一种利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢的制作方法

本发明涉及剪切吸能和电梯坠落缓冲救生技术领域，具体涉及一种利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢。

背景技术：

近十几年来，随着我国高层建筑数量的增加，高层电梯数量也迅猛增长，据统计，截至2016年底，全国电梯数量在490万台左右，作为高层建筑垂直交通工具，其高负荷、大运量、长周期使用的现状普遍存在，同时老旧电梯数量激增，尤其是随着时间的推移，近十几年新增的电梯也将逐步进入老旧行列，成为老旧电梯改造的主要目标。

近年来，我国高层电梯事故仍时有发生。据国家质检总局统计，2016年全年，全国共发生电梯事故48起，死亡41人，事故数量和死亡人数均较2015年有明显下降，电梯安全运行态势平稳，但电梯安全问题关乎人民群众生命安全，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。

当电梯由于牵引力不足、控制失灵或制动失灵发生轿厢蹲底时，缓冲器将吸收轿厢的动能，提供最后的保护，以保证人员和电梯结构的安全。目前所用的缓冲器分为弹簧缓冲器和液压缓冲器，其中弹簧缓冲器是蓄能型缓冲器，弹簧压缩到极限位置后又会反弹，对人体造成二次伤害；而液压缓冲器是耗能型缓冲器，受到冲击后无回弹作用，但液压系统受温度等其他因素影响较大，需要定时检修以保证缓冲器的正常使用。

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利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢，不依靠任何控制装置，完全由预先设计的剪切单元和剪切板发生剪切变形时吸收能量来实现电梯坠落时的缓冲。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢，包括轿厢3，所述轿厢3与承重框架相连处的四角框架或四周设置有多排剪切单元1；还包括剪切板2，剪切板2上开有与剪切单元1形状和位置适配的长圆孔4，剪切板2通过剪切单元1穿过其上的长圆孔4与轿厢3相连接，剪切板2底部伸出轿厢3预设长度，从而使得电梯轿厢3坠落时，剪切板2首先与底坑地面相接处，达到缓冲的目的；所述剪切板2上的长圆孔4，其孔长度随高度逐渐增大，使得坠落时剪切单元1不是一次性全部剪断，而是分段依次剪断，逐级吸收坠落能量，达到保护人体安全，不超过规定过载的要求。

所述剪切板2的形状根据轿厢3的实际尺寸和形状确定，为l形、c形或单板，为l形时置于方形轿厢的四角处，与框架结构相连。

所述剪切单元1为螺栓或销钉。

所述剪切单元1、剪切板2和长圆孔4形成的剪切吸能装置安装于电梯轿厢3外部框架上，或安装于轿厢3内部；若轿厢框架结构刚度不足，则增加刚度，使之能够适合坠落时的冲击，不致发生大变形，从而影响轿厢内乘员的安全生存空间。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明所涉及的坠落缓冲救生轿厢，能够做到不依靠任何电气化控制设备，当电梯发生坠落时，通过剪切单元1的剪切变形实现吸收电梯坠落的冲击动能的作用，该缓冲救生轿厢，制造成本低，结构简单，可根据电梯轿厢的形状、尺寸等实际状况进行相应的设计和改造。同时剪切单元1的使用，使得该装置可更换剪切单元1后重复使用，安装更加简便。

附图说明

图1为本发明电梯坠落缓冲轿厢整体效果图一。

图2为本发明电梯坠落缓冲轿厢整体效果图二。

图3为l形剪切板示意图。

图4为轿厢与剪切单元连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

首先，对本发明的原理进行如下说明：本发明利用结构剪切变形吸收能量的性质，通过设计剪切单元1的粗细、长度等尺寸参数，并结合材料性质参数，使得当电梯控制设备失灵，安全钳无法制动导致超速坠落时，通过剪切单元1发生剪切变形吸收电梯坠落时的冲击动能。剪切单元1可分层多列排布，其疏密程度以及粗细等尺寸参数，根据电梯实际高度以及轿厢尺寸进行相应的调节。当电梯坠落时，由于长圆孔的存在，剪切单元1自下而上被依次剪断，同时，电梯坠落时的冲击动能也逐步减小，从而防止了电梯高速坠落到坑底时对人体造成的伤害。

