CN1096407C - 多层楼宇无机组电梯 - Google Patents

Abstract

至少一对反向等螺距丝杠予应力平行悬卡于天地梁间，丝杠孔内穿予应力钢绳钢棒，与丝杠匹配的螺母及传动机构经至少一台电机同步驱动使轿厢以较低速垂直升降，十分可靠且起制动不会扭摆。丝杠受拉力载荷并兼作导轨，不需对重、减速机和机房。下行再生制动并有离心节速；凭手动下行装置停电时能安全撤离；万一所有丝杠都同时扭断时所穿绳或棒能确保电梯决不下坠而伤人。占地少、廉价、省电、绝对安全。

Description

多层楼宇无机组电梯

所属技术领域

本发明涉及一种九层以下多层楼宇用简单、安全、廉价的无机组电梯***。

技术背景

中国是个地少人多的发展中国家，改革开放二十余年来经济高速发展，城镇中到处都是拔地而起的各种六、七层楼群。由于爬五层以上高楼被人们视为畏途，所以，改善居住条件与爬高楼形成了显明的矛盾。然而，六、七层楼高的多层建筑，地基的桩基能力却还未被充分利用。就地价和桩基能力而言，一般认为九至十层最为经济，但目前电梯的传统建造方式和它的价格却阻碍了九层住宅的设计。传统电梯是由卷筒或磨擦绳轮通过钢绳来提升轿厢的，有对重，有导轨，更要防止断绳时轿厢掉落的断索保护装置，不但有机组机房，而且安装调试和维护保养也极为费时费工，所以价格和费用一直居高不下。例如三菱电机株式会社申请的中国专利CN85101653号的《电梯升降装置》，采用了小巧的多头(多绳)螺旋沟卷绕装置，在提高安全性同时可将该装置紧固到井底壁上，从而避免了顶部机房及机组的吊装。但要用于我们所说的九层楼宇之中，因为绳长将达50米，将迫使卷筒变得庞大而要将该装置落地而座，加之这种传统型式的其它麻烦，该电梯的总价仍然不菲，且占地更多。再如，由三菱电机株式会社申请的中国专利CN86105262号的《电梯***》，虽然采用带螺纹转动元件在螺旋轴上旋转而使电梯升降，省却了平衡重和机械间，从而对住宅建筑的空间需求大为降低。但它仅用单根螺旋轴(丝杠)且置于轿厢一角，提升着力点无法通过重心而必须仍有两条导轨，所以该《电梯***》它自己就限定用于两、三层私人住宅，在我们所说的九层公共楼宇建筑上无能为力。又如中国专利CN95191512号(O&K自动扶梯有限公司申请)的《盘旋滚动电梯》，将现在一般商场所能见到的斜向直线式自动扶梯以螺旋形绕在一根较粗的立柱上，虽然绝对安全又踏乘方便，但它的缺陷是或者只能上或者只能下，并且占地很大。另一个中国专利CN91203014号的《螺旋电梯》，虽然较之上述的《盘旋滚动电梯》解决了既能上又能下问题，但它实质上是将左右螺旋各一个的《盘旋滚动电梯》合拼起来，不但占地更大，而且还引来了不能以一个螺距一层层叠接的更严重缺陷。所以，现有技术要使电梯能在多层公共楼宇上被普遍采用的话，确是存在着价格和空间上诸多障碍。

发明内容

本发明目的是要为九层以下公共楼宇，特别是住宅，提供一种低价位、高安全、高可靠、占地极少、安装简便的无机组电梯，并且还能在现已使用着的六、七层楼宇进行加建和安装。

本发明技术方案主要包括：

一个位于公共楼道旁没有底坑的井道，如人字梯则折返平台就是井道开门的上下客层面，井道壁装有若干对导轮，对轿厢作辅助导向；

一个天梁置于井道顶部；

至少有一对螺距相等而旋向相反的丝杠平行悬卡于天梁下，丝杠以拉力来承受轿厢载荷并兼作导轨，两头有一段无驱动螺纹，工作时不转，丝杠空心，孔内或穿以钢芯绳并张紧，或穿以也张紧的钢芯棒，当所有丝杠都同时被扭断时，绳或棒能确保轿厢决不掉下；

一个地梁置于井道底部，卡住丝杠使其不转并保证各丝杠平行和铅垂，在天梁地梁约束下对丝杠施加拉应力使之具有足够刚度，以抵抗轿厢偏载引起的偏心矩，从而令导向顺畅；

一个载客的轿厢，至少由一对丝杠的拉力来承受其重量和载荷，当装于轿厢上的至少一对与丝杠匹配的螺母同步旋转时，带动轿厢作升降运动，因丝杠两头没有螺纹，当极限开关失灵时升降自动停止；

一个装于轿厢顶部的驱动***，至少由一台电动机经传动机构同步驱动至少一对螺旋相反的螺母，起制动时成对的螺母同步升降且转向相反，可避免轿厢扭摆，传动机构中离心节速器可防下行超速；

