[发明专利]升降式电梯坠落速度自衰减装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种电梯安全装置，更具体的说涉及一种升降式电梯坠落速度自衰减装置。

技术背景

半个多世纪以来，国际大都市的快速发展，高层建筑不断涌现，升降式电梯因可以实现不同高度楼层之间的快速交流而得到广泛应用。升降式电梯是利用电梯轿厢的上升和下降是通过牵引钢丝绳来完成的，而不是借助于下方的推力。缆绳与电梯轿厢连接，并环绕在绳轮上。绳轮只是一个四周刻有凹槽的滑轮。它会将起重钢丝绳紧紧夹住，因此在旋转绳轮时，钢丝绳也会随之移动。绳轮连接到一个电动机上。当电机朝某个方向旋转时，绳轮使电梯上升；当电机朝另一个方向旋转时，绳轮则使电梯下降。在无齿轮电梯中，电机直接转动绳轮。而在有齿轮电梯中，电机通过转动传动机构来转动绳轮。通常来说，绳轮、电机和控制系统均安装在电梯上方的机房内。如果绳轮出现断裂，电梯就会在电梯井内呈自由落体运动。研究表明，当电梯失控而自行下坠时，时速大于4m/s时电梯一旦全速坠地，电梯轿箱巨大的反弹力将会震伤人的内脏，同时会对腿部、脊椎、颈椎造成伤害。目前还没有一种能有效降低乃至消除升降式电梯突发性坠落致灾安全隐患，确保升降式电梯在突发性坠落后轿厢内居民的生命安全的装置问世。

发明内容

为解决上述问题本发明提供了一种升降式电梯坠落速度自衰减装置，其原理为当轿厢突发性坠落时轿厢在电梯通道内将加速坠落；当轿厢坠落进入气托室时，气托室内的空气除少部分从轿厢侧壁与电梯通道壁之间泄漏外，气托室、轿厢下球面结构及气托室底部半球腔内的大部分空气快速处于压缩状态，产生向外的空气压力，反作用于轿厢底部的轿厢下球面结构，降低轿厢坠落速度。轿厢进入气托室深度越大，空气阻力越大，轿厢坠落速度快速衰减。同时，气托室上还设置用消能装置能有效缓冲轿厢接触地面时的冲量。

升降式电梯坠落速度自衰减装置,由包括设置在电梯竖井底部为开口向上空腔结构的气托室和设置在轿厢底部开口向下的轿厢下球面结构组成；其中，气托室还设置有3个以上用于消减轿厢下落冲量的消能装置。

所述气托室从下至上依次由气托室底半球腔和竖井构成；其中，竖井的内径水平截面与轿厢外径的水平截面相匹配，气托室底半球腔内侧还设置有和轿厢球面结构相匹配的气托室承压台阶，气托室承压台阶上连接设置消能装置。

所述消能装置包括旋转顶板连接板、定位环、钢球榫、弹簧、传荷支架、弹簧导杆和传荷钢板；

其中，传荷钢板通过螺栓固定在气托室承压台阶上，弹簧导杆穿过传荷钢板中段的定位环沿传荷钢板的中轴线上下移动，弹簧导杆上套装有弹簧，弹簧下端连接在定位环上，上端和固定在弹簧导杆上方的传荷支架的连接，弹簧导杆的顶端连接钢球榫，钢球榫的上方嵌套连接有旋转顶板连接板。

气托室与轿厢下球面结构均能承受大于900MPa的压力。

本发明的有益技术效果是：升降式电梯坠落速度自衰减装置通过轿厢落入气托室后，气托室与轿厢下球面结构形成的气体高压对轿厢的下落形成阻力，减缓轿厢的下落速度；同时，设置在气托室内的消能装置还能有效的抵消轿厢对地面的冲量，从而避免了电梯失控，轿厢下落对乘客的伤害。

附图说明

1气托室，1-1气托室底半球腔，1-2竖井，1-3急出口，2轿厢，2-1轿厢下球面结构，3消能装置，3-1旋转顶板连接板，3-2定位环，3-3钢球榫，3-4弹簧，3-5传荷支架，3-6弹簧导杆，3-7传荷钢板；

图1 升降式电梯坠落速度自衰减装置的示意图；

图2 轿厢2接触到消能装置的结构示意图；

图3 消能装置的局部放大图。

具体实施方式

如附图1、2所示开凿或预制一个气托室1，气托室底半球腔1-1内侧还设置有和轿厢球面结构2-1相匹配的气托室承压台阶1-3，气托室承压台阶1-3上连接设置消能装置3，在与轿厢门对应的气托室侧壁部位设置应急出口1-3，应急出口开启使用前处于密闭状态，竖井1-2的深度为4m，气托室1承受不低于900MPa的气体压力。如图1、2所示制作一个长方体的轿厢2，轿厢1设置轿厢下球面结构2-1结构，轿厢2进入气托室1中，轿厢2与竖井1-2四壁的间距为3～7cm。

在轿厢2里加入配重使轿厢2的总重量达到2000kg。当轿厢2以15m/s的速度进入气托室1，轿厢2接触到消能装置时，轿厢的速度已被降低到了3m/s。