电梯的牵引制动装置与运行控制装置的成熟的技术，承载重量(理论上)可不受限制，能连续工作、使用安全可靠，可最大限度减少和降低电梯的设计、制造和使用的成本和费用。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。
附图说明
图1是普通住宅楼房的楼梯间结构及梯井位置示意图；
图2是一种能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯结构示意图；
图3是一种采用随动型平动协动机构的电梯井筒和电梯架总成组合的示意图；
图4是图3上段(牵引连接部分)结构放大比例示意图(可拼图)；
图5是图3中段(紧急制动装置部分)、结构放大比例示意图(可拼图)；
图6是图3下段(平动承重机构、随动协动机构，外挂客货平台部分)结构放大比例示意图(可拼图)；
图7是图3中B-B剖面(俯视)放大比例示意图；
图8是一种采用闭环控制的、主动型平动协动机构的电梯井筒和电梯架总成组合的示意图；
图9是图8上段(牵引连接部分)结构放大比例示意图(可拼图)；
图10是图8中段(主动平动协动机构部分)结构放大比例示意图(可拼图)和C-C剖面结构示意图；
图11是图8下段(平动承重机构、外挂客货平台、位置距离传感器的位置)结构放大比例示意图；
图12是一种采用双重引导的、主动型平动协动机构的电梯井筒和电梯架总成组合的示意图；
图13是一种采用无对重、无机房的电梯牵引制动装置与运行控制装置的、能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯的结构示意图；
具体的实施方式
能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，如图1至图12所示，它由电梯井筒装置、电梯架总成、外挂客货平台、牵引制动装置和运行控制装置组成。
1.电梯井筒装置：
如图1至图12所示，它由井筒8、导轨9、井筒横梁22、井筒斜纵梁26和导轨底板27组成；在经过修整的、达到规定尺寸和形状的楼梯间的梯井5中，安装板壁式井筒8，井筒8由钢板或同等强度的复合板材、压制成规定形状的部件后装配而成，井筒8的水平投影是以梯井5的水平投影的长方形为基础，在其内部两端、作出以该长方形的宽度为直径的两个内接半圆弧、这两段半圆弧连同该长方形中部剩余的长边部分组成的长圆形；井筒8中两端半圆弧的圆心，分别是Z和X两点，这两点的连线ZX就是长圆形井筒8的水平投影的中心线，井筒8上各点到中心线ZX的距离相等，中心线ZX也是整个电梯设计的基准线，它也代表井筒8中垂直于地面的中心平面；长圆形井筒8的内部竖直方向、可从地面直通楼房顶层，它的外面与分布在井筒8四周的各楼层平台6、中间平台2的边沿下部的井筒横梁22、和楼梯阶梯段3边沿下部的井筒斜纵梁26相连接；井筒斜纵梁26的两端分别固定在井筒横梁22上，井筒横梁22的两端分别固定在电梯间的两侧承重墙1中，这样井筒8通过这些构件与楼道承重墙1、楼层平台6和中间平台2连成一体，将工作中所承受的各种力和力矩传递给承重墙1；在井筒8的筒壁上，从地面到筒顶开出一条与楼梯通道走向平行的螺旋形开口、该螺旋形开口的螺旋角与楼梯的坡度角大小相等，螺旋形开口的位置在楼梯走道的上方，螺旋开口的宽度、需与穿过该螺旋开口的两根承重横臂轴25及附件、在该开口中运行的需要相匹配；导轨底板27是用钢板制成的十字型构件，垂直安装在长方形梯井5的两端贴近楼层平台6和中间平台2的侧面，导轨底板27的水平翼在垂直方向同时与井筒横梁22的垂面、和楼层平台6或中间平台2的侧面、通过4根螺钉固定连接，通过调节它们之间的位置关系、和它们中间的垫片厚度，可以调节导轨底板27的垂直翼的垂直度，从而可以控制安装在导轨底板27内侧面的导轨9的垂直度；导轨底板27的内侧面安装导轨9，外侧面连接固定井筒8，这种结构可以进一步增强导轨9和井筒8的工作稳定性和刚度；在井筒8内的导轨底板27、与井筒8的中心平面相交处，从井筒底部到井筒顶部垂直于地面安装有两条T型导轨9，这两条钢制T型导轨9连同固定它的导轨底板27、按照井筒8的螺旋形开口的位置和大小，被分隔为若干段，导轨9的两个侧向工作面的中心平面在井筒8的中心平面上。
2、电梯架总成和外挂客货平台：
如图2至图12所示，它由电梯架13、导靴11、绳头板30、曳引绳锥套21、平动承重机构、平动协动机构和外挂客货平台7组成；电梯架13是用钢板压制成L形型钢后拼焊制成的立体矩形框架，它由4层长方形水平框架和4根立柱组成；它的最高层水平框架上安装有承接牵引力的绳头板30和曳引绳锥套21、及相配套的拉杆31、缓冲弹簧29、弹簧座28、曳引绳20；电梯架13的第二层水平框架上安装平动协动机构及附件；它的第三层和第四层水平框架安装平动承重机构、并支持它在其中运动；矩形电梯架13的两端侧面以它的中垂线为基准，在端面的上、中、下三个位置，对称各安装三组由三个滚轮组成的导靴11，当电梯架总成装进电梯井筒8内后，这三对导靴11分别面对井筒8内两端的T型导轨9，并且每组导靴的3个滚轮都将T形导轨9的舌部的三个导向面、从顶面和两个侧面包围“咬合”，当电梯架13在井筒8内上下运行时，导靴11中的滚轮就只能沿导轨9的导向工作面滚动，从而引导电梯架总成沿井筒8中的导轨9上下平稳运行；为了保证导靴11与分段式T型导轨9配合工作可靠，电梯架13端面上的三组导靴11、相邻两组导靴之间的距离、都大于井筒8中分段式T型导轨9相邻两段导轨的两相邻端头之间的距离，这样可保证电梯架13在井筒8中任何位置，每一个端面的三组导靴11中至少有两组导靴11与导轨9处于“咬合”状态，从而保证分段式导轨9能和连续一体式导轨一样、引导电梯架13沿导轨9在井筒8内平稳运行；
