CN107176530B

CN107176530B - 电梯装置

Info

Publication number: CN107176530B
Application number: CN201710058436.XA
Authority: CN
Inventors: 福田敏行; 安部贵; 中山彻也
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: CN107176530A; JP6510448B2; JP2017160023A

Abstract

本发明提供一种能够抑制张力用绳轮的跳起的电梯装置。电梯装置(1)包括调速用绳索(10)、具有调速用绳轮(22)的调速装置(9)、张力用绳轮(31)。调速用绳索(10)与轿厢(3)连接，与该轿厢(3)一起移动。调速用绳索(10)卷绕在调速用绳轮(22)上，调速装置(9)检测轿厢(3)的速度是否达到规定值。在张力用绳轮(31)上卷绕调速用绳索(10)，对调速用绳索(10)施加张力。调速用绳索(10)、调速用绳轮(22)和张力用绳轮(31)构成为调速用绳轮(22)和张力用绳轮(31)仅利用调速用绳索(10)的自重就能够自由旋转的惯性力旋转构造。

Description

电梯装置

技术领域

本发明涉及具有调速装置的电梯装置。

背景技术

作为电梯装置，已知有当轿厢的速度为预设的设定速度以上(下面称为过速度)时使轿厢紧急停止的电梯装置。这样的电梯装置包括检测轿厢的过速度的调速装置(调速机)和当调速装置检测出轿厢的过速度时使轿厢紧急停止的紧急停止装置。

作为具有调速装置的电梯装置，例如专利文献1中有记载。该专利文献1记载的电梯装置包括与轿厢连结的调速器绳和与调速器绳的动作同步地被驱动的张紧轮。在张紧轮与导轨之间设置有下降允许装置和上升允许装置。下降允许装置允许张紧轮向下方的移动而限制向上方的移动。上升允许装置限制张紧轮向上方的移动而允许向下方的移动，且检测张紧轮向上方的移动。

在具有这样的结构的电梯装置中，即使因随时间变化产生的调速器绳伸长而导致张紧轮下降，下降允许装置也允许其移位，不会检测出异常。另一方面，当调速器绳挂在升降通道内设备等上而张紧轮被拉起时，上升允许装置检测张紧轮的异常上升。

此外，作为具有调速装置的其它电梯装置，例如，专利文献2中有记载。该专利文献2中记载的电梯装置包括可旋转地支承卷绕有调速机绳的绳轮主体的绳轮支承体。绳轮支承体具有多个棘轮槽部，在多个棘轮槽部卡合棘轮爪部。

具有这样的结构的电梯装置中，调速机绳随时间变化而伸长时，与该调速机绳的伸长相应地使绳轮支承体和绳轮主体向下方移动。另一方面，在将绳轮主体向上方拉起的力发挥作用时，由棘轮爪部阻止绳轮支承体和绳轮主体的向上方的移动，防止绳轮支承体和绳轮主体的跳起。例如在检测出过速度而使轿厢紧急停止时会发生绳轮支承体和绳轮主体的跳起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2012－153453号公报

专利文献2：(日本)特开2015－3772号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1记载的电梯装置中，虽然上升允许装置检测张紧轮的异常上升，但是不能抑制张紧轮的异常上升(跳起)。此外，专利文献2记载的电梯装置中，机械性地防止绳轮支承体和绳轮主体的跳起。其结果是，在使轿厢紧急停止时，由于绳轮支承体和绳轮主体不能向上方移位，所以负载施加于卷绕在绳轮主体上的调速机绳。

本发明的目的是解决上述现有技术的课题，提供一种能够抑制张紧轮(张力用绳轮)的跳起的电梯装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，实现本发明的目的，本发明的电梯装置包括轿厢、主吊索、曳引机、调速用绳索、调速装置、张力用绳轮和紧急停止装置。轿厢配置在升降通道内，主吊索悬吊保持轿厢。曳引机卷绕主吊索，且驱动主吊索使轿厢升降。

