節能電梯的製作方法

2023-07-22 21:27:31 2

專利名稱：節能電梯的製作方法
技術領域：
本發明涉及電梯技術，特別是一種節能電梯。
背景技術：
現有垂直升降電梯，絕大多數由電動機、減速器(齒輪箱)、卷揚機、升降箱、樓層 門關、控制系統(由控制櫃、樓層控制按鍵盒及導電線排等組成)組成。升降箱用卷揚機的 鋼絲繩吊掛在卷揚機下面，卷揚機的主軸與減速器的功率輸出軸聯接，電動機的轉子軸與 減速器的功率輸入軸聯接，電動機、減速器(齒輪箱)、卷揚機、控制櫃都設置在電梯井的頂 部(建築的頂部)；市電接入控制櫃，控制櫃向電動機供電，升降箱用導電線排連接，升降箱 裡的按鍵盒、升降箱的門關驅動電機、照明燈、換氣扇、均用導電線排與控制櫃電氣性連接， 導電線排還連接升降箱裡的應急電話到總機；導電線排能隨升降箱上下打彎運動；建築樓 層電梯門口邊的按鍵、樓層電梯門關驅動電機通過固定導線與控制櫃連接。現有垂直升降電梯，都要控制櫃給電動機供電，並通過減速器減速後驅動卷揚機 用鋼絲繩帶動升降箱上升或下降，升降箱上升需要電能理所當然，升降箱上升後已將絕大 部分上升時的電能轉換勢能，升降箱下降時還要用電驅動電機控制之，真是要用心白白浪 費電能，但這是現有的垂直升降電梯的結構和工作原理造成，無奈！再者，減速器通過伴有 嚴重摩擦的齒輪或蝸輪蝸杆傳動實現減速，也耗費掉不少電能。現實，急需要改革現有垂直升降電梯。

發明內容
本發明設計一種電梯，克服現有垂直升降電梯的上述缺陷，無減速器(齒輪箱)、 卷揚機，能利用電梯下行時發電。本發明通過下述技術方案實現。如圖1至圖4示。在電梯井1的前後(從圖1看為前後，若從圖2至圖3看為上 下)壁分別固定垂直V形導軌5和V形導軌31 ；在電梯井1的後壁垂直固定U形線組7和 U形線組6，U形線組7和U形線組6分置於V形導軌5的左右兩側，在電梯井1的前壁垂直 固定U形線組30和U形線組32，U形線組30和U形線組32分置於V形導軌31的左右兩 側；分別在電梯井1的左右壁垂直鑲嵌摩擦板觀和摩擦板四；在電梯井1的前後壁對應樓 層電梯門高度處設置四個電磁託4，電磁託4分置在電梯井1的各角近處；如圖4示，電磁 託4的結構是在靜鐵芯4-1小外圓外套線圈4-2，動鐵芯4-5的小頭有一水平臺面，把動 鐵芯4-5放入導磁套筒4-4，動鐵芯4-5的小外圓與導磁套筒4-4的小中孔配成滑動配合， 在動鐵芯4-5的窩中放入彈簧4-3，然後將導磁套筒4-4套在線圈4-2外並與靜鐵芯4_1大 頭聯接；磁敏位置傳感器3固定在電磁託4的導磁套筒4-4的端面，並使磁敏位置傳感器3 的感應端面在鉛錘面；在電梯井1左壁面或右壁面對應樓層處設置電梯樓層電動門關及其 行程開關(圖中未畫)；在電梯井1的底部放置軟質緩衝材料2，電梯井1周圍是建築基體 10。
電梯箱11的底部設置稱重傳感器8 (像一個電子秤)；在電梯箱11對應導軌5和 導軌31的箱面設置V形環槽導輪13，V形環槽導輪13的軸用軸承(圖中未畫)安裝於支 板12和支板14，支板12和支板14固定在電梯箱11 ；在電梯箱11的前後側面(從圖1看 為後側面，若從圖2至圖4看為上下面)分別設置兩個V形環槽導輪13，使V形環槽導輪 13能卡在V形導軌5和V形導軌31通順滾動；在電梯箱11的前後側面上與磁敏位置傳感 器3的端面所對應的鉛錘方向底部設置磁體9 ；在電梯箱11的下部左右兩邊對應摩擦板觀 和摩擦板四分別設置電磁製動器36和電磁製動器40，電磁製動器36和電磁製動器40的 頭部有摩擦片，電磁製動器36和電磁製動器40的結構和動作原理同電磁託4 ；在電梯箱11 