CN206798913U - 可人力爬坡式垂直升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可人力爬坡式垂直升降装置，包括垂直井道、至少一个轿厢和与所述轿厢一一对应的动力系统。本实用新型提供的可人力爬坡式垂直升降装置，通过设置支撑盘和螺旋上升式轨道实现轿厢在垂直井道内自由滑动，而且通过U型车毂咬合在螺旋上升式轨道的内部滚动轨道上，能够保证支撑盘和所述轿厢不脱出螺旋上升式轨道，能够实现人力升降和自动升降，通过在一个垂直井道内设置多个轿厢，实现了一条垂直井道提供多台轿厢和动力结构的结合体同时安全运行，起到节约用地的绿色环保作用，即便应用在城市里的LOFT户型房屋也起到节约空间、节能低碳的作用，应用在广大的农村的自建房中，既起到节约用地也能方便老人或行走楼梯不方便者上楼居住的益处。

Description

可人力爬坡式垂直升降装置

技术领域

本实用新型属于运输设备领域，特别是一种可人力爬坡式垂直升降装置。

背景技术

人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。最原始的升降系统的基本原理一直没有无变化：即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特实用新型蒸汽机后，起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后，威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯，液压的介质是水。1889年12月，美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯，它采用直流电动机为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢。1892年，美国奥的斯公司开始采用按钮操纵装置，取代传统的轿厢内拉动绳索的操纵方式，为操纵方式现代化开了先河。

电梯的定义为：用电力拖动的轿厢运行于铅垂的或倾斜不大于15°的两列刚性导轨之间运送乘客或货物的固定设备。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。

目前，城市里稍高过规定高度的楼宇几乎都有电梯，一些家用电梯也在别墅或复式结构的房屋中得到应用，而在广大的农村的自建房或野外铁塔中还未得到充分的使用，一个因为其安装的基础建设要求高、设备结构复杂以及设备昂贵，另一个原因是因为电力供应的问题，在农村电力供应不足以及不稳定，在野外铁塔更无专用而固定的电力供应。

现有的载人载物的垂直升降装置的动力结构方式有三种：曳引电梯、液压电梯、螺旋杆电梯。1、曳引电梯采用曳引机直接作为动力源，这种结构损耗比较少。2、液压电梯采用液压泵作为动力源，推动液压缸伸缩实现升降功能，有一定的损耗。3、螺旋杆电梯采用丝杠升降机作为动力，损耗比较大，易磨损。

现有的载人载物的垂直升降装置升降结构以及安全性：1、曳引电梯采用直接提升结构相对简单，中间靠钢丝绳拉动，必须采取安全防坠落装置和防冲顶的装置。2、液压电梯，可分为直顶式和牵引式：直顶式成本比较高但式有效避免了坠落和冲顶，牵引式和曳引式一样中间环靠考钢丝绳拉动，同样需要防坠和防冲顶。3、螺杆电梯是根据丝杆和丝母的相对运动实现升降，相对来讲更安全。

现有的载人载物的垂直升降装置的三种动力结构方式的工作效率：1、曳引电梯没有中间环节损耗低速度快。2、液压电梯中间环节采用了油缸传动有一定损耗，速度要慢于曳引电梯。3、螺杆电梯，由于丝杆和丝母的相对运动损耗比较大，阻碍了速度的提升，升降比较缓慢。

现有的载人载物的垂直升降装置的三种动力结构方式的噪音：1、曳引电梯采用同步曳引机噪音比较小。2、液压电梯由于靠压力实现升降，增加了电机的负荷噪音相对大一些。3、丝杠电梯一般采用螺旋杆式减速机丝杆一般采用滚珠丝杆，噪音也比较小。

现有的载人载物的垂直升降装置的三种动力结构方式的保养及故障：1、曳引电梯一般机械故障很低，电器现在处于很成熟技术阶段，故障率比较低。保养也比较简单容易操作。2、液压电梯采用液压泵和液压缸技术虽然比较成熟仍然存在液压油泄露的隐患，电器数据比较复杂，尤其后期故障率稍高。保养相对复杂一些需要定期检查液压油质量问题。3、螺杆电梯由于磨损稍快后期容易出现机械故障，电器相对简单。

螺杆式电梯，将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机(或皮带)带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。简单讲就是一巨大的螺丝在电梯底下，随着螺丝的旋转顶着轿厢上升和下降。安全性较高因为其实下面一直有东西顶住，就是失去电力，自由落体下降，螺杆也要带动电机做较大的负功，下降会非常慢，所以坐这种电梯一定不会摔着，而且只要锁住螺杆即可防止自由落体下降。但螺旋杆电梯的缺点是：承重较小，不能用在较高的楼层上，用在较高的楼层上不但慢，而且螺杆太长撑不住。在原理上提升高度高于12米，电梯整机质量就会下降，螺杆超出一定的限度的提升高度就会变形。

