CN108750883A - 带失重保障装置的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带失重保障装置的电梯，包括轿厢和失重保障装置，失重保障装置包括：铰接于轿厢处的扶手；与扶手传动输入端铰接配合、且延伸至轿厢底部的第一传动杆；铰接于轿厢下方、且与第一传动杆铰接配合的第二传动杆；开设于轿厢底部的两定位导向孔；安装于轿厢底部的两根阻尼杆，两阻尼杆分别穿过各定位导向孔设置，两阻尼杆相互铰接，且远离铰接部位的端部分别穿过对应定位导向孔、且延伸至轿厢侧壁所在平面的阻尼端，两阻尼杆在铰接部形成向上张开的钝角结构。整个装置结构简单，完全机械操作，不需要涉及到任何的电子元器件，从而避免电子元器件工作不稳定的情况，大大提高自身的安全系数。

Description

带失重保障装置的电梯

技术领域

本发明涉及一种电梯，尤其是一种带失重保障装置的电梯。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢主要在运行竖直方向上运行，19世纪中期开始出现液压电梯，至今仍在低层建筑物上应用。且随着技术的改进，电梯技术发展的越来越成熟、安全，至20世纪末电梯采用永磁同步曳引机作为动力，大大缩小了机房占地，并且具有能耗低、节能高效、提升速度快等优点，极大地助推了房地产向超高层方向发展。

由于现有的电梯技术已经成熟，特别包括且不限于电梯的曳引装置、抱闸装置及封星技术等，都已经是电梯领域技术人员所熟知的现有技术。如，中国专利授权公告号为CN102887415B的“电梯”专利、授权公告号为CN103910269B的“电梯”专利、及授权公告号为CN204057529U的“电梯”专利中，都公开了关于电梯结构和功能的基本技术方案，而中国专利授权公告号为CN204958080U的“悬挂式电梯曳引机架”专利中对于电梯内曳引机架的结构进行了公开，除此之外，还有大量的电梯技术被公布，这些公布的技术特点是在于提高电梯的舒适性、安全性。

但是，在社会上使用的电梯在使用过程中会遇到因为外部电源或电梯自身质量问题而出现失重-即自由落体的情况。虽然网上有很多在电梯失重时，如何最大限度降低对人体伤害的方法，如背部贴靠电梯内壁，双腿微弯，但是这些方法都属于被动保护，而且是通过人体肉躯去承受落体的加速度，实属无奈中的唯一保护方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种安全性高，操作简单的带失重保障装置的电梯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带失重保障装置的电梯，包括轿厢、门机、轿架、牵引绳、曳引系统和电气控制系统，所述失重保障装置包括：

安装于轿厢上的加速度传感器，用于提供实时的加速度参数；及阻尼机构，该阻尼机构包括：

开设于轿厢底部的定位导向孔，该定位导向孔的数量为两个，两定位导向孔对称设置于轿厢底部；

安装于轿厢底部的阻尼单元，该阻尼单元为两根安装于轿厢底部的阻尼杆，两阻尼杆分别穿过对应定位导向孔设置，两阻尼杆包括相互铰接配合的铰接部，及穿过对应定位导向孔、且延伸至轿厢侧壁所在平面的阻尼端，两阻尼杆的铰接部位于两定位导向孔之间；

位于轿厢底部、且用于驱动两阻尼杆间夹角张开的液压缸；

所述电气控制系统和加速度传感器通过线路电联接，电气控制系统内预设有加速度安全阀值，电气控制系统用于接收分析所述加速度参数是否超过加速度安全阀值，并根据分析结果控制液压缸上液压杆的伸缩。

本发明的有益效果是：自由落地加速度约为9.8m/s²，为了安全起见，电气控制系统内预先设定7m/s²(可以根据需要设定其他阀值数)以内为加速度安全阀值，只要超过7m/s²的都应该采取相应的减速或制动反应。因此，当电梯因为故障处于失重状态，加速度传感器所产生的加速度参数必然大于7m/s²，此时电气控制系统将发出控制信号，控制液压缸上液压杆伸出，而液压杆的动作将驱动两阻尼杆间夹角张开，随着张开的角度变大，两阻尼杆的阻尼端间距也随之增大、直至大于轿厢的直径，使得两开口端抵压电梯井内侧表面并产生相应阻尼力，从而降低轿厢下落速度乃至停止。对于电梯来说，所有工作都是自动判断，能通过智能判断实现迅速地减速动作，特别是在失重起始阶段就做出减速动作，最大限度地保障司乘人员的安全。

