一种无井道强制驱动型别墅电梯论文和设计-李长明

全文摘要

本实用新型涉及一种无井道强制驱动型别墅电梯，包括控制机构，上端与楼体上层顶板固定、下端与楼体下层地板固定且相互平行的两个导轨，以及分别与两个导轨连接并沿两个导轨上下移动的轿厢；在轿厢的顶部设有卷筒以及用于驱动卷筒转动的驱动机构，在卷筒上缠绕绕制方向相反的两根钢丝绳，两根钢丝绳的其中一端分别与卷筒固接，另一端分别与一个导轨顶端连接；所述轿厢与导轨之间安装断绳保护机构，所述断绳保护机构包括上端固定且沿导轨方向延伸的两个导向卡杆，在每个导向卡杆上各套设与轿厢固定的活动套，所述活动套能沿导向卡杆滑动，所述活动套在所述轿厢倾斜的情况下能卡在导向卡杆上。结构简单、安装操作简单方便、空间利用率高。

主设计要求

1.一种无井道强制驱动型别墅电梯，包括控制机构，上端与楼体上层顶板固定、下端与楼体下层地板(10)固定且相互平行的两个导轨(1)，以及分别与两个导轨(1)连接并沿两个导轨(1)上下移动的轿厢(2)；其特征在于：在轿厢(2)的顶部设有卷筒(5)以及用于驱动卷筒(5)转动的驱动机构，在卷筒(5)上缠绕绕制方向相反的两根钢丝绳(6)，两根钢丝绳(6)的其中一端分别与卷筒(5)固接，另一端分别与一个导轨(1)顶端连接；所述轿厢(2)与导轨(1)之间安装断绳保护机构，所述断绳保护机构包括上端固定且沿导轨(1)方向延伸的两个导向卡杆(7)，在每个导向卡杆(7)上各套设与轿厢(2)固定的活动套(8)，所述活动套(8)能沿导向卡杆(7)滑动，所述活动套(8)在所述轿厢(2)倾斜的情况下能卡在导向卡杆(7)上。

设计方案

2.按照权利要求1所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：每个导轨(1)均为一侧开口的槽状结构，两个导轨(1)的开口相对且两个导轨(1)分别位于轿厢(2)的两侧；在每个导轨(1)的槽口部分别固接两个沿导轨(1)长轴方向延伸的带有弧形导向面的导向体(3)，在轿厢(2)与每个导轨(1)的连接处均转动连接两个滑轮(4)，每个滑轮(4)上分别设置一圈与导向体(3)的弧形导向面配合的弧形凹槽，两个滑轮(4)的弧形凹槽分别对应卡在一个导向体(3)外并能沿导向体(3)滚动。

3.按照权利要求1所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：所述驱动机构包括电动机和减速器，所述电动机输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与卷筒(5)的转轴连接。

4.按照权利要求2所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：两根钢丝绳(6)分别绕过一个导向轮(14)并分别穿过一个导轨(1)的开口与导轨(1)的顶端固定。

5.按照权利要求1所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：在楼体上层地板(9)上设有供所述轿厢(2)通过的通道口；通道口内嵌有活动盖板(11)，所述活动盖板(11)贯穿在两个导轨(1)上。

6.按照权利要求5所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：通道口外周的地板上设置凹台，活动盖板(11)放置在凹台上，在凹台上固定有磁铁，在活动盖板(11)上固定有铁板。

7.按照权利要求1所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：两个导向卡杆(7)分别设置在两个导轨(1)内，每个导向卡杆(7)的顶端均与导轨(1)顶端固接。

8.按照权利要求2所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：所述控制机构包括输入模块和安装在轿厢(2)顶部的可编程逻辑控制器，所述输入模块包括向上按钮和向下按钮，所述向上按钮和向下按钮分别安装在位于楼体下层和楼体上层的导轨(1)上，或向上按钮和向下按钮安装在遥控器上。

