CN107352350A - 一种螺旋直顶式安全升降电梯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋直顶式安全升降电梯，包括电梯支撑导轨架、沿着电梯支撑导轨架上下滑动的电梯轿厢，由电梯支撑导轨架围成电梯井，所述电梯支撑导轨架上沿着电梯支撑导轨架的高度方向分布有若干个限位传感器，所述电梯轿厢的底部连接有驱使电梯轿厢升降且固定在电梯井底部地面上的螺旋升降机，还包括用以与限位传感器相连以控制螺旋升降机运转的控制器。本发明结构设计合理，空间紧凑，简化了电梯构造，采用螺旋升降机从电梯轿厢底部提供升降力，从而有效的解决了电梯轿厢坠落的问题；采用了弹簧扁平带与齿型弹簧条螺旋咬合构成螺旋柱体实现升降，解决了传统的升降机构占据较大的空间尺寸的技术难题，稳定性较高。

Description

一种螺旋直顶式安全升降电梯

技术领域

本发明涉及电梯升降技术领域，具体的说是一种螺旋直顶式安全升降电梯。

背景技术

电梯在人们的生活中应用的极为普遍，诸如高楼住宅、商城等，给人们的生产、生活带来了极大的便利。

现代电梯主要由曳引机绞车、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。但是这种电梯仍然会存在轿厢坠落的现象，现实生活中也经常出现电梯故障或伤亡事故，需要定期维护和检修。

最近推出的螺杆式电梯，多为侧部螺杆式连接箱体上升和下降的原理，但是螺杆传统噪音大，对于螺杆的加工精度高，生产制造成本高，而且螺杆的长度需要跟升降高度匹配，占据了较大的空间，也无法解决轿厢坠落的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种螺旋直顶式安全升降电梯。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种螺旋直顶式安全升降电梯，包括电梯支撑导轨架、沿着电梯支撑导轨架上下滑动的电梯轿厢，由电梯支撑导轨架围成电梯井，所述电梯支撑导轨架上沿着电梯支撑导轨架的高度方向分布有若干个限位传感器，所述电梯轿厢的底部连接有驱使电梯轿厢升降且固定在电梯井底部地面上的螺旋升降机，还包括用以与限位传感器相连以控制螺旋升降机运转的控制器。

所述电梯轿厢的顶部和底部均安装有与控制器相连的高度传感器。

所述控制器为PLC。

所述电梯轿厢安装有与电梯支撑导轨架滑动配合的轿厢导轨。

电梯井的底部地面上安装有用以对螺旋升降机下极限防护的升降机防护装置；升降机防护装置为顶部由橡胶材质制成的限位柱。

所述螺旋升降机与电梯轿厢之间安装有缓冲装置。

所述缓冲装置为弹簧或者橡胶垫。

所述螺旋升降机包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒、存储在收纳盒内的弹簧扁平带、装在固定式底座内且与弹簧扁平带配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条升降或收缩运动的带轨道举升机构、用于使弹簧扁平带与齿型弹簧条咬合的轨道导向架。

所述平台包括安装在固定式底座上端且与收纳盒之间可相对自由转动的收纳盒托架、安装在收纳盒托架下端面的驱动力输入机构、与驱动力输入机构相连的电机。

所述驱动力输入机构为链轮、蜗轮中的任一种。

所述弹簧扁平带上沿着弹簧扁平带的长度方向设有两排均匀的带孔；所述齿型弹簧条上均匀的设置有可与带孔对应咬合的齿。

所述带轨道举升机构包括举升柱体，在举升柱体上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱。

所述收纳盒托架上开设有供齿型弹簧条升降时穿过的让位槽。

所述轨道导向架包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架、安装在对应的导向支架上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带使弹簧扁平带与齿型弹簧条咬合的若干个卡块。

所述轨道导向架包括与带轨道举升机构同轴分布且呈非封闭环状的外架、沿着外架的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块。

本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，空间紧凑，简化了电梯构造，替代了传统的钢丝绳牵引式、螺杆式电梯，极大的节省了空间，采用螺旋升降机从电梯轿厢底部提供升降力，从而有效的解决了电梯轿厢坠落的问题，弥补了传统电梯安全性不足的缺陷；同时，采用了弹簧扁平带与齿型弹簧条螺旋咬合构成螺旋柱体实现升降，解决了传统的升降机构占据较大的空间尺寸的技术难题，而且举升力不会因举升的高度的增加而突然变小，稳定性较高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2本发明的螺旋升降机的一种实施方式的立体结构示意图；

