CN107500092B - 管道式个人立体运输装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道式个人立体运输装置及其工作方法，其特征在于：包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架、在移动撑板架内横向滑移的移动撑板和启闭门，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层。本发明管道式个人立体运输装置及其工作方法，该管道式个人立体运输装置结构简单、设计合理，可省略曳引钢丝绳的使用和减少井道占用面积。

Description

管道式个人立体运输装置及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种管道式个人立体运输装置及其工作方法。

背景技术：

现在建筑界已经提出超超高层大厦的构想，随着提升高度增大，曳引式电梯钢丝绳重量占总垂直载荷的比例大幅提高，考虑到钢丝绳极限强度的安全系数，以及钢丝绳材料和构造因素，实际上可行的电梯提升高度受到极大的界限。另外，曳引式电梯通常在一个井道内只能运行一个轿厢，若要减少候梯时间就不得不增加电梯台数，因而就得增加辅助建筑面积。据测算，高度大于500m的超高层大厦的电梯面积将占整个大厦总水平投影面积的40%以上，因此超高层大厦的经济性并不好。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种管道式个人立体运输装置及其工作方法，该管道式个人立体运输装置结构简单、设计合理，可省略曳引钢丝绳的使用和减少井道占用面积。

本发明管道式个人立体运输装置，其特征在于：包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架、在移动撑板架内横向滑移的移动撑板和启闭门，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层。

进一步的，上述自走车包括座位和设在座位下方的底盘，所述底盘包括圆环形底盘支架和上端铰接在圆环形底盘支架上周边的三个驱动轮柱，所述驱动轮柱下部连接驱动轮，所述圆环形底盘中心部下方设有同步电机，所述同步电机驱动螺母丝杆副中的丝杆转动，所述螺母与三个均布操纵杆的一端铰接，所述操纵杆的另一端铰接在驱动轮柱的中段位置。

进一步的，上述管道处于每个楼层具有启闭门，所述启闭门为弧形门板，弧形门板一侧边铰接在管道上，在管道外面设有液压伸缩杆，以驱动弧形门板启闭。

进一步的，上述自走车侧壁面上设有刹车块，所述自走车座位上设有靠背。

进一步的，上述驱动轮为电驱动轮。

进一步的，上述自走车可在设定的专用通道上自主行走、自动壁障和回位。

本发明管道式个人立体运输装置的工作方法，其特征在于：所述管道式个人立体运输装置包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架和在移动撑板架内横向滑移的移动撑板，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层；

工作时的实施步骤如下：

1）将移动撑板驱动至第二工位，使移动撑板可支撑自走车，打开该楼层的管道启闭门，自走车驶入管道内，停在该楼层的移动撑板上；

2）关闭该楼层的管道启闭门，自走车的驱动轮向外打开，驱动轮外廓与管道内壁接触摩擦，此时，包括乘客重量自走车靠驱动轮和刹车块的静摩擦力，可瞬时支撑在管道内壁；

3）打开该楼层至目标楼层所有的移动撑板，即使移动撑板上通孔与管道内径处于同心圆状态；

4）自走车在管道内垂直运行至目标楼层，且自走车驱动轮外廓底部高出移动撑板表面5-10mm；

5）关闭目标楼层的移动撑板，自走车的驱动轮向内收回，自走车停在移动撑板表面；

6）打开目标楼层的管道启闭门，自走车驶出管道外，关闭目标楼层的管道移动门，即完成了人员在管道内的输送。

本发明的优点：

（1）本发明采用可进行水平运动及竖直运动的摩擦轮自走车（传输车），所述的自走车在电梯井道内作竖直运动时，相当于具备电梯轿厢功能，由于它属于摩擦轮驱动的无绳电梯，打破现有曳引钢丝绳的束缚，电梯提升高度和运行速度均得到大幅提高。而且，本发明的上行管道与下行管道可分开设置，有利于提高井道承运能力，有效减少管道占整个大厦总水平投影面积，如果在呼梯信息管理和自走车自动调度系统控制下，实现人员及随身物品快速垂直移动。

（2）自走车（传输车）作水平运动时，相当于具备轮式移动机械人的功能，可以在设定的专用通道上自主行走、自动壁障和回位等，实现自走车从超高层大厦门口至电梯中心门厅之间的水平运动，在每个停靠层的上行管道与下行管道之间设有移动撑板支架和设在移动撑板支架上的水平移动导轨、水平驱动轮电机和导向装置（即移动撑板），实现自走车出入电梯管道，以及在上行管道与下行管道之间的水平运动。所述的水平移动导轨也可以按需延伸至各层的指定房间门口。