斜行电梯为特殊电梯中的一种，斜行电梯的轿厢在倾斜的井道中沿着倾斜的导轨运行，是集观光和运输于一体的输送设备。特别是由于土地紧张而将住宅移至山区后，斜行电梯发展迅速。轿厢在倾斜的井道中沿着倾斜的导轨运行。但斜行电梯的主要缺点是：占地面积大，不是垂直上升模式，其动力结构方式也是采用已知的三种方式：曳引电梯、液压电梯、螺旋杆电梯。

实用新型内容

为了解决上述技术问题而提供一种在微型化情况下可采用人力骑行的方式使轿厢升高和下降，适应在这种无电力供应的情况下的应用的可人力爬坡式垂直升降装置。

一种可人力爬坡式垂直升降装置，包括垂直井道、至少一个轿厢和与所述轿厢一一对应的动力系统，所述垂直井道沿竖直方向设置，所有所述轿厢均沿所述垂直井道的长度方向设置于所述垂直井道内部，每一所述轿厢下侧、所述垂直井道内部均设置有一个所述动力系统，且所述动力系统能够带动对应的所述轿厢在所述垂直井道内部沿所述垂直井道的长度方向自由移动。

所述动力系统包括支撑盘、多个滚珠圆环、轮刹机构、碟刹机构和至少三个移动轮，所述垂直井道的内侧壁上设置有沿所述垂直井道的长度方向设置有螺旋上升状轨道，所述支撑盘的顶部面为平面，下端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道的坡度相等，所述轿厢通过所述滚珠圆环设置于所述支撑盘的平面上，所有所述移动轮设置于所述支撑盘下端檐壁的外侧，且所有所述移动轮均能够在所述螺旋上升状轨道上自由移动，至少一个所述移动轮上设置有所述轮刹机构，所述碟刹机构固定设置于所述轿厢和所述支撑盘之间。

一种可人力爬坡式垂直升降装置，包括垂直井道、至少一个轿厢和与所述轿厢一一对应的动力系统，所述垂直井道沿竖直方向设置，所有所述轿厢均沿所述垂直井道的长度方向设置于所述垂直井道内部，每一所述轿厢上侧、所述垂直井道内部均设置有一个所述动力系统，且所述动力系统能够拉动对应的所述轿厢在所述垂直井道内部沿所述垂直井道的长度方向自由移动。

所述动力系统包括支撑盘、轮刹机构、碟刹机构和至少三个移动轮，所述垂直井道的内侧壁上设置有沿所述垂直井道的长度方向设置有螺旋上升状轨道，所述支撑盘的下端面为平面，上端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道的坡度相等，所述轿厢通过承重轴承设置于所述支撑盘的平面上，所有所述移动轮设置于所述支撑盘的外侧，且所有所述移动轮均能够在所述螺旋上升状轨道上自由移动，至少一个所述移动轮上设置有所述轮刹机构，所述碟刹机构固定设置于所述轿厢和所述支撑盘之间。

所述动力系统还包括动力装置，所述动力装置设置于所述轿厢内部，且输出动力带动所述支撑盘在所述垂直井道内转动。

所述动力装置包括人力骑行器、第一直齿圆锥齿轮、第二直齿圆锥齿轮、碟刹片和驱动轴，所述人力骑行器设置于所述轿厢内部，所述第一直齿圆锥齿轮设置于所述人力骑行器的输出轴，所述第二直齿圆锥齿轮沿平行所述轿厢底面的方式设置于所述轿厢底面上，且下端伸入所述支撑盘内，所述第一直齿圆锥齿轮和所述第二直齿圆锥齿轮相啮合，所述驱动轴的一端与所述第二直齿圆锥齿轮的下端传动连接，另一端与对应的所述移动轮固定连接，所述碟刹片设置于所述驱动轴上，且所述碟刹机构的下端与所述碟刹片相配合。