图3为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的内部结构示意图；

图4为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的俯视图；

图5为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的俯视透视图；

图6为本发明的螺旋升降机的一种实施方式去除固定式底座后的主视透视图；

图7为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的收纳盒托架的结构示意图；

图8为本发明的螺旋升降机与降机防护装置的结构示意图；

图9为本发明的螺旋升降机的另一种实施方式的立体结构示意图；

图10为本发明的螺旋升降机的另一种实施方式的主视图；

图11为本发明的螺旋升降机的另一种实施方式的半剖视图；

图12为本发明的螺旋升降机的另一种实施方式的全剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图6所示，一种螺旋直顶式安全升降电梯，包括电梯支撑导轨架17、沿着电梯支撑导轨架17上下滑动的电梯轿厢18，由电梯支撑导轨架17围成电梯井25，所述电梯支撑导轨架17上沿着电梯支撑导轨架17的高度方向分布有若干个限位传感器19，所述电梯轿厢18的底部连接有驱使电梯轿厢18升降且固定在电梯井25底部地面上的螺旋升降机24，还包括用以与限位传感器19相连以控制螺旋升降机24运转的控制器。本发明通过螺旋升降机24从电梯轿厢18的底部提供支撑力，升降稳定性能优越，无任何激烈上下晃动现象，抗冲击能力强，安全性能高。

所述电梯轿厢18的顶部和底部均安装有与控制器相连的高度传感器20。限位传感器19与高度传感器20将获取到的信号传递给控制器，控制器即可控制螺旋升降机24运转或者制动，以同步的驱使电梯轿厢18升降或者制动。

所述控制器为PLC。

所述电梯轿厢18安装有与电梯支撑导轨架17滑动配合的轿厢导轨5，这样在螺旋升降机24的带动下，电梯轿厢18即可沿着轿厢导轨5与电梯支撑导轨架17滑动配合的导向作用下升降。

电梯井25的底部地面上安装有用以对螺旋升降机24下极限防护的升降机防护装置22；升降机防护装置22为顶部由橡胶材质制成的限位柱。

所述螺旋升降机24与电梯轿厢18之间安装有缓冲装置23。

所述缓冲装置为弹簧或者橡胶垫，从而能在螺旋升降机24与电梯轿厢18之间起到缓冲、防震的作用。

本发明的螺旋升降机有两种实施方式，分别如下：

实施例一：

如图2至图8所示，所述螺旋升降机24包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒6、存储在收纳盒6内的弹簧扁平带1、装在固定式底座内且与弹簧扁平带1配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条2、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条2升降或收缩运动的带轨道举升机构3、用于使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的轨道导向架4。外界动力驱使平台转动，进而带动带轨道举升机构3转动，带轨道举升机构3使齿型弹簧条2在带轨道举升机构3的导向作用下升降，并同步牵引弹簧扁平带1螺旋攀升，在轨道导向架4的挤推作用下弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合并形成螺旋上升的柱体。

所述固定式底座包括升降机构底座10、通过转动副竖直安装在升降机构底座10上端的受力支撑桶体5、用于限制齿型弹簧条2回转自由度的若干个固定托架11。本发明的固定托架11能防止齿型弹簧条2在升降的过程中进行回转，若齿型弹簧条2发生回转，会导致弹簧扁平带1与齿型弹簧条2只空转而不会有上升运动，即空转会导致无法实现升降功能。

所述平台包括安装在固定式底座上端的收纳盒托架7、安装在收纳盒托架7下端面的驱动力输入机构8、与驱动力输入机构8相连的电机26。外界动力驱使驱动力输入机构8，从而带动收纳盒托架7，即可带动带轨道举升机构3转动。

所述驱动力输入机构8为链轮、蜗轮中的任一种。

所述弹簧扁平带1上沿着弹簧扁平带1的长度方向设有若干排均匀分布的带孔1a；所述齿型弹簧条2上均匀的设置有可与带孔1a对应咬合的齿2a。齿型弹簧条2在上升的过程中不断的使新的齿2a咬合进弹簧扁平带1上新的带孔1a内，即可实现螺旋柱体的不断攀升。

所述带轨道举升机构3包括举升柱体3a，在举升柱体3a上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条2升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱3b，双排螺旋排列上的两个成对配合的限位滚柱3b之间的间距大于齿型弹簧条2的厚度。所述齿型弹簧条2在举升柱体3a的旋转力带动下沿着双排螺旋排列的限位滚柱3b向上提升。本发明采用了双排螺旋排列的限位滚柱3b对齿型弹簧条2进行升降的导向，有效的防止了齿型弹簧条2在升降过程中的晃动和错位，保证了运动的精确性和稳定性，这样才能使齿2a与带孔1a对应咬合。