如图1、图2和图3所示，本发明一种利用剪切吸能的电梯坠落缓冲轿厢，包括轿厢3，所述轿厢3与承重框架相连处的四角框架或四周设置有多排剪切单元1；还包括剪切板2，剪切板2上开有与剪切单元1形状和位置适配的长圆孔4，剪切板2通过剪切单元1穿过其上的长圆孔4与轿厢3相连接，剪切板2底部伸出轿厢3预设长度，从而使得电梯轿厢3坠落时，剪切板2首先与底坑地面相接处，达到缓冲的目的；所述剪切板2上的长圆孔4，其孔长度随高度逐渐增大，使得坠落时剪切单元1不是一次性全部剪断，而是分段依次剪断，逐级吸收坠落能量，达到保护人体安全，不超过规定过载的要求。

所述剪切板2的形状根据轿厢3的实际尺寸和形状确定，为l形、c形或单板，如图4所示，为l形时置于方形轿厢的四角外侧，与框架结构相连。

作为本发明的优选实施方式，所述剪切单元1为螺栓或销钉。

所述剪切单元1、剪切板2和长圆孔4形成的剪切吸能装置安装于电梯轿厢3外部框架上，或安装于轿厢3内部；若轿厢框架结构刚度不足，则增加刚度，使之能够适合坠落时的冲击，不致发生大变形，从而影响轿厢内乘员的安全生存空间。

实施例一：

如图1所示，所用轿厢3的尺寸为1500mm*1500mm*2000mm，其框架为钢结构，剪切单元1设计成螺栓形状，尺寸与标准螺栓相同，选用q235，剪切板2材料选用45#钢，剪切板2采用l形，底部超出轿厢底部500mm，使用时，将剪切板2与轿厢3通过剪切单元1连接在一起。当电梯发生坠落事故，本发明电梯坠落缓冲轿厢发生作用后，检查剪切板2及长圆孔4是否发生大变形，若未发生大变形，只需更换剪切单元1即可重复使用。

实施例二：

如图1所示，所用轿厢3的尺寸为1500mm*1500mm*2000mm，其框架为钢结构，剪切单元1选用q235，设计为销钉的形状，剪切板2材料选用20#钢，剪切板2采用l形，底部超出轿厢底部500mm，使用时，将剪切板2与轿厢3通过剪切单元1连接在一起。当电梯发生坠落事故，本发明电梯坠落缓冲轿厢发生作用后，检查剪切板2及长圆孔4是否发生大变形，若未发生大变形，只需更换剪切单元1即可重复使用。

实施例三：

如图2所示，所用轿厢3的尺寸为1500mm*1500mm*2000mm，其框架为钢结构，剪切单元1选用q235，设计为螺栓的形状，剪切板2材料选用q235，剪切板2采用单板，底部超出轿厢底部500mm，使用时，将剪切板2与轿厢3通过剪切单元1连接在一起。当电梯发生坠落事故，本发明电梯坠落缓冲轿厢发生作用后，检查剪切板2及长圆孔4是否发生大变形，若未发生大变形，只需更换剪切单元1即可重复使用。

本发明利用剪切吸能的电梯坠落缓冲救生方法，当电梯控制设备失灵，安全钳无法制动导致超速坠落时，电梯轿厢高速坠落至井道坑底，该装置的剪切板2与底坑地面发生碰撞，下部剪切单元1首先发生剪切变形，由于长圆孔4的存在，上部的剪切单元1依次发生剪切变形，吸收电梯坠落时的冲击动能，使得电梯坠落时的冲击动能逐渐减小，直至安全值，从而防止了电梯高速坠落到坑底时对轿厢内乘员造成的伤害。