所述动力装置还包括蓄电瓶和电机，所述蓄电瓶为所述电机供电，所述电机的输出轴上设置有第一直齿圆锥齿轮，且所述第一直齿圆锥齿轮与所述第二直齿圆锥齿轮相啮合。

所述动力装置还包括储能机构，所述储能机构设置于所述轿厢和所述支撑盘之间，且所述储能机构能够收集和释放所述支撑盘和所述轿厢发生相对转动时产生的能量。

所述移动轮包括U型车毂和轮胎，所述U型车毂的侧面可沿其自身轴线的方式转动的设置于所述支撑盘的下端面的侧面，所述轮胎设置于所述U型车毂的周侧，且所述轮胎的厚度小于所述U型车毂的深度，所述螺旋上升状轨道靠近所述垂直井道中心的侧沿向上弯折形成滚动轨道，所述U型车毂卡设在所述滚动轨道上，且能够在所述滚动轨道上自由滚动。

所述轮刹机构包括手刹装置、轮刹传递环、弹簧、复位弹簧、轮刹拉动机构、拉线外套和拉线，所述手刹装置设置于所述轿厢内，所述轮刹传递环设置于所述轿厢和所述支撑盘之间，且所述轮刹传递环上表面通过多个所述弹簧固定设置于所述轿厢的下表面上，所述手刹装置通过拉线与所述轮刹传递环连接，且能够上下移动带动所述轮刹拉动机构对所述移动轮进行刹车，所述支撑盘的上表面上设置有与所述移动轮一一对应的轮刹拉动机构，每一所述轮刹拉动机构上均套设有复位弹簧，且所述弹簧的弹力大于所述复位弹簧的弹力，所述拉线外套与所述移动轮一一对应，且每一所述拉线外套固定设置在对应的所述移动轮上，且所述拉线外套的下端设置于所述移动轮的两侧，所述拉线一端与所述拉线外套相连，另一端与对应的轮刹拉动机构相配合，且所述拉线能够控制所述拉线外套的下端与所述移动轮的之间的间隙，当拉动所述手刹装置时，所述轮刹传递环挤压所述轮刹拉动机构进而拉动所述拉线和所述拉线外套锁紧对应的所述移动轮。

所述垂直井道包括多个垂直梯井，所有所述垂直梯井沿竖直方向依次设置形成所述垂直井道，每一所述垂直梯井上均设置有一个梯门，所述轿厢上设置有与所述梯门相匹配的轿厢门，且相互对应的所述梯门和所述轿厢门能够同时开启和关闭，所述螺旋上升状轨道均匀分布在所有所述垂直梯井的内侧面和所述梯门的内侧面，每一所述垂直梯井的侧面均设置有至少一个起固定作用的外壁卡边，所述外壁卡边一端贴合在所述垂直梯井的侧面，另一端水平设置与对应楼层的楼板相配合。

所述垂直井道内侧向外凹陷形成至少一条竖直设置的凹槽槽道，所述轿厢外侧设置有沿所述轿厢长度方向设置的外沿翼片，所述外沿翼片与所述凹槽槽道一一对应，且每一所述外沿翼片远离所述轿厢的侧面上设置有至少两个滚动机构，所有所述滚动机构均能够在对应的所述凹槽槽道上自由滑动，所述螺旋上升状轨道在所述凹槽槽道的位置处设置有开口，且所述开口的宽度大于所述外沿翼片的厚度且小于所述移动轮的直径。

一种利用上述可人力爬坡式垂直升降装置的控制方法，包括：

若所述轿厢处于使用者所在的楼层时，使用者进入所述轿厢内骑行所述人力骑行器带动所述轿厢在所述垂直井道内上下移动；

若所述轿厢未处于使用者所在的楼层时，使用者通过所述蓄电瓶和所述电机带动所述轿厢在所述垂直井道内移动到使用者所处楼层后，由使用者进入所述轿厢内骑行所述人力骑行器带动所述轿厢在所述垂直井道内上下移动。

本实用新型提供的可人力爬坡式垂直升降装置，通过设置支撑盘和螺旋上升式轨道实现轿厢在垂直井道内自由滑动，而且通过U型车毂咬合在螺旋上升式轨道的内部滚动轨道上，能够保证支撑盘和所述轿厢不脱出螺旋上升式轨道，进而防止轿厢自由落体，不会发生冲顶、蹲底的情况，安全性高，通过设置多层垂直梯井，分层受力，承重范围大，对顶层的高度及底坑的基础建设要求小，通过设置人力骑行器和蓄电瓶，能够实现人力升降和自动升降，能够满足在供电不足的地区的使用，通过设置储能装置，能够将轿厢的势能转化为储能装置所储存的能量，在轿厢需要再次上升时提供一部分上升的动力，起到低碳节能的作用，通过在一个垂直井道内设置多个轿厢，实现了一条垂直井道提供多台轿厢和动力结构的结合体同时安全运行，起到节约用地的绿色环保作用，即便应用在城市里的LOFT户型房屋也起到节约空间、节能低碳的作用，应用在广大的农村的自建房中，既起到节约用地也能方便老人或行走楼梯不方便者上楼居住的益处。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的整体示意图；