调速用绳索与轿厢连接，与该轿厢一起移动。调速装置具有卷绕有调速用绳索的调速用绳轮，检测轿厢的速度是否达到规定值。张力用绳轮卷绕有调速用绳索，对调速用绳索施加张力。紧急停止装置在轿厢的升降速度达到规定值时使轿厢紧急停止。调速用绳索、调速用绳轮和张力用绳轮具有调速用绳轮和张力用绳轮仅利用调速用绳索的自重就能够自由旋转的惯性力旋转构造。

发明效果

根据上述结构的电梯装置，能够抑制张力用绳轮的跳起。

通过以下的实施方式的说明能够明确上述内容以外的课题、结构和效果。

附图说明

图1是本发明一实施方式的电梯装置的概略结构图。

图2是表示使本发明一实施方式的电梯装置的轿厢紧急停止时的张力用绳轮的上升移位的图。

图3是表示使用了等效惯性质量比调速用绳索的自重大的张力用绳轮时的张力用绳轮的位移量的图。

具体实施方式

以下，参照图1说明用于实施本发明的电梯装置的方式。

[电梯装置的结构]

首先，参照图1说明本发明的一实施方式的电梯装置的结构。

图1是本发明一实施方式的电梯装置的概略结构图。

如图1所示，电梯装置1包括在形成于建筑物内的升降通道100内升降的轿厢3和对重4、主吊索5、曳引机6、导轨7、8、调速装置9、调速用绳索10和紧急停止装置11。

升降通道100形成于建筑物，在其顶部设置有机械室110。在机械室110配置有曳引机6和调速装置9。轿厢3具有多个滑动件(未图示)，多个滑动件可滑动地与固定在升降通道100的壁面的导轨7卡合。因此，轿厢3由导轨7引导在升降通道100内升降。

对重4具有多个滑动件(未图示)。对重4的多个滑动件可滑动地与固定在升降通道100的壁面的导轨8卡合。因此，对重4由导轨8引导在升降通道100内升降。以下，将轿厢3和对重4进行升降的方向作为升降方向。即，导轨7在升降方向上引导轿厢3，导轨8在升降方向上引导对重4。

由主吊索5吊挂轿厢3和对重4。曳引机6配置在机械室110。在该曳引机6卷绕有主吊索5。此外，在机械室110配置有驱动曳引机6且进行制动的驱动装置(未图示)。驱动装置通过使曳引机6旋转，对主吊索5进行摩擦驱动而使轿厢3和对重4升降。

紧急停止装置11设置在轿厢3，在紧急情况发生时由楔子握持导轨7，使轿厢3的升降停止。连接部件33被轴支承在轿厢3上，驱动紧急停止装置11。该连接部件33与后述的调速用绳索10连结。

调速装置9包括设置在机械室110的基座21和可旋转地安装在该基座21的调速用绳轮22。此外，在升降通道100的下部配置有张力用绳轮31。该张力用绳轮31在升降方向上与调速用绳轮22相对，可旋转地支承于固定在升降通道100的下部的支承部件(未图示)。

在调速用绳轮22和张力用绳轮31卷绕有环状的调速用绳索10。连接部件33的一个端部与该调速用绳索10连结。连接部件33的另一端部与紧急停止装置11连结。由此，调速用绳索10与紧急停止装置11和轿厢3一起移动而使调速用绳轮22和张力用绳轮31旋转。

张力施加部件32与张力用绳轮31连接。张力施加部件32例如是由重物构成的调速配重，向张力用绳轮31下方施力。由此，张力用绳轮31对调速用绳索10施加张力。

调速装置9检测轿厢3的升降速度是否超过额定速度达到了第一设定值。调速装置9检测出轿厢3的升降速度达到了第一设定值时，分别断开驱动曳引机6的驱动装置(未图示)的电源和控制该驱动装置的控制装置(未图示)的电源。

此外，调速装置9检测轿厢3的下降速度是否超过了第一设定值而达到了第二设定值。调速装置9检测出轿厢3的升降速度达到了第二设定值(规定值)时，将未图示的制动靴按压在卷绕于调速用绳轮22的调速用绳索10上，停止调速用绳索10的移动。