为了提高失重保障的效果，实现降低失重速度的双保险，故失重保障装置还包括有：安装于轿厢内的安全开关，用于产生相应控制信号；所述电气控制系统和安全开关通过线路电联接，电气控制系统用于接收分析所述控制信号，并根据分析结果控制液压缸上液压杆的伸缩。液压缸竖直设置、且液压缸的液压杆位于传动输出端的下方，提高液压缸的施力效果。

失重保障装置还包括传动机构，该传动机构包括：铰接于轿厢处的扶手，该扶手包括位于轿厢内侧的握持端、及位于轿厢外侧的传动输入端；与扶手传动输入端铰接配合、且延伸至轿厢底部的第一传动杆；铰接于轿厢下方的第二传动杆，该第二传动杆包括与第一传动杆铰接配合的联动端、及与该联动端位置相对的传动输出端，该传动输出端与阻尼缸上铰接部相铰接。当电梯因为故障处于失重状态，司乘人员背靠电梯轿厢内壁站立时，用手握住扶手的握持端。同时，为了承受即将到来的下落冲击，双腿需要施加向上的支撑力量(类似于上跳但未跳起的状态)，此时握住扶手的手部也正好顺势向上拉(类似提起重物的状态)，保证躯体呈向上伸张的状体，以更好地迎接冲击。由于扶手的握持端受到向上提的力，则扶手的传动输入端会产生向下的力，该向下的力通过第一传动杆传递给第二传动杆的联动端，相应的，因第二传动杆以铰接部位为支点摆动，则第二传动杆的传动输出端将会产生向上的力、并向上运动。此时，传动输出端将驱动阻尼杆的联动端一起向上运动，从而让阻尼杆在联动端处受力上提，而两阻尼杆间夹角将因此变大、张开。随着张开的角度变大，两阻尼杆的阻尼端间距也随之增大、直至大于轿厢的直径，使得两开口端抵压电梯井内侧表面并产生相应阻尼力，从而降低轿厢下落速度乃至停止。因此，司乘人员在进行抗冲击的自我保护过程中，还能通过阻尼机构主动增加电梯的阻力，进而降低电梯下落的速度，最大限度地保护自身安全。特别是，通过合理地设置扶手和第二传动杆上铰接轴的位置，等同于杠杆支点的位置，实现“四两拨千斤”的放大效果，即使在下落的危急情况下，对于力气较小的女性，通过该阻尼机构也能在阻尼端产生强大的顶推力来顶推电梯井内壁。另外，整个装置结构简单，完全机械操作，不需要涉及到任何的电子元器件，从而避免电子元器件工作不稳定的情况，大大提高自身的安全系数。

带失重保障装置的电梯还包括有锁止装置，该锁止装置包括：开设于握持端处的定位孔；开设于轿厢内侧、且与该定位孔位置相对应的销孔；贯穿定位孔、且插入销孔内的定位销。为了防止司乘人员的误触发，通过定位销将扶手和轿厢进行相对固定，且只有当拉开定位销后，扶手才可以发挥力矩传递的工作。

电梯还包括用于驱动两阻尼杆间夹角张开的驱动弹簧。由于部分司乘人员如妇女、老人或小孩，力量不够大，则可以通过驱动弹簧来实现对传动输出端主动施力，辅助驱动两阻尼杆上阻尼端的张开，提高阻尼减速的效果。其中，驱动弹簧需要配合锁止装置运作，特别是当打开锁止装置后，驱动弹簧的弹力就会主动帮忙实现两阻尼杆的张开。提高驱动弹簧来实现两阻尼杆上阻尼端的张开，具体方案可以采用，该驱动弹簧架设于传动输出端下方、且用于顶推该传动输出端向上运动。或者，驱动弹簧架设于传动输出端上方、且用于收拉该传动输出端向上运动。

为了方便操作，则安全开关安装于扶手的握持端处。

为了通过杠杆效应，提高由扶手处传递至传动输出端的力矩，则第二传动杆的铰接轴靠近传动输出端设置。

阻尼杆上远离铰接轴的端部设有摩擦件，所述轿架处架设有与摩擦件相配合的摩擦轨道。摩擦轨道是沿着摩擦件运动状态的路径进行布置，也即无论何时启动失重保障装置，摩擦件都能对应地进入摩擦轨道，通过摩擦件和摩擦轨道的设置，能增加阻尼系统的阻尼力，从而提高轿厢的停止速度，最大程度保证乘梯人员的生命安全。

为了方便司乘人员背部贴靠轿厢，则轿厢内壁上开设有暗槽，该扶手的握持端隐藏于暗槽内。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图，失重保障装置处于非工作状态。