（3）所述的自走车设有三轮驱动，3个驱动轮支承自走车车身，车身净高2100mm，是仅容纳1人的超轻型电动自走车，乘客可座，有很强的私密性和舒适性。圆筒型电梯管道最小直径（内壁）800mm，利用计算机进行线路动态预约和自动调度，实现乘客在超高层大厦门口与指定房间门口之间个性化快速水平及垂直移动。

附图说明：

图1是本发明管道式个人立体运输装置的立体构造示意图；

图2是自走车的立体构造示意图；

图3是自走车底盘的立体构造示意图；

图4是管道的横剖面构造示意图。

具体实施方式：

本发明管道式个人立体运输装置包括竖直设在多层建筑物体内的管道1，所述管道1在每一楼层内均设有移动撑板架2、在移动撑板架2内横向滑移的移动撑板3和启闭门4，所述管道1设有可在管道内升降的自走车5，所述移动撑板3在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板3上设有通孔6，所述通孔6处于移动撑板第一工位时与管道内孔道101同心，此时管道通畅，通孔6比管道内孔道101直径大5-10mm，从而有利于自走车在管道内顺畅通行；所述移动撑板3处于第二工位时支撑自走车处于该楼层，此时，管道在该楼层被移动撑板3封闭。

进一步的，为了设计合理，上述自走车5包括座位501和设在座位下方的底盘502，所述底盘502包括圆环形底盘支架503和上端铰接在圆环形底盘支架上周边的三个驱动轮柱504，所述驱动轮柱504下部连接驱动轮505，所述圆环形底盘支架503中心部下方设有同步电机506，所述同步电机506驱动螺母丝杆副中的丝杆507转动，所述螺母丝杆副中螺母508与三个均布操纵杆509的一端铰接，所述操纵杆的另一端铰接在驱动轮柱504的中段位置。

图3是自走车底盘的结构简图，当同步电机506顺时针转动，螺母508向上移动，操纵杆509将驱动轮柱504向外打开，驱动轮505外廓与管道内壁接触摩擦，自走车在管道内处于垂直运行或刹车待运行状态；当同步电机逆时针转动，螺母508向下移动，操纵杆509将驱动轮柱向内收回，驱动轮外廓与管道内壁脱离接触摩擦，自走车可在地面或楼层面水平运行。

在座位旁边还设置操纵器10，具备人机对话界面和电梯内招盒等功能；乘客在楼宇门口一旦乘坐上自走车，只需直接输入目标楼层和房间号，自走车即可自动巡航，找到合适管道，自动控制自走车抵达目标楼层和房间门口。

进一步的，为了便于自走车的出入，上述管道1处于每个楼层具有启闭门4，所述启闭门4为弧形门板，弧形门板一侧边铰接在管道上，在管道外面设有液压伸缩杆7，以驱动弧形门板启闭。

进一步的，为了便于刹车，上述自走车侧壁面上设有刹车块8，所述自走车座位上设有靠背9。

进一步的，为了实现驱动轮的转动动作，上述驱动轮为电驱动轮。

进一步的，上述自走车可在设定的专用通道上自主行走、自动壁障和回位等，实现自走车从高层大厦门口至电梯中心门厅之间的水平运动、出入电梯管道，以及按需延伸至目标楼层和指定房间门口。上述专用通道可以是通过红外线等感应的通道。

本发明管道式个人立体运输装置的工作方法，所述管道式个人立体运输装置包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架和在移动撑板架内横向滑移的移动撑板，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层；

工作时的实施步骤如下：

1）将移动撑板驱动至第二工位，使移动撑板可支撑自走车，打开该楼层的管道启闭门，自走车驶入管道内，停在该楼层的移动撑板上；

2）关闭该楼层的管道启闭门，自走车的驱动轮向外打开，驱动轮外廓与管道内壁接触摩擦，此时，包括乘客重量自走车靠驱动轮和刹车块的静摩擦力，可瞬时支撑在管道内壁；

3）打开该楼层至目标楼层所有的移动撑板，即使移动撑板上通孔与管道内径处于同心圆状态；

4）自走车在管道内垂直运行至目标楼层，且自走车驱动轮外廓底部高出移动撑板表面5-10mm；

5）关闭目标楼层的移动撑板，自走车的驱动轮向内收回，自走车停在移动撑板表面；

6）打开目标楼层的管道启闭门，自走车驶出管道外，关闭目标楼层的管道移动门，即完成了人员在管道内的输送。

本发明的优点：

（1）本发明采用可进行水平运动及竖直运动的摩擦轮自走车（传输车），所述的自走车在电梯井道内作竖直运动时，相当于具备电梯轿厢功能，由于它属于摩擦轮驱动的无绳电梯，打破现有曳引钢丝绳的束缚，电梯提升高度和运行速度均得到大幅提高。而且，本发明的上行管道与下行管道可分开设置，有利于提高井道承运能力，有效减少管道占整个大厦总水平投影面积，如果在呼梯信息管理和自走车自动调度系统控制下，实现人员及随身物品快速垂直移动。