另一方面，轿厢3继续下降。其结果是，与调速用绳索10连结的连接部件33相对地被拉起，使紧急停止装置11工作，从而机械地使轿厢3紧急停止。

具有这样的调速装置9的电梯装置1中，与调速用绳索10相比调速用绳轮22和张力用绳轮31的惯性大。因此，起动控制时或者上述那样的紧急停止时，可能发生调速用绳索10失去张力，调速用绳轮22和张力用绳轮31跳起的情况。

[惯性力旋转构造的说明]

为了抑制张力用绳轮31的跳起，考虑使张力施加部件32的重量增大。但是，在增大张力施加部件32的重量时，调速用绳索10更加伸长，因此调速用绳索10的寿命变短。

此外，作为抑制张力用绳轮31跳起的其它方法，考虑将调速用绳轮22和张力用绳轮31的惯性力减小。即，不改变张力施加部件32的重量，只要能够减小调速用绳轮22和张力用绳轮31的惯性力，就能够不缩短调速用绳索10的寿命地抑制张力用绳轮31的跳起。

由此，本实施方式中，应用使调速用绳轮22和张力用绳轮31的惯性力小，仅利用调速用绳索10的自重，调速用绳轮22和张力用绳轮31就能够自由旋转的惯性力旋转构造。即，调速用绳索10、调速用绳轮22和张力用绳轮31构成为调速用绳轮22和张力用绳轮31仅利用调速用绳索10的自重就能够自由旋转的惯性力旋转构造。

能够由运动方程式导出与张力用绳轮31的上升下降相关的位移量。此处，设轿厢3的加减速度为α、轿厢3的从最下层到最上层的升降行程为L、升降行程L间的没有设置连接部件33的另一侧的调速用绳索10的自重为M、距离最下层的轿厢3的位置为β、调速用绳索10的杨氏模量为E、调速用绳索10的截面积为A。此外，设调速用绳轮22的惯性力矩为I_u、张力用绳轮31的惯性力矩为I₁、调速用绳轮22的半径为r_u、张力用绳轮31的半径为r₁、调速用绳轮22等效惯性质量为m_u、张力用绳轮31的等效惯性质量为m₁。

等效惯性质量m_u能够用(式1)计算。此外，等效惯性质量m_l能够用(式2)计算。

m_u＝I_u/(r_u)² …(式1)

m₁＝I₁/(r₁)² …(式2)

与张力用绳轮31的上升下降相关的位移量y能够用(式3)计算。

y＝(m_u+m₁+2M)×(L－L×β)×α/(2E×A)…(式3)

即，根据(式3)可知，如果使分子项的调速用绳轮22和张力用绳轮31的等效惯性质量m_u、m₁减小，则与张力用绳轮31的上升下降相关的位移量y减小。

接着，使调速用绳索10的速度为V、调速用绳轮22的角速度为ω_u、张力用绳轮31的角速度为ω₁、至调速用绳索10静止为止的动能为U、至调速用绳轮22静止为止的动能为U_u、至张力用绳轮31静止为止的动能为U₁。

调速用绳轮22的角速度ω_u能够用(式4)计算，张力用绳轮31的角速度ω₁能够用(式5)计算。

ω_u＝V/r_u …(式4)

ω₁＝V/r₁ …(式5)

调速用绳索10的动能U能够用(式6)计算。此外，调速用绳轮22的动能U_u能够用(式7)计算，张力用绳轮31的动能U₁能够用(式8)计算。

U＝2×MV²/2 …(式6)

U_u＝I_uω_u ²/2 …(式7)

U₁＝I₁ω₁ ²/2 …(式8)

在调速用绳索10的动能U比调速用绳轮22和张力用绳轮31的动能U_u、U₁大时，调速用绳索10以使调速用绳轮22和张力用绳轮31旋转的方式起作用。

另一方面，在调速用绳索10的动能U比调速用绳轮22和张力用绳轮31的动能U_u、U₁小时，剩余的调速用绳轮22和张力用绳轮31的动能以使调速用绳索10和张力用绳轮31的势能增加的方式起作用。