2.1电梯架总成中的平动承重机构：它由两个平动小车本体12、一根平动承重立轴24、两个立轴轴承39(角接触球轴承)、一个横臂套筒42、两根承重横臂轴25、平动小车本体12的两侧面的水平导向滚轮43、和垂直承重滚轮44组成；两个平动小车本体12是用钢材加工制成的多空腔立方体，它们对称布置在电梯架13的第3层水平框架上方、和第4层水平框架下方、横跨在这两个长方形水平框架的两根长边上；平动小车本体12的两侧面各装有2个水平导向滚轮43，在面对长方形水平框架两长边的下平面(或上平面)的两侧位置、各安装两个垂直承重滚轮44，平动承重立轴24从两个平动小车本体12的中心轴承孔中穿过、通过两个立轴轴承39，将平动承重立轴24同上下两个平动小车本体12、连成一个可在电梯架13的第三和第四层水平框架中、水平移动的整体机构；平动承重立轴24的下端下悬在电梯架13的下方，它通过横臂套筒42，固定连接上下排列的两根承重横臂轴25；当电梯架总成装入电梯井筒8后，承重横臂轴25穿过井筒8的螺旋形开口，其外端固定安装外挂客货平台7；
当电梯架13在电梯的牵引制动装置和运行控制装置的作用下、在井筒8中上下运行时，上述平动承重机构中的平动承重立轴24、在平动协动机构的推动和引导下、可以在电梯架13的第三层和第四层水平框架中、沿井筒8的中心线ZX往复直线平移运动，当平动承重立轴24的轴线到达井筒8的中心线ZX的两个端点Z和X点时、平动承重立轴24绕自己的轴线正转或反转180°、改变运动方向；与此同时，固定在平动承重立轴24下端的承重横臂轴25、和固定在它外端的外挂客货平台7、在上述几种运动的合成运动作用下，承重横臂轴25会在井筒8的螺旋开口中、沿螺旋开口的方向运行或停车，外挂客货平台7会在井筒8的外侧、沿螺旋开口方向、在楼梯间的楼梯走道上部运行或停靠。
2.2平动协动机构：电梯架总成中的平动协动机构、有随动型平动协动机构和主动型平动协动机构两种型式可供选用。
2.2.1随动型平动协动机构：其结构如图3和图4至图7所示、它由两套随动导向轮组和一套紧急制动装置组成；两套随动导向轮组分别安装在两根承重横臂轴25的中段，每套随动导向轮组由一个导向轮支架40、两个随动滚轮41、和连接它们的零件组成；导向轮支架40由钢材加工成扇形立方体，它的扇面部分带U型深槽，扇柄部制出主轴承孔，在扇面上以主轴承孔中心为顶点、作一个等腰三角形，在这个三角形底边的两个端点位置、加工出两个安装随动滚轮41的轴孔，两个结构相同的动滚轮41夹在扇面的U形深槽中间，安装到导向轮支架40中；随动滚轮41的外圆周面突出在导向轮支架40的边缘以外，并且它的圆周表面带有U型深槽，该U型深槽的宽度比井筒8的筒壁厚度稍大，并且能满足处于同一平面上的两个随动滚轮41的U型深槽，能夹住井筒8的螺旋开口的边沿并能滚动，还能通过井筒8两端的圆弧段；当导向轮支架40通过主轴承孔套装到承重横臂轴25的中段时，两个随动滚轮41的U形槽、正对井筒8的螺旋开口边沿的位置，这样上下两根承重横臂轴25、它们各自的两个随动滚轮41的外圆表面上的U型深槽、正好从三个方向包围住井筒8的螺旋形开口的上下边沿；
当电梯架13在重力或曳引绳20的牵拉作用下、上升或下降时，承重横臂轴25就会带着随动滚轮41、压向井筒8的螺旋形开口的上沿顶面或下沿顶面、并沿着井筒(8)的螺旋形开口的倾斜边沿跟随滚动；在这个过程中，井筒8的螺旋形开口倾斜边沿的顶面、会对承重横臂轴25上的随动滚轮41、产生一个斜向的反作用力，这个反作用力的水平分力、会通过这两个随动滚轮41、传递给承重横臂轴25和平动承重立轴24，推动平动承重立轴24沿井筒8的中心线ZX平移、或在这条中心线的两个端点Z、X处旋转180°、变换平移方向；与此同步、安装在承重横臂轴25外端的外挂客货平台7、会跟随承重横臂轴25的升降、平移或转动，沿井筒8的螺旋形开口的位置和走向，在楼梯间走道上方运行或停靠；
随动型平动协边机构的上述结构，在电梯架13受到重力和曳引绳20的牵引力的合力的正常作用时，外挂客货平台7可以在电梯的运行控制机构的控制下，在楼梯间的走道上方正常运行或停靠；但是，当曳引绳20断裂、或电梯架总成与牵引制动装置脱挂时，电梯架总成及外挂客货平台7、会在自身重力作用下、通过承重横臂轴25，推动随动导向滚轮41、沿着井筒8的螺旋形开口边沿、一齐向下滑动，这种滑动若不受控制，必然会对外挂客货平台7上的乘客、物品和楼梯间楼道中的行人的安全、带来严重危害，因此随动型平动协动机构还要安装一套紧急制动装置。