图2是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的结构示意图；

图3是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的滚动机构的结构示意图；

图4是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的轮刹机构的结构示意图；

图5是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的轿厢和支撑盘配合的结构示意图；

图6是本实用新型所提供的可人力爬坡式垂直升降装置的动力机构的结构示意图；

图中：

1、垂直井道；11、垂直梯井；21、轿厢；22、动力系统；24、滚动机构；111、螺旋上升状轨道；112、凹槽槽道；114、梯门；211、外沿翼片；212、轿厢门；213、滚珠圆环；214、碟刹机构；215、动力装置；221、支撑盘；222、移动轮；226、轮刹机构；241、轴承；2132、电机；2133、蓄电瓶；2135、储能机构；2151、人力骑行器；2152、第一直齿圆锥齿轮；2153、第二直齿圆锥齿轮；2154、驱动轴；2221、拉线外套；2222、U型车毂；2223、轮胎；2261、手刹装置；2262、轮刹传递环；2263、弹簧；2264、轮刹拉动机构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1至图3所示的可人力爬坡式垂直升降装置，包括垂直井道1、至少一个轿厢21和与所述轿厢21一一对应的动力系统22，所述垂直井道1沿竖直方向设置，所有所述轿厢21均沿所述垂直井道1的长度方向设置于所述垂直井道1内部，每一所述轿厢21下侧、所述垂直井道1内部均设置有一个所述动力系统22，且所述动力系统22能够带动对应的所述轿厢21在所述垂直井道1内部沿所述垂直井道1的长度方向自由移动。

所述动力系统22包括支撑盘221、多个滚珠圆环213、轮刹机构226、碟刹机构214和至少三个移动轮222，所述垂直井道1的内侧壁上设置有沿所述垂直井道1的长度方向设置有螺旋上升状轨道111，所述支撑盘221的顶部面为平面，下端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道111的坡度相等，所述轿厢21通过所述滚珠圆环213设置于所述支撑盘221的平面上，所有所述移动轮222设置于所述支撑盘221下端檐壁的外侧，且所有所述移动轮222均能够在所述螺旋上升状轨道111上自由移动，至少一个所述移动轮222上设置有所述轮刹机构226，所述碟刹机构214固定设置于所述轿厢21和所述支撑盘221之间，优选的，所述碟刹机构214包括碟刹片和碟刹盘，所述碟刹片固定设置于所述轿厢上，且能够与所述碟刹盘相配合，所述碟刹盘固定设置于所述支撑盘221上，且与所述支撑盘221共同转动。

此时，所述支撑盘221处于支撑所述轿厢21的状态，此种结构适宜在所述垂直井道1的下端能够向下方开设用于容纳所述动力系统22的容置腔的地方，且因为支撑盘221为支撑状态，整体受力强度大，安全性高。

一种可人力爬坡式垂直升降装置，包括垂直井道1、至少一个轿厢21和与所述轿厢21一一对应的动力系统22，所述垂直井道1沿竖直方向设置，所有所述轿厢21均沿所述垂直井道1的长度方向设置于所述垂直井道1内部，每一所述轿厢21上侧、所述垂直井道1内部均设置有一个所述动力系统22，且所述动力系统22能够拉动对应的所述轿厢21在所述垂直井道1内部沿所述垂直井道1的长度方向自由移动。

所述动力系统22包括支撑盘221、多个滚珠圆环213、轮刹机构226、碟刹机构214和至少三个移动轮222，所述垂直井道1的内侧壁上设置有沿所述垂直井道1的长度方向设置有螺旋上升状轨道111，所述支撑盘221的下端面为平面，上端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道111的坡度相等，所述轿厢21通过承重轴承241设置于所述支撑盘221的平面上，所有所述移动轮222设置于所述支撑盘221的外侧，且所有所述移动轮222均能够在所述螺旋上升状轨道111上自由移动，至少一个所述移动轮222上设置有所述轮刹机构226，所述碟刹机构214固定设置于所述轿厢21和所述支撑盘221之间。