一个安装于轿厢上的故障或停电时手动自助下行装置，能使乘客就***层撤离。

本发明的有益效果是，没有机组与机房、不要导轨与底坑、占地少费用低，没有传统钢绳式电梯诸多缺陷却空前安全可靠，更因从电机到轿厢全程机械啮合，为数控超精密平层创造了前提。

附图说明

下面结合附图和几个实施例对本发明进行详细描述。

图1是本发明一个实施例的垂直剖视图。

图2是中孔穿钢芯绳的丝杠安装实施例图。

图3是中孔穿钢芯棒的丝杠安装实施例图。

图4是滚珠丝杠付作驱动件及导向件的实施例图。

图5～10是一组采用一对滚珠丝杠付驱动机构实施例示意图。

图11～16是一组采用两对滚珠丝杠付驱动机构实施例示意图。

图17是因故障中途停止时手动自助下行装置实施例图。

具体实施方式

在图1中，出示了本发明井道剖视图与一种驱动件及导向件结构。井道1没有底坑，天梁2装于井道1顶部离开顶板一定距离(一般约20-30公分)处，地梁3几乎贴于井道1底面而装。至少一对丝杠4以螺纹与同量上丝杠座5相联后悬卡于天梁2下，再以螺纹与同量下丝杠座6相联后将丝杠4拉固卡住于地梁3之上。丝杠4两端近上下丝杠5和6处制成直径同驱动螺母16内径的无螺纹圆柱。轿厢20顶部装有传动架12，所装的至少一台电动机13轴上至少装有一对主动齿轮15，至少一对驱动螺母16与主动齿轮15相齿啮合并套在丝杠4上，驱动螺母16既可通过轴承17在传动架12上转动，又可经内孔螺旋及滚珠与丝杠4构成滚珠丝杠付在丝杠4上作旋转升降。当电动机13经主动齿轮15使驱动螺母16旋转时，就可经轴承17和传动架12令轿厢20作升降运动。如用两台相同电动机13则应有同步联接，以兼有离心节速的同步轴套14使轿厢20升降平稳。所述的丝杠4和驱动螺母16其螺旋系制成左右旋螺纹成对，以避免起制动时轿厢20扭摆。传动架12下至少装有一对导向套18，使轿厢20升降时顺直。弹性材料制的至少各一对上下缓冲块19a和19b套在传动架12上部和导向套18下部丝杠4上，轿厢20运行时上下缓冲块19a和19b能被带着旋转对丝杠4清扫灰尘和润滑。如运行中上下极限开关失灵时，驱动螺母16进入丝杠4的无螺纹段后只转不升降，借上下缓冲块19a或19b的缓冲轿厢20能平稳地停在上下丝杠座5或6下方或上方，令电动机13倒转就能复位，绝不会如传统电梯有“冲顶”和“镦底”。所述的主动齿轮15与驱动螺母16间啮合可选直齿、伞齿或链齿。若干对导轮46装于井道1壁上，轿厢20外壁折有与之相配的凹槽，故轿厢20还有导轮46的辅助导向。

