CN106494974A - 一种自曳引力驱动电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自曳引力驱动电梯，所述井道内固定有曳引主机，主机轮为主机复绕轮，另一侧设有导向复绕轮，钢丝绳通过主机复绕轮于导向复绕轮之间采用多圈围绕，使同步主机的主机复绕轮包角增加、从而增加摩擦力达到提升轿厢的目的。曳引钢丝绳一侧绕过轿厢上返绳轮固定在井道的顶层或机房。另一侧通过导向复绕轮连接底坑涨力轮、再绕回轿厢下返绳轮、绳头固定于底坑。由于采用钢丝绳在轿厢上下补偿绕法，从而取消对重及对重相关部件。

Description

一种自曳引力驱动电梯
技术领域
本发明涉及电梯领域，特别涉及一种自曳引力驱动电梯。
背景技术
在电梯行业中，绝大多数电梯的驱动方式为曳引式电梯，曳引式电梯主要结构是轿厢、对重、钢丝绳及驱动曳引机。力学原理是曳引主机的主机轮与钢丝绳的摩擦，产生摩擦力提升电梯。曳引力的两个关键因素是钢丝绳两侧的拉力比及钢丝绳在主机复绕轮上的包角。
主要存在的问题点：
1、井道空间利用率低：曳引式电梯主要部件对重(平衡重)，对重包括对重块、对重框、对重导轨、及导轨支架。对重部件占用整个井道的约20％的空间。
2、电梯的安装难度高，电梯的舒适感主要是安装轿厢导轨和对重导轨的精度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自曳引力驱动电梯，通过增加包角的方法，使摩擦系数增大。从而取消对重及对重相关部件的电梯。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道内的轿厢，所述井道内固定有同步驱动主机和涨力轮，同步驱动主机采用复绕轮，另一侧设有导向复绕轮，钢丝绳通过主机复绕轮于导向复绕轮之间采用多圈围绕，曳引钢丝绳一侧绕过轿厢返绳轮固定在井道的顶层或机房，另一侧通过导向复绕轮连接地坑涨力轮、再绕回轿厢下返绳轮、绳头固定于底坑，采用钢丝绳在轿厢上下补偿绕法。
优选的，所述曳引主机和导向复绕轮固定在井道顶层，井道顶层的两侧设有导向轮，所述涨力轮在井道底坑，所述轿厢上返绳轮在轿厢上端，所述轿厢下返绳轮在轿厢下部，绳头组合设置在井道中部。
优选的，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道底部，涨力轮固定在井道底部，绳头组合固定在井道顶部，钢丝绳的两端固定在涨力轮和绳头组合上。
优选的，所述井道顶部设有机房，同步驱动主机和复绕轮固定在机房内。
优选的，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道顶部，所述上返绳轮和下返绳轮设置在轿厢顶部。
优选的，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道底部，所述上返绳轮和下返绳轮设置在轿厢底部，涨力轮固定在井道底部，绳头组合固定在井道顶部，钢丝绳的两端固定在涨力轮和绳头组合上。
优选的，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道顶部，井道上方两侧设有导向轮，所述涨力轮固定在井道底部的两侧，所述轿厢的两侧设有两组绳头组合。
优选的，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道顶部，井道顶部设有导向轮，所述涨力轮设置在井道底部，钢丝绳两端在轿厢侧相连。
优选的，所述涨力轮包括上支架、下支架和轮子，其中上支架和下支架之间设有伸缩杆，伸缩杆上套有弹簧，弹簧两端顶住上支架和下支架，轮子安装在下支架上。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的自曳引力驱动电梯，钢丝绳在曳引复绕轮与导向复绕轮的多圈围绕，增加包角。
结构简化取消对重的设计，由固定在井道底坑的涨力轮代替，并一同取消对重相关的部件如对重导轨，导轨支架，对重缓冲器等。
运行钢丝绳的特殊上下互补绕法，轿厢上行时，轿厢上侧的钢丝绳通过主机复绕轮往上卷入。再通过导向复绕轮、涨力轮把钢丝绳往下导入，使钢丝绳在轿厢形成上下互补绕法。
提升井道空间利用率，由于取消对重及对重相关部件、节约空间约20％。
电梯的安装难度降低，电梯的舒适感主要是安装轿厢导轨和对重导轨的精度要求，因取消对重导轨，安装导轨的难度降低。
附图说明
图1是本发明自曳引力驱动电梯实施例1的结构示意图；
图2是本发明自曳引力驱动电梯实施例2的结构示意图；
图3是本发明自曳引力驱动电梯实施例3的结构示意图；
图4是本发明自曳引力驱动电梯实施例4的结构示意图；
图5是本发明自曳引力驱动电梯实施例5的结构示意图；
图6是本发明自曳引力驱动电梯实施例6的结构示意图；
图7是本发明自曳引力驱动电梯实施例7的结构示意图；
图8是本发明自曳引力驱动电梯实施例8的结构示意图；
图9是本发明自曳引力驱动电梯实施例9的结构示意图；
图10是本发明复绕轮多圈围绕的结构示意图；
图11是本发明涨力轮的采用弹簧力结构示意图；
图12是本发明涨力轮的采用配重力的结构示意图；
图13是本发明自曳引力驱动电梯实施例10的结构示意图。