側面對應U形線組6、U形線組7 JJ形線組30和U形線組32處分別固定導磁條35、導磁條 33、導磁條37、導磁條39，磁體34的左右端面分別與導磁條33的右端面、導磁條35的左 端面相貼，並且固定在電梯箱11的後側面(從圖1看為後側面，若從圖2至圖4看為上下 面)，磁體38的左右端面分別與導磁條37的右端面、導磁條39的左端面相貼，並且固定在 電梯箱11的前側面，使導磁條35、導磁條33、導磁條37、導磁條39分別不接觸地放入U形 線組6、U形線組7、U形線組30和U形線組32 ；在電梯箱11的左壁面或右壁面設置電梯箱 電動門關及其行程開關(圖中未畫)。所述節能電梯的控制系統的構成設置具有變壓、整流、蓄電、逆變功能的不間斷 供電電源22 (俗稱UPS電源)，不間斷供電電源22的端子21接市電；設置驅動器M、控制 機18 (為控制計算機或可編程控制器)，驅動器M用導線23從不間斷供電電源22接電， 導線20將驅動器M裡的整流充電器與不間斷供電電源22的蓄電池連接；控制機18用導 線19也從不間斷供電電源22接電；U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32、磁敏 位置傳感器3、電磁託4、樓層電梯門口按鍵盒、電梯樓層電動門關及其行程開關均分別用 絕緣保護層的導線與端子盒15連接，將這些導線製成線排27 ；電梯箱11裡的樓層控制按 鍵盒、稱重傳感器8、電梯箱電動門關及其行程開關、換氣扇、照明燈、應急電話、電磁製動器 36、電磁製動器40分別用帶絕緣保護層的導線與端子盒15連接(其中電梯箱11裡的樓層 控制按鍵盒、電梯箱電動門關及其行程開關、換氣扇、照明燈、應急電話均在圖中未畫)，將 這些導線製成抗拉柔軟的線排27』 ；U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32、電磁 託4、電磁製動器36、電磁製動器40、電梯箱電動門關、換氣扇、照明燈的接電由從端子盒15 用導線排25與驅動器M連接實現；磁敏位置傳感器3、樓層電梯門口按鍵盒、行程開關、稱 重傳感器8、電梯箱11裡的樓層控制按鍵盒從端子盒15用導線排16接入控制機18 ；控制 機18用導線排17與驅動器M連接，以傳達控制信號控制驅動器M工作；電話線沈接總 機。所述節能電梯的工作原理如下述。如圖3示。磁體34的磁力在導磁條35、導磁條33的周圍空間產生一種極性磁場， 磁體38在導磁條37、導磁條39的周圍空間產生另一種極性磁場，若控制機18控制驅動器 24有規律給U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32分別通不同方向的電流，根據 電磁學知，U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32必然受到力的作用，且受力方向 相同。但由於U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32固定在電梯井1，由作用力 和反作用力定律和運動的相對原理知，導磁條35、導磁條33、導磁條37、導磁條39必然受到 電磁力的推力作用，當此推力大於電梯箱11及其附件(電梯箱11裡的樓層控制按鍵盒、稱