图2为本发明实施例的结构示意图，失重保障装置处于工作状态，省略了传动机构。

图3为本发明实施例失重保障装置处于非工作状态的结构示意图。

图4为本发明实施例的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1～4所示，本实施例包括轿厢1、门机、轿架、牵引绳、曳引系统、电气控制系统8和失重保障装置5。轿架安装于建筑的电梯井内，轿架内设有导向通道A，轿厢1安装于导向通道A内。失重保障装置2包括加速度传感器21和阻尼机构4，加速度传感器21固定在轿厢1的底部(也可以安装于轿厢1的其他位置)，用于提供实时的加速度参数。阻尼机构4包括开设于轿厢1底部的定位导向孔41，该定位导向孔41的数量为两个，两定位导向孔41对称设置于轿厢1底部、且位于传动输出端332的上方。在轿厢1底部还设置有两根阻尼杆42，一根阻尼杆42对应一个定位导向孔41，两阻尼杆42分别穿过对应定位导向孔41，两阻尼杆42包括相互铰接配合的铰接部421，及穿过对应定位导向孔41、且延伸至轿厢1侧壁所在平面的阻尼端422，其中铰接部421还与第二传动杆33的传动输出端332铰接配合，两阻尼杆42在铰接部421形成向上张开的钝角结构。电气控制系统内预先设定7m/s²以内为加速度安全阀值，只要超过7m/s²的都应该采取相应的减速或制动反应。因此，当电梯因为故障处于失重状态，加速度传感器21所产生的加速度参数必然大于7m/s²，此时电气控制系统8将发出控制信号，控制液压缸上液压杆伸出，而液压杆的动作将驱动两阻尼杆42间夹角张开，随着张开的角度变大，两阻尼杆42的阻尼端422间距也随之增大、直至大于轿厢1的直径，使得两开口端抵压电梯井内侧表面并产生相应阻尼力，从而降低轿厢1下落速度乃至停止。

为了提高失重保障的效果，实现降低失重速度的双保险，故失重保障装置2还包括有包括传动机构3，该传动机构3包括铰接于轿厢1处的扶手31，该扶手31包括位于轿厢1内侧的握持端311、及位于轿厢1外侧的传动输入端312；在传动输入端312处铰接有第一传动杆32，该第一传动杆32向下延伸至轿厢1底部。在轿厢1的下方还铰接有第二传动杆33，该第二传动杆33包括与第一传动杆32铰接配合的联动端331、及与该联动端331位置相对的传动输出端332。特别指出，图中画有圆圈的标记即为铰接位置，在扶手31、第一传动杆32、第二传动杆33和阻尼杆处均存在，由于识别方便，因此未做附图标记。

为了防止司乘人员的误触发，在扶手31处还安装有锁止装置5，该锁止装置5包括：开设于握持端311处的定位孔51；开设于轿厢1内侧、且与该定位孔51位置相对应的销孔；贯穿定位孔51、且插入销孔内的定位销52。在传动输出端332(或铰接部421)的下方还设置一驱动弹簧6，该驱动弹簧6用于顶推该传动输出端332向上运动，此时驱动弹簧6具有张开的预紧力。由于部分司乘人员如妇女、老人或小孩，力量不够大，则可以通过驱动弹簧6来实现对传动输出端332的主动施力。其中，驱动弹簧6需要配合锁止装置5运作，特别是当打开锁止装置5后，驱动弹簧6的弹力就会主动帮忙实现两阻尼杆42的张开。其中，驱动弹簧6除了前述方案外，还可以包括以下技术方案：该驱动弹簧6架设于传动输出端332上方、且用于收拉该传动输出端332向上运动，此时驱动弹簧6具有收缩的预紧力。

为了通过杠杆效应，提高由扶手31处传递至传动输出端332的力矩，则第二传动杆33的铰接轴靠近传动输出端332设置。阻尼杆42上远离铰接轴的端部设有摩擦件423，轿架处架设有与摩擦件423相配合的摩擦轨道43。摩擦轨道43是沿着摩擦件423运动状态的路径进行布置，也即无论何时启动失重保障装置5，摩擦件423都能对应地进入摩擦轨道43，通过摩擦件423和摩擦轨道43的设置，能增加阻尼系统的阻尼力，从而提高轿厢的停止速度，最大程度保证乘梯人员的生命安全。为了方便司乘人员背部贴靠轿厢1，则轿厢1内壁上开设有暗槽，该扶手31的握持端隐藏于暗槽内。摩擦件423和摩擦轨道43间采用摩擦力较大的材质，可以选择橡胶、PVC等材料，即具有较大的摩擦力，又耐磨损，且成本又低。

