循環運行的多轎廂電梯的製作方法

2023-07-23 10:30:31

專利名稱：循環運行的多轎廂電梯的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多轎廂電梯(multi-car elevator)，更具體地說涉及一種升降通 道左右分置，多個轎廂在升降通道中單向循環運行的多轎廂電梯。
背景技術：
近年來，隨著高層住宅和高層辦公樓的不斷湧現，作為高層建築不可或缺的升降 電梯也在人們居家及工作中扮演了越來越重要的角色。不管是回家和還是上班，生活在高 層建築中的人們都常常要面對等待電梯、錯過電梯或在電梯中擁擠不堪的種種苦惱。為了緩解此類問題，一種能讓乘客減少等待時間，能更有效地利用井道空間的多 轎廂電梯系統便應運而生。如在先技術公開號為CN1760105A的日本專利「多轎廂電梯」所 描述的一種循環型的多轎廂電梯，在升降通路內配置多個轎廂，纜繩將多個轎廂成對地連 接，纜繩的驅動機構具有架設纜繩的多個纜繩驅動滑輪。但以往此類在先技術通常都是採用驅動滑輪驅動繩索，然後由繩索帶動轎廂運動 的方式進行的。此方式在解決繩索打滑或由於張力改變而產生的繩索振動等問題時遇到了 較大障礙。即使採用公開號為CN1760105A的日本專利「多轎廂電梯」所述的方式，所述問 題也難以得到根本性改觀，而且該專利所述的技術方案使井道兩端的設置過於複雜從而會 對電梯系統的穩定性造成影響，也必然因此增加了多轎廂電梯系統的製造成本。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於克服在先技術的上述缺陷，提供一種結構上更為簡 單，動力系統更直接有效，且能使轎廂運行更平穩的循環型多轎廂電梯系統。其技術方案是 這樣實現的。循環運行的多轎廂電梯，多個轎廂成對地配置在纜繩上，在建築物的電梯井道中 單向循環運行，所述井道由左右兩個部分構成，一邊為單向上行通道，一邊為單向下行通 道，所述井道左右兩側井壁上對稱設置有轎廂導軌，其特徵在於所述導軌上加裝有推動轎 廂運行的直線電機，導軌上至少有部分長度由裝有磁鐵的磁軌構成，作為該直線電機的定 子；連接導軌與轎廂並固定在轎廂上的一裝有線圈繞組的卡件作為直線電機的動子，該卡 件在直線電機電磁力的作用下沿導軌滑行並帶動轎廂沿導軌做直線運動；所述卡件兩側裝 有電刷，電刷在卡件相對導軌滑行時與導軌上對應的線性電極滑動接觸形成電連接；所述 井道上下兩端對稱地裝有架設和支撐纜繩的滑輪組，該滑輪組為纜繩提供了支撐點和固定 的轉動路徑。較佳的，所述安裝在轎廂導軌上推動轎廂運行的直線電機在上行通道中對轎廂施 以上行推力，在下行通道中對轎廂施以下行推力。較佳的，所述磁軌的長度不小於s/n，其中s為纜繩的長度，n為配置在纜繩上轎廂 的個數。較佳的，所述對稱設置在井道左右兩側井壁上的轎廂導軌，每一側上只裝有一條
3單軌。較佳的，所述滑輪組由兩個滑輪一前一後套接在一個轉軸上組成，兩個滑輪的間 距為轎廂側面寬度的三分之一至三分之二，該側面為轎廂與纜繩固定連接的一面。較佳的，所述滑輪組上前後設置的兩個滑輪上各架設有一條纜繩。較佳的，所述轎廂為上下對稱結構。較佳的，所述轎廂僅在轎身中部與纜繩形成固定連接。較佳的，所述轎廂在纜繩上的分布間距為xL，其中L是樓層的高度，x為大於1的 自然數。本發明的有益效果在於1、通過改變電梯轎廂的驅動方式，由在先技術的驅動輪摩擦驅動改為本發明的直 線電機直接推動，使轎廂在運行中動力系統更直接有效，而且更具可控性。2、由於對轎廂採用了直線電機驅動的方式，並且可以在上行通道和下行通道中同 時施加上行推力和下行推力，相比傳統的轎廂曳引機能產生更大的動力，可以更好地滿足 轎廂高速運行的動力需求。3、由於轎廂的上下對稱結構設計，使轎廂在井道頂端或底端反轉後，轎廂頂部和 底部可以自行實現功能轉換。


下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步詳細說明。圖1是本發明所述循環運行的多轎廂電梯一實施例的前視圖；圖2是表示上述實施例中轎廂運行到井道頂端和底端時的狀態示圖；圖3是本發明所述循環運行的多轎廂電梯橫向截面圖；圖4是導軌上線性電極與卡件上電刷滑動接觸的局部截面示圖；圖5是轎廂與纜繩固定連接並在導軌上運行的局部效果示意圖。圖中1、井道，11、上行通道，12、下行通道，101、左側井壁，102、右側井壁，2、轎廂， 21、卡件，210、電刷，100、井道出入口，200、轎廂出入口，31、頂部反轉區間，32、底部反轉區 間，4、導軌，41、線性電極，7、纜繩，71、緊固裝置，8、滑輪組，81、滑輪，82、轉軸。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的一個實施例進行說明。