5重傳感器8、電梯箱電動門關及其行程開關、換氣扇、照明燈、應急電話、電磁製動器36、電 磁製動器40等)重量、電梯箱11的載荷重量(由稱重傳感器8測量並傳給控制機18)之 和時整個電梯箱11將上升運動。控制機18根據電梯箱11及其附件重量、電梯箱11的載 荷重量之和，經計算後控制驅動器M給U形線組通適量的電流，控制產生所述電磁推力，從 而使電梯箱11平穩上行。電梯箱11載荷超重時，稱重傳感器8會發出報警音響，並把報警 信號傳給控制機18，控制機18控制驅動器M使電梯箱11靜止不動。電梯箱11下行時，根據電梯箱11及其附件重量、電梯箱11的載荷重量之和，控制 機18經計算後控制驅動器M使U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32的部分 線匝懸空(什麼都不接)，部分接驅動器M裡的整流充電器；或者使U形線組6、U形線組 7、U形線組30、U形線組32均接驅動器M裡的整流充電器，U形線組的線匝切割所述磁場 的磁力線發電。懸空的線匝只產生感應電勢而無電流，不阻礙電梯箱11的下行；而接驅動 器M裡的整流充電器的線匝既產生感應電勢又產生電流，所以會阻礙電梯箱11的下行產 生制動力，並通過導線20把產生的電能反饋給不間斷供電電源22的蓄電池。所以所述電 梯箱11下行能利用勢能發電。導軌5、導軌31、導輪13能抵抗擾動，約束電梯箱11沿鉛錘方向上行、下行。在通 常情況下，導輪13對導軌5、導軌31的壓力很小，因而產生的摩擦、振動、噪音都微小。所述電梯運行時，若控制機18控制驅動器M給電磁託4、電磁製動器36、電磁製 動器40的線圈常通電；所述電梯停止時，使這些線圈斷電。如圖4示，電磁託4的線圈4-2 獲電時產生磁力使靜鐵芯4-1磁化，吸引動鐵芯4-5使其大端面與靜鐵芯4-1的小端面相 抵，同時彈簧4-3受壓，這樣電磁託4就讓開了電梯箱11運動通路；當線圈4-2失電時，靜 鐵芯4-1磁性消失，動鐵芯4-5在彈簧4-3恢復力作用下彈出擋住電梯箱11運動通路。電 梯箱11運動到樓層電梯門口時，磁敏位置傳感器3感應到電梯箱11上的磁體9的磁力後 發信號給控制機18，當控制機18既收到此信號又收到樓層電梯門口按鍵盒或電梯箱11裡 的樓層控制按鍵盒之一呼叫信號(有人或物上下按樓層號)時，控制機18控制驅動器M 使各U形線組、電磁製動器36、電磁製動器40、電磁託4斷電，或者使U形線組中的電流減 小到對電梯箱11產生的電磁推力小於或等於電梯箱11及附件和載荷的重量，且使電磁製 動器36、電磁製動器40、電磁託4斷電，這時電磁託4的動鐵芯4-5的水平臺面託住電梯箱 11的底部，電梯停站，控制機18控制驅動器對使電梯箱電動門關和電梯樓層電動門關通電 打開，到位後，行程開關傳信號到控制機18，控制機18控制驅動器M使電梯箱11的電動門 關和電梯樓層電動門關斷電而停止，人或物進出。電磁製動器36、電磁製動器40的結構和 動作原理同電磁託4的，電磁製動器36、電磁製動器40失電後其動鐵芯水平伸出時，它們頭 部的摩擦片分別抵住摩擦板觀和摩擦板29 (如圖3示)。電梯停站，人或物進出後，電梯 箱11裡的人按樓層控制按鍵盒上的樓層號鍵和上行鍵或下行鍵傳指令給控制機18，控制 機18根據這兩個指令控制驅動器M先使電梯箱電動門關和電梯樓層電動門關通電關閉， 到位後，行程開關傳信號到控制機18，控制機18控制驅動器M使電梯箱11的電動門關和 電梯樓層電動門關斷電而停止，再使U形線組通電或加大電流，同時使電磁製動器36、電磁 制動器40、電磁託4通電讓路，電梯箱11上行或下行。不管電梯箱11是停止還是正在升 降，只要有人(無論是電梯箱11裡的人還是樓層等電梯的人)操作所述按鍵盒，控制機18 都按前述控制所述電梯運行。當電梯箱11停在任意樓層且無人按鍵發指令時，控制機18控制驅動器M切斷除電話、不間斷供電電源22和控制機18以外所有電器的供電。