随动型平动协动机构的紧急制动装置、如图3和图5所示，它安装在电梯架13的第二层水平框架上，由制动底板35、制动传动杆34、上压板32、下压板37、制动销38、平衡弹簧33、制动销弹簧36组成；制动底板35固定安装在电梯架13的第二层长方形水平框架的中部，它由钢材制成、呈长方体板状结构，在它的长边中心线上、对称分布有两个竖向导向孔，两根制动传动杆34分别穿过这两个导向孔，其上端水平固定长方形上压板32，下端水平固定长方形下压板37，下压板37沿长边中心线，分布有多个制动销孔，带有弹簧座的十字型制动销38、下端穿过这些销孔、其弹簧座贴靠在下压板37的上表面，在制动销38的弹簧座上表面与制动底板35之间、装有制动销弹簧36，在制动底板35与上压板32之间，以制动传动杆34为导杆、安装平衡弹簧33；
上述平动协动机构的紧急制动装置，在电梯架13受到曳引绳20的牵拉控制、正常上下运行时，紧急制动装置的上压板32位于曳引装置中的拉杆31和弹簧座28的下方、二者不接触；紧急制动装置中的制动销38的下端，悬空靠近平动承重机构中的平动小车本体12和平动承重立轴24的上方，不进入它们的工作空间，不影响平动承重机构的工作；电梯正常工作时、紧急制动装置处于“被闲置的”平衡状态，不与电梯的其它机构发生联系；当电梯运行中发生曳引绳20断裂、或牵引制动装置与电梯架13脱挂的紧急情况时，安装在电梯架13顶层水平框架中的缓冲弹簧29、因失去压力而弹开伸长，在缓冲弹簧29的伸长弹力作用下，弹簧座28和拉杆31被推动向下挤压处于它们下方的上压板32、使其向下移动，上压板32的下移、通过制动传动杆34、将下压板37和制动销38一齐带动下移；在这个过程中、可能有少数制动销38被处于正下方的平动承重立轴24或平动小车本体12阻挡，但由于这些被阻挡的制动销38、因制动销弹簧36被压缩而向上退让，因此并不影响其它制动销38和下压板37继续向下移动；当有制动销38下移占据了平动承重机构中的平动小车本体12的平移运动空间的位置时，平动承重机构的平移动作就会被迫停止，从而阻止电梯架13在重力作用下继续下滑，实现电梯有效紧急制动。
2.2.2主动型平动协动机构：主动型平动协动机构、有闭环控制的主动型平动协动机构、和双重引导的主动型平动协动机构、两种结构型式。
2.2.2.1闭环控制的主动型平动协动机构，其结构如图8和图9至图11所示，它由平动驱动机构，平动引导机构和位置距离传感器三部分组成；平动驱动机构是由平动电动机48、平动减速器49、电力线46、信号控制线47组成；其中平动电动机48和平动减速器49组合成整体结构、固定安装在电梯架13的第二层长方形水平框架的一端，它的减速器49的动力输出轴的轴线、位于电梯井筒8的中心线ZX的一个端点X点处，在减速器49的动力输出轴的下伸端、固定安装有平动引导机构的主动链轮52；平动引导机构由一组等速水平传动的套筒滚子链条传动机构、和引导连接板53组成；套筒滚子链条传动机构由主动链轮52、张紧定位链轮45、中间引导链轮55、链条54、加长传动销轴51、加长传动销卡板50组成；其中的三种链轮(52、45、55)的大小和结构参数完全相同，它们的中心轴线都处在井筒8的水平投影的中心线ZX上，主动链轮52和张紧定位链轮45的中心轴线、分别处在井筒8的中心线的两个端点(Z，X)上，三种链轮(52、45、55)的工作面也在同一水平面上，并且与电梯架总成中、平动承重机构的平动小车本体12的平移运动平面平行；张紧定位链轮45和中间引导链轮55通过自己的轴承座、固定在电梯架13的第二层水平框架上，其中张紧定位链轮45具有一定的位置调节能力，以控制链条工作时的张紧度；中间引导链轮55、视需要可由几个相同的链轮组成，它的主要作用是控制链条54工作过程中的侧向下垂度、使其保持在许可范围内，以保证链条工作运行平顺稳定；链条54的两个接头的连接链板两端所用的两个销轴、是专用加长传动销轴51，它依次穿过C型加长传动销轴卡板50、链条54的两个接头的连接链板、和引导连接板53一端的两个销轴孔，将引导连接板53与链条54的接头的连接链板固定连接在一起；引导连接板53由钢板压制成Z型结构，它的一端制出大轴孔、与平动承重立轴24的上端相连接，它的另一端制出两个小轴孔、与加长传动销轴51相连接；引导连接板53上的大轴孔到两个小轴孔之间的中心距离，与主动链轮52、中间引导链轮55，张紧定位链轮45这三个链轮的节圆半径相等；
当平动电动机48启动工作、驱动链条54运行时，通过引导连接板53、带动平动承重立轴24沿井筒8的中心线ZX平移运行，或在这条中心线的两个端点Z与X处、绕自己的轴线旋转180度、转换行进方向；当电梯的牵引电动机15和平动电动机48、在电梯的运行控制装置的控制下同时启动工作时，伴随电梯架13在井筒8中上下运行的同时、由平动电动机48驱动链条54、带动平动承重立轴24在电梯架13中平移或旋转；上述这几种运动按设定的速比合成，就可以驱动固定在承重立轴24下端的承重横臂轴25、在井筒8的螺旋形开口的空间中、沿着它的螺旋方向运行，同时带动固定在承重横臂轴25外端的外挂客货平台7、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠。
