本發明涉及舉升機械設備領域,具體而言,涉及電梯。
背景技術:
垂直電梯是指服務于建筑物內的若干特定的樓層,其轎廂運行在至少兩列垂直于水平面或與鉛垂線傾斜角小于15°的剛性軌道運動的永久運輸設備。
現有的電梯的運行方式大多通過拽引機帶鋼絲繩懸掉電梯轎廂在軌道上移動,很不安全。電梯墜落事故歷歷在目,觸目驚心。現在的建筑物越來越高,危險也越來越大。同時采用拽引機的方式需要結合配重塊一同使用,整個電梯還要配置單獨的機室,造成了大量的資源和空間的浪費,限制了電梯的進一步發展。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明的目的是為了克服現有技術中的不足,提供一種結構緊湊、安全、無需配重塊和機室的、節約資源和空間的電梯。
為解決上述問題,本發明提供的解決方案如下:
電梯,包括電梯驅動裝置、軌道和轎廂,所述電梯驅動裝置驅動所述轎廂在所述軌道上運動,
所述電梯驅動裝置包括動力單元、主動部和固定部,所述固定部固設于所述軌道上,所述主動部轉動地與所述轎廂連接;
所述動力單元驅動所述主動部在所述固定部上做往復直線運動。
在示例性實施例中,所述主動部為螺桿,所述固定部為設于所述軌道上的與所述螺桿相配合的內螺紋。
通過螺紋螺桿結構變旋轉運動為直線運動,螺桿的正轉和反轉使得主動部在固定部上做往復直線運動,變為主動部帶動轎廂在軌道上上升或下降。同時由于螺紋螺桿的優良的自鎖性能使得動力單元在停機時,電梯不會因為重力下落,無需加設自鎖裝。同時采用螺紋螺桿的傳動方式的電梯直接將動力單元設于轎廂上,無需配重塊,省去了機室。
在示例性實施例中,所述電梯包括兩條平行且正對的軌道,所述電梯驅動裝置包括兩個所述主動部、兩個所述固定部和一個所述動力單元;
所述電梯驅動裝置還包括傳動部,所述傳動部兩端各設有一個所述主動部,所述動力單元通過所述傳動部驅動所述主動部在所述固定部上做往復直線運動。
采用雙軌道的電梯對轎廂的支撐力更加均衡,導向更準確,符合機械設計原理。一個動力單元通過傳動部帶動兩個主動部動作,在使得結構更緊湊、集成度更高的同時,還是得兩個主動部的工作一致性更好。
在示例性實施例中,所述主動部的端部同軸的設有渦輪;
所述傳動部包括中部帶有第一齒輪的齒輪軸以及設于所述齒輪軸兩端的與所述渦輪嚙合的蝸桿;
所述動力單元的輸出軸上設有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪。
通過渦輪蝸桿傳動副變豎直方向的轉動(以電梯的安裝方向為基準)為水平方向的轉動,同時將兩個主動部的轉動集中到傳動部的第一齒輪上。渦輪蝸桿傳動副同時具有齒輪傳動副不可比擬的優良的自鎖性能,進一步的提升了電梯驅動裝置的傳動穩定性與可靠性,進一步的提升了電梯停機安全性。
在示例性實施例中,所述主動部的端部同軸的設有第一錐齒輪;
所述傳動部包括中部帶有第一齒輪的齒輪軸以及設于所述齒輪軸兩端的與所述第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪;
所述第一錐齒輪和所述第二錐齒輪的嚙合交角為90°;
所述動力單元的輸出軸上設有與所述第一齒輪嚙合的第二齒輪。
通過交角為90°的錐齒輪傳動副,變豎直方向的傳動為水平方向的傳動,同樣達到了將兩個主動部的轉動集中到一個傳動部上的效果。需要說明的是,在采用錐齒輪傳動副時若要使錐齒輪副有一定的自鎖性,應使兩個錐齒輪具有較大的傳動比。或者在動力單元處加設剎車裝置保證動力單元的停機自鎖。
在示例性實施例中,所述主動部為齒輪,所述固定部為設于所述軌道上的與所述齒輪相嚙合的齒條。
齒輪齒條是一種可靠的直線傳動方式,且由于齒輪具有較大的強度因而能夠承受轎廂的壓力或拉力。
在示例性實施例中,還包括減速箱,所述動力單元通過所述減速箱與所述主動部連接。
在動力單元與主動部之間加設減速箱,以調整合理的速度與扭矩的配比。
在示例性實施例中,所述電梯還包括軌道靴,所述軌道靴可相對于所述軌道滑動;
所述電梯驅動裝置還包括支架,所述支架與所述轎廂連接,所述支架與所述軌道靴連接;
所述主動部轉動地與所述支架連接。
電梯動力裝置設于支架之上,通過支架帶動轎廂在軌道上移動,為保證軌道對支架的導向性,應在支架上設置于軌道相配合的軌道靴,使得支架在軌道上的移動軌跡更加的準確穩定。
在示例性實施例中,所述電梯驅動裝置設于所述轎廂的頂部或底部。
驅動裝置通過設于轎廂的頂部或底部,通過提拉或推頂的方式驅動轎廂移動,無需配重塊與機室,節約了大量的空間與資源。
在示例性實施例中,所述動力單元為電機或液壓馬達。
動力單元可以采用電機,但最好采用液壓馬達。電梯具有較大的質量和慣量,要求動力單元的驅動力較大。液壓馬達具有動力輸出穩定,小體積,大動力的特點,非常適合作為大型機械設備的動力源。
本發明與現有技術相比,具有如下優點:
本發明的電梯的軌道上設有固定部,并配有可以在固定部上移動的主動部,通過動力單元驅動主動部在固定部上移動,使得電梯驅動裝置的結構更加緊湊,同時電梯驅動裝置直接驅動轎廂移動,提高了傳動效率,傳動更加可靠、準確,是一種結構緊湊、安全、無需配重塊和機室的、節約資源和空間的電梯。
