专利名称：独立驱动单元的单向运行循环电梯装置的制作方法
技术领域：
独立驱动单元的单向运行循环电梯装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种新型循环电梯装置，主要用于垂直方向层间大流量交通输 送系统和对电梯井道空间有一定要求的高层建筑物中，具体涉及一种具有独立驱动单元 的单向运行循环电梯装置。
背景技术：
[0002]目前，随着城市化进程的不断加快，交通运输系统面临着严重的考验，而城市 楼宇建筑物空间更为狭小，现在的牵引式等电梯系统在大流量运输中存在严重问题。改 善楼宇交通状况，可以节省人们的时间，提高社会工作效率。在火车站、地铁站、大型 商业广场等人员密集且楼层不高的场所，候梯时间长，电梯内拥挤等现象经常发生。在 高层建筑物中，为满足大流量的层间运输，往往使用多个电梯通道，而这样却占用了很 大的建筑物空间。可以看出目前存在以下问题[0003](1)在人员密集的场所，层间垂直运输繁忙，致使平均候梯时间长，轿厢内拥挤 等现象，容易使人产生焦虑、烦躁等情绪。[0004](2)高层建筑物中，为解决拥堵的层间交通状况，安装数台电梯，而这又占用了 很大的建筑物空间。发明内容[0005]本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构紧凑、 设计合理，井道空间小、运输能力强的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置。[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是所述的独立驱动单元安 装在轿厢的底部，独立驱动单元包含电源接引装置、垂直驱动电机、横向驱动电机，液 压缸和活动横移托板，以及齿轮减速级、上锥齿轮驱动轴、下锥齿轮驱动轴、传动锥齿 轮杆、换向锥齿轮副、垂直推动齿轮和横向推动齿轮组成的传动装置，所述的井道固定 架为模块化钢架结构，安装在电梯井道内，固接在建筑物的层站和井道墙壁上，井道固 定架上的安装孔位上固定有垂直齿条导轨、横向齿条导轨、横向支撑轨和供电导轨，一 个垂直井道的四周安装有四条垂直齿条导轨，一个横向井道的两侧安装二条横向齿条导 轨，在每条横向齿条导轨的下方布置一条横向支撑轨，所述的轿厢下部都具有一个独立 的驱动单元。[0007]本实用新型的优点是[0008]1、多台轿厢在一个垂直井道内向上移动，在另一个垂直井道内向下移动，在横 向井道内左右移动进行让车或换道。这样在整个楼层内形成很多个循环路线，轿箱在循 环路线上移动，大大提高了灵活性，单位空间上拥有的电梯数量增加，也使呼梯信号响 应更及时，减少乘客等候电梯的时间，提高运输服务质量。轿厢在垂直井道内的单向移 动，也相应提高了轿厢的运行速度。[0009]2、独立驱动单元的使用，使多台电梯同时工作在同一井道内，提高了电梯的分3布密度，增加了运输能力。[0010]3、在井道内安装井道固定架，降低了施工工程中对井道墙体的施工要求。井道 固定架采用模块化钢架结构，便于组装，同时提高加工和安装的精度。垂直齿条导轨、 横向齿条导轨和供电导轨固定安装在井道固定架上，便于拼接和维修。[0011]4、垂直推动齿轮通过垂直齿条导轨齿与横向齿条导轨齿的相交模块时，8个推 动齿轮不同时经过被部分切割的导轨齿，而能够正常通过。横向推动齿轮经过此模块 时，因推动力的要求很小，仍能满足通过要求。[0012]5、在横向移动过程中，液压缸展开活动横移托板使之与横向支撑架良好接触并 承载支撑力，横向推动齿轮与横向齿条的啮合产生横向推动力；横向移动结束后，液压 缸收起活动横移托板。横移井道的使用，可以完成让车，或变换井道的功能。[0013]6、供电导轨与垂直齿条导轨和横向齿条导轨相交时，供电导轨穿过齿条导轨的 齿根，使推动齿轮行走时，不会碾压供电轨，同时电源接引装置也可与供电导轨始终接 触。电源接引装置的触电头垂直于电梯门所在平面并能穿过横向支撑轨窄缝及垂直和横 向齿条齿根部，在不影响传动装置正常运行的情况下，为电梯驱动系统提供能源。[0014]7、所述的轿厢控制系统安装在轿厢的底部，通过无线方式与中央控制系统通 信，完成电机控制、通信、避免碰撞等任务。所述的中央控制系统处理呼梯信号，发送 路线指令，处理宏观的指令，提高响应速度。中央控制系统与子系统协调工作，增加了 整个系统的灵活性。
