一种电梯轿厢失控坠落缓冲控制装置的制作方法

本发明涉及电梯领域，更具体地说，涉及一种电梯轿厢失控坠落缓冲控制装置。

背景技术：

在电梯坠楼时，人和电梯一起加速下降，两者的速度变得一样快。落到地面，因为电梯触底，在极短的时间内速度由极大变为零，人因为受到极大的冲击力而受伤甚至死亡。

现在电梯中有四道防线：

第一层防线：钢丝绳

一般而言，电梯钢丝绳至少有5根。以钢丝绳的强度，断掉个1-2根不是问题。但是，在静止状态下，一根钢丝绳都可以拉住一个轿厢。同时，钢丝绳全断的几率基本为0。

第二层防线：轿厢安全钳

就算钢丝绳全断，电梯发生下坠。但下坠速度超过额定速度时，限速器会进行阻止，轿厢安全钳会连带动作，把轿厢卡死在导轨上，阻止下一步坠落。

第三层防线：缓冲器

地面还会有一个缓冲器装置来减缓冲击力。如果发生下坠时楼层较低，比如在2楼钢丝绳全断，那么慢的速度撞上缓冲器，对人员基本也无大碍的。

第四层防线：例行检查

质监局法定电梯例行检查为1年1次，电梯必须有维保单位，维保单位最多间隔15天检查一次。

虽然有四道防线的保护，但是还是发生了武汉电梯坠落19人死亡；江苏常州施工电梯高层坠落酿惨剧5人死亡的重大事故，电梯的小故障频出，给用户造成了不好的体验，没有更全面的防护，用户的生命安全就得不到保障，再好的质量都不能避免意外事故的发生，电梯防护依然做的有限，在方便出行的同时，也存在着威胁到生命安全的危险，现有电梯需要更安全稳定的防护装置。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电梯轿厢失控坠落缓冲控制装置，它可以实现在电梯四道防线都失效的情况下,轿厢失控坠落时能够提供第五道防线起到缓冲控制作用，为电梯内的人员提供最后一道生命防线，减少人员伤亡。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种电梯轿厢失控坠落缓冲控制装置，包括控制柜、导轨、缓冲底座、曳引机和电梯井，所述控制柜和曳引机安装在电梯井的上端，所述导轨安装在电梯井内，所述缓冲底座位于电梯井的底部，所述导轨上连接有轿厢，所述轿厢内安装有控制板，所述轿厢的下端设有缓冲机构，所述缓冲机构包括摩擦垫和充气囊，所述摩擦垫的一端固定连接有导热板，所述导热板远离摩擦垫的一端固定连接有热膨胀层，所述热膨胀层远离导热板的一端固定连接有隔热板，所述隔热板通过充气囊与轿厢连接，所述充气囊的内侧设有固定机构，所述固定机构包括固定杆、固定槽和弹性伸缩杆，所述固定槽开设在轿厢上，所述固定杆位于固定槽的槽口处，所述固定杆通过弹性伸缩杆与固定槽的槽底连接，且固定杆与弹性伸缩杆转动连接，所述充气囊的内侧还设有连接机构，所述连接机构包括伸缩杆和校位块，所述校位块的一端与隔热板固定连接，所述校位块的另一端通过伸缩杆与轿厢连接，所述轿厢的下端连接有充气管，所述充气管的下端设有启动机构，所述启动机构包括展开杆、外罩和拉伸弹簧，多根所述展开杆环绕充气管的下端部排布，且展开杆与充气管转动连接，所述外罩铺设在展开杆的外侧，所述展开杆的内侧上端通过拉伸弹簧与充气管的下端连接，所述充气管的上端一侧连接有过压管，所述过压管远离充气管的一端开设有放气口，所述过压管的内部设有塞子，所述塞子的塞帽上开设有多个通气孔，所述塞子通过压缩弹簧与过压管开设有放气口的一端连接，所述充气管的上端另一侧连接有连接管，所述连接管远离充气管的一端与充气囊连接，所述连接管上连接有压力阀，当电梯正常运行过程中，气流正常通过启动机构，不会触发启动机构，当电梯失控坠落时，气流加速通过启动机构，触发启动机构，使缓冲机构对电梯起到缓冲作用，固定机构保持缓冲机构的缓冲作用，在电梯停止下降和减速下降的情况下保持对电梯的缓冲控制作用，实现对电梯的多级缓冲控制作用，当电梯再次失控坠落时，启动机构会被再次触发，缓冲机构始终具有缓冲作用，不受电梯失控时的复杂状态影响。

优选地，所述摩擦垫内包裹有多个防磨钢珠和导热网，所述导热网与导热板固定连接，防磨钢珠摩擦后发热，通过导热网导向导热板，然后导热板的热量使热膨胀层膨胀，提升缓冲效果。