闭环控制的主动型平动协动机构，它的平动电动机48的运行控制、及它与牵引电动机15的工作协调、由电梯运行控制装置中的控制柜19承担，它的控制方式可以按照井筒8的螺旋形开口的立体形状曲线进行模拟控制，也可以按井筒8的螺旋形开口的坐标位置数据进行编程，然后按程序进行数值控制；为了电梯运行更加安全平稳，在两根承重横臂轴25的中段、安装有上下两个位置距离传感器56，用它感知电梯在运行过程中、承重横臂轴25在井筒8的螺旋形开口中的位置、运行方向、距井筒8螺旋形开口的上下边沿的距离大小等信息，并将所获信息随时传递给电梯运行控制柜19中的计算机，计算机使用这些回馈的信息、就可对牵引电动机15和平动电动机48的运行速度、分别进行动态协调和校正，确保承重横臂轴25在井筒8的螺旋形开口空间中平顺运行。实现可靠的闭环控制。
2.2.2.2双重引导的主动型平动协动机构：双重引导的主动型平动协动机构，其结构如图12、图10和图6所示，它由一套平动驱动机构、一套平动引导机构和两套结构相同的随动导向轮组这三部分组成；它是在图8所示的闭环控制的主动型平动协动机构中、将安装在两根承重横臂轴25中段的两个位置距离传感器56、改换成随动型平动协动机构中的两套随动导向轮组、将闭环控制改换成开环控制而构成的。
在正常情况下，当电梯的牵引电动机15和平动电动机48、在电梯的运行控制装置规定程序和设定的速比控制下同时启动工作时，电梯架13在井筒8中上下运行、由平动电动机48驱动链条54带动平动承重立轴24在电梯架13中平移或旋转，这几种运动的合成，就可以使固定在承重立轴24下端的两根承重横臂轴25、和套装在它们的中段两个随动滚轮41、在井筒8的螺旋形开口的空间中、沿着它的螺旋方向顺利运行；同时承重横臂轴25带动固定在它外端的外挂客货平台7、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠；当电压不稳、或其它原因导致牵引电动机15和平动电动机48的运行速度平衡、偏离了规定限值时，套装在承重横臂轴25中段的两个随动滚轮41、就可能压向井筒8的螺旋形开口的上边沿或下边沿、并在上面滚动，再次引导承重横臂轴25、沿着井筒8的螺旋形开口方向运行、同时带动固定在它外端的外挂客货平台7、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠；与此同时，牵引电动机15和平动电动机48由于各自负荷发生变化、二者运行速度又趋向平衡，维持电梯继续正常运行。
2.2.3适用与比较：
根据上述两类平动协动机构的结构特点：随动型平动协动机构适于在如图2及图3至图7所示的井筒8的螺旋形开口中工作，它的特征是井筒8的螺旋角大小固定、一般在25度至40度之间，它对应的楼道楼梯形式是如图1所示、建筑学中称为“双跑平行楼梯”，或圆柱状的“螺旋式楼梯”；主动型平动协动机构，如图8和图9至图12所示，它除适用于上述两种楼梯型式外，还可适用于“单跑直梯”型楼梯，这类楼梯没有中间平台，它的每层楼梯是一排直通梯，它的楼梯间的梯井的水平投影、是由楼梯的阶梯段与C形楼层平台围成的，这样它的电梯井筒8的螺旋形开口、在阶梯段为斜角直线，在楼层平台和两端转弯的圆弧段为水平线，井筒8的螺旋形开口的线型变化很大、并且存在水平运行区段，因此在这类楼梯的梯井中安装外挂旋行式电梯、就必须采用主动型平动协动机构的结构型式；对于采用随动型平动协动机构的外挂旋行式电梯，由于只需控制牵引电动机15的运行，就可控制整个电梯运行，因此对它的控制要求与普通电梯的控制要求基本相同；对于采用主动型平动协动机构的外挂旋行式电梯，它要求牵引电动机15的运行速度、与平动电动机48的运行速度、在一定范围内要良好协调配合，因此需要在控制装置中、采用计算机控制的闭环控制的平动协动机构，或双重引导的平动协动机构。
2.3外挂客货平台：外挂客货平台7、可采用图2所示的开放式或半开放式固定平台结构，也可采用如图3或图6所示的可收放的平台结构。外挂客货平台7中、除具备扶手、安全带、停车与起步控制按钮、普通电梯轿厢内通信设备外，还装有为确保平台运行安全的灯光、行车铃声、通道障碍探测及自动停车控制装置，如声光信号及通道障碍探测器23等；楼梯间各楼层的电梯召唤按钮、可采用普通电梯楼层召唤按钮设置。
3.牵引制动装置与运行控制装置：
能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯的牵引制动装置和运行控制装置、可以采用如图2所示的普通电梯、有机房有对重的牵引制动装置和运行控制装置，也可采用如图13所示的无机房无对重、应用计算机控制的电梯牵引制动装置和运行控制装置；普通电梯的机房建在电梯井筒8顶部上一层的楼层内、机房内安置有牵引电动机15、制动器17、曳引轮16、牵引减速器18、对重及对重井筒10、对重导向轮14、和运行控制装置的控制柜19等装备，对重及对重井筒10可布置到楼梯间的外墙边；对于无机房、无对重的外挂旋行式电梯的牵引制动装置和运行控制装置，需要采用新型变频调速电动机、变频器、蜗杆减速器等新型电梯的电力拖动设备，技术要求较高，当然这些已经广泛应用的设备和技术也可应用到本发明中。
