CN114455431B - 一种丝杠驱动式小型电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及特种设备技术领域，尤其涉及一种丝杠驱动式小型电梯，使用丝杠驱动系统和丝杠交替机构取代现有的钢丝绳曳引机构，通过电机驱动锥齿轮组从而带动驱动轴转动，再由动力摩擦轮带动蜗轮蜗杆机构，进而带动轿厢在丝杠上升降运动，当轿厢移动至当前丝杠的末端时，丝杠交替机构将当前侧的动力摩擦轮弹出，另一侧的动力摩擦轮接入相对侧的丝杠交替机构，接入完成后丝杠驱动系统驱动轿厢沿现有丝杠继续运动，采用丝杠驱动方式在结构上不需要预留底部和顶层空间，占用空间小从而避免了空间浪费，而且丝杠具有自锁功能，避免了因钢丝绳断裂电梯坠落的风险。

Description

一种丝杠驱动式小型电梯
技术领域
本发明涉及特种设备技术领域，尤其涉及一种丝杠驱动式小型电梯。
背景技术
目前，国内外已知的升降式电梯大都是采用钢丝绳曳引驱动，配重配平。这种设计需要专用的电梯井道和底坑，以及较大的顶层空间高度，因此空间利用率较低，对于一些简单的私人别墅，自建楼房和低层别墅等来说往往没有那么多的闲置空间来安装此类电梯，此外在一些老旧楼房的安装改造方面难度极大、安装成本高，在日后的维护中也存在很大的困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丝杠驱动小型电梯，旨在解决现有的钢丝绳曳引驱动电梯在安装时需要在结构上预留额外的底部和顶层空间的技术问题，避免空间浪费。
为实现上述目的，本发明提供了一种丝杠驱动式小型电梯，包括丝杠驱动系统、丝杠交替机构、轿厢系统、对重系统和井道框架，所述丝杠驱动系统、所述丝杠交替机构、所述轿厢系统和所述对重系统均设置在井道框架内；
所述丝杠驱动系统包括电机驱动单元、驱动支架、驱动轴、锥齿轮组和动力摩擦轮，所述电机驱动单元和所述驱动支架均与所述轿厢系统固定连接，并位于所述轿厢系统的上方，所述驱动轴设置在所述驱动支架上，所述驱动轴和所述电机驱动单元的输出轴分别与所述锥齿轮组固定连接，所述驱动轴和所述电机驱动单元的输出轴呈正交布置，所述动力摩擦轮共为两组，分别设置在所述驱动轴的两端。
所述电机驱动单元的输出轴通过所述锥齿轮组输出动力，带动所述驱动轴转动，将动力传递给所述动力摩擦轮，所述动力摩擦轮分设在所述驱动轴的两端，可以从任意一端驱动相应机构。
其中，所述丝杠交替机构包括丝杠、导轨、蜗轮蜗杆机构、伸缩摩擦轮组和弹簧滚轮，所述丝杠和所述导轨均设置在所述轿厢系统的侧方，所述丝杠和所述导轨相对平行设立，所述蜗轮蜗杆机构套设在所述丝杠上，所述伸缩摩擦轮组与所述蜗轮蜗杆机构固定连接，并位于所述蜗轮蜗杆机构的侧方，所述弹簧滚轮设置在所述蜗轮蜗杆机构远离所述伸缩摩擦轮组的一侧。
其中，所述丝杠交替机构的数量按电梯层数递增，相邻两组所述丝杠交替机构分别设置在所述轿厢系统的不同侧。
其中，所述弹簧滚轮与所述导轨相互抵持，所述导轨在与所述丝杠末端相对的位置上有一个弓形凸起。
其中，所述动力摩擦轮与所述蜗轮蜗杆机构转动连接，同时嵌设在所述伸缩摩擦轮组内。
当单根丝杠不足以匹配建筑的高度时，所述丝杠驱动式小型电梯通过利用两个所述丝杠交替机构在两根位置不同的丝杠上交替运动，达到电梯的交替运行的效果，所述丝杠交替机构由所述动力摩擦轮驱动，同时带动所述轿厢系统沿丝杠上升，当上升至丝杠末端时，由于导轨的外凸性，所述伸缩摩擦轮弹出，与当前侧的动力摩擦轮脱离接触，而另外一侧的动力摩擦轮则与相应侧的丝杠交替结构配合实现传动的衔接性。
其中，所述轿厢系统包括轿厢和轿厢框架，所述轿厢和所述轿厢框架滑动连接，所述轿厢整体呈中空的箱状设置，所述轿厢的顶部与所述丝杠驱动系统固定连接。
其中，所述对重系统包括对重轨道、铸铁块和对重框，所述对重轨道设置在所述轿厢系统的侧方，所述对重框与所述轿厢通过曳引绳连接，并与所述对重轨道滑动连接，所述铸铁块安装在所述对重框内。
所述对重框在对重轨道上运行，起到平衡轿厢的作用，以保证电梯在运行过程中的稳定性。
其中，所述丝杠驱动式小型电梯还包括门系统，所述门系统包括轿厢门和层门，所述轿厢门设置在所述轿厢的侧面，所述层门开设在所述井道框架的楼层开口处。
