專利名稱：單井雙道上下獨立運行垂直升降電梯的制作方法
單井雙道上下獨立運行垂直升降電梯本發明設計一種新型電梯技術，該技術可實現垂直升降電梯一井雙道雙廂，實現轎廂運行是單向即上升通道與下降通道是分開的，轎廂在換位旋轉層內完成上下通道的轉換，實現在一個井道中有兩個上下獨立運行的通道，轎廂在井道中是沿單一方向循環運動的，而不是上下往復式運動的，達到節省乘客等待時間，減少電梯轎廂空載運行，提高電梯運營效率，減少電梯耗電的目的。目前，公知的垂直升降電梯都是單井道、單轎廂，就是電梯轎廂在井道內上下往復運動，如果電梯轎廂在頂端，乘梯人在底端，這時的轎廂要空轉運行整個井道才能到達底端把客人接送到所需要的樓層，在下降過程中如果中間有人叫用電梯，只有等待整個過程完成之后才能接運下一個乘梯人。同樣，如果有兩個以上乘梯人分別有上有下同時選定上下按鈕，這時的電梯轎廂只能先送達一個方向的乘客，另一個乘客只能等待轎廂返回之后才能進入轎廂送達到應去的樓層。這樣電梯轎廂至少有一半的時間是空載運行，同樣有一半的乘客是在等候電梯時間，而電梯轎廂的空載運行就是浪費的電能，這種浪費如果累加起來那可是巨大的。為了解決現有電梯不可避免的缺陷，本發明專利提供一種“單井雙道上下樓獨立運行垂直升降電梯”這是一種全新的垂直電梯運行結構，它實現了單井道雙轎廂而且是單向運行。從根本上解決了，垂直電梯轎廂只能沿一個軌道上下往復運行的結構。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是在一個圓柱形井道的中心軸線上設有一個中心軸(為空心軸)，中心軸上下兩端固定在井道頂端和底端的固定基座上，在井道頂端有一個轎廂換位層，轎廂換位層內有頂端圓形滑軌、頂端滾珠軸承、頂端旋轉換位盤、 兩個電磁鎖和旋轉盤驅動電機，其中換位旋轉盤與中心軸為同軸轉動連接，與井道頂端圓形滑軌通過滾動圓珠軸承連接，可使換位旋轉盤沿圓形滑行軌道平行轉動。同理，在柱形井道的下端設有一個底端轎廂換位層。電梯井道的中心軸起到定位電梯轎廂，使電梯轎廂沿軸線軌道上下運行，同時在轎廂運行到上下兩個換位層時，電磁鎖動作吸合轎廂，驅動電機帶動旋轉換位盤轉動180度，旋轉換位時，以中心軸為圓心沿水平面旋轉180度實現轎廂轉換井道。在中心軸上套有滑動軌道，它是確保電梯轎廂上下運動時不會水平轉動或水平擺動。整體結構就是在一個圓柱形的井道中，有兩個以上的半柱形轎廂，圍繞中心軸軌道上向運動，其中一側是上升通道，另一側是下降通道，轎廂運行到上下端點時轎廂在換位旋轉盤的帶動下完成上下通道的轉換，從而實現在一個井道中有兩個上下獨立運行的通道，轎廂在井道中是沿單一方向循環運動的，而不是上下往復式運動的。本發明的有益之處是，可以實現垂直升降電梯的上升通道與下降通道獨立運行， 極大地減少了乘坐電梯人的等候時間，提高了電梯的運行效率，減少電梯的電能消耗，達到一個井道相當于兩個以上傳統電梯的運營效率，而且整體結構簡單，電梯外形美觀。下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。
圖1是本發明專利的原理結構示意圖。圖2是中心軸、軌道支架和軌道的連接結構圖；圖3是單井雙道上下孤立運行垂直升降電梯第一實施例的縱剖面構造圖4是單井雙道上下獨立運行垂直升降電梯第二實施例的縱剖面構造圖；圖5是牽引配重示意圖。圖中，1圓柱形井道，2A頂端轎廂換位層，2B底端轎廂換位層，3A頂端固定軸座，3B 上端固定軸座，4A頂端旋轉換位盤，4B底端旋轉換位盤，5A頂端滾動軸承，5B底端滾動軸承，13A頂端環形軌道，1 低端環形軌道，6A頂端電磁鎖Of)，6B低端電磁鎖O個)，7A 頂端旋轉盤驅動電機，7B底端旋轉盤驅動電機，8井道中心軸，9A上升外軌道，(9B、9C)上升內軌道，IOA下降外軌道，(10BU0C)下降內軌道)，00A上升軌道，OOB下降軌道，IlA半柱形轎廂，IlB半柱形轎廂，12A轎廂滑輪組件，12B轎廂滑輪組件，(14AU4B)兩臺轎廂牽引電機，(15AU5B)兩套頂端鋼絲繩，16軌道支架，(18AU8B)兩臺轎廂驅動電機，(19AU9B)轎廂傳動齒輪，20A上升軌道齒條，20B下降軌道齒條，21支架隔離組件，(22A、22B)兩轎廂轎廂配重塊，(23A、23B)兩套牽引鋼絲繩，M牽引輪。