CN109941861B - 适用浅底坑高速电梯缓冲器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用浅底坑高速电梯缓冲器及其工作方法，其特征在于：包括底座和固定设在底座上的柱塞式油压缓冲器，所述底座包括上支撑架、下支撑架和位于上、下支撑架之间的弹性元件，所述柱塞式油压缓冲器包括油压缓冲器和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆。本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器结构简单、设计合理，在不改变原井道底坑建筑结构的情况下，解决了增容提速高运力乘客电梯的技术瓶颈问题。

Description

适用浅底坑高速电梯缓冲器及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种适用浅底坑高速电梯缓冲器及其工作方法。

背景技术：

现有大量的楼宇电梯存在超期服役的状况，传统的电梯改造只是针对某些零部件进行改进或更换，大量未更换部件仍然处于老化状态，使改造后的电梯运行质量不稳定，故障频发，安全隐患始终存在，因此，更换新梯势在必行；而更换新梯需要在不改变原井道建筑结构基础上，安装乘客人数更多、运行速度更快的电梯产品。

缓冲器作为电梯的重要安全装置，是电梯安全的最后屏障，当电梯坠落失控撞到底坑时，缓冲器吸收、消耗电梯下降的冲击能量，使轿厢减速停在缓冲器上。

电梯用缓冲器分为蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器，按GB7588《电梯制造与安装安全规范》规定，蓄能型缓冲器（包括线性和非线性）适用于额定速度ν≤ 1.0 m/s 的电梯；耗能型缓冲器适用于任何额定速度的电梯。更换新梯最好可以配置电梯运行速度ν≥2.0 m/s的高速电梯，以免在人员流动高峰期内因为等候电梯而浪费大量的时间，有效地缓解了原建筑物内的交通情况，以提升物业价值。然而，目前高速电梯大多配置油压缓冲器，所需的行程要随着电梯速度的增加而成平方增加，电梯底坑高度就要随之增加，通常要大于1.8米，原井道底坑结构尺寸明显不符，形成更换新梯的技术瓶颈。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种适用浅底坑高速电梯缓冲器，该适用浅底坑高速电梯缓冲器结构简单、设计合理，在不改变原井道底坑建筑结构的情况下，解决了增容提速高运力乘客电梯的技术瓶颈问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器，其特征在于：包括底座和固定设在底座上的柱塞式油压缓冲器，所述底座包括上支撑架、下支撑架和位于上、下支撑架之间的弹性元件，所述柱塞式油压缓冲器包括油压缓冲器和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆。

进一步的，上述油压缓冲器包括外管和设在外管内的内管，所述内管内灌注有液压油，所述柱塞杆下端设有的柱塞伸入内管内且沿其内壁面升降滑动，在内管内位于柱塞的下表面与外管内底部之间设有弹簧，所述柱塞体内设有弯折状的过油管道，所述过油管道第一端开口设在柱塞与内管接触的侧壁上，所述过油管道的第二端开口设在柱塞的下表面上，所述柱塞的下表面设有与过油管道第二端开口相连通的止回阀，所述内管壁面上开设有与过油管道第一端开口相对应的回油口，所述内管壁面上位于回油口的下方设有排油孔。

进一步的，上述外管的上底面与内管上端面之间设有蓄压海绵。

进一步的，靠近外管的上底面固定设有套置在柱塞杆外围起到密封作用的油封。

进一步的，上述弹性元件包括固定在下支撑架上表面上的聚氨酯缓冲器和固定在上支撑架下表面上的碟形弹簧，所述碟形弹簧与聚氨酯缓冲器之间设有垫板。

进一步的，上述上支撑架与下支撑架之间的四周还穿设有导柱，所述导柱上套设有位于上支撑架与下支撑架之间的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧端部与支撑架之间设有弹簧支撑垫圈，所述导柱的上端设有位于上支撑架表面的防松紧固螺母。

