一种自助逃生电梯轿厢
阅读：617发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种自助逃生电梯轿厢专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种自助逃生 电梯 轿厢 ，属于电梯领域：主要由曳引绳1及轿厢等结构组成，其特征在于：在轿厢架横梁8上安装 基座 3，基座上安装绳轮2，所述绳轮与减速器4连接，减速器与 制动 电机 5连接，减速器与制动电机均固定在基座3上；所述曳引绳1与绳轮2牢固连接，并预先缠绕绳轮约3米的长度；所述制动电机设有解 锁 拉杆6，初始状态，所述制动电机与绳轮是锁死的，不能转动。当发生事故时，乘客拉动解锁拉杆，制动电机与绳轮被解锁、于是绳轮转动，曳引绳1通过绳轮2下放预先缠绕的3米左右的长度，在制动电机的作用下使轿厢能够在自身重 力 作用下缓慢下降到平层 位置 ，帮助乘客自助脱困。这种方式操作简单，能使乘客方便、安全且迅速脱困。，下面是一种自助逃生电梯轿厢专利的具体信息内容。
1.一种自助逃生电梯轿厢：主要由曳引绳及轿厢架等结构组成，所述轿厢架由横梁、立柱、底梁、底板等构成；其特征是：在轿厢架横梁上设置基座，基座上安装绳轮，绳轮的中心轴通过轴承安装在基座上；所述绳轮与减速器连接，减速器与制动电机连接；所述制动电机与减速器均固定在横梁基座上；所述绳轮上设有绳头组合，所述曳引绳与绳头组合牢固连接，并预先缠绕绳轮数圈；所述制动器设有解锁拉杆，解锁拉杆与拉绳连接，拉绳拉接至轿厢暗门内。
2.根据权利要求1所述的自助逃生电梯轿厢，其特征是：初始状态下，所述的曳引绳预先缠绕绳轮一层楼略高的长度。
3.根据权利要求1所述的自助逃生电梯轿厢，其特征是：初始状态下，所述制动电机是断电锁死状态。
一种自助逃生电梯轿厢
技术领域
[0002] 目前，人类社会城市化水平越来越高，高楼大厦也越修越多，所以电梯的使用量也越来越大，但是，由于电梯长期运行，故障也时有发生。特别是经常出现乘客被困电梯的情况，导致乘客在狭小的空间内情绪失控，做出一些非理性的行为，甚至有人在非平层位置强行扒门外逃，导致坠亡等惨剧发生。
[0003] 而我国也在完善电梯的管理制度，比如规定出现乘客被困电梯后，救援人员必须在30分钟内赶到，而这样无疑增加了电梯使用过程中的管理成本，并给乘客造成焦虑情绪。
[0004] 目前，为了使乘客能够在被困状态下自助脱困，大致有如下几种方法：
[0005] 第一种、断电自动平层装置，这种装置实际上是一个备用的蓄电池，当电梯的主电源断电的时候，该蓄电池自动为电梯的控制系统供电，接管电梯的控制权，并为电梯提供一定电力使之运行到平层位置。但这种装置只能解决停电的情况，对于其它情况导致的电梯抱闸锁死，则无能为力。
[0006] 第二种、轿厢顶部的逃生窗，这种方式是在电梯轿厢里设置一个简易的梯子，并在轿厢顶设置一个逃生窗，平时梯子是藏起来的，发生事故时乘客可自助拿出梯子，打开逃生窗，通过轿厢顶爬出去，但是这种方式有着危险性，对于大多数人都是不适合的。
[0007] 第三种、通过一根长长的绳子连接轿厢和机房内的制动器，以及另外一根绳子连接机房内的盘车装置。这两根绳子从上至下贯穿整个井道。事故时，通过拉动其中一根绳子打开制动器的抱闸，然后通过拉动另一根绳子，来转动机房内的盘车装置，使电梯能升降到平层位置。见专利：一种可自助逃生的轿厢式电梯，申请号201510825458.5。这种装置的缺点是需要额外增加两根长长的绳子，且必须在底部绷紧，类似于两套限速缆，不然会打结。所以对于井道很长的情况，这种方式并不适合，且操作不够灵活。
[0008] 当然，还有其它的方式，这里不一一列举。
发明内容
[0009] 为了克服以上方式的缺点，本发明提出了一种新的用于乘客在被困状态下自助逃生的电梯轿厢。