圖1中，在圓柱形的井道(1)中的軸線上有一個中心軸O)，在井道的低端和頂端分別有固定軸座(3AJB)，中心軸與軸套固定連接，在中心軸上有軌道支架(16)，軌道支架是由多個支架連接組合而成的，軌道固定在支架上，兩個半柱形轎廂(IlAUlB)在牽引裝置的驅動下沿著軌道一上，一下運動。當上升通道的轎廂運行到頂端換位層，下降轎廂運行到底端換位層，上下旋轉換位盤(4A)和GB)的電磁鎖(6)將轎廂吸合，上下旋轉換位盤 (4A)和GB)在旋轉驅動電機(7A)和(7B)的作用下通過滾珠軸承(5A)和(5B)沿圓形滑道(18A)和(18B)同時帶動2個半柱形轎廂轉動180度，完成上下通道轎廂的轉換。下一次轎廂轉換通道，旋轉換位盤將反向旋轉180度。圖2是中心軸、軌道支架和軌道的連接結構圖，在圖中井道中心軸(8)上套有軌道支架組件(16)形成軸套式連接，軸套托架左右對稱將井道分成上下兩側通道(OOA)和 (OOB)，兩個通道都有上下軌道，并與軌道托架是固定連接，其中上升通道有一根是外軌道 (9A)、兩根是內軌道(9B)和(9C)，下降通道有一根是外軌道(IOA)、兩根是內軌道(IOB)和 (IOC)。半柱形轎廂(IlA)和(IlB)沿中心軸上固定有兩組轎廂滑輪組件(12)，每一組滑輪組件都有內滑輪2個、外滑輪1個與軌道對應，兩組滑輪組件保證轎廂沿軌道上下運動，防止轎廂左右擺動，支架組件之間有隔離組件固定隔離分開，起到節省支架組件降低成本穩定軌道的作用。在圖3所示的實施例中，圓柱形井道⑴的軸線上有一個中心軸(8)，中心軸固定在井道的頂端固定軸座(3A)和底端固定軸座C3B)，中心軸上套有軌道支架(16)軌道托架與中心軸是軸套連接。在井道的上下兩端分別固定有以中心軸為圓心的轎廂旋轉換位盤 (4A)和(4B)，其中頂端換位盤(4A)的上面裝有兩臺對稱的轎廂牽引機(14A、14B)、牽引機 (14A)和牽引機(14B)，分別對應半柱形轎廂(IlA)和(IlB)，轎廂牽引機通過牽引鋼絲繩 (23A)和(23B)帶動兩個A、B轎廂一上一下運動。在A、B轎廂分別到達上升通道的頂端和下降通道的底端時，旋轉盤的電磁鎖(1 將轎廂鎖定，旋轉盤轉動180度完成轎廂在上下通道的轉換，上下轎廂必須同步轉換。當第二次轎廂轉換時旋轉盤將反轉180度，以后都是按照正轉和反轉的方式來轉換轎廂的通道。在圖4所示另一實施例中，圓柱形井道⑴的軸線上有一個中心軸⑶，中心軸固定在井道的頂端固定軸座(3A)和底端固定軸座C3B)，中心軸上套有軌道支架(16)軌道托架與中心軸是軸套連接。在井道的上下兩端分別固定有以中心軸為圓心的轎廂旋轉換位盤(4A)和(4B)，它與圖3實施例中的區別是將上下軌道中的外軌道(9A)和(IOA)換成齒條、稱之為軌道齒條O0A)和O0B)，還有就是轎廂驅動電機(18A)和(18B)固定在半柱形轎廂(11A)、(11B)的底部，牽引電機驅動轎廂傳動齒輪(19A)和(19B)，軌道齒條與傳動齒輪是相互咬合形成傳動連接，從而完成驅動轎廂沿軌道上下運動。轎廂在井道的左右通道轉換也和(圖3)的實施例一樣，在IlAUlB轎廂分別到達上升通道的頂端和下降通道的底端時，旋轉盤的電磁鎖(1 將轎廂鎖定，旋轉盤轉動180度完成轎廂在上下通道的轉換。 由于牽引裝置在轎廂上，所以轎廂與頂端的旋轉換位盤無鋼絲繩連接，圖4這種實施例的優點是轎廂通道換位可以異步，便于實施單井道多臺轎廂上下獨立運行的升降電梯，沒有牽引鋼絲繩可以省去配種裝置。缺點是由于牽引機是固定在轎廂上，會有較大的噪聲。