9.按照权利要求8所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：所述向上按钮和向下按钮均通过无线传输模块与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，可编程逻辑控制器的输出端与电动机的控制电路电路连接。

10.按照权利要求8所述的一种无井道强制驱动型别墅电梯，其特征在于：每根钢丝绳(6)分别通过拉力传感器与导轨(1)的顶端连接，所述拉力传感器与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，可编程逻辑控制器的输出端电路连接报警器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电梯设备技术领域，具体地说是一种无井道强制驱动型别墅电梯。

背景技术

电梯作为一种垂直交通运输工具，在当今社会起着重要作用。随着人民生活水平的提高和高收入人群对生活品质的追求，别墅电梯的市场也逐步壮大。传统的别墅电梯主要由曳引机、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成，通常需要为电梯专门设置电梯井道，这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中，采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和对重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。

传统别墅电梯结构复杂且其占用空间大，电梯井道还需要设置地坑，因此导致家用电梯的安装及施工难度较高，成本较大，不利于家用电梯的推广使用。

实用新型内容

本实用新型提出一种无井道强制驱动型别墅电梯。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种无井道强制驱动型别墅电梯，包括控制机构，上端与楼体上层顶板固定、下端与楼体下层地板固定且相互平行的两个导轨，以及分别与两个导轨连接并沿两个导轨上下移动的轿厢；在轿厢的顶部设有卷筒以及用于驱动卷筒转动的驱动机构，在卷筒上缠绕绕制方向相反的两根钢丝绳，两根钢丝绳的其中一端分别与卷筒固接，另一端分别与一个导轨顶端连接；所述轿厢与导轨之间安装断绳保护机构，所述断绳保护机构包括上端固定且沿导轨方向延伸的两个导向卡杆，在每个导向卡杆上各套设与轿厢固定的活动套，所述活动套能沿导向卡杆滑动，所述活动套在所述轿厢倾斜的情况下能卡在导向卡杆上。

作为优选的技术方案，每个导轨均为一侧开口的槽状结构，两个导轨的开口相对且两个导轨分别位于轿厢的两侧；在每个导轨的槽口部分别固接两个沿导轨长轴方向延伸的带有弧形导向面的导向体，在轿厢与每个导轨的连接处均转动连接两个滑轮，每个滑轮上分别设置一圈与导向体的弧形导向面配合的弧形凹槽，两个滑轮的弧形凹槽分别对应卡在一个导向体外并能沿导向体滚动。所述滑轮为腰鼓轮，两个滑轮在位置上相互制约，避免滑轮脱轨现象。

作为优选的技术方案，所述驱动机构包括电动机和减速器，所述电动机输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与卷筒的转轴连接。卷筒在电动机的驱动下转动，卷筒同时将两根钢丝绳缠绕在卷筒上，随着钢丝绳的逐圈缠绕轿厢被强制拉动上升，或同时将两根钢丝绳放卷，轿厢在自身重力的作用下缓慢下降。

作为优选的技术方案，两根钢丝绳分别绕过一个导向轮并分别穿过一个导轨的开口与导轨的顶端固定。导向轮的存在使钢丝绳竖直的设置在导轨内，避免钢丝绳外露影响美观，同时导向轮保证轿厢提升的稳定性。

作为优选的技术方案，在楼体上层地板上设有供所述轿厢通过的通道口；通道口内嵌有活动盖板，所述活动盖板贯穿在两个导轨上。当所述轿厢上行时，所述活动盖板能被所述轿厢顶起并随轿厢一起向上运动，当所述轿厢下行时，所述活动盖板能与所述轿厢分离并嵌设入所述通道口内。

作为优选的技术方案，通道口外周的地板上设置凹台，活动盖板放置在凹台上，使活动盖板与楼体上层地板在同一水平面上。在凹台上固定有磁铁，在活动盖板上固定有铁板，增强活动盖板放置的稳定性，提高安全性能。

