CN114314263A - 链轮曳引式别墅电梯 - Google Patents

Abstract

链轮曳引式别墅电梯，包括一个在建筑1中竖直的贯通至少两个楼层的井架2、竖直滑动行驶于井架2内部的轿厢3，井架2的顶部连接在顶层楼层的天花板上，底部则连接在底层楼层的地板上；井架2的顶部固设有上机架4，上机架4中设有电气控制箱51、由电气控制箱51驱动的伺服电机52、由伺服电机52驱动的涡轮蜗杆减速器53，上机架4的边沿设有多个转动配合的动力链轮54；井架2的底部在边沿设有多个转动配合的底部惰轮55，底部惰轮55与动力链轮54在竖直方向一一对应的成对设置；轿厢3上配置多条将成对设置的动力链轮54、底部惰轮55构成链轮传动配合的动力链条56；电气控制箱51通过伺服电机52、涡轮蜗杆减速器53、动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56配合驱动轿厢3沿井架2升、降行驶至井架2所贯通的各个楼层。

Description

链轮曳引式别墅电梯

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，具体的是链轮曳引式别墅电梯。

背景技术

本发明的主要目的是迫切的解决在厅房、厨房位于底层而居室位于二层的别墅型低层建筑中搭建电梯的方案。申请人经过大量研究，从多方查询、了解，发现目前市场上适应低层建筑改造加装的电梯产品，除少数昂贵进口品牌，多存在安全使用、保养维修、正常运行时效、服务保障等方面问题，难获性能价格均可接受产品。

申请人探寻发现，在现有技术中电梯的类型按轿厢的驱动方式分为曳引型和推送型。

曳引型电梯为当前所有高层建筑普遍采用的电梯类型，采用钢绳卷扬结构为提升机构，具体是在电梯井顶端机房设置电动卷扬设备(又称电梯曳引机)作为钢绳卷扬结构驱动钢绳，以吊挂轿厢升降。

推送型电梯为诸如别墅的低层建筑电梯的电梯类型，其特点是以单点方式驱动轿厢沿立柱升降，一般惯用螺杆推送机构和液压推送机构两种方式驱动轿厢。螺杆推送机构系通过电机驱动螺母旋转，以丝杆传动的方式推动轿厢沿导杆升降；液压推送机构系通过电动液压站提供动力，驱动液压缸来推动轿厢沿垂向立柱升降运行。对于推送型电梯而言，由于驱动点及立柱都处于载荷平台边缘，载荷重心偏离驱动点，为非平衡的偏载受力状态，对平台托架和立柱局部施加很大弯矩，是影响安全平稳运行和机械运行效率的重要因素。所以，推送型电梯的构件材料必须在承载条件下有足够的抗弯强度，为保证安全平稳运行和提高机械运行效率，要尽量减小这些主要部件在运行全行程的动摩擦系数，对材料、零部件的选型、制造工艺、加工精度等方面有很高要求。

综合而言，从结构原理、受力状态、安全性能和实际运行特性方面比较，曳引型电梯优于推送型电梯。但是曳引型电梯主要受机房布置要求和占空大、整项工程难度、造价高企的因素影响，一直局限在高层建筑中进行实施。在低层建筑中改造加装电梯时，往往会舍弃曳引型电梯而采用推送型电梯。

显然，在诸如别墅的低层建筑中加装电梯时，依据现有技术来寻求性能较好的曳引型电梯，价格必然相对昂贵，不便实施，有待改进。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供了一种链轮曳引式别墅电梯，其技术方案如下。

链轮曳引式别墅电梯，包括一个在建筑中竖直的贯通至少两个楼层的井架、竖直滑动行驶于井架内部的轿厢，在井架所贯通的楼层中，井架的顶部连接在顶层楼层的天花板上，底部则连接在底层楼层的地板上。

井架的顶部固设有上机架，上机架中设有电气控制箱、由电气控制箱驱动的伺服电机、由伺服电机驱动的涡轮蜗杆减速器，上机架的边沿设有多个转动配合的动力链轮，伺服电机驱动通过涡轮蜗杆减速器和动力链轮同步传动连接；井架的底部在边沿设有多个转动配合的底部惰轮，底部惰轮与动力链轮在竖直方向一一对应的成对设置。

