减小地坎摩擦阻力的电梯层门导向结构的制作方法

本发明涉及电梯领域，具体属于一种减小地坎摩擦阻力的电梯层门导向结构。

背景技术：

出于安全考虑，由轿厢门机驱动的电梯层门，无论因何种原因被打开，即使轿厢在开锁区域之外(此时门机无法驱动层门)，层门也必须由强迫关门装置关闭。

强迫关门装置提供的强迫关门力f一般由重锤或弹簧产生。当强迫关门装置动作时，其产生的强迫关门力f中有一部分用于克服层门下端的导向结构(一般被称为门滑块3)与层门的地坎2之间的摩擦阻力f，如图2所示。根据力学原理，摩擦阻力f＝u·n，其中，u为门滑块3与地坎2之间的摩擦系数，n为门板1受到风压p时地坎槽施加于门板1下端的反作用力。

在高层建筑中，受井道上下部大气压力差的影响，近地面楼层的电梯层门会受到垂直于门板1方向的风压p作用，如图1所示，当门板1处于基本垂直状态时，导轨和挂轮9处受到的上部反力和门滑块3受到的下部反力均为n≈1/2·p。当风压p较大时，层门下端的导向结构(即门滑块3)会被压紧到地坎2的槽壁，使之与地坎2之间的摩擦阻力f增加。极端情况下，当此摩擦阻力f大于强迫关门力f时，层门将无法实现强迫关门，进而影响电梯的安全性。

为了杜绝上述情况发生，保证电梯的安全性能，必须提高电梯的强迫关门力f或者减小门滑块3与地坎2之间的摩擦阻力f。受电梯机械结构的限制，强迫关门装置的重锤重量或弹簧刚度等都是有限的，仅通过增大重锤重量或弹簧刚度增加强迫关门力f，既不经济，在结构上也不合理。

而风压p主要由井道高度、建筑内外温差、建筑密封性及海拔高度决定，其值较难改变，因此门滑块3受到的反作用力n也很难改变。如果门滑块3与地坎2之间的摩擦系数u减小，则摩擦阻力f也能减小，层门所需的强迫关门力f也可相应减小。

对于摩擦系数u，在地坎2的材料已确定的前提下，摩擦系数u的大小取决于门滑块3的材料性质，如材料硬度、表面粗糙度等。一般地，硬度高的材料摩擦系数较小，但门滑块3作为层门的导向件，功能上还必须具有缓冲、减振的作用，如果门滑块3的硬度过高，在层门运行或受外力扰动的情况下，门滑块3与地坎2碰撞接触会产生噪音。因此门滑块3的导向部分一般都采用橡胶、尼龙等非金属弹性材料。而提高门滑块3的表面粗糙度，除会增加加工成本外，还受成型工艺的制约。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电梯层门导向结构，不但可以简单有效地减小地坎摩擦阻力，而且不需要改变门滑块的材质和表面粗糙度。

为解决上述技术问题，本发明提供的减小地坎摩擦阻力的电梯层门导向结构，包括门滑块和限位杆，其中门滑块通过至少一个弹性套与门板下部连接，限位杆固定安装于门板下部，所述门滑块和限位杆在地坎槽中跟随门板一起运动；

所述限位杆与地坎槽表面之间的摩擦系数小于门滑块与地坎槽表面之间的摩擦系数，当门板未受到垂直于层门开闭方向的水平力作用时，门滑块与地坎槽之间的间隙小于限位杆与地坎槽之间的间隙。

在上述结构中，当门板受到垂直于层门开闭方向的水平力作用且门滑块的一侧与地坎槽的槽壁接触时，门滑块绕弹性套摆动一角度。

其中，所述门板下部与一l型的安装座固定连接，所述门滑块和限位杆均自上而下穿过安装座和门板的底板伸入地坎槽中。

所述弹性套安装在门滑块上，位于门滑块和安装座之间。

其中，所述门滑块包括底板、连接板、导向块和定位柱，所述弹性套嵌套在门滑块的定位柱上。

进一步的，所述定位柱包括上部的柱体段和下部的卡爪，所述柱体段套装有弹性套，所述卡爪呈圆锥状且开有缺口。

优选的，所述安装座开有滑块安装孔，所述滑块安装孔的直径大于卡爪下端的最小直径但小于卡爪上端的最大直径，且滑块安装孔的直径大于所述柱体段的直径。

本发明的层门导向结构在门滑块中增加了弹性套，并且在门滑块的两侧增加了限位杆，这样层门受到较小风压时仍然可以不影响其舒适性，而受到较大风压时限位杆和门滑块共同导向，可以减小摩擦阻力，提高层门的安全性。

附图说明

图1为现有的电梯层门的侧面视图；

图2为现有的电梯层门的正面视图；

图3为本发明的电梯层门的局部正面视图；

图4为本发明的电梯层门在无风压时的侧面视图；

图5为本发明的电梯层门在较小风压时的侧面视图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本发明的电梯层门在较大风压时的侧面视图；

