一种曳引式人货两用施工升降机的制作方法

本发明涉及建筑工地用的施工升降机，具体的说，是涉及一种曳引式人货两用施工升降机。

背景技术：

随着我国现代化进程的加快，垂直运送人或物料的升降机在高层建筑、各类高塔、电站的建设和维护过程中大量应用。目前，国内外人货两用施工升降机以齿轮齿条传动形式为主，分为不带对重和带对重两种机型。齿轮齿条开式传动，工作状况极其恶劣，设备使用寿命受到较大影响；故障率较高；能耗较高，不符合国家提倡的节能要求。带对重的人货两用施工升降机安装过程复杂，悬挂对重的钢丝绳长度随着施工高度不断变化，钢丝绳在反复夹紧过程中会产生局部损坏，容易发生钢丝绳断裂事故，使对重从高处快速滑落，造成重大机械或人身伤亡事故。于是，曳引式的人货施工升降机在国内的有些生产单位、科研机构中得以研发、试制和生产，但均未能突破将曳引式电梯的技术应用到人货两用施工升降机上带来的几大技术难题，都处于止步或近乎止步的状态。

此外，室外升降机的导轨架，其主肢一般是圆管的，单根导轨的直线度较差，组焊成标准节时又产生较大的焊接变形，安装又很粗糙，其直线度在6/100000左右，当固定在吊笼上的安全钳在吊笼沿架体主肢导轨垂直升降时，导轨的圆弧面一会儿离楔块弧面很近，一会儿又有6mm左右的间隙，严重影响安全钳的制动效果，具体来说：

1)渐进式安全钳受楔块冲顶高度的限制，当楔块冲顶高度小于40-50mm时，制动时楔块虽已冲顶，但楔块弧面与导轨弧面之间可能还有间隙，起不到制动的作用；

2)由于楔块弧面与导轨弧面之间的间隙变化太大，可调制动力就不好实现，因为调好冲顶高度后，若楔块弧面与导轨弧面之间的间隙小，则楔块冲顶后的制动力就很大，甚至楔块还没有冲到顶就刹住了；而当楔块弧面与导轨弧面之间的间隙大时，则楔块冲顶后的制动力就很小，甚至楔块虽已冲顶，但楔块弧面与导轨弧面之间可能还有间隙，起不到制动的作用，由于这个间隙是随机变化的，故就难以实现可调制动力的问题，亦达不到渐进式制动的效果。

当前，国家大力提倡科技创新和供给侧结构性改革，传统的人货两用施工升降机已经不能满足国家和社会发展的需求，有必要研制一种高效、绿色、节能及高安全性的人货两用施工升降机来弥补现有技术的不足。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出了一种曳引式人货两用施工升降机，突破了将曳引式电梯的技术应用到人货两用施工升降机上带来的关键技术难题，本发明结构简单、拆装方便，采用曳引式升降机构，克服了现有的齿轮齿条式人货两用施工升降机能耗高，齿轮齿条易磨损，维修成本高的问题，特别的，本发明具有较高的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种曳引式人货两用施工升降机，包括钢结构的架体、安全防护系统、电力控制系统以及曳引系统，所述曳引系统安装在所述架体顶端的天梁套架上；

所述曳引系统包括曳引动力机构、对重、吊笼及钢丝绳。所述曳引动力机构包括曳引机和曳引轮，所述钢丝绳的一端连接对重，另一端绕过曳引动力机构中的曳引轮与吊笼连接，通过曳引动力机构对钢丝绳的驱动力，实现对重和吊笼的平衡升降；

所述安全防护系统包括限速防坠装置、上、下高度限位装置、重量限制器、人力自救装置及防断绳保护装置；

所述电力控制系统包括控制器及分别与所述控制器连接的电气控制回路和安全控制回路，所述电气控制回路控制所述曳引机构完成曳引动作，所述安全控制回路连接安全防护系统。

进一步的，所述钢架包括底架、多个标准节组成的架体以及天梁套架，所述底架位于标准节的下方并与地面上的砼基础固定，所述各个标准节之间通过上下端依次用高强螺栓连接构成所述的架体，所述天梁套架位于架体的顶端。所述架体的高度可通过对所述标准节的数量的增减进行调整，具体的：所述天梁套架上设有升降机标准节顶部增减装置，可实现在不拆卸天梁套架的情况下，从架体顶部进行对标准节的增减，其具体结构可参见授权公告号：cn202609728u、名称“升降机标准节顶部增减装置”这项专利的技术方案，此外，本装置在外部设备的配合下，还可以实现多个标准节的一次性拆装，能够明显提高安装效率，在此不再赘述。