此时，所述支撑盘221处于拉住所述轿厢21的状态，此种结构适宜不能在所述垂直井道1下端开设容置腔的地方，而可以选择在所述垂直井道1上侧加高形成所述容置腔。

优选地，所述支撑盘221可以采用支架结构代替，这样会减轻整个动力系统的重量，方便骑行爬轨道。

优选的，所述垂直井道1和所述轿厢21均为圆柱形，且所述轿厢21的直径小于所述垂直井道1的内径，使得所述轿厢21能够在所述垂直井道1内上下运行。

当一个所述垂直井道1内部设置多个所述轿厢21时，例如在上班高峰期时，一二三楼各有一部“可人力爬坡式的垂直升降装置”轿厢和动力结构的结合体可以同时候命，分别可以运行上至N-2、N-1和第N层楼，而在高峰期过后的平时状态，可将N层楼分成三段运行，这样可起到共享井道、节约用地的绿色环保作用。

优选的，所有所述滚珠圆环213以所述支撑盘221的上表面的圆心为圆心均匀分布在所述支撑盘221和所述轿厢21之间，能够满足在所述支撑盘221转动的情况下，所述轿厢21不进行转动，所述轮刹机构226能够将相对应的所述移动轮222锁止，使得在不需要轿厢21上升和下降时，通过所述轮刹机构226能够通过保证所述移动轮222的不转动进而达到所述支撑盘221不进行转动，进而使得所述轿厢21不在所述垂直井道1内移动。

优选的，所述移动轮222设置在所述支撑盘221的下端，使得所有所述移动轮222支撑所述支撑盘221进而支撑所述轿厢21，而且，在所述移动轮222在所述螺旋上升状轨道111上滚动时，所述支撑盘221在所述垂直井道1内以所述垂直井道1的轴线为中心线进行转动，同时，所有所述滚珠圆环213进行滚动，将所述支撑盘221的转动抵消，仅将所述支撑盘221在所述垂直井道1内的竖直运动传递至所述轿厢21上，进而使得所述轿厢21在所述垂直井道1内上下移动。

所述动力系统22还包括动力装置215，所述动力装置215设置于所述轿厢21内部，且输出动力带动所述支撑盘221在所述垂直井道1内转动。

所述动力装置215包括人力骑行器2151、第一直齿圆锥齿轮2152、第二直齿圆锥齿轮2153和驱动轴2154，所述人力骑行器2151设置于所述轿厢21内部，所述第一直齿圆锥齿轮2152设置于所述人力骑行器2151的输出轴，所述第二直齿圆锥齿轮2153沿平行所述轿厢21底面的方式设置于所述轿厢21底面上，且下端伸入所述支撑盘221内，所述第一直齿圆锥齿轮2152和所述第二直齿圆锥齿轮2153相啮合，所述驱动轴2154的一端与所述第二直齿圆锥齿轮2153的下端传动连接，另一端与对应的所述移动轮222固定连接。

所述人力骑行器2151利用使用者的骑行动作将人力通过所述第一直齿圆锥齿轮2152和第二直齿圆锥齿轮2153进行变向并通过驱动轴2154驱动至少一个所述移动轮222进行滚动，达到利用人力提升和下降所述轿厢21的目的。

所述轿厢21的下表面中心处设置有轴承孔，所述第二直齿圆锥齿轮2153的中心与所述轴承孔的轴线共线，且所述轿厢21和所述支撑盘221通过设置于所述轴承孔内的轴承241进行相对的转动。

所述动力装置215还包括蓄电瓶2133和电机2132，所述蓄电瓶2133为所述电机2132供电，所述电机2132的输出轴上设置有第一直齿圆锥齿轮2152，且所述第一直齿圆锥齿轮2152与所述第二直齿圆锥齿轮2153相啮合，通过设置蓄电瓶2133和电机2132，能够使轿厢21无人时到达指定的楼层接纳搭乘人员和物体。

优选的，所述电机2132上的所述第一直齿圆锥齿轮2152与所述第二直齿圆锥齿轮2153之间设置有离合。

所述动力装置215还包括储能机构2135，所述储能机构2135设置于所述轿厢21和所述支撑盘221之间，且所述储能机构2135能够收集所述支撑盘221和所述轿厢21相对转动时的能量。

优选的，所述储能机构2135为发条，所述发条的中心固定设置在所述轿厢21上，另一端固定设置在所述支撑盘221上，当所述支撑盘221和所述轿厢21产生相对的转动时，所述发条能够根据转动产生形变，进而达到储能的效果，优选的，所述发条在所述轿厢21处于所述垂直井道1的最高点时处于无储能状态。