當所述電梯運行時，若突然發生事故或意外停電，電梯箱11會下落，U形線組會感 應電流而對電梯箱11產生制動力，同時電磁製動器36動鐵芯頭上的摩擦片、電磁製動器40 動鐵芯頭上的摩擦片分別抵住摩擦板觀摩擦板四而產生很大的摩擦力，也對電梯箱11強 烈制動，因而能使電梯箱11下落減速倒很慢，然後遇到失電的電磁託4將被託住。所以，所 述電梯十分安全可靠。本發明有益的效果1、結構簡單、易製造安裝，所以成本低、維護工作量小且維護簡便；2、因為電梯箱11下行時利用勢能發電，加之無齒輪箱和卷揚機上作時的摩擦能 耗，所以本發明比現有的垂直電梯估計節電50 %以上。3、由於不存在齒輪、卷揚機磨損，僅有導輪和導軌之輕微摩擦，因而壽命長。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖；圖3為圖1的B-B剖面圖；圖4為圖1的C-C剖面圖。
具體實施例方式實施例一如圖1至圖4示。在電梯井1的前後(從圖1看為前後，若從圖2至 圖3看為上下)壁分別固定垂直V形導軌5和V形導軌31 ；在電梯井1的後壁垂直固定U 形線組7和U形線組6，U形線組7和U形線組6分置於V形導軌5的左右兩側，在電梯井 1的前壁垂直固定U形線組30和U形線組32，U形線組30和U形線組32分置於V形導軌 31的左右兩側；分別在電梯井1的左右壁垂直鑲嵌摩擦板觀和摩擦板四；在電梯井1的前 後壁對應樓層電梯門高度處設置四個電磁託4，電磁託4分置在電梯井1的各角近處；如圖 4示，電磁託4的結構是在靜鐵芯4-1小外圓外套線圈4-2，動鐵芯4-5的小頭有一水平臺 面，把動鐵芯4-5放入導磁套筒4-4，動鐵芯4-5的小外圓與導磁套筒4-4的小中孔配成滑 動配合，在動鐵芯4-5的窩中放入彈簧4-3，然後將導磁套筒4-4套在線圈4-2外並與靜鐵 芯4-1大頭聯接；磁敏位置傳感器3固定在電磁託4的導磁套筒4-4的端面，並使磁敏位置 傳感器3的感應端面在鉛錘面；在電梯井1左壁面或右壁面對應樓層處設置電梯樓層電動 門關及其行程開關(圖中未畫)；在電梯井1的底部放置軟質緩衝材料2，電梯井1周圍是 建築基體10。電梯箱11的底部設置稱重傳感器8 (像一個電子秤)；在電梯箱11對應導軌5和 導軌31的箱面設置V形環槽導輪13，V形環槽導輪13的軸用軸承(圖中未畫)安裝於支 板12和支板14，支板12和支板14固定在電梯箱11，在電梯箱11的前後側面(從圖1看 為後側面，若從圖2至圖4看為上下面)分別設置兩個V形環槽導輪13，使V形環槽導輪 13能卡在V形導軌5和V形導軌31通順滾動；在電梯箱11的前後側面上與磁敏位置傳感 器3的端面所對應的鉛錘方向底部設置磁體9 ；在電梯箱11的下部左右兩邊對應摩擦板觀 和摩擦板四分別設置電磁製動器36和電磁製動器40，電磁製動器36和電磁製動器40的頭部有摩擦片，電磁製動器36和電磁製動器40的結構和動作原理同電磁託4 ；在電梯箱11 側面對應U形線組6、U形線組7 JJ形線組30和U形線組32處分別固定導磁條35、導磁條 33、導磁條37、導磁條39，磁體34的左右端面分別與導磁條33的右端面、導磁條35的左 端面相貼，並且固定在電梯箱11的後側面(從圖1看為後側面，若從圖2至圖4看為上下 面)，磁體38的左右端面分別與導磁條37的右端面、導磁條39的左端面相貼，並且固定在 電梯箱11的前側面，使導磁條35、導磁條33、導磁條37、導磁條39分別不接觸地放入U形 線組6、U形線組7、U形線組30和U形線組32 ；在電梯箱11的左壁面或右壁面設置電梯箱 電動門關及其行程開關(圖中未畫)。 