圖5是牽引轎廂配重示意圖，在圖中兩個半柱形轎廂配重塊(22A)和(22B)運行在井道中心軸(8)的管腔中，牽引輪04) —端連接轎廂，另一端連接配重塊，上升通道轎廂運行到頂端旋轉換位層(2A)、配重塊(22A)下降到底端旋轉換位層(2B)，同樣下降通道轎廂運行到底端旋轉換位層(2B)、配重塊(22B)上升到頂端旋轉換位層(2A)，從而實現轎廂、 牽引機、配重塊同步轉換。
權利要求
1.一種垂直升降電梯，在圓柱形井道中，中心軸、固定基座、軌道支架、軌道、兩個半柱形轎廂、轎廂滑輪組、頂端旋轉換位層、底端旋轉換位層、兩套牽引裝置和電磁鎖等機械傳動連接，其特征是在圓柱形的井道中的軸線上有一個中心軸，在井道的低端和頂端分別有固定軸座，中心軸與固定機座形成軸套連接，在中心軸上有軌道支架，軌道支架是由多個支架連接組合而成的，在軌道支架上固定有上升軌道和下降軌道，兩個半柱形轎廂分別位于上下通道兩側，兩個半柱形轎廂在牽引機的驅動下通過滑輪組沿著軌道在圓柱形的井道中一上一下相對運動。當上升通道的轎廂運行到頂端旋轉換位層，下降轎廂運行到底端旋轉換位層，上下旋轉換位層的電磁鎖將轎廂吸合，上下旋轉換位盤帶動轎廂轉動180度，完成上下通道轎廂的轉換。下一次轉換旋轉換位層將反向旋轉180度。
2.根據權利要求書1其特征在圓柱型井道的中心軸上套有軌道支架組件，形成軸套式連接，軸套托架按照上下通道分為左右兩側，上下軌道與軌道托架的連接是固定連接，其中上下通道各有一根是外軌道、兩根是內軌道。兩個半柱形轎廂沿中心軸上固定有兩組轎廂滑輪組件，每一組穩定滑輪都有內滑輪兩個、外滑輪一個與內外軌道對應，形成滑軌式運動，兩組穩定滑輪保證轎廂沿軌道上下運動，防止轎廂左右擺動，支架組件之間有隔離組件固定距離分開，起到節省支架組件降低成本穩定軌道的作用。
3.權利要求書1和2所述，其特征在圓柱型井道內的轎廂是半柱形，中心軸上的軌道將圓柱形井道分成兩個半柱形的上下兩個通道，實現了兩個半柱形轎廂在上下兩個通道內相對獨立運動時不會發生碰撞。
4.根據權利要求書1、2、3所述，圓柱形井道的底端和頂端分別有旋轉換位層，旋轉換位層包括中心軸固定軸座、旋轉盤驅動電機、旋轉換位盤、環形軌道、滾珠軸承和電磁鎖。 當半柱形轎廂分別運行到頂端和底端時，旋轉換位盤的電磁鎖動作將轎廂抓住，旋轉換位盤在驅動電機的作用下沿環形軌道轉動，帶動轎廂旋轉180度完成轎廂的上下通道轉換。
5.根據權利要求書1、2、3、4項，其特征的轎廂牽引在頂端的旋轉換位層固定有A、B兩臺牽引機，分別對應A、B兩個轎廂，兩個轎廂配重塊運行在井道中心軸的管腔中，牽引輪一端連接轎廂，另一端連接配重塊，上升通道轎廂運行到頂端旋轉換位層、配重塊下降到底端旋轉換位層，同樣下降通道轎廂運行到底端旋轉換位層、配重塊上升到頂端旋轉換位層，從而實現轎廂、牽引機、配重塊同步轉換。
6.根據權利要求書1、2、3、4、5項，其特征的牽引裝置是在轎廂上，它在中心軸上的軌道上，用兩條導軌齒條取代原來的滑動軌道，在轎廂上的穩定滑輪中有兩個是驅動齒輪，導軌齒條與驅動齒輪咬合組成傳動鏈接，轎廂上的牽引機通過變速器帶動驅動齒輪，驅動齒輪作用于導軌齒條，使轎廂沿軌道上下運動。這種牽引方式，沒有牽引鋼絲繩省去配種裝置，可以實現上下轎廂異步換道，這樣可以實現多個轎廂(兩臺以上)同時在一個井道運行。
全文摘要
一種能夠實現上下樓獨立運行的垂直升降電梯。它是在一個井道內設有上下兩個通道、兩組軌道，軌道上下兩端固定在井道頂和底的固定機座上，在井道頂端上設有頂端換位層，井道的下端設有底端換位層，上下通道的轎廂沿井道單向運動，井道上下兩端的換位層完成轎廂在井道中的上下通道換位運行。實現轎廂運行是單向，即上升通道與下降通道是分開的，上升通道的轎廂在井道只能是向上運行、下降通道的轎廂在井道內只能是向下運行，達到節省乘客等待時間，減少電梯轎廂空載運行，提高電梯運營效率，減少電梯耗電的目的。它可廣泛應用于辦公大樓、寫字樓、賓館酒店和公寓大樓等。
文檔編號B66B9/00GK102229396SQ201110077918
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者任國輝 申請人:任國輝