现在结合图2来说明本实施例丝杠安装和张紧过程：制有内孔和键槽的上丝杠座5由上座螺钉21固定在天梁2上，所述内孔下段有螺纹，将芯绳螺丝9放入上丝杠座5，再将钢芯绳25通入芯绳螺丝9孔中，最上段丝杠4套入钢芯绳25后拧入上丝杠座5，对位后嵌进键26卡住丝杠4，然后经过接头27一一将各段丝杠4穿钢芯绳25后接妥，并在接头25孔中套入塑套28以保护钢芯绳25。图1中所述的上下缓冲块19a和19b、轴承17、驱动螺母16、导向套18等另部件都应事先套入，当套接完最下的第一段丝杠4后将下丝杠座6拧入丝杠4，找对位置后嵌入键26卡住丝杠4使不能转。这时楔套23应已在下丝杠座6内孔下段锥孔内并可将钢芯绳25的绳头从楔套23中抽出，将钢芯绳25绳头弯在楔24外槽后一同推入楔套23的锥孔中，在顶部放入并拧好紧芯螺母8，提起在厂先期做好的注铅绳尾11，将哈夫夹10夹在注铅绳尾11下，钢芯绳25就此穿装完毕。在搞清丝杠4螺纹的左右手方向后，依照所述的步聚装妥配对的其余丝杠4。这样，至少一对的丝杠4以及穿套在其上的相应另部件就悬卡在天梁2下面了。借助于井道1底部两壁上予留的洞将地梁3横入，然后将至少一对的丝杠4下端下丝杠座6经下座垫片7用下座螺钉22固定到地梁3上。由于出厂时用销钉(图上未示出)对下丝杠座6与地梁3做了定位或采用特制的专用工具，在所述的固定时成对的丝杠4之间的平行性是完全被保证的。所述的地梁3以上丝杠4以及套于丝杠4上的所有另部件被设计制造成对称，并将已经套上的驱动螺母16拧到最低而各各等高时，在重力作用，当悬着的地梁3静止后，成对的丝杠4就必然铅垂，这时将地梁3用混凝土固死于井道1底部，于是，兼有承重和导向作用的各对丝杠4间各各平行和铅垂就此安装完成。待混凝土固硬后，松开下座螺钉22取出下座垫片7，用力矩扳手将下座螺钉22拧到设计所要求紧度，丝杠4就有了设计所确定拉应力，从而具有良好的刚性使导向性得以保证。再用力矩扳手将紧芯螺母8拧到设计要求紧度，钢芯绳25就有了设计要求的应力。当万一丝杠4断裂时，由于丝杠4两端都被所述的键26卡着不能转动、由于设计得丝杠4断裂后使天地梁2和3回弹而使钢芯绳25的应力不衰减或略有上升，故丝杠4不会因断裂而分离成两段或脱节掉下，轿厢20不会因之而下坠，确保了安全。显然，所述的断裂万一的万一在所有的丝杠4同时发生时，所述的丝杠4不分离不脱节现象依然存在，只要有一根钢芯绳25不因之而也被拉扯断(这是完全不可能的)的话，本发明实施例仍能确保轿厢决不坠落，极限的极限是将轿厢卡在丝杠4的断处。所以本发明抛弃了传统电梯的不可靠的所谓安全钳(虽能卡住轿厢但却必定伤人)等防坠***，结构简单却反而更为安全可靠。必须进一步指出的是：传统的以钢绳完成轿厢升降运动的电梯，由于电机与轿厢间不存在啮合关系，一旦由某种原因引起轿厢超速下坠时，电机的再生制动其实并不可靠，因而它们必配所谓的超速保护器；本发明则不然，本发明实施例中电动机13与轿厢20之间始终存在着啮合关系，其间联接完全可靠，由于再生制动完全可靠地存在着超速下滑不会发生，如果采用双电机驱动互为备用，则因电机故障失却再生制动概率减少一半，如果只用单机驱动因故障而完全失却再生制动时，情况也决不会如传统电梯那样严重到自由下坠，因啮合着的各个传动关节的摩擦力足以使轿厢平衡在一个不高的滑速上。为了制止这种下滑，本发明在各个实施例的必要部位都设置了离心节速，如本实施例所述的同步轴套14就兼有离心节速功能，从而使本发明更臻完善。

现在结合图1进一步说明本发明不要减速器和机组的理由：首先，本发明将升降运行的速度设计在低速区(按标准为0.5米/秒以下)，比较适合于九层以下楼宇。例如为0.24米/秒左右，相当于普通人上楼速度的1.5倍，可以使平层简化，并减轻磨损而提高可靠性和寿命。若电动机13是四极的，则电动转速在24转/秒左右，设主动齿轮15与驱动螺母16的速比为1，则相除后得0.01米/转，就是说丝杠4的螺距为0.01米＝10毫米，是个很适中的数值。可见，本发明的设计确可抛弃减速器和机组，并且电动机13是很容易获得的最大路货四极电机，体积小重量轻而省钱！当然，选用二极电机时丝杠4螺距仍为10毫米的话，则升降速度将上升为0.48米/秒左右——仍旧属于低速类型，只是驱动电动机功率要加倍了，相应的传动部件的磨损也将大点。所以，本发明在设计丝杠4螺距为10毫米这一易加工制造的数值前提下，升降速度可由电动机13的二、四极选择和主动齿轮15与驱动螺母16间速比选配在0.48～0.24米/秒变动，并且不需减速器和机组。那末本发明设计的传动机构在没有减速器情况下是可靠的吗？回答很肯定，并且可靠。因为，担负着主要减速任务的是本发明设计采用的滚珠丝杠付，滚珠丝杠付上的螺母即本发明实施例中的驱动螺母16系通常采用的轴承钢制造，滚珠这个标准件通常也是轴承钢的，丝杠4只要由硬度足够的材料制成，则它们的组合就犹如人们看到的常见滚珠轴承一样耐磨而可靠，不必担心正常负荷下长期连续运行。其润滑也只是普通润滑脂而言！二极或四极电机上的滚珠轴承的耐磨性和可靠性已经被事实所证明，那末，速度一样负荷一样的本发明上的驱动螺母16与丝杠4所组成的滚珠丝杠付的耐磨性和可靠性也将毋容置疑。诚然，有人会说“滚珠轴承上的滚珠被***分隔而没有相互摩擦，发热少；滚珠丝杠付中滚珠间必相互摩擦而发热多”。对，但是滚珠丝杠付中的滚珠很多且循环轮换着参与工作的，因而就滚珠本身而言并不存在过热问题，何况电梯工作是短时间歇性的呢。若载客后轿厢共重一吨，因本发明不设对重而传动效率很高(视机构不同约0.8～0.95)，根据计算，四极电机驱动在0.24米/秒运行时功率为3～2.5千瓦，二极电机驱动在0.48米/秒运行时功率为6～5千瓦。重要的是本发明传动机构没有自锁性且效率很高，在轿厢下行时可实现再生制动，能方便地将能量回馈电网，故运行电费事实上将会很低。