所述節能電梯的控制系統的構成設置具有變壓、整流、蓄電、逆變功能的不間斷 供電電源22(俗稱UPS電源)，不間斷供電電源22的端子21接市電；設置驅動器M、控制 機18 (為控制計算機或可編程控制器)，驅動器M用導線23從不間斷供電電源22接電， 導線20將驅動器M裡的整流充電器與不間斷供電電源22的蓄電池連接；控制機18用導 線19也從不間斷供電電源22接電；U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32、磁敏 位置傳感器3、電磁託4、樓層電梯門口按鍵盒、電梯樓層電動門關及其行程開關均分別用 絕緣保護層的導線與端子盒15連接，將這些導線製成線排27，電梯箱11裡的樓層控制按 鍵盒、稱重傳感器8、電梯箱電動門關及其行程開關、換氣扇、照明燈、應急電話、電磁製動器 36、電磁製動器40分別用帶絕緣保護層的導線與端子盒15連接(其中電梯箱11裡的樓層 控制按鍵盒、電梯箱電動門關及其行程開關、換氣扇、照明燈、應急電話均在圖中未畫)，將 這些導線製成抗拉柔軟的線排27』 ；U形線組6、U形線組7、U形線組30、U形線組32、電磁 託4、電磁製動器36、電磁製動器40、電梯箱電動門關、換氣扇、照明燈的接電由從端子盒15 用導線排25與驅動器M連接實現；磁敏位置傳感器3、樓層電梯門口按鍵盒、行程開關、稱 重傳感器8、電梯箱11裡的樓層控制按鍵盒從端子盒15用導線排16接入控制機18 ；控制 機18用導線排17與驅動器M連接，以傳達控制信號控制驅動器M工作；電話線沈接總 機。
權利要求
1.節能電梯，其特徵是在電梯井(1)的前後壁分別固定垂直前V形導軌(31)和後V 形導軌(5)；在電梯井(1)的後壁垂直固定一號U形線組(7)和二號U形線組(6)，一號U 形線組(7)和二號U形線組(6)分置於後V形導軌(5)的左右兩側，在電梯井(1)的前壁垂 直固定三號U形線組(30)和四號U形線組(32)，三號U形線組(30)和四號U形線組(32) 分置於前V形導軌(31)的左右兩側；分別在電梯井(1)的左右壁垂直鑲嵌左摩擦板08) 和右摩擦板09)；在電梯井⑴的前後壁對應樓層電梯門高度處設置四個電磁託⑷，電磁 託(4)分置在電梯井(1)的各角近處；電磁託的結構是在靜鐵芯小外圓外套 線圈0-2)，動鐵芯(4-5)的小頭有一水平臺面，把動鐵芯(4-5)放入導磁套筒G-4)，動鐵 芯G-5)的小外圓與導磁套筒G-4)的小中孔配成滑動配合，在動鐵芯G-5)的窩中放入 彈簧G-3)，然後將導磁套筒(4-4)套在線圈(4-2)外並與靜鐵芯大頭聯接；磁敏位 置傳感器(3)固定在電磁託的導磁套筒G-4)的端面，並使磁敏位置傳感器(3)的感 應端面在鉛錘面；在電梯井(1)左壁面或右壁面對應樓層處設置電梯樓層電動門關及其行 程開關；在電梯井(1)的底部放置軟質緩衝材料( ，電梯井1周圍是建築基體(10)；電梯箱(11)的底部設置稱重傳感器(8)；在電梯箱(11)對應前V形導軌(31)和後V 形導軌(5)的箱面設置V形環槽導輪(13)，V形環槽導輪(13)的軸用軸承安裝於左支板 (12)和右支板(14)，左支板(12)和右支板(14)固定在電梯箱(11)；在電梯箱(11)的前後 側面分別設置兩個V形環槽導輪(13)，使V形環槽導輪(1 能卡在前V形導軌(31)和後 V形導軌( 上通順滾動；在電梯箱(11)的前後側面上與磁敏位置傳感器(3)的端面所對 應的鉛錘方向底部設置磁體(9)；在電梯箱(11)的下部左右兩邊對應左摩擦板08)和右 