用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置的制作方法

1.本发明涉及电梯轨道结构技术领域，具体涉及一种用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置。


背景技术：

2.目前，电梯轿厢广泛采用钢丝绳曳引驱动的方式运行，电梯在一个井道内仅能设置一个轿厢，单轿厢运行模式的电梯在低层建筑、人流量低的场合尚能满足使用需求，但在高人口密度的高层建筑或超高层建筑中其候梯时间长、运送效率低的缺点被显著放大。若是增加电梯井道及对应轿厢又会大幅的占用建筑空间，其成本也会显著提高，并且电梯运送效率低的问题仍然存在。
3.随着工程技术水平的不断发展，逐渐出现了双层轿厢电梯、双轿厢电梯、环型或分叉环型电梯等多轿厢运行的模式，但已知的这些多轿厢电梯运行模式其轿厢均位于同一个井道内的轨道上，各井道之间的电梯轿厢无法进行轨道切换运行，轿厢之间更无法进行超越运行，在运输量剧增的情况下，采用目前的多轿厢运行模式，不仅大幅降低了建筑物的空间利用率，而且没有根本性的解决电梯运送效率低的问题。
4.本技术人研究的多轿厢智能并行电梯为自驱电梯，通过切换装置使轿厢在不同的运行轨道进行运行。在多轿厢智能电梯中，为满足轿厢运行时的安全性和乘客平稳舒适性，需要切换装置能准确可靠地进行轨道切换。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置，通过所述切轨装置实现轿厢在两个主轨道之间的切换运行，通过导向限位单元和限位导向件限制切轨装置的移动范围，通过锁紧单元和锁紧件限制切轨时的位置，切换运行准确可靠。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
7.一种用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置，电梯系统包括多个轿厢、至少两个主轨道，每个主轨道包括多段固定导轨和多段可活动的活动导轨，所有固定导轨间断布设，主轨道由固定导轨和活动导轨首尾拼接而成，所述电梯系统还包括多组所述切轨装置，所述切轨装置包括两个活动切轨和两个换轨工位，两个换轨工位分别位于两条主轨道上的一个间断处，对应间断处的活动导轨安装在间断处的换轨工位上，两个活动切轨分别安装在两个换轨工位上，两个换轨工位分别平移，每个换轨工位带动位于其上的活动导轨和活动切轨同步平移，至两条主轨道通过两条活动切轨衔接，或者两个换轨工位上的两个活动导轨分别衔接与其对应的固定导轨。
8.作为上述技术方案的进一步改进：
9.多组所述切轨装置沿着主轨道长度方向间隔布置。
10.在固定导轨间断轨段且不与活动导轨运行干涉的位置设置换轨工位，换轨工位将
断轨段两端的固定导轨的端点连接。
11.换轨工位包括轨道支撑结构和轨道移动结构，轨道支撑结构固定安装，轨道移动结构可移动地安装在轨道支撑结构上，活动导轨和活动切轨固定安装在轨道移动结构上。
12.轨道支撑结构包括支撑架和多个导向限位单元，支撑架固定设置于固定导轨的间断处，支撑架为框架式结构，导向限位单元安装于支撑架的框架内，导向限位单元包括导向轨和限位块，导向轨沿活动导轨和活动切轨的移动方向设置，限位块设有两个，分别位于导向轨的两端，轨道移动结构滑设在导向轨上。
13.轨道移动结构包括安装架和限位导向件，限位导向件、活动导轨和活动切轨均安装在安装架上，限位导向件滑设在导向轨上。
14.限位块上设有限位槽，限位导向件的两端设有和限位槽配合的限位凸块。
15.轨道支撑结构还包括锁紧单元，支撑架的两侧分别布设一个锁紧单元，安装架的两侧分别设有锁紧件，锁紧件和锁紧单元配合锁紧。
