CN102431865B - 电梯的防坠落机构及装有这种机构的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯的防坠落机构及装有这种机构的电梯。所述防坠落机构包括：设置于轿厢上方的曳引钢索和曳引杆，曳引钢索位于曳引杆的上方，曳引杆的上端与曳引钢索的一端连接，曳引杆的下端与防坠锤装置连接，防坠锤装置与锁止装置连接，防坠锤装置和锁止装置均位于轿厢的上方。曳引钢索的材料是含碳量为1.1～1.7%的高碳钢，其抗拉强度为1300～1800MPa；用于曳引钢索上的润滑剂是由石墨、复合树脂和多种添加剂组成的水基石墨润滑剂。所述电梯优选的是载车电梯，并装有上述的防坠落机构。本发明的优点是结构简单，定位精准，维护方便；制动速度快，能有效防止电梯的坠落。

Description

电梯的防坠落机构及装有这种机构的电梯

技术领域

本发明涉及电梯的安全保障机构，特别是涉及电梯的防坠落机构及装有这种机构的电梯。

背景技术

随着国民经济的稳步运行和城市化建设的加快发展，许多城市的土地资源越来越紧张，高层建筑也越来越多，交通体系更是面临着严峻的考验，因此，电梯作为一种垂直的交通工具是必不可少的。随着城市人口和车辆的增多，“停车难”的问题尤其突出，一些医院、商场、学校、酒店等公共场所的门前道路经常堵塞，这不仅影响着城市的交通和面貌，更加困扰着城市发展的进程。如何解决“停车难”这一现状，已成为全社会备受关注的话题。

如今，让汽车搭乘电梯停止在十几层的高楼里已变成了现实，这种停车方式节约土地，可有效缓解城市“停车难”的问题。载车电梯比普通电梯空间大很多，可容纳一辆小型货车，而且承载的重量也很大，可达到几吨。载车电梯是一种解决汽车垂直运输问题的特殊电梯，和传统的汽车坡道相比，它能节省80%的建筑面积和两倍以上的汽车周转效率。无论是载车电梯还是普通电梯，升降全自动化，省时省力，而且操作方便，进入电梯后，按下按钮，一两分钟便可到达高层。

虽然电梯有很多优点，也给人们带来了方便，但是电梯在垂直升降的过程中，缺乏安全保护装置。由于承载的重量很重，特别是在货物或汽车进出轿厢或轿厢升降的瞬间，会对升降机产生强烈的冲击力，并且直接作用在升降机的刹车装置上，可能导致轿厢坠落下来。另外，由于曳引轮绳槽的磨损、变形以及钢索上粘着的润滑油过多，会使钢索在绳槽中打滑，从而造成曳引力下降，使轿厢坠落。若在超重的情况下运行，钢索很可能断裂，失去曳引力，使轿厢坠落造成事故。由此可见，电梯的防坠落机构的设计尤为重要。

现有技术中，通常采用插销式的防坠落装置。插销式防坠落装置通过插销限制轿厢在竖直方向上的自由度，使其可维持悬空状态。申请号为93207901.6的实用新型专利公开了一种插销式的电梯防坠装置。申请号为200720130048.X的实用新型专利公开了一种进行改进的插销式防坠装置。但插销式防坠装置也存在一定缺陷，例如插销在水平方向上的自由度并未受到限制，导致其在工作状态下仍不够稳定，一旦插销从锁孔中滑出，将发生严重事故，而且结构复杂，要求系统的定位精度高，容易出现故障，维护也不方便。申请号为201020216692.0的实用新型专利公开了一种具有防坠功能的垂直升降式停车设备，利用安装在电梯架上的夹绳器夹持住防坠钢丝绳，可防止电梯架坠落，但是夹绳器的松紧很难掌控，一旦夹持器松弛，防坠钢丝绳便脱落，电梯也会坠落下来。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，在此提供一种电梯的防坠落机构。

为解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：电梯的防坠落机构，包括轿厢、曳引钢索和曳引杆，所述曳引钢索和曳引杆位于轿厢的上方，所述曳引钢索位于曳引杆的上方，曳引杆的上端与曳引钢索的一端连接，曳引杆的下端与防坠锤装置连接，所述防坠锤装置与锁止装置连接，防坠锤装置和锁止装置位于轿厢的上方。

电梯正常运行时，防坠锤带动锁止板，锁止板保持架使锁止板处于水平状态，锁止板上的孔与锁止轨之间存在一定的间隙，以防止锁止板上的孔与锁止轨发生剐蹭，影响电梯正常运行；电梯坠落时，防坠锤下降，压迫锁止板上的圆柱，锁止板以锁止板保持架为转轴偏转，使锁止板卡住锁止轨，电梯停止下坠。

