升降电梯链轮驱动装置的制作方法

1.本发明属于电梯领域，具体涉及一种升降电梯链轮驱动装置。


背景技术：

2.对于多层楼房所用的垂直升降电梯，应用最多和最广泛的是曳引式升降电梯，其工作原理为曳引机轮与缆绳的摩擦力作用于缆绳，由缆绳牵引轿厢在电梯井道上下运动。这种电梯存在三个原理性的缺陷，其一，摩擦力问题：1、受曳引机轮与缆绳摩擦力的限制，影响电梯的载重；2、为保持机轮与缆绳摩擦力，使缆绳表面保持干燥导致缆绳摩损断裂；3、摩擦力在电梯运行中的发生变化，使对重和轿厢失去平衡，导致轿厢或对重超速，冲顶和蹲底。其二、牵引力问题：缆绳断裂导致轿厢的牵引力突然丧失，导致轿厢超速坠落。其三、被动运行，被动安全问题：轿厢为作用的主体，需要来自缆绳的曳引力驱动，其停止也需要电梯机房内的曳引机制动，由曳引机轮作用于缆绳，由缆绳作用使轿厢停止。在紧急情况下，也需用机房内的限速器通过限速器绳来作用于轿厢两侧的瞬时制动钳制动轿厢轨道，且属安全保护性质的一次性制动。即使在防止轿厢坠落的问题上，也是通过增加缆绳安全系数，井道底部安装缓冲器等被动安全措施。
3.由此可见曳引式电梯本身并不安全，之所以能保障电梯轿厢的安全运行，是通过各种安全部件的作用以及发生事故之后的被动防护。并且每隔半月频繁的保养和维护，维保实时信息系统来保障。