16.锁紧单元包括构成锁紧卡位的两个锁紧块，以及电动插销，锁紧块设有销孔，锁紧件上设有通孔，当安装架移动至侧框的锁紧件接触并插入支撑架上锁紧单元的两个锁紧块之间时，锁紧件上的通孔和两个锁紧块的销孔连通，电动插销可插入或退出连通的孔。
17.导向限位单元设有四个，分两排间隔布设，限位导向件设有四个，分别滑设在四个导向限位单元上，四个限位导向件分别安装于安装架的四个端角。
18.所述切轨装置还包括驱动件和行程调整模块，行程调整模块安装在安装架上，驱动件的一端固定在支撑架上、另一端和行程调整模块柔性连接，驱动件通过行程调整模块连接并驱动安装架移动。
19.所述切轨装置还包括固定切轨，固定切轨的两端分别连接两个换轨工位，每个换轨工位带动位于其上的活动导轨和活动切轨同步平移，至两条主轨道通过固定切轨和两条活动切轨衔接。
20.本发明提供的用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置，与现有技术相比有以下优点：
21.(1)通过所述切轨装置实现轿厢在两个主轨道之间的切换运行，通过导向限位单元和限位导向件限制切轨装置的移动范围，通过锁紧单元和锁紧件限制切轨时的位置，切换运行准确可靠。
22.(2)驱动件的双向行程略大于安装模块的行程，驱动件和行程调整模块采用了双柔性连接，因此对驱动控制无精准的位置控制要求，通过机械定位的方法实现切轨时快速自对位，避免了因控制精度要求高产生的额外成本。
23.(3)采用自驱动轿厢，机械定位加机械式自锁的方式完全可以满足电梯系统的要求，节约了成本。
24.(4)支撑架具备足够抗压抗弯强度，将固定导轨上下间断端点连接，使得轨道整体具备从上至下的力传导性，所述轨道支撑结构在不改变现有电梯井道建筑结构的基础上即可安装，并满足轨道整体力学结构稳定性及可靠性，且安装简捷。
25.(5)轨道移动结构尺寸小巧紧凑；为了降低轨道移动部件对其支撑件的负载，轨道移动部件的主体采用回型格栅式结构，并用交错布设的筋板加强结构的强度。
附图说明
26.图1是本发明的结构示意图。
27.图2是本发明局部立体结构示意图。
28.图3是图2的主视结构示意图。
29.图4是本发明的轨道支撑结构示意图。
30.图5是本发明的安装有活动导轨和活动切轨的轨道移动结构示意图。
31.图6是本发明的轨道移动结构示意图。
32.图7是本发明的轨道移动结构另一视角示意图。
33.图8是本发明的行程调整模块示意图。
34.图9是本发明的连接部件示意图。
35.图10是本发明应用实施时活动导轨的受力示意图。
36.图11是本发明应用实施时活动切轨的受力示意图。
具体实施方式
37.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
38.如图1至图11所示，本实施例的用于多轿厢智能并行电梯系统的切轨装置，电梯系统包括多个轿厢、至少两个主轨道1和多组所述切轨装置。多条主轨道1，形成并行轨道，每个井道内布设1个主轨道1。每个主轨道1包括多段固定导轨11和活动导轨12，所有固定导轨11间断布设，所有固定导轨11非连续的竖直且并行布置于立面墙上。主轨道1由固定导轨11和活动导轨12首尾拼接而成，轨体首尾端设置有对中配合的榫槽，保证整体安装对中性。同一主轨道1的相邻固定导轨11通过所述切轨装置连接，切轨装置将轿厢在两个相邻的固定导轨11之间进行切换。
39.所述切轨装置包括固定切轨21、两个活动切轨22和两个换轨工位，固定切轨21的两端分别固定安装在两个换轨工位上。在固定导轨11间断轨段且不与活动导轨12运行干涉的位置设置换轨工位，换轨工位将固定导轨11上下间断端点连接，换轨工位采用框架式结构。由上可知，任意两个主轨道1之间设有多个换轨工位，固定切轨21连接两个相邻的换轨工位。
