專利名稱：配平式電梯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯，尤其是指一種配平式電梯。
背景技術(shù)：
目前的電梯都采用曳引式提升機(jī)構(gòu)來(lái)升降電梯的轎廂，現(xiàn)有的曳引機(jī)的鋼絲繩懸掛在曳引輪上，其一端與轎廂連接，另一端與對(duì)重(平衡重)連接，電梯依曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力來(lái)克服任何位置上轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩上的拉力差而保證電梯隨著曳引輪的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)而不斷上、下運(yùn)行。因此，要提高電梯的曳引能力，只有增大其鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力和減小鋼絲繩轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)的拉力差。
增大鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力，即增加其摩擦系數(shù)和增大其包角α，而增加摩擦系數(shù)會(huì)加速鋼絲繩與曳引輪的磨損，影響其使用壽命，降低電梯機(jī)械效率。增大其包角α，或增加曳引輪的直徑，會(huì)增加曳引機(jī)體積，導(dǎo)致電梯成本增加，采用復(fù)繞式來(lái)增大包角會(huì)引起曳引輪抗繩輪的寬度加倍，鋼絲繩長(zhǎng)度、曲繞次數(shù)增加。目前，電梯生產(chǎn)廠商已經(jīng)根據(jù)其用途、速度、負(fù)載大小設(shè)計(jì)出最適中的參數(shù)。
減小鋼絲繩轎廂側(cè)的拉力T1與對(duì)重側(cè)的拉力T2的拉力差，即選擇合理的平衡繩(平衡鏈)裝置，平衡掉電梯運(yùn)行過(guò)程中由鋼絲繩長(zhǎng)度變化引起的拉力差，現(xiàn)有電梯的平衡繩(平衡鏈)裝置已無(wú)可挑剔，還有就是適當(dāng)增加轎廂自重，降低T1/T2的比值，其效果不很明顯，且使電梯成本增加，機(jī)房負(fù)荷加重。
而這種現(xiàn)有的電梯都有一個(gè)最大的缺點(diǎn)，即在停電時(shí)即無(wú)法運(yùn)行，甚至在突然停電時(shí)，電梯即會(huì)懸停在半空中，人員不僅無(wú)法到達(dá)目的樓層，極為不便，而且還可能由于電梯懸在半空中而被困電梯中。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種配平式電梯，其依靠自身的慣性維持運(yùn)行，安全可靠，且使用效率高，成本低，節(jié)能，尤其是不會(huì)停電而將人卡在樓層之間。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案提供一種配平式電梯，其包括一轎廂、一由兩離合器組合而成且固定于電梯井頂部的定滑輪、一配平箱、一皮帶輪、一加重鏈、一蓄電池及一控制系統(tǒng)，該轎廂與配平箱通過(guò)若干繞在定滑輪上的鋼絲繩相連，并分別位于定滑輪的兩側(cè)；該配平箱通過(guò)一輸送管與水源相連；該皮帶輪上繞有皮帶，且該皮帶的兩端分別繞在組成定滑輪上的兩離合器上并且其末端分別與該加重鏈的兩端相連；該加重鏈繞在一固定于電梯井內(nèi)且具有棘齒的鏈輪上；該控制系統(tǒng)包括一方向控制模塊、一重量比較模塊、一根據(jù)重量比較模塊返回的結(jié)果以及方向控制模塊的方向信號(hào)而控制改變配平箱內(nèi)水量的配平模塊以及一在配平模塊的完成配平后開(kāi)始工作的啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明配平式電梯通過(guò)加重鏈來(lái)使轎廂獲得運(yùn)行的初速度，然后即在慣性作用下維持初速度運(yùn)行，直到外力(減速、剎車)使其減速并?？吭谀康臉菍樱錈o(wú)須電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，可以節(jié)約大量電能，成本低；而且由于只有控制系統(tǒng)部分需要小功耗的電能，而可以采用蓄電池供電，使得在停電時(shí)本發(fā)明配平式電梯仍可正常運(yùn)行。