进一步的，所述天梁套架包括天梁和套架，所述天梁的两端各设有一套曳引系统，所述套架套装在标准节外且与所述天梁连接，主要用于在架体增减标准节时，所述天梁可以由架体直接托起转换成由套架直接托起，并依靠套架在架体轨道上进行上下移动，为架体增减标准节创造条件。其中，所述每个标准节的上下端面上的四个角处均设有螺栓连接孔，相邻的上、下两个标准节之间通过由螺栓、垫圈和螺母三者构成的锁紧机构连接在一起。

进一步的，所述吊笼上设置有刚性的导向滚轮以保证吊笼沿架体轨道正常运行。

进一步的，所述对重的四个角上均设有与所述架体接触的导轮和导靴，以防脱轨，可有效的防止对重与吊轮之间发生碰撞。

进一步的，所述对重及吊笼上均设有钢丝绳存储卷筒，保证架体在不同高度时，对钢丝绳的长度进行收放，保证对重与吊笼的重量差恒定。

所述限速防坠装置包括以速度触发的限速器及防坠装置。所述限速器与测速绳连接，当吊笼运行时，牵动测速绳，限速器实时监测吊笼的运行速度，一旦吊笼上升或下降速度超过标定值时，限速装置会控制刹住测速绳，进而引发测速绳拉动杠杆系统，杠杆系统将测速绳传递来的拉力转换成可拉动上行或下行的八根刹车线的拉力，最后刹车线拉动防坠安全器的楔铁，使吊笼制停在架体上。该装置防止了施工升降机吊笼的超速升降，从而保证了施工升降机的安全。该限速器选用双向限速器。

进一步的，所述双向限速器放置在密闭的防护罩内，克服了日晒、雨淋、风吹的干扰，为保证双向限速器不受灰尘的侵扰，防护罩底部设计有沿钢丝绳向下延伸的出风圆管，进风圆管连接一套环保装置，确保防护罩内的清洁，从而解决了限速器因外界不良环境而导致的动作灵敏度降低的问题。

进一步的，所述防坠安全器的更具体的结构可参见授权公告号：cn204150849u，名称“适用于架体主肢作导轨的可调制动力式渐进式防坠安全器”中的技术方案，采用这一装置可以保证防坠安全器是可调制动力式渐进式的防坠安全器，

进一步的，所述防坠安全装置通过浮动装置与所述吊笼连接，用于克服架体的直线度偏差对防坠制动的影响，具体的：

所述防坠安全器的中心轴插装在浮动装置的支座孔内，因此所述防坠安全器可依靠浮动支座左右摇摆、前后伸缩，另外防坠安全器的底板上设有四个导轮，该导轮紧裹在架体轨道上，使得防坠安全器能够随架体的直线度的变化而进行实时调整，保证了防坠安全器楔块定位的垂直中心线随时与架体的中心线重合，亦就保证了楔块弧面与导轨弧面之间的间隙在上下全程运行中始终相等。以克服架体主肢5-6mm的直线度误差，进而有效提升制动效果。

所述限位装置防止吊笼超出其运行范围，当吊笼到达限制位置时，所述限位器将自动切断电气控制回路或总电源电路，使吊笼停止以防吊笼进入不安全区域。

所述紧急制动装置包括设置于吊笼内的紧急制动踏板，所述紧急制动踏板通过刹车线连接防坠安全器，紧急情况下，吊笼内人员可通过踩下紧急制动踏板实现对吊笼的紧急制动；

所述防断绳保护装置位于吊笼顶部的杠杆平衡系统处，由于钢丝绳在受拉断裂前会发生长度方向上的较大延长，这就导致杠杆平衡系统内的杠杆发生偏斜，进而触发断绳保护开关，曳引动力机构停止动作，提醒工作人员检查或更换钢丝绳。

所述曳引钢丝绳上还安装有重量限制装置，能够自动测量吊笼内的载重量，当吊笼内的人或货物的总重达到额定载荷的95％时，发出报警信号，当吊笼内的人或货物的总重超过额定载荷至110％额定载荷之间时，重量限制装置会制动吊笼的运行。