为了提高失重保障的效果，实现降速的双保险，则失重保障装置5还包括安装于轿厢1内的安全开关9，该安全开关9用于产生相应的控制信号，在传动输出端332下方架设有一竖直设置的液压缸7，该液压缸7的液压杆用于顶推传动输出轴332向上运动。其中，控制信号被传输给电气控制系统8，该电气控制系统8可以为电梯中自带的控制系统，也可以采用独立安装的控制系。当电气控制系统8接收到该控制信号后进行分析，并根据分析结果控制液压缸7上液压杆的伸缩。为了方便操作，则安全开关安装于扶手31的握持端311处。电气控制系统8采用通力品牌的V3F16L型号的主板，或者日立品牌的MCUB型号的主板，或者富士达品牌的GLVF-E型号的主板等，对于本领域技术人员而言，具体采用何种主板，是本领域技术人员很容易做出的常规选择，只要能实现本实施例的技术方案即可。

本实施例中，液压缸7是一个完整的液压缸系统的简称，对于本领域技术人员而言，通过电气控制系统8(即常规的主板电路)的控制，能实现液压缸系统中液压杆的伸缩动作，至于如何通过电气控制系统8来控制液压缸系统的工作，完全属于常规技术，因此不做赘述。另外，由于门机、轿架、牵引绳、曳引系统等结构都属于现有常规技术，也非本申请发明点，因此不做赘述。

Claims (10)

1.一种带失重保障装置的电梯，包括轿厢、门机、轿架、牵引绳、曳引系统和电气控制系统，其特征是，所述失重保障装置包括：

安装于轿厢上的加速度传感器，用于提供实时的加速度参数；及阻尼机构，该阻尼机构包括：

开设于轿厢底部的定位导向孔，该定位导向孔的数量为两个，两定位导向孔对称设置于轿厢底部；

安装于轿厢底部的阻尼单元，该阻尼单元为两根安装于轿厢底部的阻尼杆，两阻尼杆分别穿过对应定位导向孔设置，两阻尼杆包括相互铰接配合的铰接部，及穿过对应定位导向孔、且延伸至轿厢侧壁所在平面的阻尼端，两阻尼杆的铰接部位于两定位导向孔之间；

位于轿厢底部、且用于驱动两阻尼杆间夹角张开的液压缸；

所述电气控制系统和加速度传感器通过线路电联接，电气控制系统内预设有加速度安全阀值，电气控制系统用于接收分析所述加速度参数是否超过加速度安全阀值，并根据分析结果控制液压缸上液压杆的伸缩。

2.根据权利要求1所述的带失重保障装置的电梯，其特征是，所述失重保障装置还包括有：

安装于轿厢内的安全开关，用于产生相应控制信号；

所述电气控制系统和安全开关通过线路电联接，电气控制系统用于接收分析所述控制信号，并根据分析结果控制液压缸上液压杆的伸缩。

3.根据权利要求1所述的带失重保障装置的电梯，其特征是，所述失重保障装置还包括传动机构，该传动机构包括：

铰接于轿厢处的扶手，该扶手包括位于轿厢内侧的握持端、及位于轿厢外侧的传动输入端；

与扶手传动输入端铰接配合、且延伸至轿厢底部的第一传动杆；

铰接于轿厢下方的第二传动杆，该第二传动杆包括与第一传动杆铰接配合的联动端、及与该联动端位置相对的传动输出端，该传动输出端与阻尼缸上铰接部相铰接。

4.根据权利要求3所述的带失重保障装置的电梯，其特征是，还包括有锁止装置，该锁止装置包括：

开设于握持端处的定位孔；

开设于轿厢内侧、且与该定位孔位置相对应的销孔；

贯穿定位孔、且插入销孔内的定位销。

5.根据权利要求4所述的带失重保障装置的电梯，其特征是，还包括用于驱动两阻尼杆间夹角张开的驱动弹簧。

6.根据权利要求5所述的带失重保障装置的电梯，其特征是：所述液压缸竖直设置、且液压缸的液压杆位于传动输出端的下方。

7.根据权利要求5所述的带失重保障装置的电梯，其特征是：所述安全开关安装于扶手的握持端处。

8.根据权利要求1所述的带失重保障装置的电梯，其特征是：所述第二传动杆的铰接轴靠近传动输出端设置。

9.根据权利要求1所述的带失重保障装置的电梯，其特征是：所述阻尼杆上远离铰接轴的端部设有摩擦件，所述轿架处架设有与摩擦件相配合的摩擦轨道。

10.根据权利要求1所述的带失重保障装置的电梯，其特征是：所述轿厢内壁上开设有暗槽，该扶手的握持端隐藏于暗槽内。