进一步的，上述柱塞杆的上端头设有受撞头和套设在受撞头上的消音套。

进一步的，上述油压缓冲器的外管上固定行程开关。

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器的工作方法，其中适用浅底坑高速电梯缓冲器包括底座和固定设在底座上的柱塞式油压缓冲器，所述底座包括上支撑架、下支撑架和位于上、下支撑架之间的弹性元件，所述柱塞式油压缓冲器包括油压缓冲器和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆；工作时，当轿厢撞击柱塞杆上端头，带动柱塞式油压缓冲器上的柱塞挤压柱塞式油压缓冲器，在柱塞无法继续压缩柱塞式油压缓冲器时，柱塞式油压缓冲器与柱塞形成刚性的一体继续下压，进而进一步压缩上、下支撑架之间的弹性元件。

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器的优点：

（1）根据国家《电梯制造与安装安全规范》规定，电梯运行速度ν≤ 2.0 m/s 的高速电梯必需安装油压缓冲器，油压缓冲器吸收、消耗运动轿厢或对重的能量，使其减速停止。电梯速度要从2.0 m/s减速至0m/s，油压缓冲器就需要“走”足够的行程，故油压缓冲器的安装自由高度要随着电梯速度的增加而成平方增加。本发明的柱塞式油压缓冲器吸收、消耗电梯速度从2.0 m/s减速至1.0 m/s的能量，而吸收、消耗电梯速度从1.0 m/s减速至0m/s的能量的工作交给碟形弹簧、螺旋弹簧和聚氨酯缓冲器等弹性元件共同完成，这样，有效降低适用浅底坑高速电梯缓冲器的自由高度，解决了更换新梯的技术瓶颈问题。

（2）碟形弹簧的特性和其他弹簧的不同，呈独特的非线性。即随着负荷的增大，弹簧的刚度逐渐变小。碟形弹簧与聚氨酯缓冲器上下配置，特性相辅相成。多片碟形弹簧方向相同重叠使用，其特性与单一碟簧相比，并联组合的负荷是组合碟簧数量的倍数。碟形弹簧和聚氨酯缓冲器都具备体积小、储能大等特点，其自由高度和被压缩后的高度都很小。更重要的是碟形弹簧和聚氨酯缓冲器都属于蓄能型缓冲器，适用于额定速度ν≤ 1.0 m/s 的电梯，应用于吸收、消耗电梯速度从1.0 m/s减速至0 m/s的运动能量是合适的，也是国家《电梯制造与安装安全规范》规定所允许的。

附图说明：

图1为适用浅底坑高速电梯缓冲器结构图；

图2为柱塞式油压缓冲器总成结构图；

1.消音套 2.受撞头 3.柱塞杆 4.行程开关 5.油压缓冲器 6.上支撑架 7.碟形弹簧 8.垫板 9.弹簧支撑垫圈 10.导柱 11.螺旋弹簧 12.聚氨酯缓冲器 13.下支撑板14.螺栓 15.限位块 16.防松紧固螺母 17.螺栓 51.外管 52.柱塞 53.内管 54.弹簧 55.油封 56.蓄压海绵 57.回油孔 58.止回阀 59.排油孔 510.液压油。

具体实施方式：

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器包括底座A1和固定设在底座A1上的柱塞式油压缓冲器A2，所述底座A1包括上支撑架6、下支撑架13和位于上、下支撑架之间的弹性元件A3，所述柱塞式油压缓冲器A2包括油压缓冲器5和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆3，上支撑架6、下支撑架13分别是刚性板体，弹性元件A3可以是螺旋弹簧、弹性塑胶等等。

进一步的，上述油压缓冲器5包括外管51和设在外管内的内管53，所述内管53内灌注有液压油510，液压油510也会处于外管与内管之间，该所述柱塞杆下端设有的柱塞52伸入内管内且沿其内壁面升降滑动，在内管内位于柱塞的下表面与外管内底部之间设有弹簧54，所述柱塞体内设有弯折状的过油管道511，所述过油管道第一端开口512设在柱塞与内管接触的侧壁上，所述过油管道的第二端开口513设在柱塞的下表面上，所述柱塞的下表面设有与过油管道第二端开口相连通的止回阀58，所述内管壁面上开设有与过油管道第一端开口相对应的回油口57，所述内管壁面上位于回油口的下方设有排油孔59。