其中，1--主机复绕轮、2—导向复绕轮、3--钢丝绳、4--上返绳轮、5--下返绳轮、6--井道、7--轿厢、8--绳头组合、9--导向轮、10--涨力轮、11--上支架、12--下支架、13--轮子、14--伸缩杆、15--弹簧、16--轮子。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
结合图1、图10和图11，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在曳引主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，钢丝绳通过主机复绕轮1于导向复绕轮之间采用多圈围绕，曳引钢丝绳一侧绕过轿厢返绳轮固定在井道的顶层或机房，另一侧通过导向复绕轮连接地坑涨力轮、再绕回轿厢下返绳轮、绳头固定于底坑，采用钢丝绳在轿厢上下补偿绕法，从而取消对重及对重相关部件。
结构简化，取消对重的设计，从而增加涨力轮10固定在井道底坑，涨力轮10的形式可以用弹簧或配重；钢丝绳3的特殊上下互补绕法；同步主机在顶层的布置；提升轿厢7钢丝绳3；钢丝绳2：1绕法，及涨力轮10布置井道6侧置；上返绳轮4在轿顶、下返绳轮5在轿底的方式。
本发明结构的自曳引力驱动电梯，钢丝绳在曳引复绕轮与导向复绕轮的多圈围绕，增加包角，提升轿厢。
结构简化取消对重的设计，由固定在井道底坑的涨力轮代替，并一同取消对重相关的部件如对重导轨，导轨支架，对重缓冲器等。
运行钢丝绳的特殊上下互补绕法，轿厢上行时，轿厢上侧的钢丝绳通过主机复绕轮往上卷入。再通过导向复绕轮、涨力轮把钢丝绳往下导入，使钢丝绳在轿厢形成上下互补绕法。
提升井道空间利用率，由于取消对重及对重相关部件、节约空间约20％。
电梯的安装难度降低，电梯的舒适感主要是安装轿厢导轨和对重导轨的精度要求，因取消对重导轨，安装导轨的难度降低。
结合图2、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6顶部，井道6顶层的两侧设有导向轮9，绳头组合8设置在井道中部，所述涨力轮10固定在井道6底部的两侧，钢丝绳3穿过上返绳轮4、导向轮9、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式。
钢丝绳3两头闭合设计：轿厢7的钢丝绳3，上下补偿绕法中两端的绳头两种形式的绕法，第一种是如图1，绳头一端放置顶层，另一端放置底坑。第二种绕法如图2，绳头两端相接在一个位置，形成反向拉力达到平衡状态。
结合图3、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6底部，涨力轮10固定在井道6底部，绳头组合8固定在井道6顶部，钢丝绳3的两端固定在涨力轮10和绳头组合8上，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式。
主机布置底坑的方式：安装在无机房电梯，并电梯井道6的顶层高度较低，底坑较深的情况。
结合图4、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，所述井道6顶部设有机房，同步驱动主机和导向复绕轮2固定在机房内，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式。
主机布置是机房的方式：有机房电梯，把主机布置在机房内，方便后期的维护。
结合图5、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6顶部，所述上返绳轮4和下返绳轮5设置在轿厢7顶部，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式。
上、下返绳轮5在轿顶的设计：把下返绳轮5由轿底移置到轿顶，节约底坑空间，用于井道6底坑尺寸较小电梯。
结合图6、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6底部，所述上返绳轮4和下返绳轮5设置在轿厢7底部，涨力轮10固定在井道6底部，绳头组合8固定在井道6顶部，钢丝绳3的两端固定在涨力轮10和绳头组合8上，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式。
上、下返绳轮5在轿底的设计：把上返绳轮4由轿底移置到轿底，节约顶层空间，用于井道6顶层尺寸较小电梯。
结合图7、图10和图12，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6顶部，井道6上方两侧设有导向轮9，所述涨力轮10固定在井道6底部的两侧，所述轿厢7的两侧设有两组绳头组合8。
提升轿厢7钢丝绳3；钢丝绳1：1绕法：绕法简单，钢丝绳3的拉力较大，轿厢7速度最快，主机提升力矩大。图二为钢丝绳2：1绕法，布置最为常见的绕法，拉力除2，轿厢7速度除2，主机提升力除2。