40.每个换轨工位设置活动切轨22，活动导轨12也设置在换轨工位上。活动导轨12设于固定导轨11间断处。固定切轨21和两个换轨工位上的两个活动切轨22形成切换轨道，切换轨道衔接或断开不同主轨道1相应固定导轨11的间断端，活动导轨12和切换轨道不同时与固定导轨11衔接，满足轿厢直行与切轨通行的功能。轿厢在上行或下行过程中通过切换轨道切换主轨道1继续上行或下行。轿厢通过平移切轨的方式，两个主轨道1的固定导轨11的间断处错位布设。由上可知，主轨道1和切换轨道分段设置。
41.换轨工位包括轨道支撑结构3和轨道移动结构4。
42.轨道支撑结构3包括支撑架31、第一安装单元、固定单元和导向限位单元34。支撑架31设置于固定导轨11的间断处，支撑架31采用框架式结构，支撑架31通过第一安装单元与两个不同主轨道1的固定导轨11连接。通过支撑架31，可以使间断布设的固定导轨11不完全依赖于墙面支撑，保证主轨道1和切换轨道在竖直平面上的力学稳定性，并且结构紧凑，
节约井道横截面积。
43.活动导轨12和活动切轨22固定安装在轨道移动结构4上，轨道移动结构4活动设置在支撑架31上，轨道移动结构4带动活动导轨12和活动切轨22相对于支撑架31做定轨迹运动，在设定的两个位置处分别连通同一主轨道1的两间断点和不同轨道1的两间断点。
44.本实施例中，支撑架31采用型钢构成。
45.在不同受力状态下，支撑架31可以通过导向限位单元34与其配合件的不同作用组合，满足不同受力需求。
46.第一安装单元设有两个第一安装部321、一个第二安装部322和一个第三安装部323，支撑架31的两个相对侧分别设置一个第一安装部321，相邻固定导轨11的端部分别安装承接于一侧的第一安装部321。支撑架31的一侧安装第三安装部323，第三安装部323和第一安装部321与不同主轨道1的固定导轨11连接。第二安装部322与一个第一安装部321设于同一侧，固定切轨21安装于第二安装部322。
47.本实施例中，第一安装部321、第二安装部322和第三安装部323分别由安装板和多个加强筋构成，安装板和加强筋固定在支撑架31上。第二安装部322与同侧的第一安装部321设置同一个安装板，用于加强对固定切轨21和固定导轨11的承载，避免长时间使用时，因安装部的变形而引起固定切轨21和固定导轨11的错位；同时还能够保证固定切轨21和固定导轨11的位置精确度。
48.本实施例中，固定单元设有多个固定部33，多个固定部33分别布设于支撑架31的不同端，支撑架31通过固定部33安装在井道的墙面上，用于承载整个主轨道1和切换轨道的重量。固定部33设有四个，支撑架31的框架角至少设有一个固定部33。固定部33由固定板和加强筋构成，固定板和加强筋固定在支撑架31上。
49.本实施例中，导向限位单元34设有四个，导向限位单元34安装于支撑架31的框架内，分两排间隔布设。轿厢在主轨道1或切换轨道上运行时对支撑架31有绕x轴、y轴或z轴的倾翻力矩，支撑架31限制切换轨道在一个方向上移动，以及分别绕x、y、z的三个轴向旋转。支撑架31的框架腔体内设有若干对导向限位单元34的安装组件，在满足支撑架31力学功能时，又能降低切换轨道与支撑架31沿y方向的相对距离。活动导轨12和活动切轨22通过导向限位单元34定位。x轴、y轴或z轴的方向定义见下文。
50.导向限位单元34包括导向轨341和限位块342，导向轨341沿活动导轨12和活动切轨22的移动方向设置，限位块342设有两个，分别位于导向轨341的两端。导向轨341的长度不小于活动导轨12和活动切轨22的运行距离。导向轨341可承受活动导轨12和活动切轨22及其安装结构沿z方向的垂直负载力和x方向的侧向负载力，满足轿厢在换轨位移过程中的限位支撑。
51.两个限位块342之间的距离要略大于一点活动导轨12和活动切轨22的行程距离。限位块342设有限位槽，活动导轨12和活动切轨22的安装结构上设有与限位槽配合的结构，减缓活动导轨12和活动切轨22的冲击力。