下面结合图3说明本发明丝杠安装和张紧的另一个实施例：所述的安装和张紧与图2实施例基本相同，不同的只是丝杠4中不是穿钢芯绳25而是穿钢芯棒30了。下面仅就钢芯棒30的结构及其装法加以说明。省去图2实施例中的芯绳螺丝9、哈夫夹10和注铅绳尾11，而由紧芯螺母8直接提拉带有螺纹的钢芯棒尾31。钢芯棒30硬性又受长度限制故要分段，由接棒套32将整个钢芯棒30接至较丝杠4稍长。为使钢芯棒头29接入，钢芯棒头29下有六角头与下丝杠座6孔内六角孔相配，钢芯棒头29长度应使最下第一个接棒套33就在最下第一个丝杠4接头27下邻，这样予先缩上的钢芯棒尾31(连着整根钢芯棒30)可往下拧而将钢芯棒头29和钢芯棒30和钢芯棒尾31联成整体。当同图2实施例所述的那样将丝杠4装妥张紧后，再用力矩扳手将紧芯螺母8拧到设计要求紧度，钢芯棒30就有了设计所要求的应力。钢芯棒30也起到了与图2实施例所述的钢芯绳25相同的确保安全作用，如丝杠4断裂发生在接头27处的话，钢芯棒30对丝杠4的定心作用会比钢芯绳25更好些。

图4是本发明的轿厢20(图中未示)在丝杠4上被导向的另一个实施例。在轿厢的传动架12上部，直驱动螺母16c套在丝杠4上与之构成了滚珠丝杠付。直驱动螺母16c经轴承17a、17c和端盖33a装于传动架12中并与直主动齿轮15b相啮合，电动机轴13a经直主动齿轮15b和直驱动螺母16c驱动轿厢升降。导向螺母47套在丝杠4上构成相同滚珠丝杠付后，经轴承17b和端盖33b装于传动架12的下部。接套34两端以螺纹和接套键35将上部直主动螺母16c与下部导向螺母47完成刚性联接。于是，导向螺母47与直主动螺母16c拉开距离并同步旋转于丝杠4上时，就互为导向又共同承担负荷。为了前述的极限开关失灵时只转不升降，所述的丝杠4无螺纹段要与之相配；若取消接套34并调换轴承17b可令导向螺母47仅有导向作用，问题就较为简单。卡圈48防止接套键35下掉。所述的端盖33a和端盖33b兼能保持润滑脂和防尘。

图5为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付驱动时的传动机构顶视示意图。其中的丝杠4和伞驱动螺母16a一对、伞主动齿轮15a和电动机13也一对。伞主动齿轮15a和伞驱动螺母16a呈直角啮合。两卧装电动机13尾尾相对以同步轴套14联接同步，整个机构作一字排。两相同电动机13经轴端两伞主动齿轮15a驱动两伞驱动螺母16a作反向旋转。同步轴套14并兼有离心节速功能，以防轿厢20(图中未示)下行超速。采用两台相同电动机13可以互为备用提高可靠性，在总的装机容量相同前提下，一般两台相同电机比一台电机的转动惯量要小，有利于起制动控制和平层。

图6为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付在单台电动机13驱动时的机构示意图。除电动机13一台外其余与图5实施例相同，但此时同步轴套14只有了离心节速作用。

图7为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付单台电动机13借链传动进行驱动的实施例示意图。一立装电动机13下部轴端的主动链轮37带动链38作单向运动，但借助三个链轮36，一对链驱动螺母16b实现转向相反。本实施例的离心节速由主动链轮37兼之，因此结构简单，成本较低，适用于载客较少负荷较轻的电梯。

图8为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付两台相同电动机13立式驱动时又一实施例的顶视示意图。两台相同的立装电动机13转向相反分左右经齿链轮39和节速齿轮41直接啮合直驱动螺母16c，使作反向旋转。其中节速齿轮41又啮合左边另一个齿链轮39，两齿链轮39间挂链38。所述的两边齿齿或链链啮合比相同，两个齿链轮39转向相同以链38同步。离心节速功能由节速齿轮41兼任。两台相同电动机13转向相反，起制动时连电机转子的动量矩也得以相消而平衡，电梯运行就更为平稳。本实施例很简单而适用于轿厢较宽的电梯。