结合图8、图9、图10和图11，一种自曳引力驱动电梯，包括设置在井道6内的轿厢7，所述井道6内固定有同步驱动主机和涨力轮10，同步驱动主机的驱动轴上设有主机复绕轮1，井道6内在同步驱动主机的另一侧设有导向复绕轮2，轿厢7的顶部设有上返绳轮4，轿厢7的底部设有下返绳轮5；还包括钢丝绳3，该钢丝绳3的两端通过绳头组合8固定在井道6的上方和下方，钢丝绳3穿过上返绳轮4、主机复绕轮1、导向复绕轮2、涨力轮10和下返绳轮5的绕线方式，所述同步驱动主机和导向复绕轮2固定在井道6顶部，井道6顶部设有至少一个导向复绕轮2，所述涨力轮10设置在井道6底部，涨力轮10的个数比导向复绕轮2多一个，上返绳轮4和下返绳轮5的个数比导向复绕轮2多一个。
图8所示，提升轿厢7钢丝绳3；钢丝绳4：1绕法：结构相对复杂，拉力除4，轿厢7速度除4，主机提升力矩除4。
图9所示，提升轿厢7；钢丝绳6：1绕法及其它可行的N：1绕法：结构相对复杂，拉力除6，轿厢7速度除6，主机提升力矩除6。及N：1绕法类推演变。
图10所示，主机轮为主机复绕轮1，另一侧设有导向复绕轮2，钢丝绳3通过主机复绕轮1于导向复绕轮之间采用多圈围绕，使同步主机的主机复绕轮1包角增加、从而增加摩擦力达到提升轿厢的目的。
图11所示，涨力轮10由弹簧施加弹簧力或重力，达到钢丝涨紧的作用，所述涨力轮10包括上支架11、下支架12和轮子13，其中上支架11和下支架12之间设有伸缩杆14，伸缩杆14上套有弹簧15，弹簧15两端顶住上支架11和下支架12，轮子13安装在下支架12上；图12是涨力轮10，配重悬挂施加重力的结构，达到钢丝绳3涨紧的作用。
图13所示，该实施例为钢丝绳后置绕法，前面所述的都是轿厢的左右侧方向，该实施例是轿厢的后侧方向，井道宽度太窄，井道深度的一种布置方式。
曳引式电梯：力理原理是通过摩擦力提升轿厢的方式，运行方式轿厢上升对重反方向下降。根据欧拉公式；T1为轿厢侧的拉力、T2为对重侧的拉力、e为自然对数、f为摩擦系数、a为包角。
曳引式电梯的结构主要部件是轿厢、对重、曳引机、钢丝绳。通过轿厢侧T1与对重侧的T2比值，对比包角和摩擦系数的对数值。
若则说明钢丝绳在主机复绕轮1中不打滑，正常提起轿厢；
若则说明钢丝绳在主机复绕轮中打滑，不能正常提起轿厢。
由此可以得出，曳引式电梯必须有T2的对重力，a的包角一般大于150°。
自曳引力驱动电梯：力理原理也是通过摩擦力提升轿厢，通过钢丝绳的互补绕法，并取消对重的设计方法。根据欧拉公式，T1侧的轿厢不变，T2侧对重取消被部件9涨力轮取代。由于涨力轮的拉力小于对重，使T1/T2的比值增加。为了保证曳引力，通过对efa中a包角增大，由单圈，增加到2圈、3圈、4圈、5圈等多圈的方法.包角由曳引式150°增加到270°、450°、630°、810°等，同样保证T1/T2的比值小于efa，使钢丝绳在主机复绕轮中不打滑，正常提起轿厢。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自曳引力驱动电梯，所述井道内固定有曳引主机，主机轮为主机复绕轮，另一侧设有导向复绕轮，钢丝绳通过主机复绕轮于导向复绕轮之间采用多圈围绕，曳引钢丝绳一侧绕过轿厢返绳轮固定在井道的顶层或机房，另一侧通过导向复绕轮连接底坑涨力轮、再绕回轿厢下返绳轮、绳头固定于底坑，采用钢丝绳在轿厢上下补偿绕法。
2.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述曳引主机和导向复绕轮固定在井道顶层，井道顶层的两侧设有导向轮，所述涨力轮在井道底坑，所述轿厢上返绳轮在轿厢上端，所述轿厢下返绳轮在轿厢下部，绳头组合设置在井道中部。
3.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述同步驱动主机和导向复绕轮固定在井道底部，涨力轮固定在井道底部，绳头组合固定在井道顶部，钢丝绳的另一端固定在涨力轮上。
4.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述井道顶部设有机房，同步驱动主机和导向复绕轮固定在机房内。
5.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道顶部，所述上返绳轮和下返绳轮设置在轿厢顶部。
6.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述同步驱动主机和复绕轮固定在井道底部，所述上返绳轮和下返绳轮设置在轿厢底部，涨力轮固定在井道底部，绳头组合固定在井道顶部，钢丝绳的另一端固定在涨力轮上。
7.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述同步驱动主机和导向复绕轮固定在井道顶部，井道上方两侧设有导向轮，所述涨力轮固定在井道底部的两侧，所述轿厢的两侧设有两组绳头组合。
8.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述同步驱动主机和导向复绕轮固定在井道顶部，井道顶部设有导向轮，所述涨力轮设置在井道底部，钢丝绳两端在轿厢侧相连。
9.根据权利要求1所述的自曳引力驱动电梯，其特征在于，所述涨力轮包括上支架、下支架和轮子，其中上支架和下支架之间设有伸缩杆，伸缩杆上套有弹簧，弹簧两端顶住上支架和下支架，轮子安装在下支架上。
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