因此，为了使张力用绳轮31的上升位移量(最大位移量)减少，需要满足(式9)。

U＜U_u+U₁

＝2×MV²/2＜I_uω_u ²/2+I₁ω₁ ²/2 …(式9)

一般，大多情况下调速用绳轮22的半径r_u与张力用绳轮31的半径r₁为相同值。在调速用绳轮22的半径r_u与张力用绳轮31的半径r₁为相同值时，根据(式4)和(式5)，ω_u与ω₁为相同值。此时的ω_u和ω₁的值统一为ω时，(式9)能够变换为(式10)。

2×MV²/2＜2×Iω²/2 …(式10)

使作为相同值的r_u和r₁为r来调整(式10)后能够导出(式11)。

2×MV²/2＜2×I(V/r)²/2

＝M＜I/r²

＝M＜m …(式11)

此时的m是半径为相同值的调速用绳轮22和张力用绳轮31各自的等效惯性质量。因此，使调速用绳轮22的等效惯性质量m_u或者张力用绳轮31的等效惯性质量m₁比调速用绳索10的自重M小是使张力用绳轮31的上升位移量(最大位移量)减少的条件。

本实施方式中，使调速用绳轮22的等效惯性质量m_u或者张力用绳轮31的等效惯性质量m₁比调速用绳索10的自重M小。此外，使调速用绳轮22和张力用绳轮31为树脂制成。即，通过使调速用绳轮22和张力用绳轮31为树脂制成，能够使调速用绳轮22和张力用绳轮31的等效惯性质量m_u、m₁比调速用绳索10的自重M小。

图2是表示使电梯装置1的轿厢3紧急停止时的张力用绳轮31的位移量的图。如图2所示，开始降低电梯装置1(轿厢3)的速度时，张力用绳轮31开始上升。电梯装置1(轿厢3)停止时，张力用绳轮31的位移量为最大。之后，张力用绳轮31的位移量进行衰减振动。

本实施方式中，由于使张力用绳轮31的等效惯性质量m₁比调速用绳索10的自重M小，所以在电梯装置1的起动控制时或者轿厢3的紧急停止时，调速用绳轮22和张力用绳轮31容易追随调速用绳索10。其结果是，能够抑制张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量。

此外，本实施方式中，当张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量超过规定值时，使安全装置动作直至经过规定期间(张力用绳轮31的位移量为比规定值低的设定值以下)后使电梯装置1的运行停止。但是，本实施方式中，由于能够抑制张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量，所以能够减少安全装置的动作次数。

图3是表示使用了等效惯性质量比调速用绳索的自重大的张力用绳轮时的张力用绳轮的位移量的图。此处，将使用了等效惯性质量比调速用绳索的自重大的张力用绳轮的电梯装置作为比较例的电梯装置。使比较例的电梯装置(轿厢)紧急停止时，与图2所示的情况同样，在轿厢停止时，张力用绳轮的位移量为最大。

但是，比较例的电梯装置中的张力用绳轮的位移量比本实施方式的张力用绳轮的位移量大。因此，比较例的电梯装置中，张力用绳轮(张力施加部件)的位移量超过规定值。其结果是，不能减少安全装置动作次数。

此外，本实施方式中，不增加新的部件就能够抑制张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量。其结果是，与现有技术的电梯装置相比能够减少部件数量。此外，不需要确保用于配置对张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量进行抑制的部件的空间，此外，能够实现电梯装置的安装作业的简化。

上述的惯性力旋转构造的说明中，使调速用绳轮22的半径r_u和张力用绳轮31的半径r₁为相同的值。但是，调速用绳轮22的半径r_u和张力用绳轮31的半径r₁也可以为不同的值。此时，在上述(式9)的ω_u和ω₁中代入(式4)和(式5)的值。由此，得到(式12)。

2×MV²/2＜I_u(V/r_u)²/2+I₁(V/r₁)²/2

＝2M＜(I_u/r_u ²)+(I₁/r₁ ²)

＝2M＜m_u+m₁ …(式12)

