CN110980472A - 一种家用别墅电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家用别墅电梯，包括由升降机构驱动沿着井道升降的轿厢架，所述轿厢架上固定安装有轿厢，所述升降机构包括竖直固定在井道内的升降丝杆，所述升降丝杆上螺接有升降螺母，所述升降螺母与轿厢架的后端连接，所述轿厢架的上端固定安装有升降电机，所述升降电机通过传动机构与升降螺母连接，以驱动升降螺母旋转。本发明利用丝杆螺母机构作为动力机构来驱动电梯升降，结构简单、安装方便、平稳运行，对井道结构要求小，适合家用别墅的使用。

Description

一种家用别墅电梯
技术领域：
本发明涉及一种家用别墅电梯。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，越来越多的人搬进家用别墅居住，并且为了方便上下楼及在楼层之间搬运重物，会选择在家用别墅内安装电梯。然而现有的电梯通常采用钢索吊拉结构，这样的传动结构需要设计专门的井道，并且井道的结构较为复杂，成本高，不适合家用别墅的使用。
发明内容：
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种家用别墅电梯，不仅结构简单、合理，而且对井道要求小。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种家用别墅电梯，包括由升降机构驱动沿着井道升降的轿厢架，所述轿厢架上固定安装有轿厢，所述升降机构包括竖直固定在井道内的升降丝杆，所述升降丝杆上螺接有升降螺母，所述升降螺母与轿厢架的后端连接，所述轿厢架的上端固定安装有升降电机，所述升降电机通过传动机构与升降螺母连接，以驱动升降螺母旋转。
进一步的，所述轿厢架为马蹄形结构，轿厢架包括固定立柱，所述固定立柱的上、下两端分别固联有轿厢架上板和轿厢架下板；所述轿厢固定在轿厢架上板与轿厢架下板之间。
进一步的，所述固定立柱的后侧面上端固联有安装板，所述升降电机固定在安装板上，所述传动机构包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与升降电机的电机轴固定连接，所述从动锥齿轮与升降螺母固定连接，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。
进一步的，所述安装板位于升降螺母的下方，安装板与升降螺母之间设置有推力轴承，以减少升降螺母旋转时下端面的摩擦力。
进一步的，所述安装板的下方竖设有与升降丝杆滑动配合的直线轴承，所述直线轴承的上部、中部以及下部分别经由固定板与固定立柱的后侧面固定连接，直线轴承的底部端面与轿厢架下板的底部端面齐平。
进一步的，所述井道的左右两端分别安装有竖向设置的T型导轨，所述T型导轨由导轨支架支撑；所述固定立柱的左右两端均固联有竖直设置的轿厢架直梁，所述轿厢架直梁的上下两端分别安装有电梯导靴，所述电梯导靴与T型导轨滑动配合，升降丝杆的中心、T型导轨的中心、轿厢架直梁的中心以及上下两端的电梯导靴的中心均在一个面上。
进一步的，所述升降螺母的侧壁开设有侧孔，所述侧孔内镶有反向器。
进一步的，所述升降电机采用直流电机；还包括用以为升降电机提供直流电源的供电系统，所述供电系统包括控制模块、为升降电机供电的蓄电模块和用于为蓄电模块充电的充电桩，所述充电桩设于电梯层站处且以电梯层站处的三相交流市电为电源，充电桩内设有逆变模块，所述逆变模块把市电转换为直流电后输出至充电桩的电力输出端处；所述蓄电模块设于轿厢架的顶部，蓄电模块的充电电路处设有可弹出的充电插销；当轿厢停于电梯层站的时间大于阈值时，所述充电插销弹出并插于充电桩的电力输出端处，使蓄电模块在充电桩处充电。