轿厢设置为四壁无围挡的开放结构，轿厢上配置多条将成对设置的动力链轮、底部惰轮构成链轮传动配合的动力链条；动力链条的一端竖直向上牵引至所配合的动力链轮的后沿，然后依次绕经动力链轮的上沿和前沿，再竖直向下迂回构成固接在轿厢上部的负载端；动力链条的另一端竖直向下牵引至所配合的底部惰轮的后沿，然后依次绕经底部惰轮的下沿和前沿，再竖直向上迂回构成吊挂端；轿厢的下部设有在竖直方向弹性收缩的张紧机构，轿厢通过张紧机构将动力链条的吊挂端向上牵引，以使动力链条在动力链轮、底部惰轮上弹性张紧；电气控制箱通过伺服电机、涡轮蜗杆减速器、动力链轮、底部惰轮和动力链条配合驱动轿厢沿井架升、降行驶至井架所贯通的各个楼层。

对应于井架所贯通的楼层，井架外部设有对应于各楼层的召唤按钮，井架的前壁安装设有与各楼层分别对应的厢门，井架的内壁上则设有分布于各楼层的上行/下行操作按钮；通过召唤按钮向电气控制箱输入将轿厢请求至与召唤按钮对应的楼层停驻的电信号，通过上行/下行操作按钮向电气控制箱输入电梯上行/下行至其他楼层的电信号。

上述技术方案中的链轮曳引式别墅电梯对曳引型电梯进行了重新设计，采用动力链轮、底部惰轮和动力链条配合构成链轮式传动机制，使轿厢的荷载重力分施于多条动力链条，提高了轿厢平稳运行性能。由伺服电机、涡轮蜗杆减速器、动力链轮、底部惰轮和动力链条配合曳引轿厢升降，结构简单可靠，同步性能非常接近齿轮传动，利用涡轮蜗杆减速器的自锁特性为电梯安全运行提供更有效的保障。并且，动力链轮、底部惰轮和动力链条采用垂向布置的架构，理想的抑制了由于动力链条自身重力引入的“曳物线”效应。

上述技术方案中，并没有钢绳卷扬组件及轿厢顶部带滑轮的钢绳平衡吊挂装置，所需空间大幅减少；并且，轿厢按无源、无围档的结构设计，没有移动电缆线外联，轿厢地板面积与井架占地面积接近，整套机构设计简洁，更适用于二层或三层低层建筑配装。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：相对于现有技术中的曳引型电梯和推送型电梯而言，整套机构设计简洁，所需空间大幅减少，建造成本低，适用于二层或三层低层建筑配装。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中井架的结构示意图。

图3是本发明中井架的水平截面示意图。

图4是图3中A处局部放大图。

图5是本发明中上机架的结构示意图。

图6是本发明中轿厢的结构示意图。

图7是图6中B处局部放大图。

图8是图6中C处局部放大图。

具体实施方式

本发明的实施方式参见图1到图8所示。

链轮曳引式别墅电梯，包括一个在建筑1中竖直的贯通至少两个楼层的井架2、竖直滑动行驶于井架2内部的轿厢3，在井架2所贯通的楼层中，井架2的顶部连接在顶层楼层的天花板上，底部则连接在底层楼层的地板上。

井架2的顶部固设有上机架4，上机架4中设有电气控制箱51、由电气控制箱51驱动的伺服电机52、由伺服电机52驱动的涡轮蜗杆减速器53，上机架4的边沿设有多个转动配合的动力链轮54，伺服电机52驱动通过涡轮蜗杆减速器53和动力链轮54同步传动连接；井架2的底部在边沿设有多个转动配合的底部惰轮55，底部惰轮55与动力链轮54在竖直方向一一对应的成对设置。

轿厢3设置为四壁无围挡的开放结构，轿厢3上配置多条将成对设置的动力链轮54、底部惰轮55构成链轮传动配合的动力链条56；动力链条56的一端竖直向上牵引至所配合的动力链轮54的后沿，然后依次绕经动力链轮54的上沿和前沿，再竖直向下迂回构成固接在轿厢3上部的负载端561；动力链条56的另一端竖直向下牵引至所配合的底部惰轮55的后沿，然后依次绕经底部惰轮55的下沿和前沿，再竖直向上迂回构成吊挂端562；轿厢3的下部设有在竖直方向弹性收缩的张紧机构30，轿厢3通过张紧机构30将动力链条56的吊挂端562向上牵引，以使动力链条56在动力链轮54、底部惰轮55上弹性张紧；电气控制箱51通过伺服电机52、涡轮蜗杆减速器53、动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56配合驱动轿厢3沿井架2升、降行驶至井架2所贯通的各个楼层。