所述钢丝绳的两端均设有减震弹簧，用于增加运行过程中的平稳性，降低震动，所述钢丝绳的中部固定处设有卷筒和压板，可有效的避免钢丝绳在中部联接处的损伤，同时，便于随时调整因施工升降机高度发生变化时钢丝绳长度的变化。

所述架体上还设有水平放置的附墙架，所述附墙架的一端通过螺栓固定在所述架体上，另一端固定在所述升降机附近的墙体上。

进一步的，所述底架的周围设有一圈围栏，避免非操作、维修人员进入升降机下方的危险区。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明采用曳引系统实现对吊笼的升降驱动，可明显节约75％以上的能耗，此外，升、降速度快，工作效率大为提高。

(2)本发明设有由防坠安全装置、防断绳保护装置、紧急制动装置和四根独立的钢丝绳悬挂构成的具有四重保护功能的安全防护系统，可以保证升降机的安全运行，有效的保证了吊笼内人和设备的安全。

(3)本发明的防坠安全器与吊笼的连接处采用浮动装置连接，克服架体5-6mm直线度的偏差对渐进式防坠制动的影响，保证防坠安全器组制动楔块的中心线与导轨中心线重合，从而保证良好的制动效果。

(4)本发明将双向限速器放置在密封的防护罩内，防护罩增加了沿限速器钢丝绳向下延伸的圆管，并加装环保装置以确保防护罩内的清洁，保证双向限速器的灵敏度。

(5)本发明引入杠杆平衡系统，解决四根钢丝绳受力不均问题，保证钢丝绳的受力均匀。

附图说明

构成本申请的一部分说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明整机正视图；

图2为本发明整机带吊杆侧视图；

图3为本发明对重总成结构图；

图4(a)为本发明的杠杆平衡系统正视图；

图4(b)为本发明的杠杆平衡系统侧视图

图5为本发明限速器的连接结构图；

图6(a)为本发明的防坠安全器正视图；

图6(b)为本发明的防坠安全器侧视图；

图7(a)为本发明的天梁套架总成正视图；

图7(b)为本发明的天梁套架总成正视图；

其中：1-砼结构，2-底架，3-围栏，4-标准节，5-吊笼，6-附墙架，7-钢丝绳，8-对重，9-套架，10-天梁，11-曳引机构，12-吊杆，13-对重导轮，14-对重导靴，15-小卷筒，16-钢丝绳压板，17-减震弹簧，18-储绳卷筒，19-大扁担，20-第一拉板，21-小扁担，22-第二拉板，23-拉杆，24-杠杆，25-行程开关碰触杆，26-测速钢丝绳，27-刹车线，28-人力自救刹车线，29-导轮，30-制动楔块，31-浮动支座，32-架体主肢，33-防坠安全器，34-防护罩，35-出风圆管，36-双向限速器，37-涨紧装置，38-杠杆平衡系统，39-曳引轮，40-环保装置。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1为本申请的一种典型的实施方式中，如图1、2所示，一种曳引式人货两用施工升降机，包括钢结构、安全防护系统、电力控制系统以及由曳引机构11、对重8和吊笼5构成的曳引系统，所述钢结构包括底架2、天梁10、套架9和多个标准节4，所述底架2位于标准节4的下方，由槽钢焊接而成，其承受升降机作用在其上的所有负荷，所述底架2由地脚螺栓与砼结构1的支撑面(基础)连接，有效的将载荷传递到支撑面上；所述多个标准节4之间上下端依次连接构成架体，结合工程实际情况，本实施例中所采用的标准节的规格为0.9m×0.9m×1.99m，由主肢型号为φ89×4.5-6mm的圆管焊接而成；所述天梁10、套架9位于架体的顶端，由角钢、槽钢焊接而成，天梁10用于放置曳引机构。所述架体的高度可通过对所述标准节4的数量的增减进行调整。

所述每个曳引系统对应一套安全防护系统，所述安全防护系统包括：自动限速防坠装置、上、下高度及极限限位装置、人力自救紧急制动装置、防防断绳保护装置及重量限制器，如图5、图6(a)及图6(b)所示，所述限速防坠装置由双向限速器36、测速钢丝绳26、涨紧装置37、杠杆系统38、刹车线27及防坠安全器33组成。所述防坠安全器33通过浮动支座31与所述吊笼5连接，用于克服架体的直线度偏差对防坠制动的影响，所述紧急制动装置位于所述吊笼5内，工作人员可通过踩下紧急制动踏板，与踏板相连的刹车线28拉动防坠安全器33的楔铁30，实现吊笼的紧急制动，保证升降机内乘员的安全。