进一步的，所述电梯井道的底部设有应急供电桩，所述应急供电桩以三相交流市电为电源，应急供电桩自带蓄电池；当蓄电模块在充电桩充电时，蓄电模块对市电供电情况进行监测；当市电故障时，轿厢提示乘客在到达电梯层站后离开轿厢，并在乘客全部离开后自动停于井道底部，所述应急供电桩与蓄电模块相接，以应急充电桩自带的蓄电池向轿厢提供应急电力，并使蓄电模块充电；所述蓄电模块内置的电池设于轿厢架顶部，电池可选种类包括磷酸铁锂电池或三元铁锂电池。
进一步的，所述供电系统还包括可显示井道处充电桩、蓄电模块内置逆变器工况的显示屏；所述供电系统还可通过远程监控装置对井道处充电桩、、蓄电模块内置逆变器工况进行监控；所述远程监控装置包括RS232装置、RS485装置、手机、SNMP装置或GSM通讯装置中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：
（1）本发明利用丝杆螺母机构作为动力机构来驱动电梯升降，结构简单、安装方便，对井道结构要求小，适合家用别墅的使用；
（2）安装在轿厢架后端的直线轴承使升降丝杆承受弯曲应力的范围从升降螺母的长度延伸到轿厢架的底部端面，大大改善了升降丝杆的受力状态，有效提高升降丝杆的抗弯强度和压杆稳定性；
（3）采用直流电机提供家用别墅电梯的驱动力，可以省去随行电缆，符合美观和观光要求；
（4）由于在井道处设有充电桩和应急供电桩，因此即使市电故障，电梯也仍然可以把乘客送至所需的层站。
附图说明：
图1是本发明实施例一的平面布局示意图；
图2是图1中的B-B剖面示意图；
图3是图2中省略井道和轿厢时的构造示意图；
图4是本发明实施例一轿厢架的立体构造示意图；
图5是本发明实施例一的使用状态示意图；
图6是本发明实施例中逆变电路的电路示意图；
图7是本发明实施例二的平面布局示意图。
图中：
1-井道；2-轿厢架；3-轿厢；4-升降丝杆；5-升降螺母；6-升降电机；7-安装板；8-蓄电模块；9-直线轴承；10-主动锥齿轮；11-从动锥齿轮；12-推力轴承；13-电梯层站；14-蓄电池；15-应急供电桩；21-轿厢门；22-厅门；31-电池；32-车载逆变器；33-控制模块；34-充电桩；71-固定立柱；72-固定板；73-轿厢架上板；74-轿厢架下板；75-覆盖板；80-曳引中心面；81-轿厢架直梁；82-T型导轨；83-导轨支架；100-连接柱。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1～6所示，本发明一种家用别墅电梯，包括由升降机构驱动沿着井道1升降的轿厢架2，所述轿厢架2上固定安装有轿厢3，所述升降机构包括竖直固定在井道1内的升降丝杆4，所述升降丝杆4上螺接有升降螺母5，升降螺母5与升降丝杆4形成滑动螺旋副，所述升降螺母5与轿厢架2的后端转动连接，所述轿厢架2的上端固定安装有升降电机6，所述升降电机6通过传动机构与升降螺母5连接；由于升降丝杆4固定不动，故升降螺母5在旋转同时，可沿升降丝杆4的轴向作上下垂直运动，进而带动轿厢架2升降。利用丝杆螺母机构作为动力机构来驱动电梯升降，结构简单、安装方便，对井道结构要求小，适合家用别墅的使用。
本实施例中，所述轿厢架2为马蹄形结构，轿厢架2的结构主要包括固定立柱71、轿厢架上板73、轿厢架下板74以及轿厢架直梁81，所述固定立柱71的上、下两端分别固联有轿厢架上板73和轿厢架下板74，所述固定立柱71的左右两端均固联有竖直设置的轿厢架直梁81；所述轿厢3经由紧固件固定在轿厢架上板73与轿厢架下板74之间。轿厢架采用马蹄形结构不仅外观整洁，使得整个电梯结构富有美感，而且有利于家用别墅电梯的大部分零部件可以在制造厂生产线上制造和装配。