如果轿厢较窄，则图9实施例更为经济。图9为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付两台相同电动机13立式驱动时的再一个实施例的示意图。本实施例都是成对的直齿啮合来实现驱动和同步。显然，两台相同电动机13的转向相反、电动机轴上两个直主动齿轮15b转向相反、两个直驱动螺母16c转向相反、两个过桥齿轮40转向相反，就连两个同步的节速齿轮41的转向也相反，一句话，一字排成左右对称，因而起制动过程中动量矩总是相消而平衡，运行很平稳。同步用节速齿轮41有离心节速器以抑制轿厢下行超速。适用于轿厢窄的电梯。

图10为图1所示实施例一对旋向相反的滚珠丝杠付作驱动兼导向时，最为简单的一个没有传动机构的实施例示意图。专用电机42的转子中直接做有驱动螺母和较为精密的离心节速器(图中均未示)，只需将两台相同的专用电机42立着固定在轿厢20(图中未示)顶上就完事了，它们间转向相反由接线完成。于是，同步和节速都由专用电机42转子中的精密离心节速器来担任，因此，转子绕组应制有较高电阻以获取软特性而便于同步。显然，专用电机42转子***在起制动时的动量矩也相消而平衡，运行平稳。本实施例的最简便性使它有很广的适用性。

图11为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由两台相同电动机13立式驱动并以链38进行同步时一个传动机构的实施例示意图。两套直主动齿轮15b和立装于上部的电动机13、过桥齿轮40、节速齿轮41、直驱动螺母16c都是直齿，配两齿链轮39上的直齿完成了左右两套主传动的直齿啮合，两齿链轮39间挂链38进行同步。两台相同电动机13分左右以错位方式，转向相反且同步地驱动两对直驱动螺母16c作两两相反运转，左右对称，起制动时动量矩相消而平衡，从而实现平稳升降。节速齿轮41能离心节速，以防轿厢下行超速。四条丝杠4兼作导向，刚性很好，故本实施例适用于楼层较多轿厢较浅又载客量较大的电梯。

图12为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由两台相同电动机13卧式驱动并以节速齿轮41进行同步时一个传动机构的实施例示意图。两台卧装电动机13前轴端两伞主动齿轮15a与两个相同的角直双齿轮43上伞齿各自作相同的直角啮合，而其余传动则都为直齿啮合。两台相同电动机13尾尾相对分左右以奇偶错位方式经两个角直双齿轮43和六个过桥齿轮，在两个装于两电动机13尾轴端的节速齿轮41同步下，转向两两相反地驱动两对直驱动螺母16c，左右对称，起制动时动量矩相消而平衡，从而实现平稳升降。节速齿轮兼41有同步和离心节速功能。四条丝杠4兼作导向，刚性更好，故本实施例适用于楼层较多轿厢较浅而载客量较大的电梯。

图13为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由四台相同的专用电机42驱动最为简单的一个没有传动机构的实施例示意图。专用电机42的结构、作用和安装与图10所述的实施例完全相同，并自带了节速功能，只是本实施例采用了四台相同的专用电机42与四条丝杠4配成了两对相同的滚珠丝杠付，转向两两相反使起制动时动量矩相消平衡，运行平稳，因而导向刚性更好、承载能力更大、轿厢宽深不限而几乎适用于所有电梯。

图14为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由两台相同电动机13卧式驱动并以伞节速齿轮49进行同步时一个传动机构的实施例示意图。两台卧装电动机轴端装伞主动齿轮15a和角角双齿轮44各一，并左右分直角啮合于两对伞驱动螺母16a上，轴50两头各装一相同的有离心节速功能的伞节速齿轮49分别直角啮合于左右角角双齿轮44，使机构呈H状联接。左右电动机13方向相反且能同步，左右对称，两对相同的伞驱动螺母16a同步地作两两反向运转，起制动时动量矩相消而平衡，运行平稳。适用于楼层较多轿厢较大而载客量较大的电梯。但因采用了较多的伞形齿轮，成本稍高。

图15为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由两台相同电动机13立式驱动并以两个相同的节速齿轮41进行同步时一个传动机构的实施例示意图。全部以直齿啮合的齿轮传动链被设计成X形排列。相同的两台立装电动机13转向相反，经由下部两个相同的直主动齿轮15b，各为人字地左右对称经各四个相同的过桥齿轮40啮合并驱动两对直驱动螺母16c，两相同的有离心节速功能的节速齿轮41将两电动机再啮合同步，起制动时动量矩相消而平衡，实现平稳升降。全部直齿传动很简单。适用于楼层较多，轿厢尺寸较小而载重很大的电梯。

图16为图1所示实施例两对旋向相反的滚珠丝杠付，由两台相同电动机13立式驱动并以链38传动时一个传动机构的实施例示意图。转向相反的两台立装电动机13经下部各自主动链轮37和链38，带动两各自链驱动螺母16b作两两反向运转。两链轮36张紧各自链38并增大其包角。同步由一双联链轮45完成。离心节速功能也由主动链轮37兼任。本实施例结构简单，也是四条丝杠4兼作导向，刚性很好，适用于楼层较多负荷一般而轿厢尺寸要求很大的电梯。