摩擦板09)分別設置左電磁製動器(36)和右電磁製動器(40)，左電磁製動器(36)和右電 磁製動器GO)的頭部有摩擦片，左電磁製動器(36)和右電磁製動器00)的結構和動作原 理同電磁託⑷；在電梯箱(11)側面對應一號U形線組(7)、二號U形線組(6)、三號U形 線組(30)、四號U形線組(32)處分別固定一號導磁條(33)、二號導磁條(35)、三號導磁條 (37)、四號導磁條(39)，後磁體(34)的左右端面分別與一號導磁條(33)的右端面、二號導 磁條(3 的左端面相貼，並且固定在電梯箱(11)的後側面，前磁體(38)的左右端面分別 與三號導磁條(37)的右端面、四號導磁條(39)的左端面相貼，並且固定在電梯箱(11)的 前側面，使二號導磁條(35)、一號導磁條(33)、三號導磁條(37)、四號導磁條(39)分別不接 觸地放入二號U形線組(6)、一號U形線組(7)、三號U形線組(30)、四號U形線組(32)；在 電梯箱(11)的左壁面或右壁面設置電梯箱電動門關及其行程開關；所述節能電梯的控制系統的構成設置具有變壓、整流、蓄電、逆變功能的不間斷供電 電源(22)，不間斷供電電源02)的端子接市電；設置驅動器(M)、控制機(18)，驅動 器04)用一號導線03)從不間斷供電電源(22)接電，二號導線OO)將驅動器04)裡的 整流充電器與不間斷供電電源02)的蓄電池連接；控制機(18)用三號導線(19)也從不 間斷供電電源02)接電；二號U形線組(6)、一號U形線組(7)、三號U形線組(30)、四號 U形線組(32)、磁敏位置傳感器(3)、電磁託G)、樓層電梯門口按鍵盒、電梯樓層電動門關 及其行程開關均分別用絕緣保護層的導線與端子盒(15)連接，將這些導線製成一號線排 (27)；電梯箱(11)裡的樓層控制按鍵盒、稱重傳感器(8)、電梯箱電動門關及其行程開關、 換氣扇、照明燈、應急電話、電磁製動器(36)、電磁製動器00)分別用帶絕緣保護層的導線 與端子盒(15)連接，將這些導線製成抗拉柔軟的二號線排07』)；二號U形線組(6)、一號U形線組(7)、三號U形線組(30)、四號U形線組(32)、電磁託G)、一號電磁製動器(36)、 二號電磁製動器(40)、電梯箱電動門關、換氣扇、照明燈的接電由從端子盒(15)三號用導 線排05)與驅動器04)連接實現；磁敏位置傳感器(3)、樓層電梯門口按鍵盒、行程開關、 稱重傳感器(8)、電梯箱(11)裡的樓層控制按鍵盒從端子盒(1 用四號導線排(16)接入 控制機(18)；控制機(18)用五號導線排(17)與驅動器04)連接；電話線06)接總機。
全文摘要
節能電梯，主要由電梯井、電梯箱、控制系統構成。電梯井井壁上設置V形導輪軌道、U形線組、電磁託、設置電梯樓層電動門關及按鍵盒；電梯箱上主要設置電動門關及按鍵盒、沿V形導輪軌道滾動的V形導輪、磁體及放入U形線組中的導磁條、稱重傳感器；控制系統由不間斷電源、控制機、驅動器組成。U形線組和導磁條組成了直線電動機。控制機控制驅動器按人操作按鍵盒傳來的指令、稱重傳感器的信號給U形線組、電動門關、電磁託通電或斷電，使電梯運行。電磁託的作用是託住靜止時的電梯箱。節能電梯結構簡單，成本低，維護簡便；因為電梯箱11下行時利用勢能發電，加之無齒輪箱和卷揚機工作時的摩擦能耗，所以比現有的垂直電梯節電約50％以上。
文檔編號B66B11/04GK102092621SQ20091025063
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者劉新廣 申請人:劉新廣