图8为图7的局部放大图；

图9为弹性套由无风压到较小风压再到较大风压时的变形示意图；

图10为本发明的导向结构的安装侧视图；

图11为本发明的导向结构的安装正视图；

图12为本发明的导向结构的安装俯视图；

图13为层门下部的结构示意图；

图14为安装座的结构示意图；

图15为门滑块的结构示意图；

图16为图15的局部放大图；

图17为弹性套的俯视图；

图18为弹性套的主视图；

图19为调整垫片的结构示意图。

其中附图标记说明如下：

1为门板；11为安装座固定孔；12为滑块通过孔；13为限位杆通过孔；2为地坎；3为门滑块；31为底板；32为连接板；33为定位柱；34为导向块；4为弹性套；5为限位杆；6为安装座；61为门板联结孔；62为滑块通过孔；63为限位杆安装孔；64为滑块安装孔；7为调整垫片；8为紧固组件；9为导轨和挂轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的减小地坎摩擦阻力的电梯层门导向结构，如图3所示，包括门滑块3和限位杆5，其中门滑块3通过至少一个弹性套4与门板1下部连接，限位杆5固定安装于门板1下部，所述门滑块3和限位杆5在地坎2的地坎槽中跟随门板1一起运动；

所述限位杆5与地坎槽表面之间的摩擦系数小于门滑块3与地坎槽表面之间的摩擦系数，当门板1未受到垂直于层门开闭方向的水平力作用时，门滑块3与地坎槽之间的间隙小于限位杆5与地坎槽之间的间隙。

在上述结构中，当门板1受到垂直于层门开闭方向的水平力作用且门滑块3的一侧与地坎槽的槽壁接触时，门滑块3绕弹性套4摆动一角度。

如图13所示，在门板1的底部端面(正对地坎2的上表面)开有长腰孔作为滑块通过孔12，门滑块3的导向部分(后续提到的导向块34)通过该孔伸入地坎槽中。在滑块通过孔12的两侧开有圆孔作为限位杆通过孔13，限位杆5通过该孔伸入地坎槽中。在底部端面的相邻面(垂直于地坎2上表面且平行于门开闭方向的非装潢面)开有两个圆孔作为安装座固定孔11。

如图14所示，安装座6用一块钢板折弯后断面呈l型。在l型安装座6的水平段表面上开有长腰孔作为滑块通过孔62，门滑块3的导向部分通过该孔伸入地坎槽中。在滑块通过孔62的两侧开有圆孔作为滑块安装孔64，门滑块3通过这两个孔与弹性套4配合安装到安装座6上。在滑块安装孔64的外侧开有两个螺孔作为限位杆安装孔63，限位杆5上具有相对应的螺纹，可固定到安装座6的螺孔上。在l型安装座6的垂直段表面上开有两个圆孔作为门板联结孔61，对应地门板1上开有安装座固定孔11，通过紧固组件8使安装座6固定于门板1上。

如图19所示，调整垫片7插入安装座6与门板1之间，用于调整门滑块3在地坎槽中的前后位置，保证门滑块3与地坎槽之间的前后间隙的均匀性。

如图15所示，门滑块3由底板31、连接板32、导向块33、两个定位柱34组成。底板31起支撑作用，其上安装有门滑块3的其它部分。在门滑块3安装到安装座6时，底板31起到高度方向的限位作用。连接板32用于连接导向块33与底板31。导向块33为橡胶或尼龙或聚乙烯等非金属材料，安装到位后伸入地坎槽，起到导向作用。定位柱34的作用是与安装座6的滑块安装孔64配合，对门滑块3进行限位。

定位柱34由两部分组成，分别为上部的柱体段和下部的圆锥形卡爪，如图16所示，卡爪下端的最小直径φa小于安装座6的滑块安装孔直径φd，卡爪上端的最大直径φb大于安装座6的滑块安装孔64的直径φd。圆锥形的卡爪中间开有缺口，使卡爪在受外力挤压时最大直径φb能够收缩，以便塞入安装座6的滑块安装孔64。门滑块3安装到位时，圆锥形卡爪露出门板1底端。柱体段是直径为φc的定位圆柱面，φc小于φd，门滑块3安装到位时，柱体段位于安装座6的滑块安装孔64内。

如图17、图18所示，弹性套4为一端带凸台的空心圆柱体，嵌套在门滑块3的定位柱34上。弹性套4所用材料为橡胶或聚氨酯或聚乙烯或其他弹性材料。自由状态时，弹性套4的圆柱体外径φf小于滑块安装孔64的直径φd，圆柱体内径φe小于柱体段直径φc。与圆柱体相连的凸台一侧为半径r的圆弧面，另一侧为平面。

限位杆5本体是螺栓，螺纹外径小于门滑块导向部分(即导向块33)的宽度。安装到位后伸入地坎槽的螺纹部分的端部与地坎槽底面的距离大于门滑块底部与地坎槽底面的距离。为保证更好的耐磨性和更小的摩擦系数，可对限位杆5的螺栓表面处理如淬火硬化或喷丸硬化。限位杆5拧入安装座6的限位杆安装孔固定在安装座6上。