进一步的，上述外管的上底面与内管上端面之间设有蓄压海绵56。

进一步的，靠近外管的上底面固定设有套置在柱塞杆外围起到密封作用的油封55。

进一步的，上述弹性元件A3包括固定在下支撑架上表面上的聚氨酯缓冲器12和固定在上支撑架下表面上的碟形弹簧7，所述碟形弹簧7与聚氨酯缓冲器12之间设有垫板8。

进一步的，上述上支撑架与下支撑架之间的四周还穿设有导柱10，所述导柱上套设有位于上支撑架与下支撑架之间的螺旋弹簧11，所述螺旋弹簧端部与支撑架之间设有弹簧支撑垫圈9，所述导柱的上端设有位于上支撑架表面的防松紧固螺母16。

进一步的，上述柱塞杆的上端头设有受撞头2和套设在受撞头上的消音套1。

进一步的，上述油压缓冲器的外管上固定行程开关4，所述柱塞式油压缓冲器A2通过螺栓14锁定在上支撑架上。

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器的工作方法，其中适用浅底坑高速电梯缓冲器包括底座和固定设在底座上的柱塞式油压缓冲器，所述底座包括上支撑架、下支撑架和位于上、下支撑架之间的弹性元件，所述柱塞式油压缓冲器包括油压缓冲器和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆；工作时，当轿厢撞击柱塞杆上端头，带动柱塞式油压缓冲器上的柱塞挤压柱塞式油压缓冲器，在柱塞无法继续压缩柱塞式油压缓冲器时，柱塞式油压缓冲器与柱塞形成刚性的一体继续下压，进而进一步压缩上、下支撑架之间的弹性元件。

具体工作原理：柱塞式油压缓冲器5位于上部，当轿厢经消音套1向下撞击受撞头2，柱塞杆3带动油压缓冲器内部的柱塞52挤压内管53里面的液压油510，液压油受压后，从内管的排油孔59排到内管与外管51之间，一部分经回油孔57和过油通道511回油至内管，另一部分进入蓄压海绵56。油压缓冲器由螺栓14固定在上支撑板6上方，上支撑板与聚氨酯缓冲器12之间设置碟形弹簧7及垫板8，聚氨酯缓冲器由螺栓17固定在下支撑板13上方，在上下支撑板之间还设置3-6组螺旋弹簧11，聚氨酯缓冲器和螺旋弹簧构成弹性元件，图示为4组螺旋弹簧均布，每组螺旋弹簧还包括上、下弹簧支撑垫圈9、螺旋弹簧导柱10和防松紧固螺母16。油压缓冲器还设置行程开关4，行程开关4与控制器连接，可强制关闭电梯曳引机，且打开夹绳器等安全部件，减缓轿厢下行速度，进一步减少对电梯缓冲器的冲击作用。

当轿厢解除对受撞头的压力，螺旋弹簧、碟形弹簧和聚氨酯缓冲器均可自动复位，恢复原始状态。油压缓冲器内设复位弹簧54，迅速推动柱塞杆复位。此时，内管里面形成负压，止回阀58自动打开，液压油填充内管内空间，油压缓冲器亦自动恢复原始状态。

碟形弹簧具有体积小、储能大、组合使用方便等各种优良特性，呈独特的非线性，即随着负荷的增大，弹簧的刚度逐渐变小，可接近被压平。多片碟形弹簧可采用并联、串联和并串联组合，并在碟形弹簧中心设置限位块15，使碟形弹簧的最大压缩量需控制在有效压缩量的75%以下，即限位块与垫板之间的间距为h，限位块限制了碟形弹簧被压缩的行程，避免碟形弹簧过度压缩造成失效。