现在论证本发明在发生跳闸、停电等故障时，因电机不能运转使轿厢中途停止时手动自助下降装置的实施例。众所周知，传统电梯在中途停止时须告警后由外人走到楼顶机房进行“盘车”实行下降，因而时间很长。本发明则不然，乘客利用本实施例可方便地进行自助下行，从而就***层撤离。显然，要使轿厢下降必先使制动器松闸。制动器品种虽然很多，但总不外乎三个类型，即刹制动轮柱面的“抱闸”、刹制动盘端面的“兰令”和锥形转子与环相配轴向刹停。后两种往往与电动机连成整体，只需轴向拉动就能松闸，简单；前者因调整范围大适用面广而往往独立，要松闸必须掰开两制动臂，麻烦。本发明以拉力掰闸为实施例，因而具有普遍性。图17是本发明手动自助下行装置实施例的示意图。平时，手柄51被扣在轿厢内壁凹槽的卡簧52中不动也不妨碍载客，手动下行时用力将手柄51自卡簧52中扳下，手柄51及凸轮53绕小轴67转动，凸轮53顶起滚轮54迫使摆杆55顺时针转动而向下拉动松阐绳56，经若干个松闸导轮57引导，无论制动器有几个或是立或是卧，松闸绳56总能拉动松闸钳58使其钳口上的两条卡槽59往中心夹持，从而代替电磁铁(总是往中心施力)掰开制动臂实现松闸，当制动器不是必须两掰的“抱闸”型时可省略松闸钳58而由松闸绳56直接轴向施拉松闸，由于凸轮53转过一定角度后半径不变故松阐绳56的施拉就适可而止，既保持了适当的松闸力又使手柄51此后能轻松地应付盘车；与此同时，手柄51上销子60将盘车绳61向下拉动，经若干个盘车导轮62引导，无论几台转向不同的驱动电机或是立或是卧，盘车绳61总能拉动拉杆63，由一排单向棘牙64正确盘动主动轴上的棘轮65转动令轿厢下行。根据图1实施例所述，传动机构不自锁的本发明，一经盘动下行时轿厢就会在自重力作用下自动或仅需小力而下行，并能自动节速。因现时电梯系电脑控制直流操作，有廉价备用蓄电池或UPS，故指层和开门能正常进行，当显示到达就近层面平层时，将手柄51推回原位卡进卡簧52，在制动器上的制动弹簧力作用下松闸钳58、松闸绳56和摆杆55复回，同时，在拉杆拉簧66作用下拉杆63和盘车绳61复回。复回时单向棘牙64在棘轮65上打滑不起作用，并退出啮合而不影响主动轴的正常运转。请问，这种手动自助下行装置是体弱者或老人可以操动的吗？可以！计算表明，根据图1实施所述的驱动功率在6～2.5千瓦计(应注意电机转速不同)，在制动安全系数取最大为2的时候，仅需制动力矩4.1～3.4公斤-米，所述的手柄51长度取0.8米，取松闸传动效率最差为0.7，则扳动手柄51的力仅需7.3～6.1公斤。本发明又将手柄设计得向下扳动，故这点小力对任何能外出行动者都将是平常易为的。

综上所述，本发明具有不要机组导轨、省却机房、没有超速保护和安全钳、自动节速、结构简单、传动可靠效率高、功率小用电省、无底坑占地少、停电自助撤离，所以具有低价位、高安全、高可靠、易适应性。

Claims (15)

1、一种九层以下多层楼宇用简单、安全、廉价的无机组电梯***，其特征是：

一个位于公共楼道旁没有底坑的井道，人字梯时则折返平台就是井道开门的上下客层面，井道壁装有若干对导轮对轿厢作辅助导向；

一个天梁置于井道顶部；

至少有一对螺距相等旋向相反的丝杠平行悬卡于天梁下，丝杠以拉力来承受轿厢载荷并兼作导轨，两头有一段无驱动螺纹，工作时不转，丝杠空心，孔内或穿以钢芯绳并张紧，或穿以也张紧的钢芯棒，如所有丝杠都同时被扭断时，绳或棒能确保轿厢决不掉下；

一个地梁置于井道底部，卡住丝杠使其不转并保证各丝杠平行和铅垂，对丝杠施加拉应力使之具有足够刚度，以抵抗轿厢偏载引起的偏心矩，从而令导向顺畅；

一个载客的轿厢，至少由一对丝杠的拉力来承受其重量和载荷，当装于轿厢上的至少一对与丝杠匹配的螺母同步旋转时，带动轿厢作升降运动，当极限开关失灵时两头无螺纹的丝杠令升降自动停止；