对应于井架2所贯通的楼层，井架2外部设有对应于各楼层的召唤按钮61，井架2的前壁安装设有与各楼层分别对应的厢门20，井架2的内壁上则设有分布于各楼层的上行/下行操作按钮62；通过召唤按钮61向电气控制箱51输入将轿厢3请求至与召唤按钮61对应的楼层停驻的电信号，通过上行/下行操作按钮62向电气控制箱51输入电梯上行/下行至其他楼层的电信号。

参见上述实施方式，本发明的链轮曳引式别墅电梯对曳引型电梯进行了重新设计，采用动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56配合构成链轮式传动机制，使轿厢3的荷载重力分施于多条动力链条56，提高了轿厢3平稳运行性能。由伺服电机52、涡轮蜗杆减速器53、动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56配合曳引轿厢3升降，同步性能非常接近齿轮传动，利用涡轮蜗杆减速器53的自锁特性为电梯安全运行提供更有效的保障。并且，动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56采用垂向布置的架构，理想的抑制了由于动力链条56自身重力引入的“曳物线”效应。

参见上述实施方式，本发明的链轮曳引式别墅电梯并没有钢绳卷扬组件及轿厢顶部带滑轮的钢绳平衡吊挂装置，所需空间大幅减少；并且，轿厢3按无源、无围档的结构设计，没有移动电缆线外联，轿厢3地板面积与井架2占地面积接近，整套机构设计简洁，更适用于二层或三层低层建筑1配装。

在较佳的实施方式中，轿厢3的顶部具有成方形的顶部框架31，轿厢3的底部具有成方形的底部框架32，还具有多条沿竖直方向将顶部框架31和底部框架32固接构成立体框架结构的立杆33；立杆33在竖直方向上与动力链条56一一对应，动力链条56的负载端561固接于对应的立杆33上段，而张紧机构30则固设在立杆33的下段。

进步一步的，在上述较佳的实施方式中，轿厢3的顶部框架31、底部框架32的四角在竖直方向对齐构建出轿厢3的竖直棱边，并且轿厢3的顶部框架31、底部框架32的四角分别都具有一个朝外架设的导轮组34，导轮组34具有轴向在水平面上垂直相交的两个滚轮341；井架2具有与轿厢3的竖直棱边分别对应的四条立柱21，立柱21具有两个向内突成直角配合的柱面211；在与立柱21对应的轿厢3的竖直棱边上，导轮组34中的滚轮341分别对应的滚动配合于立柱21的柱面211，即可借靠井架2的立柱21向内侧约束轿厢3消除摆动，引导轿厢平稳运行。

进步一步的，在上述较佳的实施方式中，立杆33具有三条，分别设于轿厢3正面两侧的竖直棱边上以及轿厢3背面的竖直中线上。或则，立杆33具有四条，分别设于轿厢3正面两侧的竖直棱边上以及轿厢3背面两侧的竖直棱边上。如此，即可对轿厢3实现具有三点或四点的多点吊挂，轿厢3荷载重心处于吊挂的稳定区内，垂向重力更加不易产生导致摆动的水平分力，进一步提高了轿厢平稳运行性能。

进步一步的，在上述较佳的实施方式中，张紧机构30具有一个固接在立杆33上的导套301、一个竖直穿接在导套301上构成滑动配合的拉杆302，拉杆302的上端螺接有调节螺母303，调节螺母303的下方设有一个套设在拉杆302上的柱形弹簧304，柱形弹簧304被弹性压缩于调节螺母303与导套301之间，动力链条56的吊挂端562连接在拉杆302的下端。在拉杆302上调节调节螺母303的高度即配合柱形弹簧304对动力链条56张进度进行调节。