上述技术方案是针对现有无电梯的多层楼房、在楼梯间加装外挂旋行式电梯的具体方案；该方案的结构设计和原理、同样可以用到新建楼房的楼梯间的设计中、建成一种“电梯-步行”一体的复合式楼梯；这种复合式楼梯中的电梯部分，属于低速电梯(运行速度V＜1m/s)；承载量受楼梯通道通过能力的限制、外挂客货平台的承载量、老旧楼可定为：2人或300kg，适当控制外挂客货平台尺寸大小、为楼道行人在楼层平台处留足避让空间；新建楼房建议适当加宽楼梯通道宽度，外挂客货平台的承载量可定为：4人或500kg；建造这种电梯、极少占用土地，造价很低(低于建专用电梯的三分之一)；若在新建楼房的楼梯间设计中采用板壁式电梯井筒，可代替原梯井四周的护栏和扶手的作用，电梯与楼梯自然融为一体，居民出行更为安全方便。另外，国外大量居民住宅连体多层楼房(3至5层)也多无电梯，可采用本发明的方案、解决居民上下楼难的问题；对于现有电梯的多层楼房，一般也设有应急的楼梯间，但这种楼梯间的使用率极低，显然对于新建的多层楼房、采用本发明的“电梯-步行”一体的复合式楼梯、是一种经济实用的新方案。
Claims (5)
1.一种能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，它由电梯井筒装置、电梯架总成、外挂客货平台、牵引制动装置和运行控制装置组成；电梯架总成在牵引制动装置和运行控制装置的控制下，在电梯井筒装置中运行；牵引制动装置和运行控制装置、可以采用普通电梯的、有机房有对重的牵引制动装置和运行控制装置，也可采用无机房、无对重、应用计算机控制的电梯牵引制动装置和运行控制装置；它的技术特征是：
(1)电梯井筒装置：它由井筒(8)、导轨(9)、井筒横梁(22)、井筒斜纵梁(26)组成；在楼梯间的梯井(5)中、安装板壁式井筒(8)，井筒(8)由钢板或同等强度的复合板材、压制成规定形状的部件后装配而成；井筒(8)的水平投影形状：是以梯井(5)的水平投影的长方形为基础、在其内部两端、作出以该长方形的宽度为直径的两个内接半圆弧、这两段半圆弧连同该长方形中部剩余的长边部分组成的长圆形；井筒(8)中两端半圆弧的圆心，分别是Z和X两点，这两点的连线ZX、就是长圆形井筒(8)的水平投影的中心线，中心线ZX也代表井筒(8)中垂直于地面的中心平面；长圆形井筒(8)的内部竖直方向、是从地面可直通楼房顶层的空间，它的外面与分布在井筒(8)四周的各楼层平台(6)、中间平台(2)边沿下部的井筒横梁(22)、和楼梯阶梯段(3)边沿下部的井筒斜纵梁(26)相连接；井筒斜纵梁(26)的两端分别固定在井筒横梁(22)上，井筒横梁(22)的两端分别固定在电梯间的两侧承重墙(1)中；在井筒(8)的筒壁上，从地面到筒顶开出一条与楼梯通道走向平行的螺旋形开口，该螺旋形开口的螺旋角与楼梯的坡度角大小相等，螺旋形开口的位置在楼梯走道的上方，螺旋开口的宽度、需与穿过该螺旋开口的两根承重横臂轴(25)及附件在该开口中运行的需要相匹配；在井筒(8)内部、筒壁两圆弧段与中心平面相交处，从井筒底部到井筒顶部、垂直于地面安装有两条T型导轨(9)，这两条钢制T型导轨(9)按照井筒(8)的螺旋形开口的位置和大小、被分隔为若干段，导轨(9)舌部两侧的导向工作面的中心平面、在井筒(8)的中心平面上；
(2)电梯架总成和外挂客货平台：它由电梯架(13)、导靴(11)、绳头板(30)、曳引绳锥套(21)、平动承重机构、平动协动机构和外挂客货平台(7)组成；电梯架(13)是用钢板压制成L形型钢后拼焊制成的立体矩形框架，它由4层长方形水平框架和4根立柱组成；它的最高层水平框架安装有承接牵引力的绳头板(30)和曳引锥套(21)、及相配套的拉杆(31)、缓冲弹簧(29)、弹簧座(28)、曳引绳(20)；电梯架(13)的第二层水平框架安装平动协动机构及附件；它的第三层和第四层水平框架安装平动承重机构、并支持它在其中运动；矩形电梯架(13)的两端侧面以它的中垂线为基准，在端面的上、中、下三个位置，对称各安装三组由三个滚轮组成的导靴(11)，当电梯架总成装进电梯井筒(8)内后，这三对导靴(11)分别对正井筒(8)内两端的T型导轨(9)、并且每个导靴的3个滚轮都将梯形导轨(9)舌部的三个导向面、从顶面和两个侧面包围“咬合”；当电梯架(13)在井筒(8)内上下运行时，导靴(11)中的滚轮就沿导轨(9)的导向工作面滚动，从而引导电梯架总成沿井筒(8)中的导轨(9)上下平稳运行；电梯架(13)端面上的三组导靴(11)相邻两组导靴之间的距离、都大于井筒(8)中分段式T型导轨(9)相邻两段导轨的两相邻端头之间的距离；
电梯架总成中的平动承重机构：由两个平动小车本体(12)、一根平动承重立轴(24)、两个立轴轴承(39)、一个横臂套筒(42)、两根承重横臂轴(25)、安装在平动小车本体(12)两侧的水平导向滚轮(43)、和垂直承重滚轮(44)组成；两个平动小车本体(12)是用钢材加工制成的多空腔立方体，它们对称布置在电梯架(13)的第3层水平框架上方、和第4层水平框架下方、横跨在这两个长方形水平框架的两根长边上；平动小车本体(12)的两侧面各装有2个水平导向滚轮(43)，在面对长方形水平框架两长边的下平面(或上平面)的两侧位置各安装两个垂直承重滚轮(44)，平动承重立轴(24)从两个平动小车本体(12)的中心轴承孔中穿过、通过两个立轴轴承(39)，将平动承重立轴(24)同上下两个平动小车本体(12)、连成一个可在电梯架(13)的第三和第四层水平框架中、水平移动的整体机构；平动承重立轴(24)的下端下悬在电梯架(13)的下方，它通过横臂套筒(42)、固定连接上下排列的两根承重横臂轴(25)；当电梯架总成装入电梯井筒(8)后，承重横臂轴(25)穿过井筒(8)的螺旋形开口，其外端固定安装外挂客货平台(7)；