[0015]图1是本实用新型结构示意图；[0016]图2是电梯装置实施效果图；[0017]图3是电梯轿厢单元结构图；[0018]图4是导轨交叉模块结构图；[0019]图5是横向移动液压支撑装置示意图。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。[0021]由图1-图5可知，本实用新型所述的独立驱动单元2安装在轿厢1的底部，独立 驱动单元2包含电源接引装置9、垂直驱动电机10、横向驱动电机11，液压缸12和活动 横移托板13，以及齿轮减速级14、上锥齿轮驱动轴15、下锥齿轮驱动轴16、传动锥齿轮 杆17、换向锥齿轮副18、垂直推动齿轮19和横向推动齿轮20组成的传动装置，所述的 井道固定架7为模块化钢架结构，安装在电梯井道内，固接在建筑物的层站21和井道墙 壁上，井道固定架7上的安装孔位上固定有垂直齿条导轨3、横向齿条导轨4、横向支撑 轨5和供电导轨6，一个垂直井道22的四周安装有四条垂直齿条导轨3，一个横向井道23 的两侧安装二条横向齿条导轨4，在每条横向齿条导轨4的下方布置一条横向支撑轨5， 所述的轿厢1下部都具有一个独立的驱动单元2。[0022]所述的垂直齿条导轨3齿的模数比横向齿条导轨4齿的模数大，横向齿条导轨3 的齿切过垂直齿条导轨4齿的表面，垂直齿条导轨3和横向齿条导轨4为多根对接在一起的结构，并在两导轨交叉的地方使用导轨交叉模块对。[0023]所述的液压缸12 —端铰接在一个固定安装铰接座25上，另一端与活动横移托板 13铰接。[0024]所述的供电导轨6为两极，与单相交流电源或直流电源连接，两极分布在轿厢1 门所在平面的井道固定架7平面上和与其对应的轿厢1背面的平面上，供电导轨6为导电 性较好的铜、铝等导电金属导轨，其上有凹槽形的轨线，且与轿厢1上的电源接引装置9 接触，供电导轨6与垂直齿条导轨3和横向齿条导轨4相交的部位，穿过垂直齿条导轨3 和横向齿条导轨4的齿根位置并与其绝缘。[0025]所述的中央控制系统8安装于井道中间楼层内，所有轿厢1与中央控制系统8进 行通信，获取移动路线指令，各轿厢1在获得指令后，在其轿厢控制系统沈的控制下自 行运动，完成输送任务，避免与其他轿厢1发生碰撞，所述的轿厢控制系统沈安装在轿 厢的底部。[0026]所述的井道为两个垂直井道22和多个横向井道23，或为多个垂直井道22和多个 横向井道23。[0027]本实用新型井道固定架7安装在电梯井道内，固接在建筑物的层站21和井道墙 壁上。电梯的齿条导轨安装在井道固定架7上，齿条导轨是多段组合连接而成，然后通 过螺栓固定在井道固定架7上。电梯系统的垂直井道22分为左右两个井道，还有多层横 向井道23，图中所示为每隔二个楼层设置一个横向井道23，一个垂直井道22的四周安装 有四条垂直齿条导轨3，一个横向井道23的两侧安装二条横向齿条导轨4。右垂直井道 22中电梯轿厢1向上运行，左垂直井道22中电梯轿厢1向下运行，横向井道23内轿厢1 可以水平方向双向运行。井道内可以同时配备多台轿厢1，多个轿厢1在井道内单向运行 循环移动，每个轿厢1都具有独立驱动单元2，互不连接，提高了运输效率。通过轿厢 1上的电源接引装置9与井道内壁上的供电导轨6始终保持接触，将电源引入轿厢1内。 电源接引装置9应与轿厢1其他部分绝缘，防止漏电。供电导轨6也与井道固定架7绝 缘，两根供电导轨6上共同提供两相交流电源，或直流电源。[0028]如图2电梯装置实施效果图所示，其为一个楼层的垂直齿条导轨3和横向齿条导 轨4和供电导轨6的布置结构，其他楼层也具有相同的轨道结构。轿厢1沿垂直齿条轨 道移动，当需要进行横向移动在左右垂直井道22之间换道时，其对准所在楼层横向支撑 轨5，锁住垂直推动齿轮19后，液压缸12将伸开活动横移托板13，使活动横移托板13 与横向支撑轨5稳固接触并承载住轿厢1，然后启动横向电机驱动轿厢1进行横向移动。 