作为优选的技术方案，两个导向卡杆分别设置在两个导轨内，每个导向卡杆的顶端均与导轨顶端固接。断绳保护机构的保护原理是：当其中一根钢丝绳断裂时，钢丝绳断裂一侧的轿厢会发生倾斜，与轿厢固定的活动套也发生倾斜，活动套与导向卡杆之间的摩擦力会使活动套卡在导向卡杆上，从而使得轿厢无法下降达到断绳保护的目的。在本实施例中，所述活动套的材质为尼龙，所述导向卡杆为圆钢。

作为优选的技术方案，所述控制机构包括输入模块和安装在轿厢顶部的可编程逻辑控制器，所述输入模块包括向上按钮和向下按钮，所述向上按钮和向下按钮分别安装在位于楼体下层和楼体上层的导轨上，或向上按钮和向下按钮安装在遥控器上。

作为优选的技术方案，所述向上按钮和向下按钮均通过无线传输模块与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，可编程逻辑控制器的输出端与电动机的控制电路电路连接。使用人员可以通过两种方式实现对电梯的上下控制，既可以走到导轨旁边，按下向上按钮或向下按钮，也可以通过遥控器的远程操作，实现对电梯远距离的控制。通过无线传输模块向可编程逻辑控制器传输信号，当按下向上按钮或向下按钮时，向上按钮或向下按钮将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器发出指令控制电动机正转或反转，进而实现轿厢升或降。

作为优选的技术方案，每根钢丝绳分别通过拉力传感器与导轨的顶端连接，所述拉力传感器与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，可编程逻辑控制器的输出端电路连接报警器。拉力传感器通过钢丝绳对其的拉力，实时监测轿厢内承载的重量大小，在可编程逻辑控制器内事先设定好轿厢承载重量的最大阈值，当轿厢内的承载重量大于承载重量的最大阈值时，拉力传感器将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制报警器发出报警，提醒使用人员。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下突出的有益效果：

1、本实用新型结构简单、安装操作简单方便；无需设置井道，无底坑，占用空间小，驱动机构位于轿厢顶部，空间利用率高；

2、通过电动机驱动卷筒转动实现钢丝绳的强制收卷和放卷，实现轿厢的稳定上升或下降，与丝杠式驱动、液压杆式驱动相比，稳定性和安全性高，且不需要后期的维护，降低维护成本，便于推广和应用；

3、设置有断绳保护机构，断绳保护机构结构简单，制作成本低，且能够避免钢丝绳断裂后轿厢坠落的情况；钢丝绳和导向卡杆均设置在导轨内，安全性高且美观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的纵向剖视结构示意图。

图3为本实用新型导轨与轿厢连接关系的俯视结构示意图。

图4为图2中A的局部放大结构示意图。

图5为本实用新型控制机构及各电子元件的电路连接框图。

图中：1-导轨；2-轿厢；3-导向体；4-滑轮；5-卷筒；6-钢丝绳；7-导向卡杆；8-活动套；9-楼体上层地板；10-楼体下层地板；11-活动盖板；12-通气口；13-保护罩；14-导向轮；15-缓冲弹簧；16-遮挡布。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实用新型包括控制机构，上端与楼体上层顶板固定、下端与楼体下层地板10固定且相互平行的两个导轨1，以及分别与两个导轨1连接并沿两个导轨1上下移动的轿厢2。

如图4所示，每个导轨1均为一侧开口的槽状结构，两个导轨1的开口相对且两个导轨1分别位于轿厢2的两侧。在每个导轨1的槽口部分别固接两个沿导轨1长轴方向延伸的带有弧形导向面的导向体3，在轿厢2与每个导轨1的连接处均转动连接两个滑轮4，每个滑轮4上分别设置一圈与导向体3的弧形导向面配合的弧形凹槽，两个滑轮4的弧形凹槽分别对应卡在一个导向体3外并能沿导向体3滚动，进而实现轿厢2沿导轨1上下移动。在本实施例中，所述滑轮4为腰鼓轮。两个滑轮4在位置上相互制约，避免滑轮4脱轨现象。