本发明适用浅底坑高速电梯缓冲器的优点：

（1）根据国家《电梯制造与安装安全规范》规定，电梯运行速度ν≤ 2.0 m/s 的高速电梯必需安装油压缓冲器，油压缓冲器吸收、消耗运动轿厢或对重的能量，使其减速停止。电梯速度要从2.0 m/s减速至0m/s，油压缓冲器就需要“走”足够的行程，故油压缓冲器的安装自由高度要随着电梯速度的增加而成平方增加。本发明的柱塞式油压缓冲器吸收、消耗电梯速度从2.0 m/s减速至1.0 m/s的能量，而吸收、消耗电梯速度从1.0 m/s减速至0m/s的能量的工作交给碟形弹簧、螺旋弹簧和聚氨酯缓冲器等弹性元件共同完成，这样，有效降低适用浅底坑高速电梯缓冲器的自由高度，解决了更换新梯的技术瓶颈问题。

（2）碟形弹簧的特性和其他弹簧的不同，呈独特的非线性。即随着负荷的增大，弹簧的刚度逐渐变小。碟形弹簧与聚氨酯缓冲器上下配置，特性相辅相成。多片碟形弹簧方向相同重叠使用，其特性与单一碟簧相比，并联组合的负荷是组合碟簧数量的倍数。碟形弹簧和聚氨酯缓冲器都具备体积小、储能大等特点，其自由高度和被压缩后的高度都很小。更重要的是碟形弹簧和聚氨酯缓冲器都属于蓄能型缓冲器，适用于额定速度ν≤ 1.0 m/s 的电梯，应用于吸收、消耗电梯速度从1.0 m/s减速至0 m/s的运动能量是合适的，也是国家《电梯制造与安装安全规范》规定所允许的。

Claims (1)

1.一种适用浅底坑高速电梯缓冲器，其特征在于：包括底座和固定设在底座上的柱塞式油压缓冲器，所述底座包括上支撑架、下支撑架和位于上、下支撑架之间的弹性元件，所述柱塞式油压缓冲器包括油压缓冲器和设在油压缓冲器内可沿其体内升降滑动的柱塞杆；所述油压缓冲器包括外管和设在外管内的内管，所述内管内灌注有液压油，所述柱塞杆下端设有的柱塞伸入内管内且沿其内壁面升降滑动，在内管内位于柱塞的下表面与外管内底部之间设有弹簧，所述柱塞体内设有弯折状的过油管道，所述过油管道第一端开口设在柱塞与内管接触的侧壁上，所述过油管道的第二端开口设在柱塞的下表面上，所述柱塞的下表面设有与过油管道第二端开口相连通的止回阀，所述内管壁面上开设有与过油管道第一端开口相对应的回油口，所述内管壁面上位于回油口的下方设有排油孔；所述外管的上底面与内管上端面之间设有蓄压海绵；靠近外管的上底面固定设有套置在柱塞杆外围起到密封作用的油封；所述弹性元件包括固定在下支撑架上表面上的聚氨酯缓冲器和固定在上支撑架下表面上的碟形弹簧，所述碟形弹簧与聚氨酯缓冲器之间设有垫板；所述上支撑架与下支撑架之间的四周还穿设有导柱，所述导柱上套设有位于上支撑架与下支撑架之间的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧端部与支撑架之间设有弹簧支撑垫圈，所述导柱的上端设有位于上支撑架表面的防松紧固螺母；所述柱塞杆的上端头设有受撞头和套设在受撞头上的消音套；所述油压缓冲器的外管上固定行程开关；所述碟形弹簧的中心部设有限位块，所述限位块与垫板之间的间距为h；

工作时，当轿厢撞击柱塞杆上端头，带动柱塞式油压缓冲器上的柱塞挤压柱塞式油压缓冲器，在柱塞无法继续压缩柱塞式油压缓冲器时，柱塞式油压缓冲器与柱塞形成刚性的一体继续下压，进而进一步压缩上、下支撑架之间的弹性元件。