当换道结束后，垂直驱动齿轮重新与齿条啮合在一起，这时液压缸12将收缩并收起活动 横移托板13，使垂直驱动齿轮稳固受力，垂直运动时垂直驱动齿轮解除锁定。[0029]如图3电梯轿厢1单元结构图所示，电梯独立驱动装置的构成为包含电源接引 装置9、垂直驱动电机10、横向驱动电机11，液压缸12和活动横移托板13，以及齿轮减 速级14、上锥齿轮驱动轴15、下锥齿轮驱动轴16、传动锥齿轮杆17、换向锥齿轮副18、 垂直推动齿轮19和横向推动齿轮20等传动装置，是用于驱动轿厢1做垂直和横向运动的 动力装置。独立驱动单元2安装在轿厢1的底部，并可设置降低噪声的装置，如隔音罩 等，或将上层轿厢1悬吊在电梯框架上。[0030]垂直驱动电机10安装在电梯轿厢1的底部，通过减速级减速，使垂直驱动轴转动，驱动轴的两端为锥齿轮，其作用是将驱动力传递到两侧并使两侧推动齿轮的转动速 度相同。电梯侧面的四个齿轮也是通过中间带有锥齿轮的驱动轴带动，使转速相同，同 理另一侧的四个齿轮也保持转速一致。这样就是同一个主电机带动八个垂直推动齿轮19 以相同转速转动，但两侧的转动方向相反。垂直推动齿轮19与垂直齿条导轨3相啮合， 目的是驱动电梯轿厢1在垂直井道22内上下运行。通过调节垂直驱动电机10的转速来 控制电梯的垂直运行速度。[0031]横向驱动电机11功率小于垂直驱动电机10，也安装在电梯轿厢1的底部，通过 减速级减速，使横向驱动轴转动，驱动轴的两端为锥齿轮，最终通过换向锥齿轮副18的 换向驱动作用，使两侧的横向驱动齿轮转速相同，方向相反。通过调节横向驱动电机11 的转速来控制电梯的横向运行速度。横向驱动电机11和垂直驱动电机10上都具有刹车 装置，能够使齿轮固定在某一位置不动。两个刹车装置不同时工作，当轿厢1垂直移动 时，横向驱动电机11刹车，使横向推动齿轮20固定；当横向移动时，垂直驱动电机10 刹车，使垂直推动齿轮19被锁住。当电梯运行时，因电源突然断电，也可使用备用电源 驱动此刹车装置锁住齿轮，提高运行安全。[0032]如图4导轨交叉模块M结构图所示，垂直齿条导轨3与横向齿条导轨4相交叉 的地方，两种齿交叠在一起，垂直齿条导轨3的模数较横向齿条导轨4大，齿的强度要大 的多，但齿顶部的平面是在一个平面上。供电导轨6与垂直齿条导轨3和横向齿条导轨 4相交的地方，从齿条的齿根部位穿过。供电导轨6与横向支撑轨5相交的地方，横向 支撑轨5将缺失一部分，使横向推动齿轮20和供电导轨6能够顺利通过。横向移动过程 中，垂直推动齿轮19与垂直齿条导轨3相交的地方，垂直齿条导轨3有部分缺口以使齿 轮顶部与齿条不发生碰撞。横向齿条导轨4的长度小于横向支撑轨5，且位于横向支撑轨 5的上方，横向支撑轨5通过螺栓固定在井道固定架7上。[0033]如图5横向移动液压支撑系统示意图所示，图中实线为液压缸12将活动横移托 板13放下时的状态，此时横移托板与横向支撑轨5良好接触并受力；图中虚线为液压缸 12将活动横移托板13收起时的状态，此时为垂直移动状态，垂直移动时活动横移托板13 不再与横向支撑轨5发生碰撞。[0034]轿厢控制系统沈安装在轿厢1的底部，通过无线方式与中央控制系统8通信， 完成电机控制、通信、避免碰撞等任务。中央控制系统8处理呼梯信号，发送路线指 令，处理宏观的指令，提高响应速度。中央控制系统8与轿厢控制系统办调工作，增 加了整个系统的灵活性。例如中央控制系统8在得知某轿厢满载时，在其到达目的楼 层前，将不为其分配新的载客任务；在有新的呼梯信号时，中央控制系统8将综合考虑 空轿厢换道时间，垂直移动时间，载客效率等因素，为呼梯信号分配特定的轿厢1和运 行路线。中央控制系统8使轿厢1响应呼梯信号更及时，减少乘客候梯时间。各轿厢1 也具有各自单独的轿厢控制系统沈，完成轿厢电机的控制，刹车系统的控制，轿厢1电 器设备的控制，以及防止与其他轿厢1相撞等任务。轿厢控制系统沈与中央控制系统8 进行通信，协调工作，提高系统性能。