本发明的电梯的防坠落机构的优点是结构简单，定位精准，维护方便；制动速度快，冲击力小，能有效防止电梯的坠落。

优选的是，所述电梯为载车电梯。上述的电梯的防坠落机构更加适合于安装在承载能力较重的电梯上，而载车电梯是目前承载能力最重的电梯之一。载车电梯比普通电梯的空间大很多，可容纳一辆小型货车，而且承载的重量也很大，可达到几吨，采用上述防坠落机构可确保载车电梯的安全运行。

优选的是，所述防坠锤装置包括防坠锤、防坠锤框架和防坠锤复位弹簧。此装置用于接收并传递曳引力，通过装置上的三个部件之间的相互作用，最终将曳引杆传递下来的曳引力传递给轿厢，使轿厢上下运行。

优选的是，所述防坠锤框架设置于轿厢的上方，并与轿厢的顶部连接。防坠锤框架通过与轿厢的顶部连接，将曳引力传递给轿厢，并带动轿厢升降运行。

优选的是，所述防坠锤设置于防坠锤框架的内部，防坠锤的上端与防坠锤框架的顶部平行，防坠锤的下端置于曳引杆的底座上。此结构能够使曳引杆传递下来的曳引力传递给防坠锤，近而传递给防坠锤装置上的其他部件，以保证曳引力不断向前传递。

优选的是，所述防坠锤复位弹簧设置于防坠锤与防坠锤框架的顶部之间。此结构的作用是防坠锤复位弹簧通过其自身的压缩或弹起将曳引力传递给它上方的防坠锤框架，以确保曳引力继续传递。

优选的是，所述曳引杆从下至上依次穿过防坠锤、防坠锤复位弹簧和防坠锤框架的顶部，四者位于同一竖直轴线上。曳引力的传递路线为：曳引钢索将力传递给与它相连接的曳引杆，曳引杆再将力传递给防坠锤，防坠锤与防坠锤框架逐渐贴合，并把力进一步传递给防坠锤框架，因为防坠锤框架位于轿厢的上方，并与轿厢的顶部连接，所以曳引力最终传递给了轿厢，近而驱动轿厢上下运行。所述曳引杆、防坠锤、防坠锤复位弹簧和防坠锤框架必须在同一竖直轴线上，这样才能保证轿厢平稳的上下运行，否则轿厢偏离竖直方向，运行不稳定。

优选的是，所述锁止装置包括锁止轨、锁止板和锁止板保持架。此装置配合上述的防坠锤装置，二者相互作用，以防止曳引钢索断裂造成的轿厢坠落。

优选的是，所述锁止板保持架设置于防坠锤框架的两侧，并与轿厢的顶部连接。电梯在正常运行时，锁止板保持架能够使锁止板处于近似水平状态，由于与轿厢相连，在轿厢的重量作用下，无论轿厢上行还是下行，都可以保证锁止板处于近似水平状态。

优选的是，所述锁止板设置于防坠锤的两侧，锁止板的一端与防坠锤相对应端的下方连接，锁止板的另一端穿过相应侧的锁止板保持架和防坠锤框架的侧面，锁止板与防坠锤连接的一端设置有圆柱，在锁止板远离防坠锤的一端开有孔。电梯发生坠落时，防坠锤在其自身重量以及防坠锤复位弹簧的作用下迅速下降，锁止板上的圆柱可以支撑防坠锤，同时防坠锤也对圆柱进行压迫，使锁止板以锁止板保持架为轴偏转。

优选的是，所述锁止轨设置于轿厢的两侧，并穿过两侧锁止板上的孔。当锁止板发生偏转时，锁止轨与锁止板卡死，有效的防止了电梯的坠落。

优选的是，所述锁止板上的孔与锁止轨之间的间隙为10mm。如果间隙太小，电梯在运行时，锁止板上的孔与锁止轨容易发生剐蹭；如果间隙太大，电梯发生坠落时，使得锁止板偏转角度过大，锁止板与锁止轨不能及时卡死，轿厢坠落的位移也大，容易造成更大的损失，所以优选的间隙为10mm。

优选的是，所述曳引钢索的材料为高碳钢，其中含碳量为1.1～1.7%（重量百分比），其抗拉强度为1300～1800MPa之间。曳引钢索的一端直接或间接与轿厢相连，另一端与对重装置相连，并依靠钢索与曳引轮绳槽之间的摩擦产生曳引力，近而驱动轿厢升降运行。曳引钢索承载着轿厢、对重装置、额定载重量和钢索自身等电梯全部悬挂重量的总和，且反复弯曲，承受很高的比压，还要频繁承受电梯起动和制动的冲击，因此，曳引钢索需要有很高的强度、韧性、耐磨性和挠性。高碳钢经过适当的热处理或加工硬化后，具有很高的抗拉强度和硬度、高的延伸率和韧性、高的弹性极限和疲劳极限。高碳钢的含碳量应适中，含碳量过低，虽然韧性好，但是强度低；含碳量过高，虽然强度和硬度高，但是韧性差，易脆，容易折断，所以含碳量优选为1.1～1.7%（重量百分比）。