当电梯架(13)在电梯的牵引制动装置和运行控制装置的作用下、在井筒(8)中上下运行时，上述平动承重机构中的平动承重立轴(24)、在平动协动机构的推动和引导下、可以在电梯架(13)的第三层和第四层水平框架中、沿井筒(8)的中心线ZX往复直线平移运动，当平动承重立轴(24)的轴线到达井筒(8)的中心线ZX的两个端点Z和X点时，平动承重立轴(24)绕自己的轴线正转或反转180°、改变运动方向；与此同时，固定在平动承重立轴(24)下端的承重横臂轴(25)、和固定在它外端的外挂客货平台(7)、在上述几种运动的合成运动作用下，承重横臂轴(25)会在井筒(8)的螺旋开口中、沿螺旋开口的方向平稳运行或停车，外挂客货平台(7)会在井筒(8)的外侧、沿螺旋开口方向、在楼梯间的楼梯走道上部运行或停靠，将乘客和物品直接送达目的地楼层。
2.根据权利要求1所述的能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，其特征在于安装在井筒(8)内的两条T型导轨(9)、是通过导轨底板(27)与井筒(8)固定连接的；导轨底板(27)是用钢板制成的十字型构件，垂直安装在长方形梯井(5)的两端贴近楼层平台(6)和中间平台(2)的侧面，导轨底板(27)的水平翼在垂直方向同时与井筒横梁(22)的垂面、和楼层平台(6)或中间平台(2)的侧面、通过螺钉固定连接，通过调节它们之间的位置关系、和它们中间的垫片厚度，可以调节导轨底板(27)的垂直翼的垂直度，从而可以控制安装在导轨底板(27)内侧面的导轨(9)的垂直度；导轨底板(27)的内侧面安装导轨(9)，外侧面连接固定井筒(8)。
3.根据权利要求1所述的能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，其特征在于安装在电梯架总成中的平动协动机构、是一种随动型平动协动机构：它由两套结构相同的随动导向轮组、和一套紧急制动装置组成；
两套随动导向轮组分别安装在两根承重横臂轴(25)的中段，每套随动导向轮组由一个导向轮支架(40)、两个随动滚轮(41)、和连接它们的零件组成；导向轮支架(40)由钢材加工成扇形立方体、它的扇面部分带U型深槽、扇柄部制出主轴承孔，在扇面上以主轴承孔中心为顶点、作一个等腰三角形，在这个三角形底边的两个端点位置、加工出两个安装随动滚轮(41)的轴孔，两个结构相同的随动滚轮(41)夹在扇面的U形深槽中间、安装到导向轮支架(40)中，随动滚轮(41)的外圆周面突出在导向轮支架(40)的边缘以外、并且它的圆周表面带有U型深槽，该U型深槽的宽度比井筒(8)的筒壁厚度稍大，并且能满足处于同一平面上的两个随动滚轮(41)的U型深槽，能夹住井筒(8)的螺旋开口的边沿滚动，并能滚动通过井筒(8)两端的圆弧段；当导向轮支架(40)的主轴承孔套装到承重横臂轴(25)的中段时，两个随动滚轮(41)的U形槽正对井筒(8)的螺旋开口边沿的位置，这样上下两根承重横臂轴(25)上的两个随动滚轮(41)、它们的外圆表面上的U型深槽、分别从三个方向包围住井筒(8)的螺旋形开口的上下边沿；
当电梯架(13)在重力或曳引绳的牵拉作用下上升或下降时，承重横臂轴(25)就会带着随动滚轮(41)、压向井筒(8)的螺旋形开口的上沿顶面或下沿顶面、并沿着井筒(8)的螺旋形开口的倾斜边沿跟随滚动；在这个过程中，井筒(8)的螺旋形开口倾斜边沿的顶面、会对承重横臂轴(25)上的随动滚轮(41)产生一个斜向的反作用力，这个反作用力的水平分力、会通过这两个随动滚轮(41)、传递给承重横臂轴(25)和平动承重立轴(24)，推动平动承重立轴(24)沿井筒(8)的中心线ZX平移、或在这条中心线的两个端点Z、X处旋转180°、变换平移方向；与此同步、安装在承重横臂轴(25)外端的外挂客货平台(7)、会跟随承重横臂轴(25)的升降、平移或转动，沿井筒(8)的螺旋形开口的位置和走向，在楼梯间走道上方运行或停靠；
随动型平动协动机构的紧急制动装置、安装在电梯架(13)的第二层水平框架上，由制动底板(35)、制动传动杆(34)、上压板(32)、下压板(37)、制动销(38)、平衡弹簧(33)、制动销弹簧(36)组成；制动底板(35)固定安装在电梯架(13)的第二层长方形水平框架的中部、它是由钢材制成、呈长方体板状结构，在它的长边中心线上、对称分布有两个竖向导向孔，两根制动传动杆(34)分别穿过这两个导向孔、其上端水平固定长方形上压板(32)、下端水平固定长方形下压板(37)；下压板(37)沿长边中心线、分布有多个制动销孔，带有弹簧座的十字型制动销(38)的下端穿过这些销孔，其弹簧座贴靠在下压板(37)的上表面，在制动销(38)的弹簧座的上表面与制动底板(35)之间、装有制动销弹簧(36)，制动底板(35)与上压板(32)之间，以制动传动杆(34)为导杆、安装平衡弹簧(33)；