下面介绍一下该导向结构的装配过程，在安装此导向结构前假设层门门板1、地坎2已安装到层站上的正确位置。

把两个弹性套4套在门滑块3的定位柱34上，弹性套4中凸台的圆弧面与门滑块3的底板31接触。此时，弹性套4将处于张紧状态，不会从门滑块3的定位柱34上脱落。通过对定位柱34的直径φc和弹性套圆柱面材料厚度的控制，可保证此时弹性套的外径φf与安装座6上的滑块安装孔64的φd之间形成一定的过渡配合。再把门滑块3的定位柱34对准安装座6上的滑块安装孔64，插入门滑块3。在插入时定位柱34的圆锥形卡爪部分受滑块安装孔64挤压收缩，直至卡爪全部穿过安装座6上的滑块安装孔64后弹性回复，门滑块3即安装到位。因为门滑块3的卡爪部分弹性回复后，最大大径φb大于安装座6上的滑块安装孔64的直径φd，因此门滑块3不会反向脱出。而安装座6上的滑块安装孔64和门滑块3的定位柱34之间是弹性套4，所以允许门滑块3在滑块安装孔64中有一定的摆动角度，而弹性套4的圆弧面凸台可以更好地配合门滑块3的摆动并提供一定支撑。

然后，把两个限位杆5连同相应的弹垫、平垫拧入安装座6上的限位杆安装孔63，固定牢靠。

再把安装座6连同门滑块3、限位杆5放入层门下端相应位置，在门板1和安装座6之间用调整垫片7调整安装座6位置，使门滑块3的导向部分和限位杆5伸入到地坎槽，并保证前后间隙一致。

最后用紧固组件8(包括螺栓、螺母、弹垫、平垫)连接安装座6和门板1，固定牢靠，如图10至图12所示。

如上所述，层门的门滑块3通过弹性系数为k的弹性套4与门板1底部连接，门滑块3的两侧设置有固结于门板1且伸入地坎槽中的限位杆5，限位杆5在地坎槽宽度w方向的尺寸小于门滑块3在地坎槽宽度方向的尺寸。在正交于层门开闭方向(ox)的平面(yoz)内，假设门板1的对称轴线为oz，门滑块3的对称轴线为o1z1，限位杆5的对称轴线为o2z2。门滑块3与地坎槽之间的摩擦系数为u1，限位杆5与地坎槽之间的摩擦系数为u2，且u1>u2。

当层门处于状态i(无风压)时，如图4所示，门板轴线oz平行于门滑块对称轴线o1z1和限位杆对称轴线o2z2，此时，门滑块3与地坎槽之间有间隙a，限位杆5与地坎槽之间有间隙b，且a<b，地坎2与门滑块3、限位杆5之间无作用力。

当层门处于状态ii(较小风压)时，如图5、图6所示，层门会产生摆角α，门板轴线变为o′z′，门滑块对称轴线为o1′z1′，限位杆对称轴线为o2′z2′，门滑块3与地坎的间隙变为0，限位杆5与地坎仍有间隙b′。因为门滑块3通过弹性套4与门板1连接，在门滑块1与地坎2接触之后，门滑块3的下端受地坎2阻碍，无法在y方向运动，而上端仍随门板1移动，即门滑块3以弹性套4为中心进行转动，此时o1′z1′不再与o′z′和o2′z2′平行。

地坎2的反作用力n全部作用于门滑块3，且n＝k·d1，其中d1为弹性套4的变形量，而门板1受到的摩擦阻力f＝u1·n＝u1·k·d1。因为限位杆5不与地坎2接触，层门的导向仍完全依靠门滑块3在地坎槽中的滑动，所以此状态下的层门舒适性、噪音等不受影响。

当层门处于状态iii(较大风压)时，如图7、图8所示，层门的摆角增加到β。门板轴线变为o″z″，门滑块对称轴线为o1″z1″，限位杆对称轴线为o2″z2″，门滑块3和限位杆5与地坎的间隙都为0，弹性套4的变形为d2，如图9所示。因为限位杆5与门板1之间为固结，当限位杆5与地坎2接触后，即使风压p进一步增大，门板1的摆角也不再增加。

地坎2的反作用力n同时作用于门滑块(n1)和限位杆(n2)，且n＝n1+n2。摩擦阻力f＝u1·n1+u2·n2。因为u2<u1，所以(u1·n1+u2·n2)<u1·n，这样就证明了该导向结构在风压较大时可以减小摩擦阻力，提高层门的安全性。

本发明在门滑块3中增加了弹性套4，并且在门滑块3的两侧增加了限位杆5，这样在不改变门滑块导向结构的材料及表面粗糙度的情况下，层门受到较小风压时仍然可以不影响其舒适性，而受到较大风压时限位杆5和门滑块3共同导向，有效地减小摩擦阻力，提高层门的安全性，避免发生层门无法强迫关闭的意外。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不限于上文讨论的实施方式。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的技术范畴内。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。