[0010] 为了实现这样的目标，本发明所采用的技术方案如下：
[0011] 一种自助逃生电梯轿厢：主要由曳引绳、轿厢及轿厢架等结构组成；所述轿厢架由横梁、立柱、底梁，底板等构成；在轿厢架横梁中间位置设置基座，基座上安装绳轮，绳轮的中心轴通过轴承安装在基座上；所述绳轮侧边设有齿轮及减速器，所述减速器与制动电机相连，所述制动电机及减速器均固定在轿厢架横梁基座上；所述绳轮上设有绳头组合，所述曳引绳与绳头组合牢固连接，并预先缠绕绳轮数圈，缠绕长度不少于一层楼的高度。所述制动电机设有解锁拉杆，初始状态下，制动电机是断电锁死的，由于制动电机是通过减速器与绳轮连接的，所以绳轮也是被锁死的，不能转动，电梯轿厢通过锁死的绳轮吊在曳引绳下，电梯在这种状态下正常运行。
[0013] 当电梯发生事故时，电梯机房的曳引电机被电梯原有的制动器锁死，无法再运转，曳引绳也无法被拉动，这时，如果电梯轿厢不在平层位置，则乘客就很难自助脱困。
[0014] 而本发明在轿厢顶安装绳轮并预先缠绕几圈的目的就是能使曳引绳在无法被拉动的情况下，有一个一层高度以上的的缩放距离，以使轿厢能够在重力作用下下降到平层位置。
[0015] 在断电的情况下，当电梯发生故障并被锁死时，乘客打开设在轿厢壁上的暗门，通过暗门内的拉绳拉动制动电机的解锁拉杆，制动电机摩擦片被放松，电机就可以转动，于是绳轮也被释放，电梯轿厢在自身重力的作用下下行，而由于绳轮与制动电机是同步运转的，所以绳轮旋转就会带动制动电机旋转，通过选用合适的减速比、合适的弹簧压力以及制动片摩擦阻力等参数大小，通过手拉控制拉杆的拉力大小，可方便控制轿厢下降的速度。最佳状态下，满载下降时，其速度不应超正常运行速度的一半，以保证使用安全。
[0016] 同时，被困乘客可以通过观察轿厢门上设置的观察窗，观察轿厢相对于楼层层门的位置，或者设置相应的平层位置感应装置，感知电梯是否已到达平层；当电梯到达平层位置时，乘客就松手，解锁拉杆恢复原位，制动电机被锁死，绳轮就停止转动，轿厢也跟着停止下降。然后，乘客可通过藏在暗门内的三角钥匙打开轿厢门和层门，安全的从被困状态撤离电梯，完成自助逃生。
[0017] 以上为手动控制，用于乘客在无电的情况下操作。
[0018] 而很多情况下电梯发生故障锁死并不是因为断电，而是因为其它原因，这种情况下，仍然是有电的。在这种情况下发生乘客被困时，我们可以在暗门内设置制动电机的下行按钮，乘客看到有电信号后，按下下行按钮，制动电机下行，带着轿厢慢速下降。选用较大的减速器速比，可使轿厢下降速度在预设范围内以较慢的速度向下运行。当乘客通过观察窗观察到到达平层位置时，松开按钮，轿厢停止下行，此时已是平层位置，就可以打开电梯门，完成自助脱困。
[0019] 乘客离开后，电梯恢复原状就需要维护人员来操作，我们在轿厢顶设置制动电机的上行按钮，维护人员爬上轿厢顶，按下制动电机的上行按钮，制动电机带动绳轮按绕绳方向转动，从而带动轿厢上行，当曳引绳缠绕绳轮达到预设的长度，松开按钮，制动电机停止转动并锁死，绳轮也被锁死，电梯又恢复到能正常运行的初始状态。
[0020] 为了使轿厢以稳定的速度缓慢下降，我们还可以用其它制动方式来代替制动电机制动，比如类似汽车的行车制动器来制动，这样整个结构就更经济更简单。乘客通过拉绳拉动制动器的解锁拉杆，解除锁死状态，然后通过控制解锁拉杆的张紧程度来控制轿厢下降的速度，使轿厢下降到平层位置，然后松开解锁拉杆，解锁拉杆在弹簧作用下回复原位，制动器又被锁死，然后就可以自助脱困。这个结构比较成熟且简单，不再累述。
[0021] 乘客离开后，恢复原状的工作将由维护人员完成，这时，需要先将电梯下降到最低点使电梯搁置在基坑缓冲器上，然后维护人员通过屋顶的盘车装置松动曳引绳，同时下面的维护人员手动转动轿厢顶的绳轮，使曳引绳能预先缠绕绳轮到预设的长度，然后锁死，这样就可以正常使用了。
