CN107187994A - 一种在建筑物停电时仍可使用的无随行电缆的电梯装置 - Google Patents

一种在建筑物停电时仍可使用的无随行电缆的电梯装置 Download PDF

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Abstract

一种在建筑物停电时仍可使用的无随行电缆的电梯装置。本发明涉及一种能够在高楼火灾发生时或者其它原因引起建筑物停电的情况下使用的无随行电缆电梯。实现方案：利用与导轨保持一定压力的滚动轮在轿厢运行时的转动，带动在轿厢上安装的发电机发电，并对轿厢附带蓄电池充电，使轿厢取消了随行电缆。轿厢上的层站信号检测器与各层站上安装的层站外召指令器/信号反馈器以及在井道两端安装的信号引导装置，共同构成了一个信号检测系统，能够检测到外召唤楼层。停电时自动切换到专用电缆或者应急发电机的电源与建筑物电源分离，保证了机房控制柜和驱动装置的正常运作。本发明在建筑物停电时仍可按照各楼层和轿厢的指令运行，能够帮助受困人员高效撤离。

Description

一种在建筑物停电时仍可使用的无随行电缆的电梯装置
技术领域
本发明涉及一种能够在高楼火灾发生时或者其它原因引起停电的情况下使用的无随行电缆电梯。
背景技术
现代城市的高层建筑和超高层建筑越来越多，但是一旦发生火灾，被困人员难以快速撤离是造成人员伤亡的重要原因。按照目前规定，在建筑物发生火灾时应及时切断电源，同时为了防止因断电时被困在电梯中发生危险而禁止使用普通电梯，所以建筑物内被困人员的撤离主要是从楼道逃生。通过楼道逃生时，除了费时和体力消耗大之外，还容易造成楼道堵塞的危险和增加撤离人员心理上的压力，这种低效的逃生方法对高楼尤其是超高楼被困人员在火灾发生时的生命安全造成了严重的威胁。另外一方面，提供电梯轿厢能源和传输信号的长长的随行电缆，随着电梯的升降而上下运动，其自重导致了能源的无谓消耗，而且在电梯升降运行时的不断弯曲形变也使得电缆易于折裂或者发生故障，随行电缆还有在火灾发生时易引起燃烧的隐患。同时观光电梯的随行电缆也是一种煞风景的视觉障碍。
为了克服随行电缆的弊端，也有厂商使用诸如申请号为CN201520524669.0所公布的一种无随行电缆的电梯，轿厢上的次级线圈经过多处固定在井道壁的初级线圈产生电能来为蓄电池充电，但是断续产生的电能效率比较低。
发明内容
本发明提供了一种无随行电缆并可用于火灾发生或者其它原因引起的停电情况下继续使用电梯装置的解决方案。
本发明能够在火灾发生时或者其它原因引起建筑物停电的情况下仍然能够按照各楼层的外召唤指令运行，最高效地帮助建筑物内被困人员及时撤离，从而大大提高了被困人员的获救生存机会，尤其是在高层和超高层建筑物中作用更加显著。取消随行电缆节约了大量的随行电缆材料和拖动随行电缆的能耗，降低了建造成本和营运成本，同时清除了观光电梯因随行电缆而带来的视觉障碍。
为了实现该方案，本发明是这样解决的。
一种用于建筑物内沿着井道导轨升降的无随行电缆电梯，包括井道，导轨，滚轮导靴/滚动轮，传动装置，发电机，蓄电池，电梯轿厢，轿厢控制柜，层站信号检测器，信号引导装置，层站外召指令器，信号反馈器，固定装置，复位装置，机房控制柜，随时可以将机房控制柜和驱动装置的电源切换到专用电缆或者应急发电机的电源等组成。
A本发明所指的电梯轿厢无随行电缆，由电梯轿厢上面安装的发电机对轿厢携带的蓄电池进行充电或者直接供电，提供轿厢所需的照明，风扇，通讯系统，操作控制系统和开门机等全部电源。
本发明利用了电梯轿厢与导轨的相对位移作用来带动发电机发电。具体的实现方法是将安装在电梯轿厢顶上的发电机转子通过传动装置连接上滚动轮，使滚动轮压紧导轨并调整到适当的压力，当电梯轿厢运行时，压紧在导轨上的滚动轮就通过传动装置带动发电机工作(图1)，也可以让滚轮导靴的滚轮作为本发明的滚动轮，即将滚轮导靴的滚轮轴加长后连接上发电机，当电梯轿厢沿着导轨升降运行时，紧贴着导轨的滚轮导靴滚轮随之转动，并带动发电机工作，发出的电流经整流后可以源源不断地给蓄电池充电或者直接供电。
B当火灾发生，建筑物电源全部被切断后，原来各层站的外召唤电路也失去了作用，此时在需要召唤的层站按下本发明所述的层站外召指令器，使本发明所述的信号反馈器在层站信号检测器的上行/下行信号路径处发出信号指令。
C本发明所述的信号反馈器平时被固定装置锁住，当层站外召指令器操作时解锁离开被固定位置到达工作位置(图2)发出反馈信号指令，使轿厢上的层站信号检测器发出的检测信号接收到指令后沿原路返回。
D轿厢上的层站信号检测器，能够沿着井道向上行方向和下行方向双向发出检测信号，当检测信号接收到反馈信号指令返回时，根据信号的返回信息可以计算出召唤的层站位置，并将此位置的外召信号以及轿厢控制柜发出的内召层站停靠指令通过无线信号传输给机房控制柜，机房控制柜接到指令后，根据轿厢所处的层站及运行方向，按照外召层站和轿厢内召指令层站的先后依次停靠。
层站信号检测器的默认方向为向下。
E当电梯轿厢运行到达外召唤层站时，信号反馈器被轿厢上的复位装置复位并被固定装置重新锁住，此时层站检测器继续向运行方向探测前面一个层站外召唤信号，然后电梯继续向原来方向运行执行剩余的轿厢控制柜和/或者层站召唤指令。