本实施例中，所述固定立柱71的后侧面上端固联有安装板7，所述升降电机6固定在安装板7上，所述传动机构包括主动锥齿轮10和从动锥齿轮11，所述主动锥齿轮10与升降电机6的电机轴固定连接，所述从动锥齿轮11与升降螺母5固定连接，从动锥齿轮11与主动锥齿轮10相啮合。应说明的是，在实际生产中，还可以采用其他的传动机构，例如蜗轮蜗杆机构、皮带传动机构以及其他齿轮机构等等。
本实施例中，所述安装板7位于升降螺母5的下方，安装板7与升降螺母5之间设置有推力轴承12，以减少升降螺母5旋转时下端面的摩擦力。
本实施例中，所述安装板7的下方竖设有与升降丝杆4滑动配合的直线轴承9，所述直线轴承9的上部、中部以及下部分别经由固定板72与固定立柱71的后侧面固定连接，直线轴承9的底部端面与轿厢架下板74的底部端面齐平。固定板72在轿厢架2上部、中部和下部均有分布，可确保支承升降丝杆4的直线轴承9与轿厢架直梁81绝对的刚性连接，直线轴承9使升降丝杆4承受弯曲应力的范围从升降螺母5的长度延伸到轿厢架2的底部端面（大于2000mm），大大改善了升降丝杆4的受力状态，有效提高升降丝杆4的抗弯强度和压杆稳定性。
本实施例中，为了对轿厢架2的升降起到导向作用，所述井道1的左右两端分别安装有竖向设置的T型导轨82，所述T型导轨82由导轨支架83支撑固定在井道1的后侧壁上；所述轿厢架直梁的81上下两端分别安装有电梯导靴，所述电梯导靴与T型导轨滑82动配合，起到沿竖向的滑动导向作用；升降丝杆4的中心、T型导轨83的中心、轿厢架直梁81的中心以及上下两端的电梯导靴的中心均在一个面上，即轿厢架曳引中心面80。
本实施例中，所述升降螺母5的侧壁开设有侧孔，所述侧孔内镶有反向器，形成钢球循环通道，摩擦阻力小，传动效率高（可达90%以上），运转平稳，启动时无颤动，低速时不爬行，非常适用于家用电梯平层启动频繁的特征，乘客舒适度好。升降螺母的外径和滑动螺旋副大致相同，升降螺母调整间隙和预紧比较方便，工作可靠。
本实施例中，所述井道、轿厢、门系统均采用玻璃和钢面板一体化结构设计，同时具备美观与观光功能；所述井道采用全封闭式玻璃井道，轿厢是全高度方向封闭式的并配有轿厢门。应说明的是，为了确保老人小孩乘客的安全，不建议取消轿厢和轿厢门。在本实施例中也可以将轿厢设置成高度方向半封闭式的结构，此时不设桥顶装置，轿厢壁板和轿厢门只有下半部分，高度大于1200 mm ，且增设四周扶手。本实施例中的厅门可以设置为从动厅门，也可以设置为外开式主动厅门，并配有开门按钮和自动闭门器。
本实施例中，所述升降电机6采用直流电机；采用直流电机提供家用别墅电梯的驱动力，可以省去随行电缆，符合美观和观光要求。更重要的是它适用于电梯频繁平层和启动，以及空载或满载不平衡特征，乘客舒适度好。
本实施例中，该电梯还包括用以为升降电机6提供直流电源的供电系统，所述供电系统包括控制模块33、为升降电机6供电的蓄电模块8和用于为蓄电模块8充电的充电桩34，所述充电桩34设于电梯层站13处，当轿厢2停于电梯层站13时，所述充电桩34与所述蓄电模块8的充电电路紧邻，如图5所示。
本实施例中，所述蓄电模块8的充电电路处设有可弹出的充电插销；当轿厢2停于电梯层站13的时间大于阈值时，所述充电插销弹出并插于充电桩的电力输出端处，使蓄电模块在充电桩处充电。
本实施例中，所述充电桩34以电梯层13站处的三相交流市电为电源；充电桩34内设有逆变模块；所述逆变模块把市电转换为直流电后输出至充电桩的电力输出端处。
本实施例中，所述井道1的底部设有应急供电桩15，所述应急供电桩15以三相交流市电为电源，应急供电桩自带蓄电池14。
当蓄电模块8在充电桩34充电时，蓄电模块8对市电供电情况进行监测；当市电故障时，轿厢3提示乘客在到达电梯层站13后离开轿厢3，并在乘客全部离开后自动停于井道1底部，所述应急供电桩15与蓄电模块8相接，以应急充电桩15自带的蓄电池14向轿厢3提供应急电力，并使蓄电模块8充电。