一个装于轿厢顶部的驱动***，至少由一台电动机经传动机构同步驱动至少一对螺旋相反的螺母，起制动时成对的螺母同步升降且转向相反，可避免轿厢扭摆，传动机构中离心节速器可防下行超速；

一个安装于轿厢上的故障或停电时手动自助下行装置，能使乘客就***层撤离。

2、根据权利要求1所述的电梯***，其特征为：所述的至少一对丝杠经上丝杠座、键由上座螺钉固定卡住于天梁下，上丝杠座制有中孔和键槽，中孔下段有与丝杠顶端匹配的螺纹以备丝杠拧入，上丝杠座中孔上段放入紧芯螺母用以张紧钢芯棒，如穿钢芯绳则还放芯绳螺丝才能张紧钢芯绳。

3、根据权利要求1所述的电梯***，其特征为：所述的至少一对丝杠经下丝杠座、键、下座垫片、下座螺钉固定卡于地梁上，下丝杠座制有中孔和键槽，中孔上段制有与丝杠底端匹配的螺纹以备丝杠拧入，下丝杠座中孔下段，丝杠中穿钢芯绳时制成锥孔供楔套和楔***，当丝杠中要穿钢芯棒时制成六角孔供有六角头的钢芯棒头卡入。

4、根据权利要求1所述的电梯***，其特征为：所述的至少一对丝杠经由接头向下一一接至足够长度固卡于天梁和地梁之间，丝杠中心孔中，穿钢芯绳时接头中孔与钢芯绳间需套塑套保护钢芯绳，穿钢芯棒时将钢芯棒头、钢芯棒和钢芯棒尾接成整体。

5、根据权利要求1、4所述的电梯***，其特征为：所述的丝杠上套有也是至少一对的上缓冲块、轴承、主动螺母、轴承及端盖、导向套或导向螺母、或轴承及端盖、下缓冲块等。

6、根据权利要求1、4、5所述的电梯***，其特征为：所述的已固卡于天梁和地梁间的丝杠先行自由悬于天梁下，静止后重力令成对的丝杠铅垂，之后将地梁用混凝土固死在预留的井道底部的井壁洞中，混凝土固硬后松开下座螺钉取出下座垫片，再如原装回下座螺钉，用力矩扳手将下座螺钉拧到设计要求的紧度，所述的上、下丝杠座出厂前与天、地梁作了定位，故成对丝杠既铅垂又相互平行。

7、根据权利要求1、4、所述的电梯***，其所穿钢芯绳或钢芯棒的张紧和作用的特征在于：

穿钢芯绳时，哈夫夹夹在注铅绳尾下，力矩扳手将芯绳螺丝上的紧芯螺母拧紧使钢芯绳具有要求的应力，当所述的成对丝杠都断裂时，天梁和地梁应力回弹，钢芯绳应力不会衰减或略有上升，因丝杠的上下两端都被上下丝杠座固定着，丝杠不会因断裂分成两段或脱节而掉下，使轿厢不会下坠；

穿钢芯棒时，用接棒套将钢芯棒头、钢芯棒、钢芯棒尾联成整体，用力矩扳手将紧芯螺母拧紧使钢芯棒具有要求的应力，当所述的成对丝杠都断裂时，天梁和地梁应力回弹，钢芯棒应力不会衰减或略有上升，因丝杠在上下两头都被上下丝杠座固定着，丝杠不会因断裂分成两段或脱节而掉下，轿厢不会下坠。

8、根据权利要求1、2、3、5所述的电梯***，其驱动***的特征在于：轿厢顶部装有传动架，传动架上至少装有一台电动机，电动机经主动齿轮与有齿并套在丝杠上的驱动螺母相啮合，驱动螺母通过轴承可在传动架上传动并经内孔螺旋及滚珠与丝杠构成滚珠丝杠付，电动机据此令轿厢作升降运行，当采用两台以上电动机时有同步装置使驱动螺母同步，以免轿厢被卡死；所述的驱动***还有离心节速器防止电动机失控时下行超速；传动架的下部至少装有一对导向套，对轿厢实施导向；至少各一对上下缓冲块装在传动架上部和导向套下部并套在丝杠上，当轿厢作升降运动时，上下缓冲块能被带着旋转对丝杠清扫灰尘和润滑，当上下极限开关失灵时，驱动螺母进入丝杠无螺纹段只转不升降时，上下缓冲块使轿厢平稳地停在所述的上下丝杠座下方或上方，绝不会如传统电梯有“冲顶”和“镦底”。

9、根据权利要求1、8所述的电梯***，对轿厢实施驱动和导向可有另一种选择，其特征在于：所述的至少一对驱动螺母下部，经接套以螺纹和接套键与至少一对导向螺母进行刚性联接，导向螺母套在丝杠上构成相同滚珠丝杠付并经轴承和端盖装于传动架的下部，导向螺母与主动螺母拉开距离并同步旋转于丝杠上时，既导向又共同承担负荷，所述的丝杠无驱动螺纹段也应与之相配，以达到极限开关失灵时螺母只转不升降；若取消接套并调换导向螺母上轴承则导向螺母只导向不担负荷；所述的主动齿轮和驱动螺母间啮合方式有直齿、或伞齿、或链齿等多种。