52.轨道支撑结构3还包括锁紧单元，锁紧单元设有两个，支撑架31的两侧分别布设一个锁紧单元，锁紧单元位于支撑架31侧框的中部。锁紧单元包括构成锁紧卡位的两个锁紧块351，以及电动插销；锁紧块351设有销孔。活动导轨12和活动切轨22的安装结构设有相应的被锁块，活动导轨12和活动切轨22移动到相应位置后，限位块342对活动导轨12和活动切
轨22进行缓冲和限位，当被锁块移动至两个锁紧块351的位置后，电动插销启动，对活动导轨12和活动切轨22的位置进行锁定。
53.轿厢通过轨道移动结构4平移式移动的切换轨道切换不同的主轨道1，活动导轨12和活动切轨22不同时与主轨道1的固定轨段连接，切换轨道通过轨道移动结构4衔接两个主轨道1或者断开与两个主轨道1的连接。
54.相邻固定导轨11的间断处布设活动导轨12和活动切轨22。活动切轨22为弧形。
55.轨道移动结构4设置在支撑架31的内槽中，轨道移动结构4包括安装架41、第二安装单元、限位导向件44和锁紧件45。第二安装单元包括安装部一42和安装部二43，活动导轨12与安装部一42连接，活动切轨22与安装部二43连接，活动导轨12和活动切轨22不接触。
56.安装架41为框架结构，呈长方形，沿轨道移动结构4移动方向设为x方向，沿轿厢上下行方向设为z方向，沿垂直于xz方向的设为y方向。安装架41采用回形格栅式结构，并在y向设有若干交错布置的筋板。
57.本实施例中，安装部一42和安装部二43分别设有两个，分别位于安装架41的上端和下端。安装部一42和安装部二43分别设有定位面，安装部一42和安装部二43的定位面处于同一个平面，安装部一42和安装部二43在垂直于z方向设有至少一个定位台阶面，用于确保轨道安装精度。
58.本实施例中，轨道移动结构4设有四个限位导向件44，分别安装于安装架41的四个端角。安装架41通过一驱动件5驱动，驱动件5固定在支撑架31上。限位导向件44和第一、第二安装部位于安装架41的相对面布设。所有限位导向件44的对应端面位于同一平面。限位导向件44呈“t”型，限位导向件44的底部设有滑块，滑块设有与导向轨341配合的滑槽。滑块通过驱动件5在支撑架31相对应的导向轨341上滑行。限位导向件44上部的两端分别设有凸出的限位凸块，限位凸块位于限位导向件44的外端部，即分别沿安装架41双向移动方向布设。限位块342的顶部设有与限位凸块配合的限位槽。限位凸块为圆角，可以减缓限位的冲击力。限位导向件44限制安装架41超过预设范围的运行。
59.限位导向件44在导向轨341上滑动，滑动至限位凸块卡入限位槽时停止，限位导向件44两边的限位凸块分别卡入不同的限位槽时，分别是活动导轨12或者活动切轨22与固定导轨11衔接。限位导向件44和限位块342互相具有良好的对中性和限位性，能够限制安装架41相对于支撑架31在横向的行程起止点，并限制了安装架41除横向和竖直方向以外的4个自由度。使得在换轨过程中安装架41与支撑架31的定位精度不依赖于驱动件5的驱动行程精度。
60.滑块通过与支撑架31配合，形成对轨道移动结构4垂直向上的支撑力，并能够形成垂直于xz平面的正反成组的侧向力，从而生成绕x轴、z轴的力矩，以便于保持对活动导轨12、活动切轨22及轿厢运行的力学稳定性。
61.本实施例中，所有限位导向件44的外端面位于同一个平面，限位导向件44设有轴心垂直于限位导向件44安装面的定位孔。定位孔相对位置有特定的公差要求，特别在于沿x方向的平行的两定位孔连线对x轴的平行度不大于0.05。
62.轨道移动结构4的锁紧件45沿安装架41移动方向布设于安装架41端部。锁紧件45上设有通孔，当安装架41移动至侧框的锁紧件45接触并插入支撑架31上锁紧单元的两个锁紧块351之间时，锁紧件45上的通孔和两个锁紧块351的销孔连通，且锁紧单元的插销插入
连通的孔，实现对安装架41的锁定。锁紧件45设有至少两个，安装架41的两端分别设有锁紧件45。由上可知，锁紧件45和锁紧单元配合。锁紧单元能将安装架41进行锁定，防止两者在外力下产生相对运动。