[0022] 优选的，制动电机与减速器直接相连，减速器输出轴与绳轮轴通过联轴器相连。为防止摩擦片失灵或乘客误操作，造成电梯急速下坠，在绳轮轴端头安装用于限速的编码器，当电梯下降速度超过某值时，编码器检测的转速信号，经限速控制器控制位于绳轮端面的制动器，将绳轮抱死，防止轿厢急坠。该编码器的转速信号，转换为电梯升降速度信号和移动距离信号，在轿厢暗门内显示出来，操作者在控制电梯下降时，观察电梯下降的速度，可通过控制牵引绳的拉力大小，使电梯在安全的速度范围内下降。
[0024] 图1是本发明较佳实施例1的立体图；
[0025] 图2是本发明绳轮的构造示意图；
[0026] 附图标记说明：1，曳引绳；2，绳轮；3，基座；4，减速器；5制动电机(制动器)；6，解锁拉杆；7拉绳；8，横梁；9，立柱；10，底板；11，底梁；12；绳头组合。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本发明的较佳实施例来进一步说明，但是本发明的结构不仅限于此实施例。
[0028] 实施例1：
[0029] 请参见图1，是本装置较佳实施例1的立体图，图中曳引绳1的下端固定在绳轮2上，并预先缠绕绳轮一定的长度(略长于一层楼房高度值)，绳轮2的中心轴通过轴承安装在基座3上，基座3固定在横梁8的中间位置；所述绳轮2侧边设有齿轮及减速器4，所述减速器4与制动电机5直接相连，所述制动电机5及减速器4均固定在基座3上；所述制动电机5设有解锁拉杆6(设回复弹簧)，解锁拉杆6上连接有拉绳7，拉绳7一直下垂到轿厢中部暗门内(未画出)。
[0030] 初始状态下，制动电机5是断电锁死的，由于制动电机5是通过减速器4与绳轮2紧密连接(啮合)的，所以制动电机5锁死的情况下，绳轮2也是被锁死的，不能转动，电梯轿厢通过锁死的绳轮2吊在曳引绳1下，电梯在这种状态下正常运行。
[0031] 为了更好的理解本设计的结构，请见图2，是绳轮2的构造示意图，图中绳轮2上设有绳头组合12，所述曳引绳1牢固连接在绳头组合12上，并预先缠绕绳轮一定圈数。绳轮缠绕的长度与具体的楼层高度有关，不同的情况应不同对待。
[0032] 另外，在轿厢壁上设有暗门(未画出)，通过暗门可以拉动拉绳7，暗门高度应大于1.5米，以防止小孩触碰；同时，在轿厢门上设有观察窗及可用三角钥匙打开的三角锁(未画出)。观察窗应设置在门的最低点，以宽度不超过10厘米，高度在30～50厘米之间为宜。
[0033] 请参见图1，当电梯发生停电事故时，电梯机房的曳引电机被电梯原有的制动器抱闸锁死，无法再运转，曳引绳1也被锁死，无法被拉动；这时，被困人员打开暗门(未画出)，通过拉绳7拉动解锁拉杆6，制动电机5被解锁，就可以转动(断电状态)，于是绳轮2也被解锁，这时电梯轿厢在自身重力的作用下下行，带动绳轮转动，而由于绳轮2与制动电机5是通过减速器连接(啮合)的，所以制动电机也跟着转动，通过制动电机内部的制动摩擦片提供阻力矩来阻止电梯快速下降，达到一个平衡值后，能使电梯以一定速度缓慢下降，减速器速比越大，平衡电梯重力的摩擦片制动力矩就越小，操作人员就越能轻松控制电梯下降速度。
[0034] 操作人员通过暗门内的电梯下降速度显示表来判断电梯下降的速度，该速度不宜过大，以不大于电梯正常运行速度的一半为宜，当速度超过预先设定的某值时，绳轮上自带的安全制动器动作，将制动电机和减速器锁死，以保安全。
[0035] 同时，我们在每层层门的最低点，对应观察窗的位置从上到下依次标注50cm、40cm、30cm、20cm、10cm、0几个尺寸线，被困人员通过观察窗，观察轿厢相对于楼层层门的位置，当轿厢门最低点到达10cm刻度线时，乘客就松开拉绳7，解锁拉杆6在弹簧的作用下回复原位，制动电机5被锁死，绳轮2就停止转动，轿厢也跟着停止下降。然后，乘客通过预先藏在暗门内的三角钥匙打开轿厢门和层门，安全的从被困状态撤离电梯，完成自助逃生。