在所述轿厢21下降过程中，所述轿厢21能够通过自身的重力推动所述动力系统22进行转动，此时的转动能量被发条储存，当下降到所述垂直井道1的最低点时，将所述发条锁住，并利用所述轮刹机构226将所述移动轮222锁定，卸下或装在搭乘人员和物体，松开所述发条和所述轮刹机构226后，所述发条上所储存的能量能够在所述轿厢21上升的过程中释放，进而减轻上升时需要的人力或电力。

所述移动轮222包括U型车毂2222和轮胎2223，所述U型车毂2222的侧面可沿其自身轴线的方式转动的设置于所述支撑盘221的下端面的侧面，所述轮胎2223设置于所述U型车毂2222的周侧，且所述轮胎2223的厚度小于所述U型车毂2222的深度，所述螺旋上升状轨道靠近所述垂直井道1中心的侧沿向上弯折形成滚动轨道，所述U型车毂2222卡设在所述滚动轨道上，且能够在所述滚动轨道上自由滚动，所述轮胎2223与所述滚动轨道产生摩擦进而带动所述移动轮222在所述滚动轨道上进行移动，而且因为所述U型车毂2222的深度大于所述轮胎2223的厚度，使得所述滚动轨道能够伸入所述U型车毂2222内部，当所述移动轮222发生偏移等问题时，所述U型车毂2222与所述滚动轨道卡合，防止所述移动轮222脱出所述滚动轨道发生事故。

优选的，所述滚动轨道的上表面具有防滑涂层，用于与所述轮胎2223相配合，增加摩擦力。

所述轮刹机构226包括手刹装置2261、轮刹传递环2262、弹簧2263、复位弹簧、轮刹拉动机构2264、拉线外套2221和拉线，所述手刹装置2261设置于所述轿厢21内，所述轮刹传递环2262设置于所述轿厢21和所述支撑盘221之间，且所述轮刹传递环2262上表面通过多个所述弹簧2263固定设置于所述轿厢21的下表面上，所述手刹装置2261通过拉线与所述轮刹传递环2262连接，且能够上下移动带动所述轮刹拉动机构对所述移动轮进行刹车，所述支撑盘221的上表面上设置有与所述移动轮222一一对应的轮刹拉动机构2264，每一所述轮刹拉动机构2264上均套设有复位弹簧，所述拉线外套2221与所述移动轮222一一对应，且每一所述拉线外套2221固定设置在对应的所述移动轮222上，且所述拉线外套2221的下端设置于所述移动轮222的两侧，所述拉线一端与所述拉线外套2221相连，另一端与对应的轮刹拉动机构2264相配合，且所述拉线能够控制所述拉线外套2221的下端与所述移动轮222的之间的间隙。

当不需要刹车时，所述碟刹机构214和所述碟刹片不配合，所述支撑盘221和所述驱动轴2154正常转动，当需要刹车时，所述碟刹机构214和所述碟刹片相配合，使得所述驱动轴2154不能进行转动，达到刹车的目的。

当需要轮刹时，拉动所述手刹装置2261，所述弹簧2263受自身弹力的影响复位，并将所述轮刹传递环2262向下移动，所述轮刹传递环2262的下表面将所述轮刹拉动机构2264向下挤压，进而通过拉线拉动所述拉线外套2221，使得所述拉线外套2221的下端抱紧对应的所述移动轮222，使得所述移动轮222通过摩擦而停止转动，达到将移动轮222刹紧的效果，当轮刹状态解除时，所述复位弹簧将所述轮刹拉动机构2264复位，进而使得所述拉线外套2221的下端与所述移动轮222脱开，此时所述移动轮222能够自由转动。

所述垂直井道1包括多个垂直梯井11，所有所述垂直梯井11沿竖直方向依次设置形成所述垂直井道1，每一所述垂直梯井11上均设置有一个梯门114，所述轿厢21上设置有与所述梯门114相匹配的轿厢门212，且相互对应的所述梯门114和所述轿厢门212能够同时开启和关闭，所述螺旋上升状轨道111均匀分布在所有所述垂直梯井11的内侧面和所述梯门114的内侧面，每一所述垂直梯井11的侧面均设置有至少一个起固定作用的外壁卡边，所述外壁卡边一端贴合在所述垂直梯井11的侧面，另一端水平设置与对应楼层的楼板相配合，优选的，每一所述垂直梯井11的高度均等于一个楼层的高度。