F当与运行同向的轿厢控制柜内召指令和层站外召唤全部执行完毕时，层站检测器发出的检测信号就会通过信号引导装置(分别安装在井道顶端和井道底部)来探测反向是否还有层站外召信号，没有信号就直接回到首层或者指定层。如果有反向的外召唤信号，根据信号的返回信息判断召唤层站的位置，到达召唤层站后利用复位装置使信号反馈器复位并命令层站检测器的探测方向转向，与新的运行方向相同，开始了一个新的周期。
如果检测信号连续两次经过信号引导装置后检测到层站外召信号，则表明召唤层站在轿厢位置运行方向的后方，欲同向运行，则轿厢反向运行停靠但信号检测器方向不变。到达外召层站后复位装置使信号反馈器复位。
G机房控制柜和驱动装置的电源在建筑物停电时可以立即通过切换装置切换到与建筑物供电系统分离的专用电缆或由应急发电机供电。作为本发明的优选，所述切换装置和驱动装置安装在建筑物的下部。
切换电源时，层站信号检测器默认方向指向首层或指定楼层。
本发明的有益效果是，能够在火灾或者其它断电的情况下帮助楼内人员快速撤离；特别是现代高楼或者超高楼通常会有多部电梯使用一个共用的电梯楼道间，如果其中的部分电梯正由消防队员使用，那么共用通道里其它的电梯依然可以供撤离人员使用，消防队员和撤离人员的相反流向也提高了电梯的利用效率，而且在消防人员的保护下显得更有安全保障。利用电梯轿厢与导轨的相对位移来驱动发电机，其提供的电能通过蓄电池持续稳定地为轿厢用电器供电或者直接供电，从而取消了随行电缆，节约了大量的随行电缆材料和拖动随行电缆的能耗，降低了建造成本和营运成本。随行电缆的取消也消除了观光电梯因长长的随行电缆而产生的视觉障碍。
附图说明
图1是发电机的工作示意图；
图2是层站外招指令器和信号反馈器的示意图；
图3是层站信号检测器的工作示意图。
图中：
1、导轨 2、滚动轮 3、传动装置 4、发电机 5、轿厢 6、井道壁 7、固定装置 8、层站外召指令器 9、信号反馈器(图示为工作位置) 10、信号引导装置 11、检测信号路径 12、层站信号检测器 13、复位装置 14、驱动装置 15、机房控制柜 16、专用电缆/发电机电源 17、建筑物电源 91、上行信号反馈器一 92、下行信号反馈器一 93、上行信号反馈器二 94、下行信号反馈器二 95、上行信号反馈器三 96、下行信号反馈器三
具体实施方式
下面结合实施例，以非限制性的举例形式对本发明进一步说明。本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
当建筑物电源(17)因火灾或者其它原因断电时，立即自动将驱动装置(14)和机房控制柜(15)切换成专用电缆/发电机电源(16)供电，使电梯的动力系统电源与建筑物电源分离。
建筑物内被困人员只要根据情况分别对层站外召指令器(8)发出上行或者下行的指令，信号反馈器(9)即刻解锁脱离固定装置(7)到达工作位置，将检测信号路径(11)阻隔。
假设轿厢(5)在图示位置上行时(下行同理)，层站信号检测器(12)沿检测信号路径(11)向上方发出的信号，会依据下述的各种不同情况做出对应的处理：
A.如果信号没有遇到任何阻挡，即表明无层站外召，检测信号就会通过安装在井道上下端的信号引导装置(10)转向并返回到层站信号检测器(12)，此时电梯轿厢(5)按照轿厢控制柜的内召停靠指令执行，轿厢控制柜无内召停靠指令时直接运行到首层或者指定层。
B.如果上方有上行信号反馈器一(91)、上行信号反馈器二(93)、下行信号反馈器一(92)、下行信号反馈器二(94)发出的信号反馈指令，层站信号检测器(12)的检测信号遇到第一个同向的上行信号反馈器二(93)时折返回来，在检测信号路径(11)后面的反馈器都不受影响。层站信号检测器(12)根据信号的折返时间判断出召唤层站的位置并继续向上运行，将轿厢控制柜的同向内召停靠指令与上行信号反馈器二(93)所处的层站位置比较后依次停靠。当到达上行信号反馈器二(93)所示层站时，复位装置(13)将该处的信号反馈器(93)复位并使其被固定装置(7)锁住，层站信号检测器(12)继续沿检测信号路径(11)向上方发出检测信号。
C.如果上方所有的上行信号反馈器一(91)上行信号反馈器二(93)……都没有被操作而发出指令，那么系统继续处理轿厢控制柜上行的内召停靠指令，同时上行的检测信号直接到达信号引导装置(10)后转向并沿检测信号路径(11)向下，遇到第一个下行信号反馈器一(92)(如果下行信号反馈器一(92)、下行信号反馈器二(94)没有召唤，那么被检测到的就是下行信号反馈器三(96))时再沿原路返回，层站信号检测器(12)收到返回信号后根据返回时间判断召唤层站的位置，等上行内召指令执行完毕后，再根据轿厢控制柜的下行内召停靠指令和第一个下行外召唤信号所处的位置依次由上而下运行。同时在召唤层站复位装置(13)将该处的信号反馈器复原并使层站信号检测器(12)转向，沿检测信号路径(11)下行方向发出检测信号，如此周而复始。
如果检测信号连续两次经过信号引导装置后检测到上行信号反馈器三(95)发出的层站外召信号，则表明召唤层站在轿厢(5)运行方向的后方，欲同向运行，则轿厢(5)反向运行但信号检测器(12)不变。

