CN1668523A - 用于电梯的锥形弹簧缓冲器 - Google Patents

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Abstract

用于电梯轿厢的弹簧缓冲器(26)包括一锥形簧圈(32)。

Description

用于电梯的锥形弹簧缓冲器
技术领域
本发明涉及用于在垂直井道中运行的电梯轿厢的弹簧缓冲器。
背景技术
在电梯轿厢或配重的行程的端站处设置减速缓冲器这一应用技术已经广为人知。典型地，上述缓冲器由设置在井道下端站的电梯底坑中的盘簧或液压减振器构成。当电梯轿厢运行到超出其正常范围之外时，轿厢就会与缓冲器相撞，与之相应，所述缓冲器在轿厢触到井道地面之前以可控方式使轿厢停止。
在运行于井道中的牵引式电梯设备中，电梯轿厢或配重借助一根或多根在井道中移动的缆绳加以连接，在配重的行程范围的下端站为其设置类似的缓冲器也极为普遍。因此，当发生越程时，乘客轿厢分别与使其以可控方式停止的缓冲器相撞，以使其在系统向上和向下的运行中均得以限位。运行过程中对弹簧缓冲器的要求通常由在各自市场中的本地电梯标识码决定。所述标识码通常设定运行要求、减速率及负载率。
为了获得理想的减速率，缓冲器必须进行充分的压缩，以便吸收以规定速率下降的轿厢或配重的能量。从而，对于盘簧缓冲器而言，未压缩的缓冲器的总高度至少应是所需的压缩行程与全压缩的弹簧缓冲器的高度之和。由于弹簧缓冲器位于井道底坑中，未压缩的弹簧缓冲器的高度占据了所需底坑深度的一部分。本领域技术人员可以知道，加大底坑深度和体积将会导致电梯系统成本增大。因而需要设计一种减小所需底坑深度的改进型弹簧缓冲器。
发明内容
根据本发明，用于电梯轿厢的缓冲器设置具有呈锥螺旋状分布的簧圈的一个弹簧元件，其中，毗连簧圈的尺寸设置得使之在弹簧受到压缩时能够纳入在后的较大的簧圈当中。因此可使本发明的所述锥形弹簧缓冲器在其未压缩状态和全压缩状态之间具有足够长的行程，从而在按照规定速率对电梯轿厢实施减速的同时减小缓冲器的未压缩总高度。
根据本发明的第一实施例，锥形弹簧设置在电梯井道的底坑中。所述弹簧具有沿垂直向上方向逐级递减的簧圈直径，以使具有最小直径的弹簧末端垂直向上面向下降的电梯轿厢或配重。与通常的由等直径簧圈轴向堆叠而成的盘簧相比，本发明所述锥形弹簧的不同之处在于，其包括螺旋状径向向内形成的连续簧圈，从而使得每一毗连簧圈完全位于在后的向外簧圈的直径范围之内。
通过按照本发明所述设置锥形弹簧的簧圈，使连续簧圈呈“鸟巢”状，全压缩弹簧的轴向总高度小于轴向未压缩高度。通过选择适当的材料、元件截面以及直径，可在获得与现有技术的盘簧缓冲器等同的性能的同时，大辐度减小未压缩高度。
根据本发明的第二实施例，如上所述的锥形弹簧还可设置成在不同的压缩阶段具有可变的弹簧应变率，从而当发生越程时施加在轿厢或配重上的力可随着接触力的变化而变化。
根据本发明其他各种变形，可设置簧圈由具有圆形、矩形或其他形状截面的元件构成。
附图说明
图1表示设置在典型的井道中的牵引式电梯系统的剖视图。
图2表示本发明所述锥形弹簧缓冲器的侧视图。
图3A表示本发明所述电梯轿厢和锥形弹簧缓冲器的侧视图。
图3B表示图3A所示轿厢和缓冲装置在发生越程时的情形。
图4表示本发明所述设置在配重缓冲装置中的锥形弹簧缓冲器。
具体实施方式
在此参照附图，尤其是图1，对本发明所述弹簧缓冲器加以说明。
图1表示牵引式设备所用的典型的电梯井道10的示意图，包括悬挂在一根或多根缆绳14上的电梯轿厢12，缆绳14在轿厢12和垂直悬挂的配重16之间移动。缆绳14穿过电机(未示出)驱动的牵引轮18，所述电机位于通常设置在井道10上端站的机房20内。
在正常运行过程中，轿厢12在井道10中垂直运行并终止于指定层22a，22b。如图1所示，楼层22a、22b分别代表电梯轿厢12所服务的最高楼层、最低楼层。所述井道包括底坑区24，其中设置一个或多个本发明所述缓冲器26，28。