在较佳的实施方式中，在其中一组构成链轮传动配合的动力链轮54、底部惰轮55和动力链条56中，动力链条56上固接有两个分别位于动力链轮54前沿切线、后沿切线上的撞块560，机架上则设有两个分列于动力链轮54的前沿、后沿的行程限位开关71，行程限位开关71分别接入电气控制箱51并且分别在被触发时向电气控制箱51提供电信号；在轿厢3上行至与井架2所贯通的最上层楼层平层时，位于动力链轮54后沿切线的撞块561跟随动力链条56上行至动力链轮54处，并恰好触发位于动力链轮54后沿的行程限位开关71；在轿厢3下行至与井架2所贯通的最下层楼层平层时，位于动力链轮54前沿切线的撞块561跟随动力链条56上行至动力链轮54处，并恰好触发位于动力链轮54前沿的行程限位开关71。

在上述较佳的实施方式中，行程限位开关71被触发后，电气控制箱51控制伺服电机52停车。显然，撞块561配合行程限位开关71对轿厢3的行程上限和行程下限分别进行了定义，以便将轿厢精确的限定在规定的安全行程范围内。具体的，行程限位开关71可采用微动开关。

进步一步的，在上述较佳的实施方式中，上机架4上设有两个与行程限位开关71一一对应的减速开关72，减速开关72分别接入电气控制箱51并且分别在被触发时向电气控制箱51提供电信号，减速开关72沿竖直方向间距于行程限位开关71的下方以先于行程限位开关71被上行的撞块561触发。具体实施时，减速开关72被触发后，电气控制箱51控制伺服电机52减速运行。显然，减速开关72在轿厢3的上下行程中构成了接近行程端点的减速区域，提高了安全性能和舒适度。具体的，行程限位开关71可采用微动开关。

进步一步的，在上述较佳的实施方式中，上机架4上设有两个与行程限位开关71一一对应的超限开关73，超限开关73分别接入电气控制箱51并且分别在被触发时向电气控制箱51提供电信号，超限开关73沿竖直方向间距于行程限位开关71的上方以后于行程限位开关71被上行的撞块561触发。鉴于超限开关73位于行程限位开关71的上方，仅当轿厢3意外超出安全行程范围后方能触发超限开关73，将超限开关73被触发时向电气控制箱51提供电信号作为系统的总电路开关信号，即可实现紧急停车保护，再配合涡轮蜗杆减速器53的自锁功能，对轿厢3施加安全可靠的紧急停驻。具体的，超限开关73可采用微动开关或接近开关。

在较佳的实施方式中，厢门20上安装有由电气控制箱51驱动的电控门锁201，从而在轿厢3行驶过程中锁定厢门20，防止误开造成安全事故。

在较佳的实施方式中，井架2上安装有与厢门20一一配合的检测开关202，检测开关分别接入电气控制箱51并且分别厢门20闭合后向电气控制箱51提供电信号，从而配合电气控制箱51构建出仅当厢门20关闭方可行驶的控制逻辑，确保轿厢3能安全行驶。具体的，检测开关可采用微动开关或接近开关。

在较佳的实施方式中，在井架2所贯通的楼层中，底层楼层的地板上设有位于井架2内部的减震块8，停驻于底层楼层的轿厢3压着在减震块8上，以实现减震缓冲，既能提高舒适度，又能保护地面结构。

对于本领域的技术人员来说，可根据本发明所揭示的结构和原理获得其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都属于本发明的保护范畴。

Claims (12)

1.链轮曳引式别墅电梯，包括一个在建筑中竖直的贯通至少两个楼层的井架、竖直滑动行驶于井架内部的轿厢，其特征在于：

在井架所贯通的楼层中，井架的顶部连接在顶层楼层的天花板上，底部则连接在底层楼层的地板上；

井架的顶部固设有上机架，上机架中设有电气控制箱、由电气控制箱驱动的伺服电机、由伺服电机驱动的涡轮蜗杆减速器，上机架的边沿设有多个转动配合的动力链轮，伺服电机驱动通过涡轮蜗杆减速器和动力链轮同步传动连接；井架的底部在边沿设有多个转动配合的底部惰轮，底部惰轮与动力链轮在竖直方向一一对应的成对设置；