所述垂直井道1内侧向外凹陷形成至少一条竖直设置的凹槽槽道112，所述轿厢21外侧设置有沿所述轿厢21长度方向设置的外沿翼片211，所述外沿翼片211与所述凹槽槽道112一一对应，且每一所述外沿翼片211远离所述轿厢21的侧面上设置有至少两个滚动机构24，所有所述滚动机构24均能够在对应的所述凹槽槽道112上自由滑动，所述螺旋上升状轨道111在所述凹槽槽道112的位置处设置有开口，且所述开口的宽度大于所述外沿翼片211的厚度且小于所述移动轮222的直径，能够保证所述轿厢21在所述支撑盘221转动的过程中受所述凹槽槽道112的限位作用不进行自转，增加了安全性。

所述滚动机构24包括设置于所述外沿翼片211远离所述轿厢21的一端的顶端活动轮和设置于所述外沿翼片211的两个侧面的两个侧面活动轮，所述顶端活动轮能够与所述凹槽槽道112的底面相配合，所述侧面活动轮能够与对应的所述凹槽槽道112的内侧面相配合，达到滚动的目的。

优选的，所述凹槽槽道112的数量为两个，且关于所述垂直井道1的轴线中心对称。

优选的，所述凹槽槽道112的数量为四个，且关于所述垂直井道1的轴线中心对称。

还包括辅助控速装置，所述辅助控速装置包括电子控制器、继电器、多个磁控感应器和磁铁，所有所述磁控感应器均设置于所述轿厢21的下表面上，所述磁铁与所述磁控感应器一一对应，且所有所述磁铁均设置于所述支撑盘221的上表面，每一所述磁控感应器在所述支撑盘221转动的过程中对所述支撑盘221上的所述磁铁进行扫描并计数，所有所述磁控感应器和所述电子控制器电连接，所述电子控制器与所述继电器电连接，所述继电器与所述手刹装置2261电连接。

一种利用上述可人力爬坡式垂直升降装置的控制方法，包括：

若所述轿厢21处于使用者所在的楼层时，使用者进入所述轿厢21内骑行所述人力骑行器2151带动所述轿厢在所述垂直井道1内上下移动；

若所述轿厢未处于使用者所在的楼层时，使用者通过所述蓄电瓶2133和所述电机2132带动所述轿厢21在所述垂直井道1内移动到使用者所处楼层后，由使用者进入所述轿厢1内骑行所述人力骑行器2151带动所述轿厢21在所述垂直井道1内上下移动。

而且也可以利用所述蓄电瓶2133和所述电机2132带动所述轿厢21在所述垂直井道1内移动，其运行方式与现有电梯的运行方式相同。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：包括垂直井道、至少一个轿厢和与所述轿厢一一对应的动力系统，所述垂直井道沿竖直方向设置，所有所述轿厢均沿所述垂直井道的长度方向设置于所述垂直井道内部，每一所述轿厢下侧、所述垂直井道内部均设置有一个所述动力系统，且所述动力系统能够带动对应的所述轿厢在所述垂直井道内部沿所述垂直井道的长度方向自由移动。

2.根据权利要求1所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述动力系统包括支撑盘、多个滚珠圆环、轮刹机构、碟刹机构和至少三个移动轮，所述垂直井道的内侧壁上设置有沿所述垂直井道的长度方向设置有螺旋上升状轨道，所述支撑盘的顶部面为平面，下端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道的坡度相等，所述轿厢通过所述滚珠圆环设置于所述支撑盘的平面上，所有所述移动轮设置于所述支撑盘下端檐壁的外侧，且所有所述移动轮均能够在所述螺旋上升状轨道上自由移动，至少一个所述移动轮上设置有所述轮刹机构，所述碟刹机构设置于所述轿厢和所述支撑盘之间。

3.根据权利要求2所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述移动轮包括U型车毂和轮胎，所述U型车毂的侧面可沿其自身轴线的方式转动的设置于所述支撑盘的下端面的侧面，所述轮胎设置于所述U型车毂的周侧，且所述轮胎的厚度小于所述U型车毂的深度，所述螺旋上升状轨道靠近所述垂直井道中心的侧沿向上弯折形成滚动轨道，所述U型车毂卡设在所述滚动轨道上，且能够在所述滚动轨道上自由滚动。

4.一种可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：包括垂直井道、至少一个轿厢和与所述轿厢一一对应的动力系统，所述垂直井道沿竖直方向设置，所有所述轿厢均沿所述垂直井道的长度方向设置于所述垂直井道内部，每一所述轿厢上侧、所述垂直井道内部均设置有一个所述动力系统，且所述动力系统能够拉动对应的所述轿厢在所述垂直井道内部沿所述垂直井道的长度方向自由移动。

