专利名称：从轿厢顶部维修升降机系统的安全保护装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种牵引式升降机系统，特别是一种用于保护在升降机轿厢顶上工作的维修人员的安全保护装置。
背景技术：
正如业内所熟知的，升降机的许多维修工作是通过升降机轿厢顶部实施的。为此，在轿厢顶部固定有一个检查箱，其中设有控制装置可让站在轿厢顶上的维修工人以低速控制升降机运行。现在越来越多的牵引式升降机系统将通常设置在机房内的机械部件安置在井道中。井道顶部由屋顶封闭，当轿厢运行至顶层停泊位置时升降机轿厢顶与屋顶之间只留有很小的顶部空间。因此，站在轿厢顶上的维修工可以用检查箱的控制装置将轿箱运行至极其贴近井道顶部的位置。因而，在轿厢顶上的维修工可能会被困在轿厢顶部与设置在井道顶部的结构之间。
而且，由于对一个在轿厢顶上工作的人来说，始终存在可能从轿厢坠入井道的危险，在没有有效的轿厢顶部护栏加以保护的情况下，有时要求维修工在轿厢顶上工作时要戴上安全束腰。每个束腰上装备有一根绳子使得工人可以在顶上面区域中自由活动。这些绳子相对较长并且一般都系在比顶面高一些的横跨于轿厢顶上的提升架的横梁上。无论如何，绳子有大量松弛则可能妨碍工人，并致使坠落的工人在被绳子抓住以前下坠一定的距离。因而，在不限制工人在顶上面区域的活动能力的情况下，需要尽量减小绳子的松弛度。
发明内容
所以，本发明的目的是改进升降机的安全性。
本发明的另一个目的是改善对于在升降机轿厢顶上面工作的维修工的保护。
本发明的这些和其它目的是通过一个对在安装在井道中的升降机顶上面进行维修工作的工人实行保护的装置来实现的。在升降机轿厢安装一个杆、柱体或其它支柱，该柱体最好是可定位于在轿厢上部垂直延伸一规定的距离。
本发明的一个实施例的特征是为位于升降机轿厢顶上的工人保留足够的顶部空间。
本发明的实施例的一个优选特征是使升降机的检查箱的控制电路系统在防止升降机顶上的工人被困在轿厢与井道顶的结构之间的保护措施已做好之前，不能执行向上运行的功能。
本发明的这些和其它目的是在这样一个实施例中得以实现的，在这个实施例中一个升降机系统包括一个在预定载荷下脱离的驱动机构。该支柱能够承受的压缩载荷高于驱动机构的脱离载荷，当向上运动的轿厢使该支柱升至触及井道的顶部结构而达到该脱离载荷时，驱动机构就会脱离。
在另一个实施例中，工人所戴的安全束腰可以用一根绳子固定在杆或柱子的高处位置。最好是给绳子留有足够的松弛度使工人可以自由地在顶上面活动，同时又要使绳子尽量短到足以限制工人不慎从顶上面坠入井道时坠落的距离。
结合附图阅读下面的详细说明作为参考，可更好地理解本发明的这些和其它目的和特征，其中
图1为显示根据本发明的教导的一个牵引式升降机系统的透视图；图2为描述根据本发明所述的安全装置的一个实施例的部分放大的前视图；以及图3为类似图2的描述根据本发明所述的另一个实施例的视图。
具体实施例方式
首先来看图1，这里所描述的一个牵引式升降机总体标为参数10展示了本发明一个优选实施例的教导。尽管本发明是特别参考一个牵引式升降机系统来展开说明的，但是从下面公开的内容可以明显看出，本发明也可以配合任何类型的升降机系统使用。系统10包括一个具有业内熟知的构造被支撑于提升架13中的升降机轿厢12。该提升架的侧梁14包含有导向机构，该导向机构上安装有滚轮15，沿着在井道长度方向垂直延伸的相对的导轨(未显示)滑动。
该提升架包括一个横梁17，水平地跨过轿厢顶部架设于提升架的侧梁之间。提升缆绳18连接于该横梁并且该缆绳穿过固定在井道中靠近井道顶23的驱动滑轮20和偏转滑轮21。提升缆绳的另一端固定在一个类似轿厢提升架的配重装置25上，该配重装置沿着在井道内垂直设置的导轨(未显示)滑动。这里所用的术语“缆绳”是指业内所已知和使用的任何适用于提升井道内的升降机的适当的柔性缆索或牵引带。
轿厢的运动是通过提升缆绳与牵引驱动滑轮20之间的摩擦力获得的。提升缆绳穿过驱动滑轮并且每一根缆绳的一端都被固定在配重装置上。因而，缆绳在驱动滑轮的两侧拉紧以产生必要的驱动摩擦力来提升升降机轿厢。可以看到，配重装置保证在滑轮的一侧产生足够的牵引力。轿厢的重量提供了所需的反向牵引力。一个固有的安全特性是如果缆绳上的牵引力之差超过一给定极限值则失去牵引。