权利要求1.一种独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，包括轿厢(1)及其独立驱动单元 (2),垂直齿条导轨(3)和横向齿条导轨G)、横向支撑轨(5)供电导轨(6)、井道固定 架(7)、中央控制机构(8)，其特征在于所述的独立驱动单元(2)安装在轿厢(1)的底 部，独立驱动单元( 包含电源接引装置(9)、垂直驱动电机(10)、横向驱动电机(11)， 液压缸(1 和活动横移托板(1 ，以及齿轮减速级(14)、上锥齿轮驱动轴(1 、下锥 齿轮驱动轴(16)、传动锥齿轮杆(17)、换向锥齿轮副(18)、垂直推动齿轮(19)和横向 推动齿轮00)组成的传动装置，所述的井道固定架(7)为模块化钢架结构，安装在电梯 井道内，固接在建筑物的层站和井道墙壁上，井道固定架(7)上的安装孔位上固定 有垂直齿条导轨C3)、横向齿条导轨(4)、横向支撑轨( 和供电导轨(6)，一个垂直井道 (22)的四周安装有四条垂直齿条导轨(3)，一个横向井道的两侧安装二条横向齿条 导轨G)，在每条横向齿条导轨的下方布置一条横向支撑轨(5)，所述的轿厢(1)下 部都具有一个独立的驱动单元(2)。
2.根据权利要求1所述的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，其特征在于所 述的垂直齿条导轨C3)齿的模数比横向齿条导轨(4)齿的模数大，横向齿条导轨C3)的齿 切过垂直齿条导轨(4)齿的表面，垂直齿条导轨C3)和横向齿条导轨(4)为多根对接在一 起的结构，并在两导轨交叉的地方使用导轨交叉模块04)。
3.根据权利要求1所述的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，其特征在于所 述的液压缸(1 一端铰接在一个固定安装铰接座0 上，另一端与活动横移托板(13) 铰接。
4.根据权利要求1所述的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，其特征在于所 述的供电导轨(6)为两极，与单相交流电源或直流电源连接，两极分布在轿厢(1)门所在 平面的井道固定架(7)平面上和与其对应的轿厢(1)背面的平面上，供电导轨(6)为导电 性的铜、铝导电金属导轨，其上有凹槽形的轨线，且与轿厢(1)上的电源接引装置(9)接 触，供电导轨(6)与垂直齿条导轨C3)和横向齿条导轨(4)相交的部位，穿过垂直齿条导 轨(3)和横向齿条导轨的齿根位置并与其绝缘。
5.根据权利要求1所述的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，其特征在于所 述的中央控制系统(8)安装于井道中间楼层内，所述的轿厢控制系统06)安装在轿厢的 底部。
6.根据权利要求1所述的独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，其特征在于所 述的井道为两个垂直井道0 和多个横向井道，或为多个垂直井道0 和多个横向 井道(23)。
专利摘要本实用新型涉及一种独立驱动单元的单向运行循环电梯装置，包括轿厢及其独立驱动单元、垂直齿条导轨和横向齿条导轨、供电导轨、井道固定架、中央控制系统。所述的独立驱动单元是安装在轿厢底部的包含电源接引装置、垂直驱动电机、横向驱动电机、传动装置等的用于驱动轿厢做垂直和横向运动的动力装置。垂直齿条导轨和横向齿条导轨为齿条结构，供电导轨为凹槽形导电轨，都安装在井道内的井道固定架上。多个轿厢运行在同一井道内并与中央控制装置进行通信，接收指令后，在垂直井道内上下单向移动，并通过横向井道左右移动在垂直井道间换道。多轿厢在井道内单向循环移动，节省了井道空间，提高了层间运输的输送效率。
文档编号B66B1/18GK201808976SQ201020138310
公开日2011年4月27日 申请日期2010年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者吕伟新, 娄俊岭, 张勤超, 李志鹏, 程国娟 申请人:吕伟新, 娄俊岭, 程国娟