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明配平式電梯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明配平式電梯的定滑輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明配平式電梯的控制系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施方式如圖1及圖2所示，本發(fā)明提供一種配平式電梯，其包括一轎廂1、一固定于電梯井頂部的定滑輪2、一配平箱3、一皮帶輪4、一加重鏈5、一蓄電池(圖未示出)及一控制系統(tǒng)(圖未示出)。
其中，該轎廂1與普通電梯的轎廂并無(wú)差別，提供一容納人員及貨物的空間，在此不多贅述。
該定滑輪2由一個(gè)曳引輪21、及兩副輪22、23組合而成，其中該曳引輪21位于中間，其上繞有鋼絲繩6，而兩副輪22、23則位于曳引輪21的兩外側(cè)，且兩副輪的內(nèi)側(cè)裝設(shè)有離合剎車片，兩副輪與曳引輪之間各組成一離合器。
配平箱3通過(guò)若干繞在定滑輪2的曳引輪21上的鋼絲繩6與轎廂1相連，并分別位于定滑輪2的兩側(cè)；該配平箱3通過(guò)一輸送管31與水源32相連。該水源32包括一上水塔321及一下水塔322，該上水塔321及下水塔322與輸送管31之間均通過(guò)一電磁閥331、332相連。
該皮帶輪4裝設(shè)于定滑輪2的一側(cè)，其上繞有一根皮帶41，且該皮帶41的兩端分別繞在組成定滑輪2的兩副輪22、23上，且皮帶41的末端還分別與加重鏈5的兩端相連。
該加重鏈5繞在一具有棘齒71、72的鏈輪7上，且該鏈輪7固定在電梯井內(nèi)。在加重鏈5運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，其中一個(gè)棘齒71、72可與加重鏈5鉤合而限制加重鏈5的運(yùn)動(dòng)方向。
如圖3所示，該控制系統(tǒng)包括一樓層選擇及召喚模塊、一根據(jù)樓層選擇及召喚模塊發(fā)出的樓層選擇信號(hào)及召喚信號(hào)決定轎廂運(yùn)行方向的方向控制模塊、一重量比較模塊、一根據(jù)重量比較模塊返回的結(jié)果以及方向控制模塊的方向信號(hào)而控制改變配平箱內(nèi)水量的配平模塊、一在配平模塊完成配平后開(kāi)始工作的啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊以及一在啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊控制轎廂2停在目的樓層后開(kāi)始工作的自動(dòng)開(kāi)關(guān)門模塊。
其中，該樓層選擇及召喚模塊主要是提供在不同樓層的使用者召喚電梯以及轎廂內(nèi)的人員選擇目的樓層的功能，自動(dòng)開(kāi)關(guān)門模塊則是在轎廂到達(dá)目的樓層時(shí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)轎廂門的功能；方向控制模塊則是根據(jù)各樓層召喚電梯信號(hào)以及轎廂內(nèi)人員的樓層選擇信號(hào)來(lái)決定轎廂的運(yùn)行方向，這三個(gè)模塊與現(xiàn)有電梯的相應(yīng)模塊并無(wú)實(shí)質(zhì)性差別，在此也不多贅述。
在該配平箱3及轎廂1上各裝設(shè)有一重量傳感器，并將各自一側(cè)的重量信號(hào)傳送到重量比較模塊以比較配平箱3一側(cè)與轎廂1一側(cè)的重量，并將一比較結(jié)果傳送至配平模塊。
該配平模塊則根據(jù)重量比較模塊傳遞來(lái)的結(jié)果以及方向控制模塊給出的方向信號(hào)來(lái)控制相應(yīng)的與輸送管相連的電磁閥331、332的啟閉來(lái)調(diào)整配平箱3內(nèi)的水量。當(dāng)轎廂1是要上行時(shí)，如果則由配平模塊控制打開(kāi)電磁閥為配平箱3內(nèi)注水，以使配平箱3的重量Q2滿足如下等式Q2＝Q1+G+M其中，Q1為轎廂1的自重，G為電梯載荷，M為電梯運(yùn)行的總阻力。