所述举升柱体3a安装在受力支撑桶体5上端，所述限位滚柱3b均可绕着与举升柱体3a的连接处转动。

所述限位滚柱3b为滚子轴承。

所述收纳盒托架7上开设有供齿型弹簧条2升降时穿过的让位槽15，这样才能保证齿型弹簧条2的升降运动与收纳盒托架7的回转运动不干涉，结构设计合理。

所述收纳盒托架7上端沿着圆周方向均匀的设置有若干个用于与收纳盒6底部配合的收纳盒底部轴承座14，所述收纳盒6的圆周方向上均匀的布置有若干个安装在收纳盒托架7上端的收纳盒外部轴承架13，这样的结构设计的好处是：保证收纳盒6可以随弹簧扁平带1的弹性力量随意转动。

所述轨道导向架4包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架4a、安装在对应的导向支架4a上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带1使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的若干个卡块4b。所述卡块4b错开弹簧扁平带1上与齿型弹簧条2咬合部位并与弹簧扁平带1的外侧面相抵，利用卡块4b即可使弹簧扁平带1逐步靠近齿型弹簧条2并最终使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合在一起。

进一步的，每个导向支架4a上安装的卡块4b数量为两个或者三个。

所述齿型弹簧条2叠放成的柱形的轴线与受力支撑桶体5的轴线重合。本发明的齿型弹簧条2叠放在一起后，每一个螺距上的齿2a与相邻的螺距上的同位置的齿在竖直方向上重合，这样即齿型弹簧条2叠放在一起后的齿2a构成了一列列竖直排布的长条，再通过固定托架11卡在长条与长条之间，即可防止齿型弹簧条2在升降的过程中进行回转。

所述螺旋柱体的上端连接有升降体顶部固定夹头9，在升降体顶部固定夹头9的上端即可用于承载物体，为了保证整个升降运动的安全可靠性。

本发明还在升降机构底座10上安装有用以对升降体顶部固定夹头9下降的下极限位置进行限定的升降机防护装置22，具体参见图8，这样升降体顶部固定夹头9就不会继续下降，起到了良好的保护作用。

所述升降机构底座10的上端安装有固定座16。

实施例二：

如图9至图12所示，所述螺旋升降机24包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒6、存储在收纳盒6内的弹簧扁平带1、装在固定式底座内且与弹簧扁平带1配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条2、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条2升降或收缩运动的带轨道举升机构3、用于使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的轨道导向架4。外界动力驱使平台转动，进而带动带轨道举升机构3转动，带轨道举升机构3使齿型弹簧条2在带轨道举升机构3的导向作用下升降，并同步牵引弹簧扁平带1螺旋攀升，在轨道导向架4的挤推作用下弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合并形成螺旋上升的柱体。

所述固定式底座包括升降机构底座10、通过转动副竖直安装在升降机构底座10上端的受力支撑桶体5。

所述平台的下端设有与固定式底座的受力支撑桶体5相连且用以将处于叠放状态的齿型弹簧条2罩住的外罩架101。

所述平台包括通过外罩架101安装在固定式底座上端且与收纳盒6之间可相对自由转动的收纳盒托架7、安装在收纳盒托架7下端面的驱动力输入机构8、与驱动力输入机构8相连的电机26。外界动力驱使驱动力输入机构8，从而带动收纳盒托架7，即可带动带轨道举升机构3转动。

所述驱动力输入机构8为链轮、蜗轮中的任一种。

所述弹簧扁平带1上沿着弹簧扁平带1的长度方向设有两排均匀的带孔1a；所述齿型弹簧条2上均匀的设置有可与带孔1a对应咬合的齿2a。齿型弹簧条2在上升的过程中不断的使新的齿2a咬合进弹簧扁平带1上新的带孔1a内，即可实现螺旋柱体的不断攀升。

所述带轨道举升机构3包括举升柱体3a，在举升柱体3a上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条2升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱3b，双排螺旋排列上的两个成对配合的限位滚柱3b之间的间距大于齿型弹簧条2的厚度。所述齿型弹簧条2在举升柱体3a的旋转力带动下沿着双排螺旋排列的限位滚柱3b向上提升。本发明采用了双排螺旋排列的限位滚柱3b对齿型弹簧条2进行升降的导向，有效的防止了齿型弹簧条2在升降过程中的晃动和错位，保证了运动的精确性和稳定性，这样才能使齿2a与带孔1a对应咬合。

