CN115367587B - 一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型的针对电梯可能出现的急速坠落情况的缓冲装置，该种缓冲装置不限于电气化控制或是其他的机电控制方法，而仅仅采用自由的结构进行坠落能量的缓冲吸收。与现有的技术相比，本装置中提出了多级缓冲结构，可以有效的针对装置内部重力势能—动能转换过程中产生冲击力进行吸收，从而满足安全设计需求，以防止在冲击过程中，对轿厢内部的人员造成伤亡情况。同时柱形单元采用多种伸出长度的设计方式，可以有效的解决现有装置未能实现多级缓冲的缺点，并进一步的提升装置的可替换性、适用性以及使用寿命与使用效果。

Description

一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置。

背景技术

随着高层建筑物的增加，应用于高层建筑的电梯也逐渐走进了人们的日常工作学习中，其中应用于超高建筑的电梯往往存在高负荷、大运量、长周期的使用情况，应用于小区、写字楼的老旧电梯数量也呈现逐年上升的姿态。

老旧电梯的改造中，以提升运行安全性，提升坠落时的安全装置为主，其中目前电梯所用的超速保护装置主要有限速器和安全钳。限速器是速度反应和操作安全钳的装置，当轿厢运行速度达到限定值(一般是电梯额定速度的115％)，能发出电信号并产生机械动作，以引起安全钳的制动动作。虽然电梯安全规程规定，安全钳必须由限速器来操纵，禁止使用由电气、液压或气压装置来操作安全钳。但限速器仍然是由电信号控制的，随着电梯的使用和老化，限速器能否正常动作对安全钳的制动起着至关重要的作用。

当电梯由于牵引力不足、控制失灵或制动失灵发生轿厢蹲底时，缓冲器将吸收轿厢的动能，提供最后的保护，以保证人员和电梯结构的安全。目前所用的缓冲器分为弹簧缓冲器和液压缓冲器，其中弹簧缓冲器是蓄能型缓冲器，弹簧压缩到极限位置后又会反弹，对人体造成二次伤害；而液压缓冲器是耗能型缓冲器，受到冲击后无回弹作用，但液压系统受温度等其他因素影响较大，需要定时检修以保证缓冲器的正常使用。

对此，西安交通大学提出了一种利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢，其国内专利的申请号为201710335808.9，其中提出了利用剪切吸能的原理进行能量的吸收，以减小轿厢在高速坠落时可能出现的剧烈碰撞现象，其中也提及了多级缓冲泄能的方式，但是上述专利中提出的多级缓冲泄能的实现是依靠由上至下依次改变长度的剪切孔来实现的，该种方式虽然能较好的实现对剪切单元的分级利用，但是在实际使用中，存在一定的安全隐患，且剪切板容易出现偏转现象，从而无法有效的实现多级缓冲泄能的理想状态。

对此，研发人员与西安交通大学大学进行进一步研究，并针对上述泄能装置的多级泄能方式进行了进一步的研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置。并针对其中的多级缓冲泄能的方面进行了进一步的设计。

一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，包括主体轿厢，所述主体轿厢的外壁上连接有若干个呈阵列分布的柱状单元；

若干个柱状单元分为若干组，其中若干组柱状单元由上至下的伸出长度逐渐减小；

主体轿厢的侧面设有与若干组柱状单元相配的若干个剪切板，所述的剪切板上设有用于剪切柱状单元的剪切孔，相邻的两个剪切板之间形成剪切面，最内端剪切板的内壁与主体轿厢之间形成剪切面；

剪切板的底部均设有不同的预设长度，所述的预设长度伸出在主体轿厢的下表面外部，其中由外向内的剪切板的预设长度逐渐减小。

为了防止在剪切过程中，剪切板发生晃动，并且给予剪切孔足够的运动距离，从而可以满足柱状单元的被剪切状态，所述的剪切孔为腰形或是椭圆形，其中剪切孔竖直方向的长度大于剪切孔水平方向的长度，剪切孔水平方向的长度与待剪切的柱状单元的外径相配。

进一步的，所述剪切板的形状与主体轿厢的外表面形状相配，剪切板的形状为L形、C形或是单向板形。

针对电梯的总体重量以及具体的使用环境，所述的柱状单元为无机非金属材料或是金属材料，在使用中，可以优先考虑无机非金属材料进行选择，因为无机非金属材料的寿命更久，且不容易发生断裂后的二次伤害，也不会由于生锈等问题造成与剪切孔的配合问题。