而當(dāng)轎廂1是要下行時(shí)，則由配平模塊控制使得配平箱3的總重量Q2滿足如下等式Q2＝Q1+G-M該啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊具有一控制鏈輪運(yùn)動(dòng)及鏈輪上的棘齒與加重鏈鉤合或分離的鏈輪控制電路以及一控制組成定滑輪的兩離合器離合的離合器控制電路。其在配平模塊完成配平后，啟動(dòng)轎廂1控制方向控制模塊給出的方向運(yùn)行，并在到達(dá)目的樓層前開(kāi)始減速，以及在目的樓層制動(dòng)并平穩(wěn)地?？?。
在實(shí)際使用時(shí)，以轎廂1初始位置在一樓為例進(jìn)行說(shuō)明，此時(shí)，配平箱3處于最高層，加重鏈5的重心偏在鏈輪7的圓周的最低點(diǎn)一側(cè)(為敘述方便，假設(shè)該側(cè)為左側(cè))。
當(dāng)有人在一層召喚電梯，則電梯打開(kāi)門，人進(jìn)入轎廂1內(nèi)并選擇目的樓層，例如三樓；此時(shí)，重量傳感器感應(yīng)到相應(yīng)的轎廂1及人員載荷的總重量，由重量比較模塊將這一總重量與初始的配平箱3的重量進(jìn)行比較；由于轎廂1是要上行，要保證Q2＝Q1+G+M，所以如果不滿足這一等式時(shí)，當(dāng)Q2＞Q1+G+M，則由配平模塊控制將配平箱3的水排出一部分；當(dāng)Q2＜Q1+G+M，則由配平模塊控制向配平箱3內(nèi)注入水，配平模塊進(jìn)行配平是在關(guān)門的同時(shí)進(jìn)行的，以便讓轎廂1內(nèi)的人基本感覺(jué)不到等待配平的過(guò)程；配平后，啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊啟動(dòng)離合器控制電路，使得加重鏈5重心所在一側(cè)的離合器(按照?qǐng)D2中所示的實(shí)施方式中，此時(shí)應(yīng)為左側(cè)的離合器)分離，此時(shí)該側(cè)副輪23即成為一自由輪，再啟動(dòng)鏈輪控制電路，加重鏈5在自重作用下向下逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)地則帶動(dòng)右側(cè)閉合的副輪23朝相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即使得配平箱3獲得一個(gè)向下運(yùn)動(dòng)的初速度，相應(yīng)地也拉動(dòng)轎廂1向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)離合器控制電路來(lái)使右側(cè)離合器的副輪23也分離成為一自由輪，加重鏈5則開(kāi)始在慣性下繼續(xù)運(yùn)行一段距離并被最終在鏈輪控制電路控制下由鏈輪7右側(cè)的棘齒72鉤合固定而使得加重鏈5不會(huì)再反向回落。同時(shí)，配平箱3仍以慣性向下運(yùn)動(dòng)，則繼續(xù)將轎廂1向上提升，直到接近目的樓層時(shí)，啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊發(fā)出減速信號(hào)，由鏈輪控制電路控制加重鏈5與右側(cè)的棘齒72脫離鉤合，加重鏈5再落下順時(shí)針運(yùn)行，當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，離合器控制電路啟動(dòng)使左側(cè)的副輪22與曳引輪21閉合，加重鏈5繼續(xù)在慣性下在左側(cè)上升，使得其重心越來(lái)越高，轎廂1上升速度越來(lái)越??；最后再發(fā)出一制動(dòng)信號(hào)，由離合器控制電路控制使得右側(cè)的副輪23也與曳引輪21閉合，此時(shí)兩副輪22、23均閉合而曳引輪21一起組成一制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)以使得轎廂1在目的樓層停止。而如果只是單層運(yùn)行(如由1樓到2樓)時(shí)，則在加重鏈5的重心逆時(shí)針運(yùn)行通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)之前已經(jīng)接到減速信號(hào)，當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)時(shí)，離合器控制電路不會(huì)啟動(dòng)，右側(cè)的副輪不23不分離，而且鏈輪控制電路不會(huì)控制棘齒72與加重鏈5鉤合，加重鏈5進(jìn)行不平衡運(yùn)行，電梯即開(kāi)始減速直到接到制動(dòng)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)離合器控制電路使左側(cè)的離合器也閉合上而最終停止。