Claims (5)

1.一种无随行电缆，并能在火灾或者其它断电情况下帮助建筑物内人员快速撤离的电梯，其特征是：该电梯包括了在井道内沿导轨上下运行的轿厢，紧贴导轨并随轿厢运行而转动的滚动轮，传动装置，轿厢上安装的发电机，蓄电池，层站外召指令器，信号反馈器，信号反馈器的固定装置，信号引导装置，层站信号检测器，信号反馈器的复位装置，轿厢控制柜，机房控制柜，以及可随时将驱动装置和机房控制柜的电源切换到与建筑物电源分离的专用电缆/发电机电源。
2.根据权利要求1所述的电梯，其特征是：安装在电梯轿厢上的发电机由沿导轨转动的滚动轮(也可以由滚动导靴的滚轮担当)带动，所发出的电能供蓄电池充电或者直接供电，提供轿厢控制柜，照明，通风，开关门等轿厢内各个系统需要的所有用电。
3.根据权利要求1所述的电梯，其特征是：安装在轿厢上的层站信号检测器发出的信号，遇到信号反馈器的信号后折返，通过此反馈信号检测到召唤层站的位置。
4.根据权利要求1所述的电梯，其特征是：安装在电梯轿厢上的层站信号检测器，与信号引导装置，层站外召指令器及信号反馈器组成的信号检测系统，能够检测到电梯召唤层站，并将采集的信息通过无线信号传输到机房控制柜，命令驱动装置控制轿厢运行到召唤层站。
5.根据权利要求1所述的电梯，其特征是：机房控制柜和驱动装置的电源在建筑物电源断电时可以随时切换到独立的专用电缆/发电机电源进行供电，切换电源时，层站信号检测器默认方向指向首层或指定楼层。
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