提升架的横梁17上装配有一个检查箱30。该检查箱和轿厢的控制器相连接并且可以让位于轿厢顶上的机械师32从厢顶上控制轿厢的运行。该检查箱允许机械师在检查升降机系统的各种部件的运行时以很低的速度运行该升降机。因而，目前还存在着这样的可能性，如果检查箱失灵或者安全装置过载，轿厢越过最顶层停泊位置逼近或触及井道顶部的结构而工人还位于轿厢顶上。还应该注意到的是越来越多的设备被安装在井道的上部以节省空间，从而进一步减少了轿厢上部的净空间。
再参考图2，本实施例设置了一个方形的中空套管40，该套管在垂直或竖直位置被焊接或者连接在横梁17上。该套管包括一对相对的侧壁41和一对相对的端壁42。如图1所示，侧壁延伸的高度比两端壁高以在套管的上部形成了一个缺口。一个水平布置的枢销44延伸穿过缺口区域并且固定在各侧壁的上部。一根长的方形中空柱体47可转动地装配在该枢销上。在这个装置中，该枢销设置成穿过在柱体的侧壁48上形成的相对的长槽孔50，以使该柱体可以在图2中的假想轮廓线所示的下降位置至轴向对齐套管的垂直位置之间转动。该柱体在放置于垂直直立位置时可以可滑动地容纳在套管中。调整该柱体和套管的尺寸使柱体的侧壁在套管中获得紧密间隙滑动配合。槽孔50的轴向长度足够长使柱体可以到达套管的底部。最好是，柱体的轴向长度在竖立时足够向上延伸到至少略高于一个站在轿厢顶上的平均身高的工人的肩高(大约5英尺(约1.5米)或更高)，并且最好是略高于大多数站在轿厢顶上的工人的身高。当不在轿厢上进行维修工作时，该柱体可以移至不碍事的下降位置。
调整该柱体和套管的尺寸大小使竖立的柱体可以承受一定的压缩载荷而不产生弯曲，该压缩载荷远大于提升装置的滑动载荷，也就是缆绳在驱动滑轮上滑动的载荷。在那种情况下，随着当轿厢接近井道的顶部结构而维修工位于轿厢顶上时，升起来的柱体就会撞击到顶部结构并阻断轿厢向上运动。轿厢一侧的载荷就会迅速超过缆绳相对于驱动滑轮滑动的(载荷)点，从而使缆绳或者驱动机构(未显示)免受持续过度的压力。
柱体47和套管40最好是由低碳结构钢形成。其他铁合金，如其它种类的钢和其它具有足够的抗压强度特性的材料，如轻质合金，聚合物和复合材料也可以使用。另外，尽管所显示的柱体47和套管40的截面为方形的，也可以利用任何适合的形状，只要套管40能够使柱体47保持竖直并且柱体47能够承受足够的压缩载荷而不弯曲。例如，柱体47在大致上不改变套管40的形状的情况下可以是管结构或者工字形柱体。
在套管底部被插入套管底部的柱体所围的范围内可以安装一个传感开关57。该开关可以和检查箱的电路相连并被设置以防止操作检查箱向上(或向上下两个方向，如果必要的话)运行，直到该柱体完全插入到套管中为止。该开关还可以用来在柱体升起时，特别是如果该柱体还可在正常轿厢操作中提升至头顶部的结构中时，阻断正常的升降机操作。
参照图3，示出了本发明的另一个实施例。在这里，柱体为一根工字形杆60，连接于一块相对的基板61上，该基板61通过焊接，螺栓固定，螺丝固定或其它适当的方式固定在横梁17上。该工字形杆最好是通过一个铰链62与基板连接，使柱体可以在如图所示的垂直位置与储存的水平位置之间转动。一个插销机构65可以用来将该柱体固定在竖直位置。该插销机构可包括一个搭扣66，当杆被放在竖直位置时，将该搭扣套在一个固定于基板上的U形环上。一个插销68穿过U环形67将该杆锁定在竖直位置。
在这个实施例中，该柱体最好是由钢材制成的工字形杆60。和前一个实施例一样，其他适合的形状和材料也是可以采用的。
在横梁17上可安装一个开关70，当柱体放在储存位置时产生感应。该开关可以连接于检查箱控制电路并起到在柱体放在储存位置时阻断上行(或者上下行)功能的控制，和/或阻断柱体不在储存位置时的正常操作。
再翻看图2，所示的柱体以垂直或竖直位置插在套管中。一种由高空作业的工人穿戴的安全束腰70以一根缆绳73连接在柱体的高处。一个有眼螺栓74被设置在柱体上需要的位置通过螺母75与该柱体固定连接。缆绳的远端可连接在有眼螺栓74上。尽管本发明这个实施例中只示出了一个单有眼螺栓，业内熟知且使用的任何适合的连接装置(例如，举例来说一个靠近柱体边缘的孔眼，或者一个U形螺栓，钩环或U形环)也是可以用来将缆绳连接在柱体上部的。另外，也可以配合不同身高的工人设置多个连接点。很明显对于本技术领域的一般技术人员来说，也可以采用一种全身安全束腰而不背离本发明的教导。