本实施例中，所述蓄电模块8内置的电池31可选种类包括磷酸铁锂电池或三元铁锂电池，该电池31与蓄电模块8内置的车载逆变器32均安装在轿厢架上板73的顶部。优选的，所述蓄电模块8为内置锂电池的车载蓄电模块。
本实施例中，所述轿厢3为以轻质合金件组合成型的轻型轿厢，所述轿厢处不设置供电电缆以减轻轿厢自重，若升降电机为交流电机时，蓄电模块内置车载逆变器向升降输出电力，所述车载逆变器为支持三相不平衡带载、工频纯正弦波输出、启动峰值功率高的逆变器。
本实施例中，所述供电系统还包括可显示井道处充电桩、蓄电模块内置逆变器工况的显示屏；所述供电系统还可通过远程监控装置对井道处充电桩、、蓄电模块内置逆变器工况进行监控；所述远程监控装置包括RS232装置、RS485装置、手机、SNMP装置或GSM通讯装置中的一种或多种。
本实施例中，所述蓄电模块设有与控制模块相连的电池检测模块；当控制模块经电池检测模块测知蓄电模块的锂电池温度异常时，所述控制模块使轿厢自动停靠于最近的电梯层站处并打开电梯门以便乘客逃生。
本实施例中，当电梯处于非运行时间或电梯蓄电模块电量低于阈值时，轿厢自动停于井道的基层处，由基层处的逆变器向蓄电模块充电，所述逆变器以市电为电源，逆变器充电模式包括小电流模式、长时间模式，三段式充电模式、恒流模式、恒压模式、浮充模式。
本实施例中，为了对蓄电模块8进行保护，所述轿厢架上板的顶部固联有罩设在蓄电模块8外侧的覆盖板。
该供电系统的具体实施过程：轿厢3在空闲时自动停于电梯层站13待机，若空闲待机时间超出阈值，则蓄电模块8的充电插销弹出并插于电梯层站13充电桩34的电力输出端处，使蓄电模块内置的电池31充电。当电梯门厅发出呼梯请求时，若蓄电模块8的电量足够，则蓄电模块8收回充电插销，升降电机6启动，驱动电梯行驶至发出呼梯请求的电梯门厅载客。当市电故障时，各电梯层站13的充电桩34断电，轿厢3的蓄电模块8经充电桩34监测到市电故障后，轿厢3提示乘客在到达电梯层站13后离开轿厢3，并在乘客全部离开后自动运行至停留于井道1底部，所述应急供电桩15与蓄电模块8相接，以应急充电桩15自带的蓄电池14向轿厢3提供应急电力，并使轿厢3的蓄电模块8充电，此时轿厢6仅响应电梯门厅的紧急呼梯请求。其中，充电桩内置的逆变模块为正弦波车载逆变电源所使用的逆变器。
本实施例中，该电梯的具体工作方法为：
（1）电梯上升：升降电机6通过传动机构驱动升降螺母5正向旋转，升降螺母5正向旋转的同时沿着升降丝杆4向上移动，升降螺母5带动轿厢架2和轿厢3同步向上移动，实现电梯的上升；
（2）电梯下降：升降电机6通过传动机构驱动升降螺母5反向旋转，升降螺母5反向旋转的同时沿着升降丝杆4向下移动，升降螺母5带动轿厢架2和轿厢3同步向下移动，实现电梯的下降。
实施例二：如图7所示，本实施例与实施例一的区别点在于：井道的后端为不封闭式结构，直接利用原建筑墙面，此时井道的后端通过连接柱100与墙面构成封闭式结构，此时导轨支架83与原建筑墙面的预埋件或钢筋焊接，此时保证T型导轨82的稳固性和垂直度。
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的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种家用别墅电梯，包括由升降机构驱动沿着井道升降的轿厢架，所述轿厢架上固定安装有轿厢，其特征在于：所述升降机构包括竖直固定在井道内的升降丝杆，所述升降丝杆上螺接有升降螺母，所述升降螺母与轿厢架的后端连接，所述轿厢架的上端固定安装有升降电机，所述升降电机通过传动机构与升降螺母连接，以驱动升降螺母旋转。