而在轎廂1需要下行時(shí)，例如從五樓下到一樓，則仍然是由配平模塊根據(jù)重量比較模塊的結(jié)果以及方向控制模塊的方向信號(hào)，調(diào)整配平箱3的水量，使得Q2＝Q1+G-M；配平后，仍由啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊啟動(dòng)離合器控制電路，使得加重鏈5重心所不在的那一側(cè)的副輪(按照?qǐng)D2中所示的實(shí)施方式中，此時(shí)應(yīng)為右側(cè)的副輪23)與曳引輪21分離，右側(cè)的副輪23成為自由輪，然后由鏈輪控制電路控制，使得加重鏈5向下運(yùn)行，帶動(dòng)左側(cè)閉合的副輪22與曳引輪21運(yùn)行，使得配平箱3獲得一個(gè)向上運(yùn)行的初速度，相應(yīng)地轎廂1則向下運(yùn)行。當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)時(shí)，離合器控制電路控制左側(cè)的副輪22也分離成為自由輪，加重鏈5則開(kāi)始在慣性下繼續(xù)運(yùn)行一段距離并在鏈輪控制電路控制下被鏈輪7右側(cè)的棘齒72鉤合固定而使得加重鏈5不會(huì)再反向回落。同時(shí)，配平箱3仍以慣性向上運(yùn)動(dòng)，轎廂1也繼續(xù)以慣性向下運(yùn)行，直到接近目的樓層時(shí)，啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊發(fā)出減速信號(hào)，由鏈輪控制電路控制使得棘齒72與加重鏈5脫離，加重鏈5再反向返回運(yùn)行，當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)時(shí)，離合器控制電路工作使得右側(cè)副輪23閉合，加重鏈5繼續(xù)在慣性下在左側(cè)上升，使得其重心越來(lái)越高，轎廂1下升速度越來(lái)越?。蛔詈笤侔l(fā)出一制動(dòng)信號(hào)，離合器控制電路使得左側(cè)副輪22也閉合，此時(shí)兩副輪22、23均閉合而與曳引輪21一起組成一制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)以使得轎廂1在目的樓層停止。而如果只是單層運(yùn)行(如由5樓到4樓)時(shí)，則加重鏈5的重心在通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)之前已經(jīng)接到減速信號(hào)，當(dāng)加重鏈5的重心通過(guò)鏈輪7圓周的最低點(diǎn)時(shí)，離合器控制電路不工作，左側(cè)的副輪22不分離，鏈輪控制電路也不會(huì)控制棘齒72與加重鏈5鉤合，加重鏈5進(jìn)行不平衡運(yùn)行，電梯即開(kāi)始減速直到接到制動(dòng)信號(hào)，離合器控制電路控制使得左側(cè)的離合器也閉合上而最終停止。
本發(fā)明配平式電梯通過(guò)加重鏈5來(lái)使轎廂1獲得運(yùn)行的初速度，然后即在慣性作用下維持初速度運(yùn)行，直到外力(減速、剎車)使其減速并停靠在目的樓層，其無(wú)須電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，可以節(jié)約大量電能，成本低；而且由于只有控制系統(tǒng)部分需要小功耗的電能，而可以采用蓄電池供電，使得在停電時(shí)本發(fā)明配平式電梯仍可正常運(yùn)行。
