一种基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置及方法与流程

本发明涉及剪切增稠液和电梯坠落减速救生技术领域，具体涉及一种基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置及方法。

背景技术：
数据显示，近十年以来，我国电梯数量迅猛增长，截至2015年底，全国电梯总量超过400万台。但是，我国电梯高负荷、大运量、长周期使用普遍存在，老旧电梯数量激增。尤其随着时间的推移，近十几年新增的电梯将慢慢步入老旧行列。近年来，电梯故障和事故时有发生。据国家质检总局统计，仅2015年我国共发生电梯事故58起，死亡46人，虽然此数据较2014年有所下降，但电梯安全问题仍不容小觑。目前电梯所用的超速保护装置主要有限速器和安全钳。限速器是速度反应和操作安全钳的装置，当轿厢运行速度达到限定值(一般是电梯额定速度的115％)，能发出电信号并产生机械动作，以引起安全钳的制动动作。虽然电梯安全规程规定，安全钳必须由限速器来操纵，禁止使用由电气、液压或气压装置来操作安全钳。但限速器仍然是由电信号控制的，随着电梯的使用和老化，限速器能否正常动作对安全钳的制动起着至关重要的作用。

技术实现要素：
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置及方法，不依靠任何控制装置，完全由预先设计的剪切增稠液及减速活塞等机械装置来完成电梯超速时的减速工作。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置，包括固定在电梯坑底两侧的剪切增稠液缸体2，滑动设置在剪切增稠液缸体2内的减速活塞6，所述减速活塞6上开有多个用于剪切增稠液流过的通孔7，减速活塞6通过钢丝绳3绕过电梯轿厢5顶部的滑轮4与电梯轿厢5相连接；所述剪切增稠液缸体2的顶部设置有密封缸盖8，密封缸盖8上预留一部分空间用于储存由于钢丝绳3及减速活塞6的运动溢出的剪切增稠液，并使储存的剪切增稠液自行回流至剪切增稠液缸体2中。所述减速活塞6的形状为圆盘形、纺锤形或菱形。所述剪切增稠液以纳米二氧化硅/聚乙二醇SiO2/PEG为分散体系。所述剪切增稠液缸体2与电梯坑底的基座1相固连。上述所述的基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置的减速救生方法，当电梯下行时，带动钢丝绳3连同减速活塞6一起，自剪切增稠液缸体2的底部沿剪切增稠液缸体2向上运动；当电梯上行时，在减速活塞6的自重作用下，减速活塞6连同钢丝绳3一起沿剪切增稠液缸体2向下运动；正常运行时，剪切增稠液呈液态，在减速活塞6上分布的通孔7中自由流动；当电梯超速运行达到额定速度的115％或相关设定超限速度时，剪切增稠液的剪切应力随剪切速率的增大而增大，减速活塞6在剪切增稠液中运动的阻尼增大，起到减速的作用；同时，在电梯正常运行时，减速活塞6会在剪切增稠液缸体2中随电梯一起运动，起到防止剪切增稠液长期静置出现分层的作用，从而达到使用效果。和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明所涉及减速救生装置，结构简单，与现有的限速器和安全钳的安全装置相比，能够做到不依靠任何电气化控制设备，完全利用减速增稠液的特殊性质以及该装置的特点，实现电梯意外坠落时的减速缓冲作用；同时，本发明所用剪切增稠液制备简单，成本较低，且该装置中减速活塞6的往复运动，可以起到对剪切增稠液缸体2内的剪切增稠液的搅拌作用，防止长时间静置而出现分层，影响剪切增稠液的实际使用效果。附图说明图1为本发明的电梯及减速救生装置示意图(电梯配重装置图中未画出)。图2为剪切增稠液缸体上部密封缸盖的示意图。图3为实施例1中纺锤形减速活塞示意图。图4为实施例2的圆盘形减速活塞示意图。图5为实施例3的两个圆盘形减速活塞串联示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明利用剪切增稠液平时呈现液态的性质，受到冲击时显现坚固性的性质。通过设计计算使得当电梯超速运行(达到额定速度的115％)或相关设定超限速度时，由于电梯超速下坠带动减速活塞的运动，使剪切增稠液产生很大的阻尼，从而达到电梯减速的目的。如图1和图2所示，本发明一种基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置，包括固定在电梯坑底两侧的剪切增稠液缸体2，滑动设置在剪切增稠液缸体2内的减速活塞6，所述减速活塞6上开有多个用于剪切增稠液流过的通孔7，减速活塞6通过钢丝绳3绕过电梯轿厢5顶部的滑轮4与电梯轿厢5相连接；所述剪切增稠液缸体2的顶部设置有密封缸盖8，密封缸盖8上通过加装一节钢管的形式预留一部分空间用于储存由于钢丝绳3及减速活塞6的运动溢出的剪切增稠液，并使储存的剪切增稠液自行回流至剪切增稠液缸体2中。上述所述的基于剪切增稠液的电梯坠落减速救生装置的减速救生方法，当电梯下行时，带动钢丝绳3连同减速活塞6一起，自剪切增稠液缸体2的底部沿剪切增稠液缸体2向上运动；当电梯上行时，在减速活塞6的自重作用下，减速活塞6连同钢丝绳3一起沿剪切增稠液缸体2向下运动；正常运行时，剪切增稠液呈液态，在减速活塞6上分布的通孔7中自由流动；当电梯超速运行达到额定速度的115％或相关设定超限速度时，剪切增稠液的剪切应力随剪切速率的增大而增大，可根据电梯的高度和载重量对分散相粒子种类及粒子浓度进行相应的设计；减速活塞6在剪切增稠液中运动的阻尼增大，起到减速的作用；同时，在电梯正常运行时，减速活塞6会在剪切增稠液缸体2中随电梯一起运动，起到防止剪切增稠液长期静置出现分层的作用，从而达到使用效果。实施例一本实施例所用剪切增稠液以纳米二氧化硅/聚乙二醇(SiO2/PEG)为分散体系，剪切增稠液缸体2所用钢管选用127mm*3.5mm，并与电梯坑底的基座1相固连；减速活塞6设计为圆盘形，如图3所示，并环向分布多个通孔7以保证正常运行时，剪切增稠液可以通过通孔7流动。实施例二本实施例所用剪切增稠液以纳米二氧化硅/聚乙二醇(SiO2/PEG)为分散体系，剪切增稠液缸体2所用钢管选用127mm*3.5mm，并与电梯运行的导轨相固连；减速活塞6设计为纺锤形，如图4所示，并环轴线方向分布多个通孔7以保证正常运行时，剪切增稠液可以通过通孔7流动，纺锤形的设计较圆盘形设计而言，有更好的优势，由于纺锤形的减速活塞6与剪切增稠液的接触面积变大，因此在相同配比的剪切增稠液和相同的坠落速度下，其减速效果更好。实施例三本实施例所用剪切增稠液以纳米二氧化硅/聚乙二醇(SiO2/PEG)为分散体系，剪切增稠液缸体2所用钢管选用127mm*3.5mm，并与电梯坑底的基座1相固连，为增大减速活塞6与剪切增稠液之间的接触面积，将两个或多个实施例一中的圆盘形的减速活塞6串联，如图5所示，环轴线方向分布多个通孔7以保证正常运行时，剪切增稠液可以通过通孔7流动。