[0036] 以上为手动操作，适用于停电状况，在电梯未断电的情况下，以上操作还可以改用电动操作：我们在轿厢的暗门内设置制动电机的下行按钮(未画出)，乘客打开暗门，直接按轿厢下行按钮，制动电机5向下转动(运行)，带动轿厢下行，当观察到轿厢到达平层时，松开按钮即可。
[0037] 需要说明的是，这里的制动电机和目前广泛使用的制动电机还是有所区别，需要专门设计，比如制动电机的抱闸锁死状态，应能适应长期抱闸锁死要求。还比如轿厢壁应增设扶手，以防止突然停止下降导致乘客摔倒，但这些特征与本专利特征无关，故不多叙述。
[0038] 乘客离开后，电梯恢复原状就需要维护人员来操作，在来电的情况下，维护人员爬上轿厢顶，按动制动电机5的上行按钮，带动绳轮2转动，从而带动轿厢上行，当上行到预定标记，曳引绳1缠绕绳轮2达到预设的长度后，松开按钮，制动电机停止转动并锁死，绳轮也被锁死，电梯又恢复到能正常运行的初始状态。
[0039] 实施例2：
[0040] 实施例1中，制动电机带有解锁拉杆，这种设备在市场上有着广泛的应用，是非常成熟的产品，是具有完全的可行性的。但是操作起来要区分有电和没电两种状况，而且还有手动和电动两种操作，这对于生平从未接触过该装置的乘客来说，有着一定的复杂性，所以还有改进的余地。
[0041] 实施例2和实施例1的原理和结构基本一样，都是在轿厢横梁8上安装基座3与绳轮2，并使曳引绳1预先缠绕绳轮2一定的长度，并由制动电机5制动，请参照图1。
[0042] 不同的是，实施例2中，制动电机初始状态不是接通外部电源，而是连接一个电阻，我们利用轿厢下降时的势能来带动制动电机反转发电，使之变为发电状态，提供一个阻力来平衡轿厢的重力，使轿厢能以预设的速度缓慢匀速下降。
[0043] 轿厢虽然很重，满载时按2吨计算，合20000牛，但它是通过减速器与制动电机连接的，假设减速器速比为1∶200，则制动电机发电时只需提供100牛的阻力，通俗讲合10公斤的力，即可平衡轿厢的重力，维持其匀速下降。同时，电机侧的转子转速比曳引轮转速快了200倍，既使轿厢以较慢的速度下降，则电机转子的转速也会比较大，其在磁场中快速划过，产生的洛伦兹力也将会很大。所以通过设置合适的速比、力矩、磁场强度、电压、电流、负载等参数，就可以做到让轿厢以合适的速度匀速下降。
[0044] 优选的，在满载的情况下，其速度设定为0.2～0.3米/秒，则当轿厢内乘客只有一人时，其重力(拉力)更小，下降的速度会更慢，也更安全。
[0045] 同时，和实施例1一样，制动电机5带有解锁拉杆6等机构。当发生故障时，乘客打开暗门，只需通过拉绳7拉动解锁拉杆6，解锁制动电机5，轿厢就会在自身重力作用下以缓慢的速度匀速下行，带动制动电机发电(此时连接电阻，为发电状态)，其势能变为电能，进而通过电阻消耗掉了。当乘客通过观察窗观察到轿厢达到平层位置时，乘客松开手，解锁拉杆6在弹簧作用下复位，制动电机5被锁死，轿厢停稳后，乘客就可以利用藏在暗门内的三角钥匙打开门，轻松脱困了。
[0046] 这种方式下，制动电机的操作按钮均设置在轿厢顶，供维护人员操作，维护人员只需将电阻断开，同时接通外部电源，就可将制动电机从发电状态变为电动状态，维护人员按上行按钮，制动电机5上行，使曳引绳缠绕绳轮到预设的大约一层楼高的长度后，松开按钮，然后锁死，然后断开外部电源，接通电阻，就可以了。
[0047] 这种方式中，乘客操作时不需要外部电源，也无需手动控制其速度，速度都是在预设的范围内运行，也无需其它操作，是一种安全、简便的操作方式。
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