2.根据权利要求1所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述轿厢架为马蹄形结构，轿厢架包括固定立柱，所述固定立柱的上、下两端分别固联有轿厢架上板和轿厢架下板；所述轿厢固定在轿厢架上板与轿厢架下板之间。
3.根据权利要求2所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述固定立柱的后侧面上端固联有安装板，所述升降电机固定在安装板上，所述传动机构包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与升降电机的电机轴固定连接，所述从动锥齿轮与升降螺母固定连接，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述安装板位于升降螺母的下方，安装板与升降螺母之间设置有推力轴承，以减少升降螺母旋转时下端面的摩擦力。
5.根据权利要求3所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述安装板的下方竖设有与升降丝杆滑动配合的直线轴承，所述直线轴承的上部、中部以及下部分别经由固定板与固定立柱的后侧面固定连接，直线轴承的底部端面与轿厢架下板的底部端面齐平。
6.根据权利要求2所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述井道的左右两端分别安装有竖向设置的T型导轨，所述T型导轨由导轨支架支撑；所述固定立柱的左右两端均固联有竖直设置的轿厢架直梁，所述轿厢架直梁的上下两端分别安装有电梯导靴，所述电梯导靴与T型导轨滑动配合，升降丝杆的中心、T型导轨的中心、轿厢架直梁的中心以及上下两端的电梯导靴的中心均在一个面上。
7.根据权利要求1所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述升降螺母的侧壁开设有侧孔，所述侧孔内镶有反向器。
8.根据权利要求1所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述升降电机采用直流电机；还包括用以为升降电机提供直流电源的供电系统，所述供电系统包括控制模块、为升降电机供电的蓄电模块和用于为蓄电模块充电的充电桩，所述充电桩设于电梯层站处且以电梯层站处的三相交流市电为电源，充电桩内设有逆变模块，所述逆变模块把市电转换为直流电后输出至充电桩的电力输出端处；所述蓄电模块设于轿厢架的顶部，蓄电模块的充电电路处设有可弹出的充电插销；当轿厢停于电梯层站的时间大于阈值时，所述充电插销弹出并插于充电桩的电力输出端处，使蓄电模块在充电桩处充电。
9.根据权利要求8所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述电梯井道的底部设有应急供电桩，所述应急供电桩以三相交流市电为电源，应急供电桩自带蓄电池；当蓄电模块在充电桩充电时，蓄电模块对市电供电情况进行监测；当市电故障时，轿厢提示乘客在到达电梯层站后离开轿厢，并在乘客全部离开后自动停于井道底部，所述应急供电桩与蓄电模块相接，以应急充电桩自带的蓄电池向轿厢提供应急电力，并使蓄电模块充电；所述蓄电模块内置的电池设于轿厢架顶部，电池可选种类包括磷酸铁锂电池或三元铁锂电池。
10.根据权利要求8所述的一种家用别墅电梯，其特征在于：所述供电系统还包括可显示井道处充电桩、蓄电模块内置逆变器工况的显示屏；所述供电系统还可通过远程监控装置对井道处充电桩、、蓄电模块内置逆变器工况进行监控；所述远程监控装置包括RS232装置、RS485装置、手机、SNMP装置或GSM通讯装置中的一种或多种。
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