所述电力控制系统包括控制器以及分别与所述控制器连接的电气控制回路和安全控制回路，所述电气控制回路控制所述曳引机构完成曳引动作，所述安全控制回路连接安全防护系统。

所述天梁10、套架9上有升降机标准节顶部增减装置，其具体结构可参见授权公告号：cn202609728u、名称“升降机标准节顶部增减装置”这项专利的技术方案，实现在不拆卸天梁10、套架9的情况下，从架体顶部进行标准节4的增减，此外，在外部设备的配合下，还可以实现多个标准节4的一次性拆装，能够明显提高拆装的工作效率，在此不再赘述。

如图3，图4(a)、(b)及图7(a)、(b)所示，两套所述的曳引系统分别设置在所述天梁10的两侧，曳引机构11、曳引轮39及滑轮均设置在天梁上，所述对重8安装于架体的一侧，所述吊笼5位于与所述对重8相应的架体的同一侧，所述对重8上连接有曳引钢丝绳7，所述曳引钢丝绳7绕过所述曳引轮39和滑轮后通过小卷筒15及钢丝绳压板16实现与吊笼5的连接。

所述吊笼有2个，通过导向装置实现沿架体的上下移动，每个吊笼采用4根独立的钢丝绳悬挂，可用于载人及载物，吊笼的额定载货量/人数为2吨/22人，吊笼的设计尺寸为3.1m×1.5m×2.25m；所述对重8亦有两个，所述对重8由对重框及多个对重块构成，每组对重的质量为2.3吨，如图3所示，所述对重8与架体接触的四个角上均设有1套对重导轮13和1套对重导靴14，保证对重8在架体上平稳移动。

所述自动双向限速防坠安全装置包括双向限速器36、测速钢丝绳26、涨紧装置37、杠杆系统38、刹车线27及防坠安全器33。当吊笼5运行速度超过双向限速器的电气动作速度时，双向限速器的电气开关首先动作，使曳引机构11停电并制动。若吊笼5速度超过双向限速器的机械动作速度时，双向限速器机械部分动作，刹住测速钢丝绳26，测速钢丝绳拉动杠杆系统，杠杆系统将测速绳传递来的一个拉力转换成可拉动上行或下行的八根刹车线，最后刹车线拉动防坠安全器的楔块动作抱在架体轨道上，依靠其与架体之间的摩擦力，将吊笼5锁紧到架体上，来保证施工升降机的安全。

所述双向限速器36放置在如图7(a)、(b)所示的密封的防护罩34内，为保证防护罩34内的清洁，防护罩34的底部设计为沿限速器钢丝绳向下延伸的出风圆管35，并加装了一套环保装置40确保防护罩内的清洁，解决施工升降机因外界不良环境导致的限速器动作灵敏度降低的问题，所述环保装置40内设有进风口、滤网及吹风机、出风管，通过风力保证防护罩内的清洁。

如图6(a)所示，所述防坠安全器33与吊笼5采用浮动支座31连接，克服架体导轨5-6mm直线度的偏差，保证防坠安全器的2组制动楔块的中心线与导轨中心线重合，保证良好的制动效果。

所述防坠安全装置为带有浮动支座31的渐进式防坠安全器，所述防坠安全装置包括防坠安全器33及浮动支座31，所述防坠安全器与吊笼5通过浮动支座31连接，用于克服架体的5-6mm直线度的偏差，保证防坠安全器2组制动楔块的中心线与导轨中心线重合，保证制动效果。具体的说：所述防坠安全器33底板上有四个导轮29，在防坠安全器的组装调整中，使四个导轮29定位的中心线与二块楔铁30定位的中心线相重合，吊笼安装时，防坠安全器的四个导轮紧裹在架体的轨道上，从而保证了防坠安全器2块制动楔块的中心线与导轨中心线重合。虽然架体导轨有5-6mm的直线度误差，防坠安全器在上下移动的过程中依靠浮动支架能使防坠安全器随架体直线度的变化随时进行防坠安全器位置的调整(俗话说：能随弯就弯)，这就保证了防坠安全器的二块楔铁定位的中心线始终与架体导轨中心线相重合，从而亦就保证了楔块弧面与导轨弧面之间的间隙在上下全程运行中始终相等。达到了室内电梯渐进式安全钳的使用标准要求；进一步的，如图6(b)所示，所述防坠安全器33的中心轴插入浮动支座31的孔内，使防坠安全器33可左右摇摆，前后伸缩。使得防坠安全器33能够随架体的直线度的变化而进行实时调整，进一步保证了防坠安全器楔块定位的垂直中心线随时与架体的中心线重合。