（2）自走车（传输车）作水平运动时，相当于具备轮式移动机械人的功能，可以在设定的专用通道上自主行走、自动壁障和回位等，实现自走车从超高层大厦门口至电梯中心门厅之间的水平运动，在每个停靠层的上行管道与下行管道之间设有移动撑板支架和设在移动撑板支架上的水平移动导轨、水平驱动轮电机和导向装置（即移动撑板），实现自走车出入电梯管道，以及在上行管道与下行管道之间的水平运动。所述的水平移动导轨也可以按需延伸至各层的指定房间门口。

（3）所述的自走车设有三轮驱动，3个驱动轮支承自走车车身，车身净高2100mm，是仅容纳1人的超轻型电动自走车，乘客可座，有很强的私密性和舒适性。圆筒型电梯管道最小直径（内壁）800mm，利用计算机进行线路动态预约和自动调度，实现乘客在超高层大厦门口与指定房间门口之间个性化快速水平及垂直移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做到变化与修饰都应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种管道式个人立体运输装置，其特征在于：包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架、在移动撑板架内横向滑移的移动撑板和启闭门，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层；所述自走车包括座位和设在座位下方的底盘，所述底盘包括圆环形底盘支架和上端铰接在圆环形底盘支架上周边的三个驱动轮柱，所述驱动轮柱下部连接驱动轮，所述圆环形底盘支架中心部下方设有同步电机，所述同步电机驱动螺母丝杆副中的丝杆转动，所述螺母与三个均布操纵杆的一端铰接，所述操纵杆的另一端铰接在驱动轮柱的中段位置。

2.根据权利要求1所述的管道式个人立体运输装置，其特征在于：所述管道处于每个楼层具有启闭门，所述启闭门为弧形门板，弧形门板一侧边铰接在管道上，在管道外面设有液压伸缩杆，以驱动弧形门板启闭。

3.根据权利要求2所述的管道式个人立体运输装置，其特征在于：所述自走车侧壁面上设有刹车块，所述自走车座位上设有靠背。

4.根据权利要求3所述的管道式个人立体运输装置，其特征在于：所述驱动轮为电驱动轮。

5.根据权利要求1所述的管道式个人立体运输装置，其特征在于：所述自走车可在设定的专用通道上自主行走、自动壁障和回位。

6.一种管道式个人立体运输装置的工作方法，其特征在于：所述管道式个人立体运输装置包括竖直设在多层建筑物体内的管道，所述管道在每一楼层内均设有移动撑板架和在移动撑板架内横向滑移的移动撑板，所述管道设有可在管道内升降的自走车，所述移动撑板在移动撑板架上滑动具有第一工位和第二工位，所述移动撑板上设有通孔，所述通孔处于移动撑板第一工位时与管道内孔道同心，以利自走车在管道内顺畅通行，所述移动撑板处于第二工位时支撑自走车处于该楼层；

工作时的实施步骤如下：

1）将移动撑板驱动至第二工位，使移动撑板可支撑自走车，打开该楼层的管道启闭门，自走车驶入管道内，停在该楼层的移动撑板上；

2）关闭该楼层的管道启闭门，自走车的驱动轮向外打开，驱动轮外廓与管道内壁接触摩擦，此时，包括乘客重量自走车靠驱动轮和刹车块的静摩擦力，可瞬时支撑在管道内壁；

3）打开该楼层至目标楼层所有的移动撑板，即使移动撑板上通孔与管道内径处于同心圆状态；

4）自走车在管道内垂直运行至目标楼层，且自走车驱动轮外廓底部高出移动撑板表面5-10mm；

5）关闭目标楼层的移动撑板，自走车的驱动轮向内收回，自走车停在移动撑板表面；

6）打开目标楼层的管道启闭门，自走车驶出管道外，关闭目标楼层的管道移动门，即完成了人员在管道内的输送。