由于水的自身水壓只能維持10m高的水柱的原因，輸送管的接入位置需保持在10m以下，相應(yīng)的電梯適用樓高在20m以下。如果要在更高的樓層上使用電梯，則需為配平箱3裝上一水泵來(lái)排注水。而如果樓層很高，如超高樓層，如仍采用加重鏈5方式來(lái)提供轎廂1的初速度，則其速度有限。要獲得高速，則需采用曳引電機(jī)代替加重鏈5來(lái)驅(qū)動(dòng)提供初速度，這樣，其速度可以較高，可達(dá)10m/s以上，適用于高層建筑。
權(quán)利要求
1.一種配平式電梯，其包括一轎廂，其特征在于其還包括一由兩離合器組合而成且固定于電梯井頂部的定滑輪、一配平箱、一皮帶輪、一加重鏈、一蓄電池及一控制系統(tǒng)，該轎廂與配平箱通過(guò)若干繞在定滑輪上的鋼絲繩相連，并分別位于定滑輪的兩側(cè)；該配平箱通過(guò)一輸送管與水源相連；該皮帶輪上繞有皮帶，且該皮帶的兩端分別繞在組成定滑輪上的兩離合器上并且其末端分別與該加重鏈的兩端相連；該加重鏈繞在一固定于電梯井內(nèi)且具有棘齒的鏈輪上；該控制系統(tǒng)包括一方向控制模塊、一重量比較模塊、一根據(jù)重量比較模塊返回的結(jié)果以及方向控制模塊的方向信號(hào)而控制改變配平箱內(nèi)水量的配平模塊以及一在配平模塊完成配平后開(kāi)始工作的啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該配平箱及轎廂上各裝設(shè)有一重量傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該定滑輪包括一曳引輪及兩個(gè)位于曳引輪兩側(cè)可分別與該曳引輪離合的副輪，該曳引輪與兩副輪共同組成兩離合器。
4.如權(quán)利要求3所述的配平式電梯，其特征在于鋼絲繩繞在曳引輪上，而與該加重鏈相連的皮帶繞在兩副輪上。
5.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該控制系統(tǒng)還包括一樓層選擇及召喚模塊以及一在啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊控制轎廂停在目的樓層后開(kāi)始工作的自動(dòng)開(kāi)關(guān)門模塊，該樓層選擇及召喚模塊發(fā)出樓層選擇信號(hào)及召喚信號(hào)以啟動(dòng)方向控制模塊來(lái)決定轎廂運(yùn)行方向及啟動(dòng)重量比較模塊比較配平箱側(cè)與轎廂側(cè)的重量。
6.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊具有一控制鏈輪運(yùn)動(dòng)及鏈輪上的棘齒與加重鏈鉤合或分離的鏈輪控制電路以及一控制組成定滑輪的兩離合器離合的離合器控制電路。
7.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該水源包括一上水塔及一下水塔，該上水塔及下水塔與輸送管之間均通過(guò)一由配平模塊控制的電磁閥相連。
8.如權(quán)利要求1所述的配平式電梯，其特征在于該配平箱上還裝設(shè)一為配平箱排注水的水泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種配平式電梯，包括一轎廂、一由兩離合器組合而成且固定于電梯井頂部的定滑輪、一與水源相連的配平箱、一皮帶輪、一繞在一具有棘齒的鏈輪上的加重鏈、一蓄電池及一控制系統(tǒng)。該轎廂與配平箱通過(guò)若干繞在定滑輪上的鋼絲繩相連；該皮帶輪上繞有末端分別與該加重鏈的兩端相連的皮帶，且該皮帶的兩端分別繞在定滑輪上；該控制系統(tǒng)包括一方向控制模塊、一重量比較模塊、一配平模塊以及一在配平模塊完成配平后開(kāi)始工作的啟動(dòng)、加減速及制動(dòng)模塊。本發(fā)明配平式電梯通過(guò)加重鏈?zhǔn)罐I廂獲得初速度，然后即在慣性下維持運(yùn)行，無(wú)須電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，節(jié)約大量電能；且只有控制系統(tǒng)部分需小功耗的電能，而可采用蓄電池供電，停電時(shí)仍可正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)B66B11/04GK1833980SQ20051003370
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者謝春陽(yáng) 申請(qǐng)人:謝春陽(yáng)