优选的是，用于曳引钢索上的润滑剂为水基石墨润滑剂，由石墨、复合树脂和多种添加剂组成。轿厢升降运行所需的力是通过曳引钢索与曳引轮绳槽之间的摩擦产生的，即曳引力。这就需要曳引钢索与曳引轮绳槽之间有良好的摩擦，另外构成钢索的钢丝、绳股和绳芯以及三者之间也要有良好的润滑性。由上述成分组成的水基石墨润滑剂具有摩擦系数大、附着力强、粘度大、防腐蚀性和润滑性好的特点，同时具有优越的抗老化性能和良好的抗氧化性能。因此，使用这种润滑剂不仅能够减少钢索运行过程中各钢丝之间、绳股之间和钢索与曳引轮绳槽之间的磨损，而且能够延长钢索的使用寿命。但是，润滑剂的使用要适量，否则曳引钢索上粘着的润滑剂过多，会使钢索在绳槽中打滑，从而造成曳引力下降，使轿厢坠落。

本发明还涉及装有上述防坠落机构的电梯。

附图说明

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述，其中：

图1为配有按照本发明的电梯的防坠落机构的载车电梯的一优选实施例正常运行时的示意图；

图2为图1所示按照本发明的载车电梯的实施例的防坠落制动时的示意图；

图3为图1和图2所示的按照本发明的载车电梯的实施例的曳引力传递路线框图。

图中1为锁止轨，2为锁止板，3为锁止板保持架，4为防坠锤框架，5为防坠锤，6为防坠锤复位弹簧，7为曳引钢索，8为曳引杆，9为车辆，10为轿厢。

具体实施方式

下面以载车电梯为例进行详细的说明。

实施例一：

如图1所示，载车电梯的防坠落机构，包括轿厢10、曳引钢索7和曳引杆8。曳引钢索7和曳引杆8位于轿厢10的上方，曳引钢索7位于曳引杆8的上方，曳引杆8的上端与曳引钢索7的一端连接，曳引杆8的下端与防坠锤装置连接。防坠锤装置与锁止装置连接，两个装置均位于轿厢10的上方。

防坠锤装置包括防坠锤5、防坠锤框架4和防坠锤复位弹簧6。防坠锤框架4设置于轿厢10的上方，并与轿厢10的顶部连接；防坠锤5设置于防坠锤框架4的内部，防坠锤5的上端与防坠锤框架4的顶部平行，防坠锤5的下端置于曳引杆8的底座上；防坠锤复位弹簧6设置于防坠锤5与防坠锤框架4的顶部之间。曳引杆8从下至上依次穿过防坠锤5、防坠锤复位弹簧6和防坠锤框架4的顶部，四者位于同一竖直轴线上。

锁止装置又包括锁止轨1、锁止板2和锁止板保持架3。锁止板保持架3设置于防坠锤框架4的两侧，并与轿厢10的顶部连接；锁止板2设置于防坠锤5的两侧，锁止板2的一端与防坠锤5相对应端的下方连接，锁止板2的另一端穿过相应侧的锁止板保持架3和防坠锤框架4的侧面，锁止板2与防坠锤5连接的一端设置有圆柱，在锁止板2远离防坠锤5的一端开有孔；锁止轨1设置于轿厢10的两侧，并穿过两侧锁止板2上的孔，锁止板2上的孔与锁止轨1之间的间隙为10mm。

曳引钢索7是由钢丝、绳股和绳芯构成。钢丝是钢索的基本强度单元，其材料为高碳钢，含碳量为1.1％（重量百分比），具有较高的抗拉强度、高的韧性和高的疲劳极限，其抗拉强度为1300MPa；绳股为6股；绳芯为纤维芯。 

在曳引钢索7上涂覆适量的润滑剂，它是由天然超细石墨粉、复合树脂和稳定剂、助剂等多种添加剂组成的水基石墨润滑剂。

如图1所示，承载车辆9的载车电梯正常运行时，曳引钢索7拉动曳引杆8。在轿厢10的重量作用下，防坠锤5与防坠锤框架4贴合，同时防坠锤复位弹簧6被压缩，因此，曳引钢索7可以带动轿厢10上下运行。 