圖1表示了本發明所述循環運行的多轎廂電梯的整體構成，是其前視圖。形成有 由左右分置的上行通道11、下行通道12和位於井道1上下兩端的頂部反轉區間31、底部反 轉區間32構成的循環迴路。在循環迴路內6臺轎廂2均勻成對地配置在纜繩7上，在纜繩 7的牽引和卡件21帶動下轎廂2做順時針單向循環運動。所述井道1上下兩端反轉區間 31,32對稱地裝有架設和支撐纜繩7的滑輪組8，上下對稱的一對滑輪組8均由滑輪81和 轉軸82組成，為纜繩7提供了支撐點和固定的轉動路徑。本實施例中直線電機驅動卡件21 在上行通道11中對轎廂2施以向上的推力，在下行通道12中對轎廂2施以向下的推力。所 述直線電機由裝在導軌4上的定子和裝在轎廂2上帶動轎廂2運動的動子組成。定子部分 由裝在導軌4上有一定長度的磁軌構成，該長度一般不小於s/n，此處為s/n，其中s為纜繩
4的長度，n為配置在纜繩上轎廂2的個數。磁軌至少需要這一長度的目的在於，在多個轎廂 2循環運行的過程中在任一時刻至少會有一對轎廂受到直線電機向上和向下推力的作用， 從而保證了整個電梯系統循環運行中受力的連接性和平穩性。動子部分由一裝有線圈繞組 的卡件21構成，該卡件21在轎廂2上下運動的過程中始終卡在導軌4上，以保證轎廂2始 終沿導軌4運動。當卡件21滑入能產生直線推力的導軌4上的磁軌部分時，卡件21即作 為直線電機的次級與作為直線電機初級的磁軌部分相互產生電磁作用以形成直線電機的 直線推力。在不同需要的情況下，卡件21也可以作為直線電機初級的載體，而導軌4作為 直線電機次級的載體。本發明中所述直線電機可以有多種實現形式，至少包括同步、異步兩種直線電機， 或短初級長次級和長初級短次級兩種形式。不同種類或形式的直線電機皆可在本發明中實 現推進裝置的功能，而且通過直線電機在直線導軌上對負載產生直線推力已是所屬領域技 術人員公知的技術，且在很多領域已經得到了廣泛應用，如磁懸浮列車的推進裝置等，所以 此處不再對直線電機在本發明系統中的工作過程詳細說明。圖2示出了轎廂運動到井道頂部和底部反轉區間時的狀態示意圖。由於轎廂2在 纜繩7上是均勻成對配置的，所以當有一個轎廂2進入到頂部反轉區間31時，必然同時就 有對應的另一個轎廂2進入底部反轉區間32。轎廂2進入井道1上下兩端反轉區間後都要 經過傾斜、水平、再傾斜的反轉過程，在反轉過程中因為轎廂2本身是上下對稱結構設計， 所以就自然地實現了轎廂頂部和底部功能上的轉換，即當轎廂2從上行通道11進入下行通 道12或從下行通道12進入上行通道11時，轎廂2的在上行通道11中的頂部就變成了在 下行通道12中的底部，反之亦然。由圖2還可以看出，當轎廂2進入井道1上下兩端反轉區間時，作為直線電機動子 的卡件21就會脫離導軌4，當重新進入上行通道11或下行通道12時，卡件21又會重新卡 在導軌4上。圖3中用多轎廂電梯橫向截面圖表示了導軌4在井道1兩側井壁101、102上的設 置情況以及轎廂2與纜繩7的位置關係。由圖3可以看出本實施例中，設置在井道1兩側井壁101、102上的導軌4分別為 一單軌，所述卡件21在轎廂2上下運動的過程中卡在導軌4上。轉動裝置8由兩個滑輪81 一前一後套接在一個轉軸82上組成，兩個滑輪81的間距為轎廂側面寬度的三分之一至三 分之二，以三分之二為宜，該側面為轎廂2與纜繩7固定連接的一面。所述纜繩7並排設置 有兩條，兩條纜繩的間距等於兩個滑輪的間距。圖3還示出了在上行通道11和下行通道12中，在井道1的前側或者後側，分別設 有井道出入口 100和轎廂出入口 200，當轎廂2根據系統指令在某一樓層停止並平層後，井 道出入口 100和轎廂出入口 200上的電梯門和傳統電梯中的電梯門一樣會同時自動打開。圖4示出了導軌4兩側線性電極41與卡件21兩側電刷210滑動接觸的連接關係， 卡件21兩側各裝有一個電刷210，在卡件21相對導軌4滑行時與導軌4上對應的線性電極 41滑動接觸形成電連接，並由該線性電極41將電力通過電刷210傳遞給卡件21中的線圈 繞組和轎廂2內的用電設施。圖5用局部立體效果圖進一步直觀表示了轎廂2與纜繩7、導軌4及轉動裝置8在 電梯系統運行狀態下的位置及作用關係。