优选地，所述轿厢的内侧壁上开设有放置槽，所述放置槽内放置有防护气垫，所述防护气垫包括普通气垫层和加厚气垫层，所述普通气垫层构成防护气垫的上半部，所述加厚气垫层构成防护气垫的下半部，且普通气垫层与加厚气垫层连接，所述防护气垫上连接有三通管，且防护气垫通过三通管与连接管连接，防护气垫在电梯失控坠落过程中保护轿厢内部人员，减小电梯坠落对内部人员的伤害，普通气垫层能防止内部人员碰撞轿厢内侧壁，加厚气垫层能够缓冲坠落后的巨大冲击力。

优选地，所述三通管上连接有单向阀门，当电梯停止坠落或减速坠落时，单向阀门保持防护气垫的防护作用。

优选地，所述轿厢内的控制板上电性连接有单片机控制芯片，所述单片机控制芯片上电性连接有远程控制器，所述单片机控制芯片上还电性连接有数据筛选器和继电器，所述轿厢的底部安装有电动气泵，所述电动气泵与继电器电性连接，所述电动气泵还与防护气垫连接，外部救援人员可以通过远程控制器主动控制防护气垫充气，防患于未然。

优选地，所述固定杆内镶嵌有电磁铁，所述电磁铁与继电器电性连接，所述校位块外表面铺设有磁吸层，在电梯坠落过程中，保持固定杆贴在校位块上，防止固定杆在电梯的振动作用下远离校位块。

优选地，所述充气囊的外表面铺设有尼龙布，尼龙布能够保护充气囊，使充气囊不易被电梯井内碎片扎破。

优选地，所述摩擦垫采用工程橡胶与石墨烯的混合材料制成，且工程橡胶与石墨烯的比例为1：0.8-1.5，工程橡胶与石墨烯的混合材料使摩擦垫在具有抗冲击力的同时，更耐磨，强度更高，而且热导性更好。

优选地，所述热膨胀层采用固态可热膨胀材料，所述热膨胀层的外层添加有阻燃剂，热膨胀层受热膨胀后，挤压固定杆，使固定杆插入固定槽中不易再次转动。

优选地，所述展开杆的转动角度不超过90°，展开杆不会因为拉伸弹簧的拉力不够转动超过90°，影响外罩的展开状态。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案当电梯正常运行过程中，气流正常通过启动机构，不会触发启动机构，当电梯失控坠落时，气流加速通过启动机构，触发启动机构，使缓冲机构对电梯起到缓冲作用，固定机构保持缓冲机构的缓冲作用，在电梯停止下降和减速下降的情况下保持对电梯的缓冲控制作用，实现对电梯的多级缓冲控制作用，当电梯再次失控坠落时，启动机构会被再次触发，缓冲机构始终具有缓冲作用，不受电梯失控时的复杂状态影响。

(2)摩擦垫内包裹有多个防磨钢珠和导热网，导热网与导热板固定连接，防磨钢珠摩擦后发热，通过导热网导向导热板，然后导热板的热量使热膨胀层膨胀，提升缓冲效果。

(3)轿厢的内侧壁上开设有放置槽，放置槽内放置有防护气垫，防护气垫包括普通气垫层和加厚气垫层，普通气垫层构成防护气垫的上半部，加厚气垫层构成防护气垫的下半部，且普通气垫层与加厚气垫层连接，防护气垫上连接有三通管，且防护气垫通过三通管与连接管连接，防护气垫在电梯失控坠落过程中保护轿厢内部人员，减小电梯坠落对内部人员的伤害，普通气垫层能防止内部人员碰撞轿厢内侧壁，加厚气垫层能够缓冲坠落后的巨大冲击力。

(4)三通管上连接有单向阀门，当电梯停止坠落或减速坠落时，单向阀门保持防护气垫的防护作用。

(5)轿厢内的控制板上电性连接有单片机控制芯片，单片机控制芯片上电性连接有远程控制器，单片机控制芯片上还电性连接有数据筛选器和继电器，轿厢的底部安装有电动气泵，电动气泵与继电器电性连接，电动气泵还与防护气垫连接，外部救援人员可以通过远程控制器主动控制防护气垫充气，防患于未然。

(6)固定杆内镶嵌有电磁铁，电磁铁与继电器电性连接，校位块外表面铺设有磁吸层，在电梯坠落过程中，保持固定杆与校位块的连接，防止固定杆在电梯的振动作用下远离校位块。

(7)充气囊的外表面铺设有尼龙布，尼龙布能够保护充气囊，使充气囊不易被电梯井碎片扎破。

(8)摩擦垫采用工程橡胶与石墨烯的混合材料制成，且工程橡胶与石墨烯的比例为1：0.8-1.5，工程橡胶与石墨烯的混合材料使摩擦垫在具有抗冲击力的同时，更耐磨，强度更高，而且热导性更好。