為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯和易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,做詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了本發明實施例所提供的電梯的整體結構示意圖;
圖2示出了本發明實施例所提供的電梯驅動裝置的結構示意圖;
圖3示出了本發明實施例所提供的電梯的俯視圖;
圖4示出了本發明實施例所提供的電梯俯視局部結構放大示意圖。
主要元件符號說明:
1-電梯;11-電梯驅動裝置;111-動力單元;1111-第二齒輪;112-主動部;1121-渦輪;113-固定部;114-傳動部;1141-第一齒輪;1142-蝸桿;12-軌道;13-轎廂;14-支架;141-軌道靴。
具體實施方式
在下文中,將結合附圖更全面地描述本公開的各種實施例。本公開可具有各種實施例,并且可在其中做出調整和改變。因此,將參照在附圖中示出的特定實施例更詳細地描述本公開。然而,應理解:不存在將本公開的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖,而是應將本公開理解為涵蓋落入本公開的各種實施例的精神和范圍內的所有調整、等同物和/或可選方案。結合附圖的描述,同樣的附圖標號標示同樣的元件。
在下文中,可在本公開的各種實施例中使用的術語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外,如在本公開的各種實施例中所使用,術語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合,并且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。
在本公開的各種實施例中,表述“或”或“A或/和B中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如,表述“A或B”或“A或/和B中的至少一個”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本公開的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件,不過可不限制相應組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本公開的各種實施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。
應注意到:如果描述將一個組成元件“連接”到另一組成元件,則可將第一組成元件直接連接到第二組成元件,并且可在第一組成元件和第二組成元件之間“連接”第三組成元件。相反地,當將一個組成元件“直接連接”到另一組成元件時,可理解為在第一組成元件和第二組成元件之間不存在第三組成元件。
在本公開的各種實施例中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實施例。如在此所使用,單數形式意在也包括復數形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否則在這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本公開的各種實施例中被清楚地限定。
下面結合附圖,對本發明的具體實施方式作詳細說明。
實施例
電梯1,包括電梯驅動裝置11、軌道12和轎廂13。電梯驅動裝置11驅動轎廂13在軌道12上往復運動。電梯驅動裝置11包括動力單元111、主動部112和固定部113。固定部113固設于軌道12上,主動部112轉動地與轎廂13連接。動力單元111帶動主動部112在固定部113上做往復直線運動。
上述,電梯1為垂直電梯。轎廂13為常見的電梯的箱體用于載人或載物。軌道12為轎廂13的運動軌跡,設置于建筑的墻壁之上,并在豎直方向上設置。電梯驅動裝置11連接在轎廂13上并驅動轎廂13在軌道12上移動,結構更加簡單和緊湊。
本實施例中,主動部112為螺桿,固定部113為設于軌道12上的與螺桿相配合的內螺紋。
螺桿的長度較小,內螺紋設于軌道12的內側并與軌道12的長度相匹配等。
通過螺紋螺桿結構變旋轉運動為直線運動,螺桿的正轉和反轉使得主動部112在固定部113上做往復直線運動,變為主動部112帶動轎廂13在軌道12上上升或下降。同時由于螺紋螺桿的優良的自鎖性能使得動力單元111在停機時,電梯1不會因為重力下落,無需加設自鎖裝。同時采用螺紋螺桿的傳動方式的電梯1直接將動力單元111設于轎廂13上,無需配重塊,省去了機室。
需要說明的是,轎廂13尤其是載人載物的轎廂13具有較大的自重,因而內螺紋和螺桿應具有較大的強度,螺桿的螺牙應選用大螺距的螺牙,同時螺桿和內螺紋的咬合面積應適當的大一些,如加長螺桿的長度,加大內螺紋的在單元長度上的面積等。