如图3所示，在轿厢2的顶部设有卷筒5以及用于驱动卷筒5转动的驱动机构，在卷筒5上缠绕绕制方向相反的两根钢丝绳6，两根钢丝绳6的其中一端分别与卷筒5固接，另一端分别与一个导轨1顶端连接。所述驱动机构包括电动机和减速器，所述电动机输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与卷筒5的转轴连接，所述电动机和减速器均采用现有电动机和减速器，电动机和减速器的连接关系为现有技术，在此不再详细赘述。在本实施例中，所述电动机为断电制动型电动机。卷筒5在电动机的驱动下转动，卷筒5同时将两根钢丝绳6缠绕在卷筒5上，随着钢丝绳6的逐圈缠绕轿厢2被强制拉动上升，或同时将两根钢丝绳6放卷，轿厢2在自身重力的作用下缓慢下降。

为了保证轿厢2提升的稳定性，两根钢丝绳6分别绕过一个导向轮14并分别穿过一个导轨1的开口与导轨1的顶端固定。导向轮14的存在使钢丝绳6竖直的设置在导轨1内，避免钢丝绳6外露影响美观。所述导向轮14转动连接在轿厢2上。

所述轿厢2与导轨1之间安装断绳保护机构。所述断绳保护机构包括上端固定且沿导轨1方向延伸的两个导向卡杆7，在每个导向卡杆7上各套设与轿厢2固定的活动套8，所述活动套8能沿导向卡杆7滑动，所述活动套8在所述轿厢2倾斜的情况下能卡在导向卡杆7上。两个导向卡杆7分别设置在两个导轨1内，每个导向卡杆7的顶端均与导轨1顶端固接。断绳保护机构的保护原理是：当其中一根钢丝绳6断裂时，钢丝绳6断裂一侧的轿厢2会发生倾斜，与轿厢2固定的活动套8也发生倾斜，活动套8与导向卡杆7之间的摩擦力会使活动套8卡在导向卡杆7上，从而使得轿厢2无法下降达到断绳保护的目的。在本实施例中，所述活动套8的材质为尼龙，所述导向卡杆7为圆钢。

如图1所示，在楼体上层地板9上设有供所述轿厢2通过的通道口，通道口内嵌有活动盖板11，所述活动盖板11贯穿在两个导轨1上，当所述轿厢2上行时，所述活动盖板11能被所述轿厢2顶起并随轿厢2一起向上运动，当所述轿厢2下行时，所述活动盖板11能与所述轿厢2分离并嵌设入所述通道口内。通道口外周的地板上设置凹台，活动盖板11放置在凹台上，使活动盖板11与楼体上层地板9在同一水平面上。在凹台上固定有磁铁，在活动盖板11上固定有铁板，增强活动盖板11放置的稳定性，提高安全性能。

如图5所示，所述控制机构包括输入模块和安装在轿厢2顶部的可编程逻辑控制器。所述输入模块包括向上按钮和向下按钮。所述向上按钮和向下按钮分别安装在位于楼体下层和楼体上层的导轨1上，或向上按钮和向下按钮安装在遥控器上。所述向上按钮和向下按钮均通过无线传输模块与可编程逻辑控制器的输入端电路连接。使用人员可以通过两种方式实现对电梯的上下控制，既可以走到导轨1旁边，按下向上按钮或向下按钮，也可以通过遥控器的远程操作，实现对电梯远距离的控制。所述无线传输模块为GPRS无线传输模块，可编程逻辑控制器的输出端与电动机的控制电路电路连接，通过无线传输模块向可编程逻辑控制器传输信号，以及可编程逻辑控制器与电动机的电路连接关系均采用现有技术，故不做详细介绍。当按下向上按钮或向下按钮时，向上按钮或向下按钮将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器发出指令控制电动机正转或反转，进而实现轿厢2升或降。