所述曳引钢丝绳7上还安装有重量限制装置，所述重量限制装置能够自动测量吊笼内的载重，当吊笼内的人或货物达到额定载荷的95％时，发出报警信号，当吊笼内的人或货物的重量超过额定载荷至110％额定载荷之间时，重量限制装置通过安全回路停止吊笼运行。

如图4(a)、(b)所示所述曳引钢丝绳7与吊笼5连接处设有杠杆平衡系统，由19大扁担、20拉板1、21小扁担、22拉板2、23拉杆组成，保证曳引过程中四根曳引钢丝绳7的受力均衡。

所述防断绳保护装置的电气行程安全开关安装在所述杠杆平衡系统的下面，无论哪一根曳引钢丝绳7过度伸长，杠杆平衡系统的大扁担19均会发生倾斜，它压迫杠杆24使行程开关碰触杆转动，进而触发电气行程安全开关，使设备立即停止运行，使钢丝绳在断裂前就被发现，及时排除故障。

所述紧急制动装置为人力自救的装置，吊笼5内的操作司机在发现吊笼5超速下降时，可通过踩下紧急制动踏板，与踏板相连的人力自救刹车线28拉动防坠安全器33的楔铁30，实现吊笼的紧急制动，保证升降机内乘员的安全。

所述架体上设有限位器，当吊笼到达限制位置时，所述限位器将自动切断电气控制回路或总电源电路，以防吊笼进入不安全区域。

如图4(b)所示，所述曳引钢丝绳7的两端均设有减震弹簧17，增加运行过程中的稳定性，降低冲击，所述曳引钢丝绳7的中部还设置有一个小卷筒15，它有效的避免曳引钢丝绳7中部连接的损伤，在所述卷筒的下方还连接有用于储存曳引钢丝绳的储绳卷筒18。

所述架体上还设有水平放置的附墙架6，所述附墙架6的一端通过螺栓固定在所述架体(标准节)上，另一端固定在所述升降机附近的建筑物上，用于架体与附近建筑物的连接，可以调整架体的垂直度，同时保证架体的压杆稳定性。

所述每个标准节4的上下端面上的四个角处均设有安装孔，相邻的上、下两个标准节之间通过由螺栓、垫圈和螺母三者构成的锁紧机构连接在一起。

如图1，所述底架2的周围设有一圈地围栏3，避免非操作、维修人员进入升降机下方的危险区。

本实施例中，所述采用的吊笼采用角钢、槽钢焊接制作，为长方形框架；所采用的标准节高度为1.99m，其横截面为正方形，由圆管和角钢焊接加工而成，电力控制系统由plc控制，采用变频器调速，变频器的型号可根据设计要求进行选择，目前研制的本设备最大起重吨位为：每个吊笼的起重量可达到2t，两个吊笼各配有一个曳引系统，均可独立运行，本设备的具体参数如下：

1.上下极限开关：在吊笼到达上下极限位置时作用，自动切断电源，确保吊笼不超限。

2.吊笼：载重2吨，尺寸为3.1×1.5×2.25m，可载重2吨/22人。

3.人力自救装置：当升降机司机发现吊笼异常往下溜滑时，可立即踩下制动踏板，使吊笼刹车，实现自救，保证安全。

4.标准节：每个标准节高1.99m，可自行按照施工进度进行增高。

5.安全钳：可在吊笼超速运行时，实现自动或脚踩对吊笼进行刹车，保证吊笼运行安全。

6.对重：重2.3吨，有对重的升降机可有效地防止吊笼冒顶并起到非常好的节能效果。

7.天梁套架：专利设计，可以实现自升加节动作，使安装拆卸更加方便。

8.曳引机：曳引传动，四根钢丝绳相互独立，并有断绳装置，能有力保障吊笼不会有因钢丝绳断裂而发生的坠落情况。

9.吊杆：自升加节时使用，使拆装标准节的过程方便快捷。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。