本发明的一种丝杠驱动式小型电梯，使用丝杠驱动系统和丝杠交替机构取代现有的钢丝绳曳引机构，通过电机驱动锥齿轮组从而带动驱动轴转动，再由动力摩擦轮带动蜗轮蜗杆机构，进而带动轿厢在丝杠上升降运动，当轿厢移动至当前丝杠的末端时，丝杠交替机构将当前侧的动力摩擦轮弹出，另一侧的动力摩擦轮接入相对侧的丝杠交替机构，接入完成后丝杠驱动系统驱动轿厢沿现有丝杠继续运动，采用丝杠驱动方式在结构上不需要预留底部和顶层空间，占用空间小从而避免了空间浪费，而且丝杠具有自锁功能，避免了因钢丝绳断裂电梯坠落的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种丝杠驱动式小型电梯的结构示意图。
图2是本发明的一种丝杠驱动式小型电梯的主视图。
图3是本发明的一种丝杠驱动式小型电梯的俯视图。
图4是本发明的丝杠驱动系统的结构示意图。
图5是本发明的对重系统的结构示意图。
图6是本发明的落电解锁系统外部示意图。
1-丝杠驱动系统、11-电机驱动单元、12-驱动支架、13-驱动轴、14-锥齿轮组、15-动力摩擦轮、2-丝杠交替机构、21-丝杠、22-导轨、23-蜗轮蜗杆机构、24-伸缩摩擦轮组、25-弹簧滚轮、3-轿厢系统、31-轿厢、32-轿厢框架、4-对重系统、41-对重轨道、42-铸铁块、43-对重框、5-井道框架、6-门系统、7-落电解锁系统。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图6，本发明提出了一种丝杠驱动式小型电梯，包括丝杠驱动系统1、丝杠交替机构2、轿厢系统3、对重系统4和井道框架5，所述丝杠驱动系统1、所述丝杠交替机构2、所述轿厢系统3和所述对重系统4均设置在井道框架5内；
所述丝杠驱动系统1包括电机驱动单元11、驱动支架12、驱动轴13、锥齿轮组14和动力摩擦轮15，所述电机驱动单元11和所述驱动支架12均与所述轿厢系统3固定连接，并位于所述轿厢系统3的上方，所述驱动轴13设置在所述驱动支架12上，所述驱动轴13和所述电机驱动单元11的输出轴分别与所述锥齿轮组14固定连接，所述驱动轴13和所述电机驱动单元11的输出轴呈正交布置，所述动力摩擦轮15共为两组，分别设置在所述驱动轴13的两端。
所述丝杠交替机构2包括丝杠21、导轨22、蜗轮蜗杆机构23、伸缩摩擦轮组24和弹簧滚轮25，所述丝杠21和所述导轨22均设置在所述轿厢系统3的侧方，所述丝杠21和所述导轨22相对平行设立，所述蜗轮蜗杆机构23套设在所述丝杠21上，所述伸缩摩擦轮组24与所述蜗轮蜗杆机构23固定连接，并位于所述蜗轮蜗杆机构23的侧方，所述弹簧滚轮25设置在所述蜗轮蜗杆机构23远离所述伸缩摩擦轮组24的一侧。
所述丝杠交替机构2的数量按电梯层数递增，相邻两组所述丝杠交替机构2分别设置在所述轿厢系统3的不同侧。
所述弹簧滚轮25与所述导轨22相互抵持，所述导轨22在与所述丝杠21末端相对的位置上有一个弓形凸起。
所述动力摩擦轮15与所述蜗轮蜗杆机构23转动连接，同时嵌设在所述伸缩摩擦轮组24内。
所述轿厢系统3包括轿厢31和轿厢框架32，所述轿厢31和所述轿厢框架32滑动连接，所述轿厢31整体呈中空的箱状设置，所述轿厢31的顶部与所述丝杠驱动系统1固定连接。
所述对重系统4包括对重轨道41、铸铁块42和对重框43，所述对重轨道41设置在所述轿厢系统3的侧方，所述对重框43与所述轿厢31通过曳引绳连接，并与所述对重轨道41滑动连接，所述铸铁块42安装在所述对重框43内。
所述丝杠驱动式小型电梯还包括门系统6，所述门系统6包括轿厢门和层门，所述轿厢门设置在所述轿厢31的侧面，所述层门开设在所述井道框架5的楼层开口处。
在本实施方式中，所述丝杠交替机构2的丝杠21固定不动，所述丝杠驱动系统1中的一侧动力摩擦轮15与当前所述丝杠交替机构2配合衔接，所述电机驱动单元11输出扭矩提供动力，通过所述锥齿轮组14带动所述驱动轴13选择，从而通过所述动力摩擦轮15带动所述蜗轮蜗杆机构23旋转，所述蜗轮蜗杆机构23沿丝杠21做升降运动，从而带动所述轿厢系统3上升下降。
当单根丝杠不足以匹配建筑的高度时，所述丝杠驱动式小型电梯通过利用两个所述丝杠交替机构2在两根位置不同的丝杠上交替运动，达到电梯的交替运行的效果，所述丝杠交替机构2由所述动力摩擦轮15驱动，同时带动所述轿厢系统3沿丝杠21上升，当上升至丝杠21末端时，由于导轨22的外凸性，与所述导轨22相抵持的弹簧滚轮25将所述伸缩摩擦轮组24弹出，与当前侧的动力摩擦轮15脱离接触，而另外一侧的动力摩擦轮15则与相应侧的丝杠21交替结构配合实现传动的衔接性。