在另一實施例中,主動部112為齒輪,固定部113為設于軌道12上的與齒輪相嚙合的齒條。
齒輪齒條是一種可靠的直線傳動方式,且由于齒輪具有較大的強度因而能夠承受轎廂13的壓力或拉力。需要說明的是,由于齒輪齒條傳動副并不具有自鎖性,因而應在動力單元111上設置剎車裝置,以保證電梯1在停機時具有自鎖功能,防止電梯1的墜落,增強電梯1的運行安全性。
本實施例中,電梯1包括兩條平行且正對的軌道12,電梯驅動裝置11包括兩個主動部112、兩個固定部113和一個動力單元111。電梯驅動裝置11還包括傳動部114,傳動部114兩端各設有一個主動部112,動力單元111通過傳動部114驅動主動部112在固定部113上做往復直線運動。
采用雙軌道12的電梯1對轎廂13的支撐力更加均衡,導向更準確,符合機械設計原理。一個動力單元111通過傳動部114帶動兩個主動部112動作,在使得結構更緊湊、集成度更高的同時,還使得兩個主動部112的工作一致性更好。
在另一實施例中,電梯1可以包括一條軌道12,一個主動部112和一個固定部113,動力單元111驅動主動部112在固定部113上移動,從而帶動轎廂13在軌道12上移動。
本實施例中,主動部112的端部同軸的設有渦輪1121。傳動部114包括中部帶有第一齒輪1141的齒輪軸以及設于齒輪軸兩端的與渦輪1121嚙合的蝸桿1142。動力單元111的輸出軸上設有與第一齒輪1141嚙合的第二齒輪1111。
通過渦輪1121蝸桿1142傳動副變豎直方向的轉動(以電梯1的安裝方向為基準)為水平方向的轉動,同時將兩個主動部112的轉動集中到傳動部114的第一齒輪1141上。渦輪1121蝸桿1142傳動副同時具有齒輪傳動副不可比擬的優良的自鎖性能,進一步的提升了電梯驅動裝置11的傳動穩定性與可靠性,進一步的提升了電梯1停機安全性。
具體的,動力單元111帶動第二齒輪1111轉動,第二齒輪1111與第一齒輪1141嚙合帶動第一齒輪1141轉動,第一齒輪1141聯動齒輪軸轉動。齒輪軸聯動其兩端的蝸桿1142轉動,兩端的蝸桿1142與兩個主動部112上的渦輪1121嚙合,從而帶動主動部112轉動。主動部112在固定部113上轉動,從而在固定部113上移動。通過調節動力單元111的正反轉來調節主動部112在固定部113上的移動方向。
在另一實施例中,主動部112的端部同軸的設有第一錐齒輪。傳動部114包括中部帶有第一齒輪1141的齒輪軸以及設于齒輪軸兩端的與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪;第一錐齒輪和第二錐齒輪的嚙合交角為90°。動力單元111的輸出軸上設有與第一齒輪1141嚙合的第二齒輪1111。
通過交角為90°的錐齒輪傳動副,變豎直方向的傳動為水平方向的傳動,同樣達到了將兩個主動部112的轉動集中到一個傳動部114上的效果。需要說明的是,在采用錐齒輪傳動副時若要使錐齒輪副有一定的自鎖性,應使兩個錐齒輪具有較大的傳動比。或者在動力單元111處加設剎車裝置保證動力單元111的停機自鎖。
電梯驅動裝置11還包括減速箱(圖中未示出),動力單元111通過減速箱與主動部112連接。
在動力單元111與主動部112之間加設減速箱,以調整合理的速度與扭矩的配比。由P(功率)=F(牽引力)*V(速度)可知,當動力單元111的輸出功率一定是,轉速越大,扭力越小,轉速越小,扭力越大。因而加設減速箱,對動力單元111的轉速進行調節,從而調節動力單元111輸出的扭矩大小。
可以理解,除了可以在動力單元111處加設減速箱以外,還可以在傳動部114與主動部112之間加設齒輪副傳動,以達到調速和配置扭矩的效果。
本實施例中,電梯1還包括軌道靴141,軌道靴141相對于軌道12滑動。電梯驅動裝置11還包括支架14,支架14與轎廂13連接,支架14與軌道靴141連接。主動部112轉動地與支架14連接。
電梯1動力裝置設于支架14之上,通過支架14帶動轎廂13在軌道12上移動,為保證軌道12對支架14的導向性,應在支架14上設置于軌道12相配合的軌道靴141,使得支架14在軌道12上的移動軌跡更加的準確穩定。
具體的,軌道12為工字型軌道,軌道靴141帶有兩個開口相對的匚字形凹槽,套設于工字形的軌道12上,從而保證軌道靴141在軌道12上移動。
本實施例中,電梯驅動裝置11設于轎廂13的頂部。在另一實施例中,電梯驅動裝置11設于轎廂13的底部。
驅動裝置通過設于轎廂13的頂部或底部,通過提拉或推頂的方式驅動轎廂13移動,節約了大量的空間與資源。
本實施例中,動力單元111為液壓馬達。
電梯1具有較大的質量和慣量,要求動力單元111的驅動力較大。液壓馬達具有動力輸出穩定,小體積,大動力的特點,非常適合作為大型機械設備的動力源。
可以理解,動力單元111還可以采用電機。
在這里示出和描述的所有示例中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制,因此,示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。