轿厢设置为四壁无围挡的开放结构，轿厢上配置多条将成对设置的动力链轮、底部惰轮构成链轮传动配合的动力链条；动力链条的一端竖直向上牵引至所配合的动力链轮的后沿，然后依次绕经动力链轮的上沿和前沿，再竖直向下迂回构成固接在轿厢上部的负载端；动力链条的另一端竖直向下牵引至所配合的底部惰轮的后沿，然后依次绕经底部惰轮的下沿和前沿，再竖直向上迂回构成吊挂端；轿厢的下部设有在竖直方向弹性收缩的张紧机构，轿厢通过张紧机构将动力链条的吊挂端向上牵引，以使动力链条在动力链轮、底部惰轮上弹性张紧；电气控制箱通过伺服电机、涡轮蜗杆减速器、动力链轮、底部惰轮和动力链条配合驱动轿厢沿井架升、降行驶至井架所贯通的各个楼层；

对应于井架所贯通的楼层，井架外部设有对应于各楼层的召唤按钮，井架的前壁安装设有与各楼层分别对应的厢门，井架的内壁上则设有分布于各楼层的上行/下行操作按钮；通过召唤按钮向电气控制箱输入将轿厢请求至与召唤按钮对应的楼层停驻的电信号，通过上行/下行操作按钮向电气控制箱输入电梯上行/下行至其他楼层的电信号。

2.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：轿厢的顶部具有成方形的顶部框架，轿厢的底部具有成方形的底部框架，还具有多条沿竖直方向将顶部框架和底部框架固接构成立体框架结构的立杆；立杆在竖直方向上与动力链条一一对应，动力链条的负载端固接于对应的立杆上段，而张紧机构则固设在立杆的下段。

3.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：轿厢的顶部框架、底部框架的四角在竖直方向对齐构建出轿厢的竖直棱边，并且轿厢的顶部框架、底部框架的四角分别都具有一个朝外架设的导轮组，导轮组具有轴向在水平面上垂直相交的两个滚轮；井架具有与轿厢的竖直棱边分别对应的四条竖直立柱，立柱具有两个向内突成直角配合的柱面；在与立柱对应的轿厢的竖直棱边上，导轮组中的滚轮分别对应的滚动配合于立柱的柱面。

4.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：立杆具有三条，分别设于轿厢正面两侧的竖直棱边上以及轿厢背面的竖直中线上。

5.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：立杆具有四条，分别设于轿厢正面两侧的竖直棱边上以及轿厢背面两侧的竖直棱边上。

6.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：张紧机构具有一个固接在立杆上的导套、一个竖直穿接在导套上构成滑动配合的拉杆，拉杆的上端螺接有调节螺母，调节螺母的下方设有一个套设在拉杆上的柱形弹簧，柱形弹簧被弹性压缩于调节螺母与导套之间，动力链条的吊挂端连接在拉杆的下端。

7.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：在其中一组构成链轮传动配合的动力链轮、底部惰轮和动力链条中，动力链条上固接有两个分别位于动力链轮前沿切线、后沿切线上的撞块，机架上则设有两个分列于动力链轮的前沿、后沿的行程限位开关，行程限位开关分别接入电气控制箱并且分别在被触发时向电气控制箱提供电信号；在轿厢上行至与井架所贯通的最上层楼层平层时，位于动力链轮后沿切线的撞块跟随动力链条上行至动力链轮处，并恰好触发位于动力链轮后沿的行程限位开关；在轿厢下行至与井架所贯通的最下层楼层平层时，位于动力链轮前沿切线的撞块跟随动力链条上行至动力链轮处，并恰好触发位于动力链轮前沿的行程限位开关。

8.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：上机架上设有两个与行程限位开关一一对应的减速开关，减速开关分别接入电气控制箱并且分别在被触发时向电气控制箱提供电信号，减速开关沿竖直方向间距于行程限位开关的下方以先于行程限位开关被上行的撞块触发。

9.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：上机架上设有两个与行程限位开关一一对应的超限开关，超限开关分别接入电气控制箱并且分别在被触发时向电气控制箱提供电信号，超限开关沿竖直方向间距于行程限位开关的上方以后于行程限位开关被上行的撞块触发。

10.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：厢门上安装有由电气控制箱驱动的电控门锁。

11.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：井架上安装有与厢门一一配合的检测开关，检测开关分别接入电气控制箱并且分别厢门闭合后向电气控制箱提供电信号。

12.如权利要求所述的链轮曳引式别墅电梯，其特征在于：在井架所贯通的楼层中，底层楼层的地板上设有位于井架内部的减震块，停驻于底层楼层的轿厢压着在减震块上。

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