所述轿厢系统3是整个电梯中的运输部件，通过箱体状设置，可以在其中运输人员或者其它货物，所述轿厢门则起第一层保护作用，保证所述轿厢31内的人或物不会跌出到井道内，所述层门则为与不同楼层连接沟通的出入口。
所述对重系统4的主要是减少电动机的功率和曳引轮、涡轮上的力矩，在电梯的运行过程中起到平衡电梯的作用，以保证电梯在运行过程中的稳定性。
进一步地，所述丝杠驱动式小型电梯还包括落电解锁系统7和手动驱动装置，其中落电解锁系统7是电梯落电时的应急装置，当电梯落电时，利用手动解锁装置将电机齿轮和交替模组上的锥齿轮脱开，手动驱动完成电梯的制动。手动解锁系统和轿厢31通过摩擦轮连接，其结构包括舵轮、蜗轮蜗杆装置、链轮传动装置等。驱动原理是利用蜗轮蜗杆作为传动的方式，利用人力转动舵轮进行控制电梯的解锁和升降运动。当电梯处于工作状态时，电梯驱动系统的锥齿轮与电机相连接，电梯的电机驱动系统通过蜗轮蜗杆将动力传送至摩擦轮上，再通过摩擦轮将动力传输至丝杠21上，以此达到控制电梯升降运动。当电梯停电时，电机自锁，无法通过手动驱动装置控制电梯的升降，只能先解锁电机，首先通过手动将舵轮插入落电解锁杆上，最终传动至电梯驱动系统的小型蜗轮蜗杆上，带动拔叉前后移动，拔叉带动电机上的锥齿轮与输出轴上的锥齿轮脱离，此时电梯的落电解锁完成，其次手动将舵轮切换到手动驱动杆上，通过旋转舵轮，舵轮带动手动驱动轴13旋转，使手动驱动装置工作，从而达到手动控制电梯上下升降的效果来完成自救。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
包括丝杠驱动系统、丝杠交替机构、轿厢系统、对重系统和井道框架，所述丝杠驱动系统、所述丝杠交替机构、所述轿厢系统和所述对重系统均设置在井道框架内；
所述丝杠驱动系统包括电机驱动单元、驱动支架、驱动轴、锥齿轮组和动力摩擦轮，所述电机驱动单元和所述驱动支架均与所述轿厢系统固定连接，并位于所述轿厢系统的上方，所述驱动轴设置在所述驱动支架上，所述驱动轴和所述电机驱动单元的输出轴分别与所述锥齿轮组固定连接，所述驱动轴和所述电机驱动单元的输出轴呈正交布置，所述动力摩擦轮共为两组，分别设置在所述驱动轴的两端；
所述丝杠交替机构包括丝杠、导轨、蜗轮蜗杆机构、伸缩摩擦轮组和弹簧滚轮，所述丝杠和所述导轨均设置在所述轿厢系统的侧方，所述丝杠和所述导轨相对平行设立，所述蜗轮蜗杆机构套设在所述丝杠上，所述伸缩摩擦轮组与所述蜗轮蜗杆机构固定连接，并位于所述蜗轮蜗杆机构的侧方，所述弹簧滚轮设置在所述蜗轮蜗杆机构远离所述伸缩摩擦轮组的一侧；
所述丝杠交替机构的数量按电梯层数递增，相邻两组所述丝杠交替机构分别设置在所述轿厢系统的不同侧。
2.如权利要求1所述的丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
所述弹簧滚轮与所述导轨相互抵持，所述导轨在与所述丝杠末端相对的位置上有一个弓形凸起。
3.如权利要求2所述的丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
所述动力摩擦轮与所述蜗轮蜗杆机构转动连接，同时嵌设在所述伸缩摩擦轮组内。
4.如权利要求3所述的丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
所述轿厢系统包括轿厢和轿厢框架，所述轿厢和所述轿厢框架滑动连接，所述轿厢整体呈中空的箱状设置，所述轿厢的顶部与所述丝杠驱动系统固定连接。
5.如权利要求4所述的丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
所述对重系统包括对重轨道、铸铁块和对重框，所述对重轨道设置在所述轿厢系统的侧方，所述对重框与所述轿厢通过曳引绳连接，并与所述对重轨道滑动连接，所述铸铁块安装在所述对重框内。
6.如权利要求5所述的丝杠驱动式小型电梯，其特征在于，
所述丝杠驱动式小型电梯还包括门系统，所述门系统包括轿厢门和层门，所述轿厢门设置在所述轿厢的侧面，所述层门开设在所述井道框架的楼层开口处。
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