(9)热膨胀层采用固态可热膨胀材料，热膨胀层的外层添加有阻燃剂，热膨胀层受热膨胀后，挤压固定杆，使固定杆插入固定槽中不易再次转动。

(10)展开杆的转动角度不超过90°，展开杆不会因为拉伸弹簧的拉力不够转动超过90°，影响外罩的展开状态。

附图说明

图1为本发明未运行时的结构示意图；

图2为图1中a处的结构示意图；

图3为本发明运行时的结构示意图；

图4为图3中b处的结构示意图；

图5为本发明未运行时的剖视图；

图6为图5中c处的结构示意图；

图7为本发明运行时的剖视图；

图8为图7中d处的结构示意图；

图9为本发明摩擦垫的侧视图；

图10为过压管畅通时的结构示意图；

图11为过压管封闭时的结构示意图。

图中标号说明：

1控制柜、2导轨、3缓冲底座、4曳引机、5电梯井、6轿厢、7放置槽、8普通气垫层、9展开杆、10连接管、11充气管、12外罩、13拉伸弹簧、14过压管、15三通管、16加厚气垫层、17摩擦垫、18充气囊、19固定杆、20固定槽、21弹性伸缩杆、22伸缩杆、23校位块、24隔热板、25导热板、26热膨胀层、27防磨钢珠、28导热网、29压缩弹簧、30通气孔、31塞子、32放气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，一种电梯轿厢失控坠落缓冲控制装置，包括控制柜1、导轨2、缓冲底座3、曳引机4和电梯井5，控制柜1和曳引机4安装在电梯井5的上端，导轨2安装在电梯井5内，缓冲底座3位于电梯井5的底部，导轨2上连接有轿厢6，轿厢6内安装有控制板，用户可以操作控制板控制电梯到指定的楼层。

请参阅图4、图6、图8和图9，轿厢6的下端设有缓冲机构，缓冲机构包括摩擦垫17和充气囊18，摩擦垫17采用工程橡胶与石墨烯的混合材料制成，且工程橡胶与石墨烯的比例为1：1，工程橡胶与石墨烯的混合材料使摩擦垫17在具有抗冲击力的同时，更耐磨，强度更高，而且热导性更好，相对于高分子三元复合材料制成的普通摩擦垫，摩擦垫17在电梯失控晃动撞击电梯井5侧壁的过程中起到缓冲作用，减少对电梯的进一步损坏，摩擦垫17内包裹有多个防磨钢珠27和导热网28，防磨钢珠27均匀镶嵌在摩擦垫17中，且每个防磨钢珠27均通过导热丝与导热网28连接，导热网28与导热板25焊接在一起，防磨钢珠27进一步增强摩擦垫17的强度，而且摩擦后发热，通过导热网28导向导热板25，然后导热板25的热量使热膨胀层26膨胀，提升缓冲效果，热膨胀层26采用名为sikabaffle的可热膨胀材料，热膨胀层26的外层添加有阻燃剂，能防止电梯坠落的摩擦过程中火花点燃热膨胀层26，防磨钢珠27摩擦后的温度升高时，热膨胀层26受热膨胀，挤压固定杆19，弹性伸缩杆21压缩，固定杆19插入横向的固定槽20中不会再次转动保持水平状态，固定槽20的深度与热膨胀层26的膨胀宽度数值相等，热膨胀层26远离导热板25的一端焊接有隔热板24，隔热板24通过充气囊18与轿厢6连接，隔热板24使热膨胀层26的热量不易导向充气囊18，使充气囊18温度过高后热量导向轿厢6内部，烫伤内部人员，充气囊18的外表面铺设有尼龙布，尼龙布能够保护充气囊18，使充气囊18不易被电梯井5内碎片扎破。

请参阅图6和图8，充气囊18的内侧设有固定机构，固定机构包括固定杆19、固定槽20和弹性伸缩杆21，固定槽20开设在轿厢6上，固定杆19远离固定槽20槽底的一端内部镶嵌有配重块，配重块使固定杆19在失去隔热板24的抵挡作用后倒下，充气囊18的内侧还设有连接机构，连接机构包括伸缩杆22和校位块23，校位块23的一端焊接在隔热板24上，校位块23的另一端通过伸缩杆22与轿厢6连接，在充气囊18未充气的状态下，固定杆19被隔热板24挡住，处于竖直状态，当充气囊18充气后，固定杆19倒下与校位块23相抵处于水平状态，在热膨胀层26的挤压作用下，固定杆19插入固定槽20中，使充气囊18“硬化”，在固定杆19的作用下，当电梯停止或减速坠落后，充气囊18即使瘪了，在固定杆19和连接机构的作用下，摩擦垫17始终与电梯井5的侧壁贴合。装置实现对电梯的多级缓冲控制作用：第一可以保持电梯的坠落后的停止状态，第二可以在电梯重新坠落过程中充气囊18重新充气“软化”，增大摩擦垫17与电梯井5的摩擦力；当在摩擦垫17部分磨损的情况下，摩擦垫17在“软化”充气囊18的挤压下与电梯井5侧壁重新贴合，不再依靠固定杆19，第三可以在轿厢6接触缓冲底座3上的缓冲器过程中有效减轻电梯的回弹现象，减少对轿厢6内部人员造成二次伤害。