轿厢正常运行时，锁止板2被防坠锤5带动，并且由于锁止板保持架3的存在使锁止板2处于近似水平的状态。在此状态下，锁止板2上的孔与锁止轨1之间存在10mm的间隙，防止锁止板2上的孔与锁止轨1发生剐蹭，否则会影响轿厢的正常运行。在轿厢10的重量作用下，无论轿厢10上行还是下行，都可以保证锁止板2处于近似水平的状态。

如图3所示，曳引力的传递路线为：曳引钢索7将力传递给与它相连接的曳引杆8，曳引杆8再将力传递给防坠锤5，防坠锤5与防坠锤框架4逐渐贴合，并把力进一步传递给防坠锤框架4，因为防坠锤框架4位于轿厢10的上方，并与轿厢10的顶部连接，所以曳引力最终传递给了轿厢10，近而驱动轿厢10上下运行。

如图2所示，当曳引钢索7发生断裂时，轿厢10发生下坠，此时，防坠锤5在其自身重量以及防坠锤复位弹簧6的作用下迅速下降，压迫锁止板2上的圆柱，使锁止板2以锁止板保持架3为转轴偏转，从而使锁止板2卡住锁止轨1，防止了轿厢10的坠落。

实施例二：

载车电梯的防坠落机构、防坠落原理以及用于曳引钢索7上的润滑剂与实施例一中所述的相同。

曳引钢索7是由钢丝、绳股和绳芯构成。钢丝是钢索的基本强度单元，其材料为高碳钢，含碳量为1.4％（重量百分比），具有较高的抗拉强度、高的韧性和高的疲劳极限，其抗拉强度为1550MPa；绳股为8股；绳芯为纤维芯。

实施例三：

载车电梯的防坠落机构、防坠落原理以及用于曳引钢索7上的润滑剂与实施例一和实施例二中所述的相同。

曳引钢索7是由钢丝、绳股和绳芯构成。钢丝是钢索的基本强度单元，其材料为高碳钢，含碳量为1.7％（重量百分比），具有较高的抗拉强度、高的韧性和高的疲劳极限，其抗拉强度为1800MPa；绳股为6股；绳芯为纤维芯。

本领域技术人员不难理解，本发明的电梯的防坠落机构包括上述本发明的说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，虽然限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。

Claims (10)

1.电梯的防坠落机构，包括轿厢、曳引钢索和曳引杆，所述曳引钢索和曳引杆位于轿厢的上方，所述曳引钢索位于曳引杆的上方，曳引杆的上端与曳引钢索的一端连接，所述曳引杆的下端与防坠锤装置连接，所述防坠锤装置与锁止装置连接，防坠锤装置和锁止装置位于所述轿厢的上方，所述锁止装置包括锁止轨、锁止板和锁止板保持架，所述锁止板保持架设置于防坠锤框架的两侧，并与轿厢的顶部连接，其特征在于：所述锁止板设置于防坠锤的两侧，锁止板的一端与防坠锤相对应端的下方连接，锁止板的另一端穿过相应侧的锁止板保持架和防坠锤框架的侧面，所述锁止板与防坠锤连接的一端设置有圆柱；所述防坠锤装置包括防坠锤、防坠锤框架和防坠锤复位弹簧；所述防坠锤框架设置于轿厢的上方，并与轿厢的顶部连接；所述防坠锤设置于防坠锤框架的内部，防坠锤的上端与防坠锤框架的顶部平行，防坠锤的下端置于曳引杆的底座上；所述防坠锤复位弹簧设置于防坠锤与防坠锤框架的顶部之间；所述锁止板远离防坠锤的一端开有孔；所述锁止轨设置于轿厢的两侧，并穿过两侧锁止板上的孔。

2.根据权利要求1所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述电梯为载车电梯。

3.根据权利要求1所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述曳引杆从下至上依次穿过防坠锤、防坠锤复位弹簧和防坠锤框架的顶部，四者位于同一竖直轴线上。

4.根据权利要求1所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述锁止板上的孔与锁止轨之间的间隙为10mm。

5.根据权利要求1所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述曳引钢索的材料为高碳钢。

6.根据权利要求5所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述高碳钢的含碳量为1.1～1.7%。

7.根据权利要求6所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述高碳钢的抗拉强度为1300～1800MPa。

8.根据权利要求1所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：用于曳引钢索上的润滑剂为水基石墨润滑剂。

9.根据权利要求8所述的电梯的防坠落机构，其特征在于：所述水基石墨润滑剂由石墨、复合树脂和多种添加剂组成。

10.电梯，具有防坠落机构，其特征在于：采用上述任一权利要求中的防坠落机构。

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