5.根据权利要求4所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述动力系统包括支撑盘、轮刹机构、碟刹机构和至少三个移动轮，所述垂直井道的内侧壁上设置有沿所述垂直井道的长度方向设置有螺旋上升状轨道，所述支撑盘的下端面为平面，上端檐壁为螺旋上升斜线，且所述螺旋上升斜线的角度与所述螺旋上升状轨道的坡度相等，所述轿厢通过承重轴承设置于所述支撑盘的平面上，所有所述移动轮设置于所述支撑盘的外侧，且所有所述移动轮均能够在所述螺旋上升状轨道上自由移动，至少一个所述移动轮上设置有所述轮刹机构，所述碟刹机构固定设置于所述轿厢和所述支撑盘之间。

6.根据权利要求2或5所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述动力系统还包括动力装置，所述动力装置设置于所述轿厢内部，且输出动力带动所述支撑盘在所述垂直井道内转动。

7.根据权利要求6所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述动力装置包括人力骑行器、第一直齿圆锥齿轮、第二直齿圆锥齿轮、碟刹片和驱动轴，所述人力骑行器设置于所述轿厢内部，所述第一直齿圆锥齿轮设置于所述人力骑行器的输出轴，所述第二直齿圆锥齿轮沿平行所述轿厢底面的方式设置于所述轿厢底面上，且下端伸入所述支撑盘内，所述第一直齿圆锥齿轮和所述第二直齿圆锥齿轮相啮合，所述驱动轴的一端与所述第二直齿圆锥齿轮的下端传动连接，另一端与对应的所述移动轮固定连接，所述碟刹片设置于所述驱动轴上，且所述碟刹机构的下端与所述碟刹片相配合，所述动力装置还包括蓄电瓶和电机，所述蓄电瓶为所述电机供电，所述电机的输出轴上设置有第一直齿圆锥齿轮，且所述第一直齿圆锥齿轮与所述第二直齿圆锥齿轮相啮合。

8.根据权利要求6所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述动力装置还包括储能机构，所述储能机构设置于所述轿厢和所述支撑盘之间，且所述储能机构能够收集和释放所述支撑盘和所述轿厢发生相对转动时产生的能量。

9.根据权利要求7所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述轮刹机构包括手刹装置、轮刹传递环、弹簧、复位弹簧、轮刹拉动机构、拉线外套和拉线，所述手刹装置设置于所述轿厢内，所述轮刹传递环设置于所述轿厢和所述支撑盘之间，且所述轮刹传递环上表面通过多个所述弹簧固定设置于所述轿厢的下表面上，所述手刹装置通过拉线与所述轮刹传递环连接，且上下移动带动所述轮刹拉动机构对所述移动轮进行刹车，所述支撑盘的上表面上设置有与所述移动轮一一对应的轮刹拉动机构，每一所述轮刹拉动机构上均套设有复位弹簧，所述拉线外套与所述移动轮一一对应，且每一所述拉线外套固定设置在对应的所述移动轮上，且所述拉线外套的下端设置于所述移动轮的两侧，所述拉线一端与所述拉线外套相连，另一端与对应的轮刹拉动机构相配合，且所述拉线能够控制所述拉线外套的下端与所述移动轮的之间的间隙，当拉动所述手刹装置时，所述轮刹传递环挤压所述轮刹拉动机构进而拉动所述拉线和所述拉线外套锁紧对应的所述移动轮。

10.根据权利要求2或5所述的可人力爬坡式垂直升降装置，其特征在于：所述垂直井道包括多个垂直梯井，所有所述垂直梯井沿竖直方向依次设置形成所述垂直井道，每一所述垂直梯井上均设置有一个梯门，所述轿厢上设置有与所述梯门相匹配的轿厢门，且相互对应的所述梯门和所述轿厢门能够同时开启和关闭，所述螺旋上升状轨道均匀分布在所有所述垂直梯井的内侧面和所述梯门的内侧面，每一所述垂直梯井的侧面均设置有至少一个起固定作用的外壁卡边，所述外壁卡边一端贴合在所述垂直梯井的侧面，另一端水平设置与对应楼层的楼板相配合，所述垂直井道内侧向外凹陷形成至少一条竖直设置的凹槽槽道，所述轿厢外侧设置有沿所述轿厢长度方向设置的外沿翼片，所述外沿翼片与所述凹槽槽道一一对应，且每一所述外沿翼片伸入所述凹槽槽道内部的侧沿上设置有至少两个滚动机构，所有所述滚动机构均能够在对应的所述凹槽槽道上自由滑动，所述螺旋上升状轨道在所述凹槽槽道的位置处设置有开口，且所述开口的宽度大于所述外沿翼片的厚度。