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如圖5所示，轎廂2通過一緊固裝置71固定連接在纜繩7上。且在本實施列中，轎 廂2僅在轎身中部與纜繩7形成固定連接。該緊固裝置71為一繩卡，一端卡在纜繩7上， 一端通過螺栓螺母固定在轎身中部。上述圖3、圖5所給出的實施例，對本發明並不起限定作用，在本發明中導軌4設置 成雙軌時，對轎廂2運行的穩定性可能會更好，即使這樣會增加該電梯系統的製造成本，因 此導軌4做成雙軌的設計也應該在本發明的技術構思範圍之內。由於本發明升降電梯系統電梯轎廂是循環運行的，而且一個通道中同時可以有多 臺轎廂同時運行，所以每個轎廂的容載上限比傳統電梯可以小很多，以上實施列中轎廂2 的容載上限定為4-6人，以5人為宜。本發明升降電梯系統一個主要特點是，當一個轎廂2達到某一預定樓層，並在減 速後與該樓層進行平層時，所有其它轎廂這時也會一起減速運行，並與就近的樓層進行平 層。鑑於這一特點，所述轎廂2必須是均勻等距地分布在纜繩7上。而且為了確保每一個轎 廂都能夠同時準確平層，所述轎廂2在纜繩7上的分布間距應為xL，其中L是樓層的高度， x為大於1的自然數，如當樓層高度為3米時，該分布間距即一個轎廂到相鄰轎廂同一位置 的距離，就該是3米、6米、9米或12米以此類推。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此。 任何將直線電機用於循環型多轎廂電梯系統轎廂推進裝置的設計均應屬於本發明所闡明 的技術構思的保護範圍，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根 據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之 內。
權利要求
循環運行的多轎廂電梯，多個轎廂成對地配置在纜繩上，在建築物的電梯井道中單向循環運行，所述井道由左右兩個部分構成，一邊為單向上行通道，一邊為單向下行通道，所述井道左右兩側井壁上對稱設置有轎廂導軌，其特徵在於所述導軌上加裝有推動轎廂運行的直線電機，導軌上至少有部分長度由裝有磁鐵的磁軌構成，作為該直線電機的定子；連接導軌與轎廂並固定在轎廂上的一裝有線圈繞組的卡件作為直線電機的動子，該卡件在直線電機電磁力的作用下沿導軌滑行並帶動轎廂沿導軌做直線運動；所述卡件兩側裝有電刷在卡件相對導軌滑行時與導軌上對應的線性電極滑動接觸形成電連接；所述井道上下兩端對稱地裝有架設和支撐纜繩的滑輪組，該滑輪組為纜繩提供了支撐點和固定的轉動路徑。
2.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述安裝在轎廂 導軌上推動轎廂運行的直線電機在上行通道中對轎廂施以上行推力，在下行通道中對轎廂 施以下行推力。
3.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述磁軌的長度 不小於s/n，其中s為纜繩的長度，n為配置在纜繩上轎廂的個數。
4.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述對稱設置在 井道左右兩側井壁上的轎廂導軌，每一側上只裝有一條單軌。
5.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述滑輪組由兩 個滑輪一前一後套接在一個轉軸上組成，兩個滑輪的間距為轎廂側面寬度的三分之一至三 分之二，該側面為轎廂與纜繩固定連接的一面。
6.根據權利要求1或5所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述滑輪組 上前後設置的兩個滑輪上各架設有一條纜繩。
7.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述轎廂為上下 對稱結構。
8.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述轎廂僅在轎 身中部與纜繩形成固定連接。
9.根據權利要求1所述的循環運行的多轎廂電梯系統，其特徵在於所述轎廂在纜繩 上的分布間距為xL，其中L是樓層的高度，x為大於1的自然數。
全文摘要
本發明公開了一種循環運行的多轎廂電梯，多個轎廂成對地配置在纜繩上，在建築物的電梯井道中單向循環運行，所述井道左右兩側井壁上對稱設置有轎廂導軌，所述導軌上加載有推動轎廂運行的直線電機，導軌上至少有部分長度是由裝有磁鐵的磁軌構成作為直線電機的定子；連接導軌與轎廂並固定在轎廂上一裝有線圈繞組的卡件作為直線電機的動子，該卡件在直線電機電磁力的作用下沿導軌滑行並帶動轎廂沿導軌做直線運動；所述井道上下兩端對稱地裝有架設和支撐纜繩的滑輪組，該滑輪組為纜繩提供了支撐點和固定的轉動路徑。相比在先技術本發明提供了一種結構上更為簡單，動力系統更直接有效，且能使轎廂運行更平穩的循環型多轎廂電梯系統。
文檔編號B66B9/10GK101979301SQ201010528898
公開日2011年2月23日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年5月11日
發明者張應剛 申請人:張應剛