技术实现要素：

4.为了克服曳引机电梯现有技术的不足，本发明提供了一种不依靠缆绳摩擦力作用于缆绳来曳引轿厢的升降电梯：链轮驱动装置与轿厢连为一体，驱动装置中电机驱动链轮转动，使链轮销轴与驱动轨道上的链轮齿保持啮合和脱离，以获得驱动装置的运行反作用力，从而实现轿厢主动运行，主动安全保障。大大提高升降电梯的安全性，降低安全部件的制造成本和电梯日常维护保养费用。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.升降电梯链轮驱动装置，其特征在于：包括主体框架，所述主体框架内设有驱动电机，所述主体框架中的上横梁安装缆绳连接器连接缆绳，主体框架中的下横梁通过轿厢连接器连接轿厢；
7.驱动轨道，驱动轨道通过轨道固定架固定在电梯井道两侧，链轮齿条安装在驱动轨道中间；
8.链轮驱动器，所述链轮驱动器位于主体框架两侧，且与主体框架弹性连接，所述链轮驱动器内设有主动链轮，所述主动链轮与链轮齿条的啮合；
9.其中，所述驱动电机通过传动轴把转动力矩传递到两侧的主动链轮，驱动装置得到链轮齿条的反作用力，使驱动装置沿着驱动轨道内上下运动。
10.本发明的进一步技术：
11.优选的，驱动电机装有电机制动器，两侧链轮驱动器上装有应急制动器。
12.优选的，所述链轮驱动器上安装有被动链轮，所述被动链轮与链轮齿条的啮合。
13.优选的，所述主动链轮和被动链轮与链轮齿条啮合方式相同，主动链轮和被动链轮为链轮销轴按齿距和节圆直径均匀分布而组成的轮，链轮销轴与链轮齿条啮合，链轮销轴为轴承支承，轴承内部润滑，链轮销轴与链轮齿条接触为滚动摩擦。
14.优选的，所述主动链轮和被动链轮内侧都设有倒角面，具有与链轮齿条啮合时的定位功能。
15.优选的，所述的驱动装置两侧沿驱动轨道的直边上下四角装有导靴，驱动装置上下运动时，起导向和稳定作用。
16.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：相比现有技术，实现轿厢不需要缆绳曳引力运行，仅依靠驱动装置的制动就能制停轿厢，省去复杂的电梯安全部件，使得电梯在遇到紧急情况或者缆绳断裂的情况下，避免了导致轿厢的牵引力突然丧失，导致轿厢超速坠落，使得电梯或者乘坐电梯的人更加的安全。
17.链轮驱动电梯在链轮驱动器上装有应急制动器，出现轿厢危险状态时，能迅速制停轿厢，双重安全保护，具有曳引式电梯无可比拟的安全性，可维护性，整个电梯的购置及使用，维护成本与曳引电梯相比具有显著优势。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
19.图1是本发明的驱动装置结构正视图；
20.图2是本发明的链轮销轴结构图；
21.图3是本发明的链轮和驱动轨道啮合图；
22.图4是本发明的驱动装置结构俯视图；
23.图5是本发明的驱动装置运用电梯中整体结构正视图；
24.图6是图4中的缆绳连接结构示意图；
25.图7是电梯结构俯视图；
26.其中：1、电梯井道；2、链轮齿条；3、对重装置；4、对重导向轮；5、轿厢导向轮；6、缆绳；7、驱动装置；8、轿厢；10、对重轨道；11、轨道固定架；12、驱动轨道；13、缆绳连接器；14、轿厢上横梁；15、轿厢连接器；16、导靴；17、主体框架；18、主动链轮；19、驱动电机；20、传动轴；22、上横梁；23、下横梁；25、被动链轮；26、链轮销轴；27、电机制动器；28、应急制动器；29、链轮驱动器。
具体实施方式
27.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。
28.需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.如图1-4，驱动装置包括主体框架17，所述主体框架内设有驱动电机19，所述主体框架17中的上横梁22安装缆绳连接器13连接缆绳6，主体框架17中的下横梁23通过轿厢连接器15连接轿厢上横梁14；
32.驱动轨道12，驱动轨道通过轨道固定架11固定在电梯井道1两侧，链轮齿条2安装在驱动轨道12中间。
33.链轮驱动器29，所述链轮驱动器位于主体框架17两侧，且与主体框架17弹性连接，所述链轮驱动器内设有主动链轮18，所述主动链轮18与链轮齿条2的啮合；
34.其中，所述驱动电机19通过传动轴20把转动力矩传递到两侧的主动链轮18，驱动装置得到链轮齿条的反作用力，使驱动装置沿着驱动轨道内上下运动。
35.驱动装置7的主体框架17一方面起主要部件：链轮驱动器，驱动电机的安装作用，另一方面起连接重力作用：上横梁22安装缆绳连接器13连接缆绳6，传递驱动装置，轿厢及电梯载重的重力去对重装置。下横梁23通过轿厢连接器15连接轿厢。第三方面的作用是驱动力的传递：通过链轮销轴与轨道中链轮齿条的啮合获得来自驱轨道的反作用力。以及把驱动装置制动器产生的制动力传递给驱动轨道，控制轿厢的运行和停止。
36.优选的，驱动电机装有电机制动器27，用于制停驱动电机，两侧链轮驱动器29上也装有应急制动器28，发生轿厢运行超速驱动电机制动器没发生作用时，应急制动器能急时制停轿厢。
37.优选的，所述链轮驱动器上安装有被动链轮25，所述被动链轮25与链轮齿条2的啮合。
38.所述主动链轮和被动链轮内侧都设有倒角面。
39.所述的驱动装置两侧沿驱动轨道的直边上下四角装有导靴。