请参阅图2-11，轿厢6的下端连接有充气管11，充气管11的下端设有启动机构，启动机构包括展开杆9、外罩12和拉伸弹簧13，多根展开杆9环绕充气管11的下端部排布，且展开杆9与充气管11转动连接，展开杆9的转动角度不超过90°，展开杆9不会因为拉伸弹簧13的拉力不够转动超过90°，影响外罩12的展开状态，外罩12铺设在展开杆9的外侧，展开杆9的内侧上端通过拉伸弹簧13与充气管11的下端连接，充气管11的上端一侧连接有过压管14，过压管14远离充气管11的一端开设有放气口32，过压管14的内部设有塞子31，塞子31的塞帽上开设有多个通气孔30，塞子31通过压缩弹簧29与过压管14开设有放气口32的一端连接，在电梯普通运行过程中，充气管11的内部空气通过过压管14的放气口32放出，过压管14保持畅通状态，当电梯失控坠落后，外罩12展开，增大与空气的接触面积，加速气流通过充气管11，塞子31的塞帽上通气孔30不能满足快速的气流通过，压缩压缩弹簧29，使塞子31塞进放气口32，过压管14保持封闭状态，连接管10上压力阀处的压力超过阈值后，充气囊18开始充气。

请参阅图5和图7，桥厢的一对内侧壁上开设有放置槽7，放置槽7内放置有“l”型的防护气垫，防护气垫承受的重力值大于电梯的荷载量值，防护气垫包括普通气垫层8和加厚气垫层16，普通气垫层8构成防护气垫的上半部，普通气垫层8上连接有漏气孔，漏气孔的孔径大小不超过5cm，漏气孔可有效防止防护气垫炸裂，造成二次伤害，同时不会使防护气垫保持充满状态，使内部人员在撞击后回弹，加厚气垫层16构成防护气垫的下半部，且普通气垫层8与加厚气垫层16连接，防护气垫上连接有三通管15，且防护气垫通过三通管15与连接管10连接，三通管15上连接有单向阀门，当电梯停止坠落或减速坠落时，单向阀门保持防护气垫的防护作用，防护气垫在电梯失控坠落过程中保护轿厢6内部人员，减小电梯坠落对内部人员的伤害，普通气垫层8能防止内部人员碰撞轿厢6内侧壁，加厚气垫层16能够缓冲坠落后的巨大冲击力。

轿厢6内的控制板上电性连接有单片机控制芯片，单片机控制芯片上电性连接有远程控制器，单片机控制芯片上还电性连接有数据筛选器和继电器，轿厢6的底部安装有电动气泵，电动气泵与继电器电性连接，电动气泵还与防护气垫连接，外部救援人员可以通过远程控制器主动控制防护气垫充气，防患于未然，固定杆19内镶嵌有电磁铁，电磁铁与继电器电性连接，校位块23外表面铺设有磁吸层，在电梯坠落过程中，保持固定杆19贴在校位块23上，防止固定杆19在电梯的振动作用下远离校位块23。

当电梯在运行过程中出现故障，电梯内的人员通过现有电梯内自带的报警系统向外部人员求救，外部人员可提前通过远程控制器控制防护气囊充气，当电梯失控坠落时，摩擦垫17首先对轿厢6撞击电梯井5侧壁进行缓冲，电梯坠落过程中触发启动机构，使充气囊18充气，摩擦垫17与电梯井5的侧壁相抵进行滑动摩擦，摩擦产生的热量使热膨胀层26膨胀，固定杆19插进固定槽20内，充气囊18“硬化”，当摩擦垫17部分磨损后，固定杆19长度不足够将摩擦垫17抵向电梯井5侧壁，充气囊18再次充气“软化”使摩擦垫17保持与电梯井5侧壁的滑动摩擦，对电梯进行多级缓冲控制作用，整个装置基本可以脱离电力系统依靠气流的变化独立完成对电梯的缓冲控制作用，在电梯失控存在撞击抖动的特殊情况下，不依靠容易受此影响的电力系统运行，在电梯脱离现有控制系统的控制作用下为电梯内的人员提供最后一道生命防线，减少人员伤亡。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。