63.本实施例中，安装架41的中部采用中空设计，以便减轻轨道移动结构4整体的重量，并且便于驱动件的安装和调试。
64.如图10和图11所示，本发明的多轿厢智能电梯轨道中，为实现轿厢可变轨运行功能，其中所述切轨装置的两个换轨工位上的两根活动导轨12在同一区间上有明确的工位及承载受力要求，主要包括3个方面：
65.(1)轿厢负载重心相对于轨道具有较大的y向偏心力矩，同时由于乘客站立位置不均产生一定的x向偏心力矩；
66.(2)轿厢直行时，活动导轨12受到沿z负向的负载力p，以及负载p沿y方向偏距产生的绕x轴的力矩m
x1
；
67.(3)轿厢切轨时，活动切轨22受到沿z负向的负载力p，负载p沿y方向偏距产生的力矩m
x2
，以及绕y轴的平衡力矩my。
68.本发明的轨道移动结构4可以满足不同状态下的受力需求。
69.基于上述结构，活动切轨22通过轨道移动结构4带动与固定切轨21和固定导轨11连接或者断开。活动导轨12通过轨道移动结构4带动与固定导轨11连接或者断开。较佳的，固定切轨21采用斜轨道，活动切轨22采用弧形轨道段，弧形半径根据满足轿厢转弯最小许可半径设计，便于轿厢“转弯”，并能够增加乘客乘坐时的舒适感。
70.所述切轨装置还包括行程调整模块7，行程调整模块7与驱动件5柔性连接。驱动件5固定安装在支撑架31上，位于支撑架31的中部位置；行程调整模块7安装于轨道移动结构4。
71.行程调整模块7包括安装模块71、连接模块72和弹性件73，安装模块71设有通孔，连接模块72一端设有与驱动件5连接的铰接槽，另一端穿过安装模块71的通孔，连接模块72与安装模块71之间设有弹性件73。连接模块72的两端设有限位阶梯，限位阶梯的直径略大于安装模块71通孔的直径，弹性件73采用弹簧，弹簧位于两个限位阶梯之间，两个限位阶梯之间的长度大于通孔的长度。弹簧设有两个，两个弹簧之间间隔设置，间隔一定的距离，安装模块71的通孔中设有阶梯，用来限制弹簧的位置，并能够承受弹簧压缩的力。行程调整模块7与驱动件5的驱动杆柔性连接，驱动件5驱动杆的端部与行程调整模块7安装处的相对距离通过弹性件73调节。连接模块72与驱动件5的驱动杆铰接、安装模块71与连接模块72之间设置的弹簧构成了双柔性连接。
72.本实施例中，连接模块72和弹簧之间有一定的相对位移区间s1，连接模块72和弹簧在相对位移过程中，会通过弹簧产生反向作用力，其反向作用力随相对位移加大而增大。驱动件5行程设置略大于轨道移动结构4的行程，单向行程弹性件的弹性模量为k，其中，f为安装模块71移动对位所需最大压紧力；s2为驱动件5的驱动行程与切轨安装模块71移动距离的差值，0《s2《s1，在活动导轨12/活动切轨22与固定导轨11进行对位时，继续运动的驱动件5将驱动力通过弹性件73持续传递给活动导轨12/活动切轨22，使得活动导轨12/活动切轨22对固定导轨11产生足够的压紧力。在此过程中，活动导轨12/活动切轨22与固定
导轨11的定位精度不依赖于驱动件的驱动行程精度。
73.为了便于所述换轨工位的定位、连接和安装，换轨工位的上端和下端分别通过连接部件6和断轨处两端的固定导轨11连接。具体的，连接部件6包括连接板62和连接轨63，连接轨63分别连接固定导轨11和支撑架31。为了提高连接的牢固性和稳定性，连接轨63的侧面和固定导轨11的侧面还通过连接板62连接。安装时，先将连接轨63安装在支撑架31的设定位置，然后再将换轨工位和连接轨63整体与固定导轨11连接，此时只需将连接轨63和固定导轨11的接口端进行定位安装即可。为了便于定位安装，连接轨63上和固定导轨11上分别设有便于配合定位的接口，如凹凸配合的结构。
74.上述实施案例只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。