上述平动协动机构的紧急制动装置，在电梯架(13)受到曳引绳(20)的牵拉控制、正常上下运行时，紧急制动装置的上压板(32)位于拉杆(31)和弹簧座(28)的下方、二者不接触；制动销(38)的下端，悬空靠近平动承重机构中的平动小车本体(12)和平动承重立轴(24)的上方，不进入它们的工作空间，不影响平动承重机构的工作；电梯正常工作时、紧急制动装置处于“被闲置的”平衡状态，不与电梯的其它机构发生联系；当电梯运行中发生曳引绳(20)断裂、或牵引制动装置与电梯架(13)脱挂的紧急情况时，安装在电梯架(13)顶层水平框架中的缓冲弹簧(29)、因失去压力而弹开伸长，在缓冲弹簧(29)的伸长弹力作用下，弹簧座(28)和拉杆(31)被推动向下移动、挤压处于它们下方的上压板(32)、使其向下移动；上压板(32)的下移、通过制动传动杆(34)、将下压板(37)和制动销(38)一齐带动下移；在这个过程中、可能有少数制动销(38)被处于正下方的平动承重立轴(24)或平动小车本体(12)阻挡，但由于这些被阻挡的制动销(38)、因为制动销弹簧(36)可被压缩而向上退让，因此并不影响其它制动销(38)和下压板(37)继续向下移动；当有制动销(38)下移、占据了平动承重机构中的平动小车本体(12)的平移运动空间的位置时，平动承重机构的平移动作就会被迫停止，从而阻止电梯架(13)在重力作用下继续下滑，实现电梯紧急有效制动。
4.根据权利要求1所述的能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，其特征在于安装在电梯架总成中的平动协动机构、是一种闭环控制的主动型平动协动机构：它由平动驱动机构、平动引导机构、和位置距离传感器、三部分组成；
平动驱动机构是由平动电动机(48)、平动减速器(49)、电力线(46)、信号控制线(47)组成；其中平动电动机(48)和平动减速器(49)组合成整体结构，固定安装在电梯架(13)的第二层长方形水平框架的一端、它的平动减速器(49)的动力输出轴的轴线、位于电梯井筒(8)的中心线ZX的一个端点X点处，在平动、减速器(49)的动力输出轴的下伸端、固定安装有平动引导机构的主动链轮(52)；
平动引导机构由一组等速水平传动的套筒滚子链条传动机构、和引导连接板(53)组成；套筒滚子链条传动机构由主动链轮(52)、张紧定位链轮(45)，中间引导链轮(55)、链条(54)、加长传动销轴(51)、C型加长传动销卡板(50)组成；其中的三种链轮(52、45、55)的大小和结构参数完全相同，它们的中心轴线都处在井筒(8)的水平投影的中心线ZX上，主动链轮(52)和张紧定位链轮(45)的中心轴线、分别处在井筒(8)的中心线的两个端点(Z，X)上，三种链轮(52、45、55)的工作面也在同一水平面上，并且与电梯架总成中平动承重机构的平动小车本体(12)的平移运动平面平行；张紧定位链轮(45)和中间引导链轮(55)通过自己的轴承座固定在电梯架(13)的第二层水平框架上，其中张紧定位链轮(45)具有一定的位置调节能力、以控制链条工作时的张紧度；中间引导链轮(55)、视需要可由几个相同的链轮组成，它的主要作用是控制链条(54)工作过程中的侧向下垂度、使其保持在许可范围内、以保证链条工作运行平顺稳定；链条(54)的两个接头的连接链板两端所用的两个销轴、是专用加长传动销轴(51)，它依次穿过C型加长传动销卡板(50)、链条(54)的两个接头的连接链板、和引导连接板(53)一端的两个销轴孔，将引导连接板(53)与链条(54)的接头链板固定连接在一起；引导连接板(53)由钢板压制成Z型结构、它的一端制出大轴孔、与平动承重立轴(24)的上端相连接，它的另一端制出两个小轴孔、与加长传动销轴(51)相连接；引导连接板(53)上的大轴孔到两个小轴孔中心的距离、与主动链轮(52)、中间引导链轮(55)，张紧定位链轮(45)这三个链轮的节圆半径相等；
当平动电动机(48)启动工作、驱动链条(54)运行时，通过引导连接板(53)、带动平动承重立轴(24)沿井筒(8)的中心线ZX直线运行、或在这条中心线的两个端点Z与X处、绕自己的轴线旋转180度、转换行进方向；当电梯的牵引电动机(15)和平动电动机(48)、在电梯的运行控制装置的控制下、同时启动工作时，伴随电梯架(13)在井筒(8)中上下运行的同时，由平动电动机(48)驱动链条(54)、带动平动承重立轴(24)在电梯架(13)中平移或旋转；上述这几种运动按设定的速比合成，就可以驱动固定在承重立轴(24)下端的承重横臂轴(25)、在井筒(8)的螺旋形开口的空间中、沿着它的螺旋方向顺利运行，同时带动固定在承重横臂轴(25)外端的外挂客货平台(7)、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠；
平动协动机构中的平动电动机(48)的运行控制、及它与牵引电动机(15)的工作协调、由电梯运行控制装置中的控制柜(19)承担；，在闭环控制的主动型平动机构中、在两根承重横臂轴(25)的中段、安装有上下两个位置距离感器(56)，用它感知、采集电梯在运行过程中、承重横臂轴(25)在井筒(8)的螺旋形开口中的位置、运行方向、距井筒(8)螺旋形开口的上下边沿的距离大小等信息，并将所获信息随时传递给电梯运行控制柜(19)中的计算机，计算机使用这些回馈的信息、对牵引电动机(15)和平动电动机(48)的运行速度、分别进行动态协调和校正、实现可靠的闭环控制，确保承重横臂轴(25)在井筒(8)的螺旋形开口空间中平顺运行。