因此，在调速用绳轮22的半径r_u与张力用绳轮31的半径r₁不同时，使调速用绳轮22的等效惯性质量m_u与张力用绳轮31的等效惯性质量m₁的和比调速用绳索10的自重M的2倍小是减少张力用绳轮31的上升位移量(最大位移量)的条件。

即，通过满足(式12)所示的条件，在电梯装置1的起动控制时或者轿厢3的紧急停止时，调速用绳轮22和张力用绳轮31能够容易地追随调速用绳索10。其结果是，能够抑制张力用绳轮31(张力施加部件32)的位移量。

[变形例]

以上，针对本发明的电梯装置的实施方式包括其作用效果进行了说明。但是，本发明的电梯装置不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求书记载的发明主旨的范围内能够进行各种变形实施。

例如，在上述的实施方式中，由重物构成张力施加部件32。但是，作为本发明的张力施加部件不限定于重物，例如，可以使用弹簧等对调速用绳索10施加张力的其它部件。

此外，上述实施方式中，使调速用绳轮22和张力用绳轮31两者为树脂制成。但是，作为本发明的电梯装置，使调速用绳轮和张力用绳轮中的至少一者为树脂制成也能够得到同样的效果。但是，在使调速用绳轮22和张力用绳轮31的等效惯性质量m_u、m₁两者比调速用绳索10的自重M小时，与使任一者的等效惯性质量比调速用绳索10的自重M小的情况相比，能够减少张力用绳轮31的上升位移量(最大位移量)，

此外，作为本发明的电梯装置，如果能够使调速用绳轮或者张力用绳轮的等效惯性质量比调速用绳索的自重小，则也可以由树脂以外的其它材料例如金属材料等形成调速用绳轮或者张力用绳轮。

附图标记说明

1……电梯装置、3……轿厢、4……对重、5……主吊索、6……曳引机、7……导轨、8……导轨、9……调速装置、10……调速用绳索、11……紧急停止装置、21……基座、22……调速用绳轮、31……张力用绳轮、32……张力施加部件、33……连接部件、100……升降通道、110……机械室。

Claims

1.一种电梯装置，其特征在于，包括：

配置在升降通道内的轿厢；

吊挂保持所述轿厢的主吊索；

曳引机，其卷绕所述主吊索、驱动所述主吊索而使所述轿厢升降；

与所述轿厢连接并与该轿厢一起移动的调速用绳索；

调速装置，其具有卷绕所述调速用绳索的调速用绳轮，检测所述轿厢的速度是否达到规定值；

张力用绳轮，其卷绕所述调速用绳索、对所述调速用绳索施加张力；和

紧急停止装置，在所述轿厢的升降速度达到了规定值时，使所述轿厢紧急停止，

所述调速用绳索、所述调速用绳轮和所述张力用绳轮构成为，所述调速用绳轮和所述张力用绳轮仅利用所述调速用绳索的自重就能够自由旋转的惯性力旋转构造。

2.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述惯性力旋转构造通过使所述调速用绳轮和所述张力用绳轮的等效惯性质量m比所述调速用绳索的单侧的自重M小来实现，

在设所述调速用绳轮和所述张力用绳轮的惯性力矩为I、所述调速用绳轮和所述张力用绳轮的半径为r时，所述调速用绳轮和所述张力用绳轮的等效惯性质量m由I/r²来计算。

3.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述惯性力旋转构造通过使所述调速用绳轮的等效惯性质量m_u与所述张力用绳轮的等效惯性质量m₁的和比所述调速用绳索的单侧的自重M的2倍小来实现，

在设所述调速用绳轮的惯性力矩为I_u、所述调速用绳轮的半径为r_u时，所述调速用绳轮的等效惯性质量m_u由I_u/(2r_u ²)来计算，

在设所述张力用绳轮的惯性力矩为I₁、所述张力用绳轮的半径为r₁时，所述张力用绳轮的等效惯性质量m₁由I₁/(2r₁ ²)来计算。

4.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于：

所述调速用绳轮和所述张力用绳轮中至少任一者的绳轮为树脂制成。