所述轿厢2上安装轿门，在轿门上安装电子锁，电子锁的芯片与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，所述电子锁采用现有电子锁，电子锁的芯片与可编程逻辑控制器的具体电路连接关系为现有技术，在此不再详细赘述。只有当电子锁关闭时，可编程逻辑控制器控制电动机动作，进一步提高了电梯的安全性能。

为了避免轿厢2内空间狭小造成的呼吸不畅，轿门上设置通气口12，为了避免轿厢2运行过程中，人员将身体探出通气口12引发安全事故，在通气口12的上方和下方对应设置相互对射的光幕发射器和光幕接收器，光幕发射器和光幕接收器均与光幕电路相连，光幕电路与可编程逻辑控制器电路连接。当光幕发射器和光幕接收器检测到有身体探出时，光幕电路将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过信号处理发出指令控制电动机停止工作。

在本实施例中，为了增加使用的安全性，在轿厢2的下表面以及与轿厢2的通道口相对的楼体上层顶板上分别安装红外线传感器，每个红外线传感器均与可编程逻辑控制器的输入端电路连接。轿厢2在下降过程中，当轿厢2下表面的红外线传感器检测到轿厢2下方有人或障碍物时，红外线传感器将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器发出指令控制电动机停止工作。轿厢2在上行过程中，当楼体上层顶板上的红外线传感器检测到轿厢2洞口处有人或障碍物时，红外线传感器将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器发出指令控制电动机停止工作。

在本实施例中，为了避免轿厢2出现超负荷运行的情况，每根钢丝绳6分别通过拉力传感器与导轨1的顶端连接，所述拉力传感器与可编程逻辑控制器的输入端电路连接，可编程逻辑控制器的输出端电路连接报警器，拉力传感器、报警器与可编程逻辑控制器的具体电路连接关系为现有技术，在此不再详细赘述。所述拉力传感器为板环拉力传感器，板环拉力传感器一端与导轨1的顶端固接，板环拉力传感器的另一端与钢丝绳6固接。拉力传感器通过钢丝绳6对其的拉力，实时监测轿厢2内承载的重量大小，在可编程逻辑控制器内事先设定好轿厢2承载重量的最大阈值，当轿厢2内的承载重量大于承载重量的最大阈值时，拉力传感器将信号传输给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制报警器发出报警，提醒使用人员。

在本实施例中，为了增加使用的安全性，在轿厢2的上部安装保护罩13，所述卷筒5、驱动机构、可编程逻辑控制器均位于保护罩13内，在保护罩13内还安装有应急电源，所述应急电源为蓄电池，在住户停电时，应急电源可为电梯提供电源，使电梯安全到达所需位置。所述轿厢2为航空铝材材质，重量轻、结构强度高。

为了进一步提高本实用新型的安全性能，在轿厢2底部安装缓冲结构，所述缓冲结构为缓冲弹簧15。缓冲弹簧15在电梯落地时，起到一定的缓冲作用，增强落地的稳定性，缓冲弹簧15还可以在轿厢2意外自由降落时，起到对轿厢2的缓冲，避免轿厢2过快降落，提高安全系数。在缓冲弹簧15的外周设置一圈遮挡布16，遮挡布16将缓冲弹簧15遮住。

本实用新型结构简单、安装操作简单方便；无需设置井道，无底坑，占用空间小，驱动机构位于轿厢2顶部，空间利用率高；通过电动机驱动卷筒5转动实现钢丝绳6的强制收卷和放卷，实现轿厢2的稳定上升或下降，与丝杠式驱动、液压杆式驱动相比，稳定性和安全性高，且不需要后期的维护，降低维护成本，便于推广和应用；同时设置有断绳保护机构，断绳保护机构结构简单，制作成本低，且能够避免钢丝绳6断裂后轿厢2坠落的情况；钢丝绳6和导向卡杆7均设置在导轨1内，安全性高且美观。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种无井道强制驱动型别墅电梯论文和设计

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