所述举升柱体3a安装在受力支撑桶体5上端，所述限位滚柱3b均可绕着与举升柱体3a的连接处转动。

所述限位滚柱3b为滚子轴承。

所述收纳盒托架7上端沿着圆周方向均匀的设置有若干个用于与收纳盒6底部配合的收纳盒底部轴承座14，所述收纳盒6的圆周方向上均匀的布置有若干个安装在收纳盒托架7上端的收纳盒外部轴承架13，这样的结构设计的好处是：保证收纳盒6可以随弹簧扁平带1的弹性力量随意转动。

所述轨道导向架4包括与带轨道举升机构3同轴分布且呈非封闭环状的外架4c、沿着外架4c的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块4d。

进一步的，所述挡块4d错开弹簧扁平带1上与齿型弹簧条2咬合部位并与弹簧扁平带1的外侧面相抵，利用挡块4d即可使弹簧扁平带1逐步靠近齿型弹簧条2并最终使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合在一起。

所述外架4c上设有缺口102，在轨道导向架4转动的过程中，处于收纳盒6内的弹簧扁平带1可穿过缺口102进入到轨道导向架4内，从而与齿型弹簧条2进行咬合，结构设计合理，不会在运动过程中造成干涉。

所述齿型弹簧条2叠放成的柱形的轴线与受力支撑桶体5的轴线重合。本发明的齿型弹簧条2叠放在一起后，每一个螺距上的齿2a与相邻的螺距上的同位置的齿在竖直方向上重合，这样即齿型弹簧条2叠放在一起后的齿2a构成了一列列竖直排布的长条。

所述螺旋柱体的上端连接有升降体顶部固定夹头9，在升降体顶部固定夹头9的上端即可用于承载物体，为了保证整个升降运动的安全可靠性。

工作时，当位于电梯支撑导轨架17最上方的限位传感器19获取到信号后，则反馈给PLC，PLC发出指令控制电机26制动，这样电梯轿厢18则停止上升；高度传感器20将感应到信号传递给PLC，PLC分析得出电梯轿厢所处的层数；分布在电梯支撑导轨架17上中部的限位传感器19感应到信号后则反馈给PLC，PLC分析得出电梯轿厢所处的位置；分布在电梯支撑导轨架17最下端的限位传感器19感应到信号后则反馈给PLC，PLC则控制电机26制动，电梯轿厢停止下降，起到了安全保护作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种螺旋直顶式安全升降电梯，包括电梯支撑导轨架(17)、沿着电梯支撑导轨架(17)上下滑动的电梯轿厢(18)，由电梯支撑导轨架(17)围成电梯井(25)，其特征在于：所述电梯支撑导轨架(17)上沿着电梯支撑导轨架(17)的高度方向分布有若干个限位传感器(19)，所述电梯轿厢(18)的底部连接有驱使电梯轿厢(18)升降且固定在电梯井(25)底部地面上的螺旋升降机(24)，还包括用以与限位传感器(19)相连以控制螺旋升降机(24)运转的控制器，所述电梯轿厢(18)的顶部和底部均安装有与控制器相连的高度传感器(20)。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述电梯井(25)的底部地面上安装有用以对螺旋升降机(24)下极限防护的升降机防护装置(22)。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述螺旋升降机(24)与电梯轿厢(18)之间安装有缓冲装置(23)。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述螺旋升降机(24)包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒(6)、存储在收纳盒(6)内的弹簧扁平带(1)、装在固定式底座内且与弹簧扁平带(1)配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条(2)、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条(2)升降或收缩运动的带轨道举升机构(3)、用于使弹簧扁平带(1)与齿型弹簧条(2)咬合的轨道导向架(4)。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述平台包括安装在固定式底座上端的收纳盒托架(7)、安装在收纳盒托架(7)下端面的驱动力输入机构(8)、与驱动力输入机构(8)相连的电机(26)。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述驱动力输入机构(8)为链轮、蜗轮中的任一种。

7.根据权利要求4所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述弹簧扁平带(1)上沿着弹簧扁平带(1)的长度方向设有若干排均匀分布的带孔(1a)；所述齿型弹簧条(2)上均匀的设置有可与带孔(1a)对应咬合的齿(2a)。

8.根据权利要求4所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述带轨道举升机构(3)包括举升柱体(3a)，在举升柱体(3a)上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条(2)升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱(3b)。

9.根据权利要求4所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述轨道导向架(4)包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架(4a)、安装在对应的导向支架(4a)上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带(1)使弹簧扁平带(1)与齿型弹簧条(2)咬合的若干个卡块(4b)。

10.根据权利要求4所述的一种螺旋直顶式安全升降电梯，其特征在于：所述轨道导向架(4)包括与带轨道举升机构(3)同轴分布且呈非封闭环状的外架(4c)、沿着外架(4c)的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块(4d)。