10、根据权利要求1、8所述的电梯***，对轿厢还有辅助导向，其特征在于：若干对导轮装于所述的井道壁上，轿厢外壁折有与之相配的沟槽，于是轿厢就有了导轮的辅助导向。

11、根据权利要求1、8、9所述的电梯***，所述的轿厢由一对旋向相反滚珠丝杠付驱动或导向时，传动机构有六种选择，其特征是：

其一：两台相同卧装电动机尾尾以同步轴套对联，电机轴端各装一伞主动齿轮，直角啮合驱动伞驱动螺母，两伞驱动螺母间转向相反，同步轴套兼备离心节速器；

其二：一台卧装电动机两轴端各装一伞主动齿轮与一对伞驱动螺母直角啮合，则两个伞驱动螺母转向相反，同步轴套仅作离心节速；

其三：一台立装电动机借链传动进行驱动，电动机下部主动链轮带动一条链单向运动，借助三个链轮，使一对链驱动螺母实现转向相反，离心节速由主动链轮兼之；

其四：两台相同的立装电动机转向相反分左右经齿链轮、节速齿轮直接啮合直驱动螺母，节速齿轮又啮合另一个齿链轮，两个齿链轮转向相同以链同步，离心节速功能由节速齿轮兼任；

其五：以成对的直齿啮合来实现驱动和同步，两台相同的立装电动机转向相反，电动机轴上两个直主动齿轮经两个过桥齿轮令两个直驱动螺母转向相反，两个同步的节速齿轮兼有离心节速器又转向相反地啮合于两直主动齿轮之间，一字排开左右对称；

其六：两台相同专用电机的转子中直接做有驱动螺母和较为精密的离心节速器，立着固定于轿厢顶上，转向相反，转子绕组制成较高电阻以软特性获取同步。

12、据权利要求1、8、9所述的电梯***，所述轿厢由两对旋向两两相反滚珠丝杠付驱动或导向时，传动机构有六种选择，其特征是：

其一：两套直主动齿轮和立装其上部的电动机、过桥齿轮、节速齿轮、直驱动螺母都是直齿，配上齿链轮上的直齿完成左右两套主传动的直齿啮合，两齿链轮间挂链进行同步，两台电动机左右错位以驱动两对直驱动螺母作两两相反运转，节速齿轮能离心节速；

其二：两台相同电动机尾尾相对错位后经两个角直双齿轮和六个过桥齿轮，驱动两对直驱动螺母使转向两两相反，两电动机经装于尾端兼有离心节速功能的节速齿轮啮合同步；

其三：四台相同专用电机立着固定于轿厢顶上，专用电机构造与作用的技术特征与权利要求11中“其六”所述的完全相同；

其四：两台卧装转向相反电动机轴端装伞主动齿轮和角角双齿轮各一，分左右直角啮合于两对伞驱动螺母上，有条轴两头各装一相同的有离心节速功能的伞节速齿轮分别直角啮合于左右角角双齿轮，使机构呈H状联接，左右对称；

其五：全部以直齿啮合的齿轮传动链被设计成X形排列，相同的两台立装电动机转向相反，经下部两个相同的直主动齿轮，各为人字地左右对称经各四个相同的过桥齿轮啮合并驱动两对直驱动螺母，两相同的有离心节速功能的节速齿轮将两电动机再啮合同步；

其六：转向相反的两台立装电动机经下部各自主动链轮和链，带动两对链驱动螺母作两两反向运转，两链轮张紧各自的链并增大包角，同步由一双联链轮完成，离心节速功能由主动链轮兼任。

13、根据权利要求1所述的电梯***，其特征在于：丝杠螺距一般设计为适中的10毫米左右，当电动机选四极或二极并在传动机构速比配合下，运行速度一般可在0.24～0.48米/秒之间变动。

14、根据权利要求1、8、9、11、12所述的电梯***，其特征在于：下行可借再生制动而节电。

15、根据权利要求1所述的电梯***，自助下行装置其特征是：自助下行时将手柄自轿厢内壁凹槽卡簧中扳下，经小轴与凸轮、摆杆、松闸导轮和松闸绳，拉动松闸钳使钳口上的两条卡槽往中心夹持制动器的制动臂，代替电磁铁掰开制动臂而松闸，当制动器不是“抱闸”型时省略松闸钳由松闸绳直接施拉松闸；同时，经销子、盘车绳、盘车导轮，拉动拉杆，拉杆上单向棘牙带动主动轴上的棘轮转动令轿厢下行；自备电源使指层和开门照常，显示到达就近层面平层时推回手柄，所述的机构各自复回，单向棘牙退出啮合不影响正常运转。

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