40.优选的，所述主动链轮18和被动链轮25与链轮齿条2啮合方式相同，主动链轮和被动链轮为链轮销轴26按齿距和节圆直径均匀分布而组成的轮，链轮销轴与链轮齿条啮合，链轮销轴为轴承支承，轴承内部润滑，链轮销轴与链轮齿条接触为滚动摩擦。
41.啮合同时有三种情况存在，一对齿开始啮合，一对齿保持啮合，一对齿脱离啮合。
并且只有沿驱动轨道方向的齿啮合接触与脱离，没有相对运动，因此，整个驱动装置的运动过程能保持平稳，稳定。
42.需要说明的是，主动链轮18和被动链轮25与链轮齿条2的啮合是同时的，整体来看，两个主动链轮18和两个被动链轮25始终保持链轮齿条2的啮合(共计四对齿同时啮合)。
43.其中链轮销轴两端设有轴承，链轮要获得驱动轨道的反作用力，需要链轮销轴与轨道中链轮齿啮合。两者的接触为滚动接触，只有滚动摩擦，可无需润滑，但涂抹油脂可以防锈和降低运行噪音。
44.主动链轮18和被动链轮25与链轮齿条2的材料，可以双方为金属硬质材料，啮合时涂抹油脂类材料，有利于消除噪声。也可以是链轮销轴或链轮齿条中的一件为弹性如橡胶包覆，减少运行噪声。
45.链轮齿条2独立安装在驱动轨道上，包括加以改进轨道截面形状，使轨道齿与轨道融为一体。成为一个零件。也包括链轮齿条设有螺丝孔，整体安装在驱动轨道中间。
46.缆绳6一端连接轿厢8顶部的驱动装置7，另一端连接对重装置3，即使缆绳5断裂导致来自对重装置3的缆绳拉力突然丧失，也不会导致轿厢8超速坠落，因为轿厢8在整个运行期间，始终与驱动装置7一起，承受着来之轨道链轮齿条2的托举力，受重力影响，处于驱动装置中的主动链轮18自主旋转而导致轿厢8缓速下降或上升。驱动电机装有制动器，只要控制制动力的大小，就能控制驱动电机的转速，就可使轿厢缓速运行或停止，避免轿厢8失控导致安全事故的发生。
47.在电梯使用中会遇到电源断电，避免了因电源断电、停电等原因将乘客困在电梯里的情况，本发明在没有动力电源的情况下，可以通过控制驱动装置中主动链轮18缓速下降功能，以应急操作驱动装置的制动力大小使轿厢平稳安全地停在合适楼层层门门口，或至一楼打开电梯门让乘客安全出来；
48.安装在电梯井两侧的驱动轨道12，为整个电梯的核心部件之二，由两个主要部件组成，一个是轨道中链轮齿条2，用于支撑驱动装置7，并为之提供反作用力，驱动轿厢8上下运行；另一个为驱动轨道，用于链轮齿条的安装和轿厢8上下运行导向和制动功能，并把来自链轮销轴和轨道中链轮齿条啮合运动产生的反向力矩通过驱动轨道12传递到井道。
49.驱动装置7运行的高度理论上只受驱动轨道12的高度影响，升降电梯链轮驱动装置可以运行在较低的楼层，也可以运行在高层和超高层楼房，使用范围较广。
50.驱动装置7采用的驱动电机20，采用一种开关磁阻电机，非常适合在低速运行时保持高扭矩，正反转及频繁启停，24小时连续运行的工况。
51.通过调节开关磁阻电机控制器来控制驱动电机转速，从而来调节轿厢上升和下降的速度，使轿厢8运行速度能安全平滑调节，舒适运行，也能适应于不同运行速度要求的电梯。
52.升降电梯链轮驱动装置依靠驱动装置中电机旋转运动，驱动链轮产生旋转运动，同时链轮销轴与轨道中链轮齿条的啮合，得到驱动轨道中链轮齿条的反作用力，使驱动装置沿驱动轨道的上下运动，从而驱动轿厢在电梯井道内升降，升降电梯链轮驱动装置驱动轿厢依靠的不是来自曳引机的缆绳曳引力，而是来自轨道的反作用力，即使链轮不转动，链轮销轴和轨道中链轮齿条的啮合始终存在，只要链轮运转或停止运转，都能使轿厢保持运行或停在驱动轨道上，升降电梯链轮驱动装置在遇到紧急情况或者缆绳断裂的情况下，避
免了导致轿厢的牵引力突然丧失导致轿厢坠落。
53.升降电梯链轮驱动装置链轮销轴与轨道中链轮齿条的啮合同时有三种情况存在，一对齿开始啮合，一对齿保持啮合，一对齿脱离啮合。并且只有沿驱动轨道方向的齿啮合接触与脱离，没有相对运动，因此，整个运动过程能保持平稳，稳定，并有相对定位导向功能，使升降电梯链轮驱动装置具有曳引式电梯无可比拟的安全性，可维护性，购置及使用，维护成本优势。
54.如图5-7，本发明还提供了运用该链轮驱动装置的升降电梯，包括轿厢8，在轿厢的两侧设置有驱动轨道12，驱动轨道通过轨道固定架11固定在电梯井道1两侧，链轮齿条2安装在驱动轨道12中间。
55.对重轨道10固定在电梯井道1左右一侧或后侧，对重轨道10为对重装置3上下运动起导向作用，对重装置3上端连接缆绳6依次经过对重导向轮4，轿厢导向轮5，最后与驱动装置7上部的缆绳连接器13相连。
56.在轿厢8的顶部设置有驱动装置7，所述驱动装置两侧沿驱动轨道的直边上下四角装有导靴16，轿厢上下运动时，起轿厢的导向和稳定作用。
57.所述的驱动装置7依靠电机驱动主动链轮，使主动链轮产生转动，同时主动链轮的链轮销轴与轨道中链轮齿条2啮合，驱动装置得到链轮齿条的反作用力，使驱动装置沿着驱动轨道12内上下运动，轿厢上横梁14相连接通过轿厢连接器15与驱动装置连为一体，驱动装置的上下运动使得轿厢8在电梯井道1内上下运动。
58.因此，本发明的电梯不再受困于传统电梯的摩擦力问题，不再要求缆绳的摩擦力指标，从而降低缆绳的技术指标，使用普通抗拉缆绳，并能进行抗拉缆绳一样的保养，防止磨损和断裂，延长其使用寿命。
59.对重装置，对重轨道，导向轮，轿厢，层门和轿门运动机构，及停层开门控制系统，除特别要求的以外，都可沿用现有技术中的曳引式电梯的结构和零部件。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。