进一步的，所述的主体轿厢的底部设有加强框架结构，所述的加强框架结构用于防止坠落时的冲击导致主体轿厢产生严重缩塌。

进一步的，所述剪切板的数量为三个。

进一步的，所述柱状单元的伸出长度的递减规律为，距离每增加200mm，伸出长度递减10mm。

有益效果：

本发明提出了一种新型的针对电梯可能出现的急速坠落情况的缓冲装置，该种缓冲装置不限于电气化控制或是其他的机电控制方法，而仅仅采用自由的结构进行坠落能量的缓冲吸收。

与现有的技术相比，本装置中提出了多级缓冲结构，可以有效的针对装置内部重力势能—动能转换过程中产生冲击力进行吸收，从而满足安全设计需求，以防止在冲击过程中，对轿厢内部的人员造成伤亡情况。

同时柱状单元采用多种伸出长度的设计方式，可以有效的解决现有装置未能实现多级缓冲的缺点，并进一步的提升装置的可替换性、适用性以及使用寿命与使用效果。

附图说明

图1是一种电梯坠落装置的结构爆炸图；

图2是一种电梯坠落装置的结构示意图；

1.主体轿厢2.剪切板3.柱状单元。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例：

一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，包括主体轿厢1，所述主体轿厢1的外壁上连接有若干个呈阵列分布的柱状单元3；

若干个柱状单元3分为若干组，其中若干组柱状单元3由上至下的伸出长度逐渐减小；

主体轿厢1的侧面设有与若干组柱状单元相配的若干个剪切板2，所述的剪切板2上设有用于剪切柱状单元的剪切孔，相邻的两个剪切板2之间形成剪切面，最内端剪切板2的内壁与主体轿厢之间形成剪切面；

剪切板2的底部均设有不同的预设长度，所述的预设长度伸出在主体轿厢的下表面外部，其中由外向内的剪切板的预设长度逐渐减小。

为了防止在剪切过程中，剪切板发生晃动，并且给予剪切孔足够的运动距离，从而可以满足柱状单元的被剪切状态，所述的剪切孔为腰形或是椭圆形，其中剪切孔竖直方向的长度大于剪切孔水平方向的长度，剪切孔水平方向的长度与待剪切的柱状单元的外径相配。

使用状态：在受到冲击时，本装置会通过剪切柱状单元实现对冲击力的分级缓冲。

其中，在刚受到冲击时，在外层的剪切板首先触地，并向上运动，运动过程中剪切掉最顶部的柱状单元3.

然后进一步移动，此时中部的剪切板触地，并且与最外侧剪切板一同运动，对中等伸出长度的柱状单元进行剪切，此时的剪切力大于单板剪切的剪切力，一方面是由于剪切的柱状单元数量增多，另一方面也是由于剪切板与柱状单元的接触面积增大，依次剪切后，直至最内侧剪切板参与剪切过程，此时完成柱状单元的全部剪切，并将冲击动能转换为剪切力进行释放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，其特征在于，包括主体轿厢，所述主体轿厢的外壁上连接有若干个呈阵列分布的柱状单元；

若干个柱状单元分为若干组，其中若干组柱状单元由上至下的伸出长度逐渐减小；

主体轿厢的侧面设有与若干组柱状单元相配的若干个剪切板，所述的剪切板上设有用于剪切柱状单元的剪切孔，相邻的两个剪切板之间形成剪切面，最内端剪切板的内壁与主体轿厢之间形成剪切面；

剪切板的底部均设有不同的预设长度，所述的预设长度伸出在主体轿厢的下表面外部，其中由外向内的剪切板的预设长度逐渐减小；

所述的剪切孔为腰形或是椭圆形，其中剪切孔竖直方向的长度大于剪切孔水平方向的长度，剪切孔水平方向的长度与待剪切的柱状单元的外径相配；

所述剪切板的形状与主体轿厢的外表面形状相配，剪切板的形状为L形、C形或是单向板形。

2.根据权利要求1所述的一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，其特征在于，所述的柱状单元为无机非金属材料或是金属材料。

3.根据权利要求1所述的一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，其特征在于，所述的主体轿厢的底部设有加强框架结构，所述的加强框架结构用于防止坠落时的冲击导致主体轿厢产生严重缩塌。

4.根据权利要求1所述的一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，其特征在于，所述剪切板的数量为三个。

5.根据权利要求1所述的一种基于断裂吸能原理的电梯堕落缓冲装置，其特征在于，所述柱状单元的伸出长度的递减规律为，距离每增加200mm，伸出长度递减10mm。