5.根据权利要求1所述的能在楼梯间的梯井中运行的外挂旋行式电梯，其特征在于安装在电梯架总成中的平动协动机构、是一种双重引导的主动型平动协动机构：它由平动驱动机构、平动引导机构、和两套结构相同的随动导向轮组、这三部分组成；
平动驱动机构是由平动电动机(48)、平动减速器(49)、电力线(46)、信号控制线(47)组成；其中由平动电动机(48)和平动减速器(49)组合成的整体结构，它固定安装在电梯架(13)的第二层长方形水平框架的一端、它的减速器(49)的动力输出轴的轴线、位于电梯井筒(8)的中心线ZX的一个端点X点处，在减速器(49)的动力输出轴的下伸端、固定安装有平动引导机构的主动链轮(52)；
平动引导机构由一组等速水平传动的套筒滚子链条传动机构、和引导连接板(53)组成；套筒滚子链条传动机构由主动链轮(52)、张紧定位链轮(45)，中间引导链轮(55)、链条(54)、加长传动销轴(51)、C型加长传动销卡板(50)组成；其中的三种链轮(52、45、55)的大小和结构参数完全相同，它们的中心轴线都处在井筒(8)的水平投影的中心线ZX上，主动链轮(52)和张紧定位链轮(45)的中心轴线、分别处在井筒(8)的中心线的两个端点(Z，X)上，三种链轮(52、45、55)的工作面也在同一水平面上，并且与电梯架总成中平动承重机构的平动小车本体(12)的平移运动平面平行；张紧定位链轮(45)和中间引导链轮(55)通过自己的轴承座固定在电梯架(13)的第二层水平框架上，其中张紧定位链轮(45)具有一定的位置调节能力、以控制链条工作时的张紧度；中间引导链轮(55)、视需要可由几个相同的链轮组成，它的主要作用是控制链条(54)工作过程中的侧向下垂度、使其保持在许可范围内、以保证链条工作运行平顺稳定；链条(54)的两个接头的连接链板两端所用的两个销轴、是专用加长传动销轴(51)，它依次穿过C型加长传动销卡板(50)、链条(54)的两个接头的连接链板、和引导连接板(53)一端的两个销轴孔，将引导连接板(53)与链条(54)的接头链板固定连接在一起；引导连接板(53)由钢板压制成Z型结构、它的一端制出大轴孔、与平动承重立轴(24)的上端相连接，它的另一端制出两个小轴孔、与加长传动销轴(51)相连接；引导连接板(53)上的大轴孔到两个小轴孔中心的距离、与主动链轮(52)、中间引导链轮(55)，张紧定位链轮(45)这三个链轮的节圆半径相等；
两套随动导向轮组分别安装在两根承重横臂轴(25)的中段，每套随动导向轮组由一个导向轮支架(40)、两个随动滚轮(41)、和连接它们的零件组成；导向轮支架(40)由钢材加工成扇形立方体、它的扇面部分带U型深槽、扇柄部制出主轴承孔，在扇面上以主轴承孔中心为顶点、作一个等腰三角形，在这个三角形底边的两个端点位置、加工出两个安装随动滚轮(41)的轴孔，两个结构相同的随动滚轮(41)、夹在扇面的U形深槽中间、安装到导向轮支架(40)中，随动滚轮(41)的外圆周面突出在导向轮支架(40)的边缘以外、并且它的圆周表面带有U型深槽，该U型深槽的宽度比井筒(8)的筒壁厚度稍大，并且能满足处于同一平面上的两个随动滚轮(41)的U型深槽，能夹住井筒(8)的螺旋开口的边沿滚动，并能滚动通过井筒(8)两端的圆弧段；当导向轮支架(40)的主轴承孔套装到承重横臂轴(25)的中段时，两个随动滚轮(41)的U形槽正对井筒(8)的螺旋开口边沿的位置，这样上下两根承重横臂轴(25)、它们各自的两个随动滚轮(41)的外圆表面上的U型深槽、分别从三个方向包围住井筒(8)的螺旋形开口的上下边沿；
当平动电动机(48)启动工作驱动链条(54)运行时，通过引导连接板(53)、带动平动承重立轴(24)、沿井筒(8)的中心线ZX直线运行、或在这条中心线的两个端点Z与X处、绕自己的轴线旋转180度、转换行进方向；
在正常情况下，当电梯的牵引电动机(15)和平动电动机(48)、在电梯的运行控制装置规定程序和设定的速比控制下同时启动工作时，电梯架(13)在井筒(8)中上下运行、由平动电动机(48)驱动链条(54)、带动平动承重立轴(24)在电梯架(13)中平移或旋转，上述这几种运动的合成，就可以使固定在承重立轴(24)下端的两根承重横臂轴(25)、和套装在它们的中段两个随动滚轮(41)、在井筒(8)的螺旋形开口的空间中、沿着它的螺旋方向顺利运行；同时承重横臂轴(25)、带动固定在它外端的外挂客货平台(7)、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠；当电压不稳或其它原因导致牵引电动机(15)和平动电动机(48)运行的速度平衡偏离了规定限值时，套装在承重横臂轴(25)中段的两个随动滚轮(41)、就可能压向井筒(8)的螺旋形开口的上边沿或下边沿、并在上面滚动，再次引导承重横臂轴(25)、沿着井筒(8)的螺旋形开口方向运行、同时带动固定在它外端的外挂客货平台(7)、平稳地在楼梯走道上方运行或停靠；与此同时，牵引电动机(15)和平动电动机(48)、由于各自负荷发生变化、二者运行速度又趋向平衡，继续维持电梯正常运行。
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