当电梯轿厢12即将运行到其正常运行范围之外时，参照图1可以知道，所述轿厢将不可避免地触及底坑24的地面30或井道10的顶板32，从而对电梯设备或周边建筑设施造成损坏。对可能搭乘该轿厢的乘客也有可能造成伤害。缓冲器26，28的作用就在于吸收下降的轿厢或配重的冲量，以使其以可控速率减速，从而减轻发生越程所造成的后果。
以下参照图2，对其示出的锥形弹簧缓冲器26加以说明。本发明所述缓冲器26的结构与配重缓冲器28的结构基本相同。
如图2所示，缓冲器26包括锥形簧圈32，所述锥形簧圈具有设置在其最下端的最大簧圈或基底簧圈34，并螺旋状向内、向上同步地沿垂直方向形成连续簧圈34-1，34-2等，其尺寸设置成在后的向内簧圈的外半径小于在前簧圈的内半径。如示例所示，簧圈34-2的外半径Ro小于簧圈34-1的内半径Ri，因而可使簧圈34-2在弹簧受到轴向压缩时能够径向通过簧圈34-1内部。
同样如图2所示，使锥形弹簧32的末端簧圈平整以形成垂直于中轴40的端面36，38。在图2所示实施例中，位于锥形弹簧32较大端的平滑端面38安置在圆柱基座41上。优选地，弹簧32应借助包括焊接、栓接、粘合在内的各种等同的手段之一固定在所述基座上。基座41顺次固定在井道10的地面30上，以防止其在运行过程中发生移动或错位。
可选择簧圈34的半径、簧圈元件的直径、簧圈之间的端面螺距以及锥形弹簧32的材料类型，以便为特定电梯的使用提供由其电梯标识码或其他性能需求决定的理想的轴向行程和弹簧常数。至此，很明显地，本发明所述锥形弹簧32的总长度小于现有技术中盘簧的总长度，后者在设置其尺寸时，不仅需要考虑所需的轴向变形，还必须考虑由于采用等直径簧圈轴向堆叠而产生的该盘簧本身所具有的相当大的最小长度。
图3a表示按照本发明所述方式设置、以便在井道10的下端发生越程时与电梯轿厢12相触的弹簧缓冲器26。如图3b所示，电梯12越过其正常运行范围进入底坑，与锥形弹簧32相触并使其完全压缩。
图4表示在井道10的顶部发生轿厢越程时用于与配重16相触的等同的缓冲器28。本发明所述配重缓冲器28的结构与轿厢缓冲器26的结构实质上相同，只不过尺寸设置得与配重相应。配重缓冲器通过将配重在井道10的下端停止以释放通过缆绳14施加到轿厢12上的向上的力，从而防止电梯轿厢发生损坏，除此而外，配重缓冲器28的动作过程与轿厢缓冲器26的动作过程相同。
值得注意的是，尽管示出了具有圆形直径的弹簧元件的等螺距弹簧，本发明所述锥形弹簧也可由具有椭圆形或矩形截面的弹簧元件构成，并且簧圈螺距也可随弹簧的长度发生变化，从而提供取决于弹簧压缩度的可变的弹簧常数。本领域技术人员参照上述说明和所附的权利要求以及附图可以获得上述所有变形以及其他与之等同的结构。

Claims (7)

1、一种用于电梯系统的弹簧缓冲器，所述缓冲器设置在所述电梯系统井道的一端，用以在发生异常越程时与所述电梯系统的垂直移动体相触，
其特征在于，
所述弹簧缓冲器包括一锥形弹簧，所述弹簧所具有的螺旋状簧圈元件的半径随轴向位移增大而递减。
2、如权利要求1所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述锥形弹簧包括多个簧圈，其中在后的连续簧圈的外半径小于在前的簧圈的内半径，从而使得所述的簧圈能够实现径向无阻碍地轴向压缩。
3、如权利要求2所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述簧圈元件的截面是圆形的。
4、如权利要求2所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述簧圈元件的截面是矩形的。
5、如权利要求2所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述簧圈的端面螺距是常数。
6、如权利要求1所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述垂直移动体是电梯轿厢。
7、如权利要求1所述弹簧缓冲器，其特征在于，所述垂直移动体是配重。
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