在实践中，本发明最好是采用一个长度大约为5至6英尺(大约1.5至1.8米)的柱体。当柱体竖立在套管中时，缆绳的远端位于略微高于工人的平均肩高的高度。缆绳的长度使缆绳系在高处让工人可以自由地在轿厢顶上移动，而如果工人从顶上面坠入井道只有很少的(缆绳)松弛度。
应该注意到的是，该柱体既可以作为一根阻止轿厢向井道顶部运行过多的支柱，也为安全束腰提供高处的连接点，或两者兼而有之。如果柱体只是用来提供高处的连接点，那么柱体和套管装置的强度就不需要达到可以阻断轿厢向上运动的程度，但是必须能够承受一个坠落下来的工人的预期载荷，并且其尺寸大小最好是符合关于保护坠落的固定系留点的结构强度的规章要求(例如，现行的OSHA规定要求承受5000磅(1866.2公斤)的静载荷)。
虽然本发明已经特别参考图中所示的优选形式予以展示和描述，本技术领域的一般技术人员可以理解的是，在不背离由权利要求所确定的本发明的范围的前提下可以在细节方面作各种改变。例如，已指出的，柱体的设计变化可包括截面形状(管结构，开放的截面杆等)的变化。另外，也可以采用另一种横梁的固定方法。另一种选择是，该柱体也可以安装在提升架的其他位置。也可以在井道顶部柱体将会冲击的位置设置一个触板(未显示)，或者用一个弹性装置来吸收柱体触及井道顶部结构时的初始冲击载荷。因为在美国检查速度限制在0.75m/s或小于每A17号，如果是在美国使用，能量累积装置的冲击将只需为大约65mm。另外，其它竖直的支柱结构，如A形架或者类似的，也可以用来代替一个垂直的柱体。
本发明主题已经在上下文的通常是通过轿顶进行维修和/或检查的牵引式升降机系统中得以讨论。然而，应该指出的是本发明主题可以应用于其他系统中，例如，举例来说，一种在主提升活塞上设有减压阀的液压升降机系统。在这个系统中，一个支撑机构可以承受足够的压缩载荷来触发该减压阀并阻断轿厢的运动。虽然最常用于顶部空间较低的升降机系统中，但是如果在升降机系统中有足够的顶部空间，那么该柱体也可不必移到下降位置。
权利要求
1.一种保护在井道内的升降机轿厢顶上进行维修工作的工人的保护装置，包括一个安装在升降机轿厢上，在升降机轿厢顶上延伸的竖直的支柱。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括一个在预定载荷下脱离的轿厢驱动机构，其中所述支柱能够承受大于该预定载荷的压缩载荷，当向上运动的升降机轿厢将所述支柱移到与井道中的头顶部结构接触的时候，该支柱阻止升降机轿厢进一步运动并使驱动机构脱离。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述驱动机构包括一根悬吊升降机轿厢的提升缆绳，和一个用于接合和驱动所述缆绳的牵引滑轮，其中所述缆绳在预设载荷下在所述滑轮上滑动。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述支柱为一个柱状结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述支柱可在一个竖直位置和一个下降位置之间移动。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括一个安装在轿厢顶上垂直设置的套管，可滑动地将所述支柱保持于竖直位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其中该轿厢安装在一个可移动的提升架中，该提升架具有一个设置在轿厢顶部上的横梁，而所述套管固定在该横梁上。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述套管和所述支柱为具有相对的侧壁和端壁的矩形管。
9.根据权利要求8所述的装置，其中套管的相对的侧壁向上延伸超过相对的端壁，以在柱体的顶部形成两个相对的缺口。
10.根据权利要求9所述的装置，还包括一个水平设置于套管侧壁的延伸部分之间的枢轴，所述枢轴穿过柱体侧壁上形成的长槽孔中，所述槽孔沿柱体下段轴向延伸，其中该柱体可以在所述套管中被垂直地提升起来并且可旋转至一个水平的储存位置。
11.根据权利要求5所述的装置，还包括一个安装在升降机轿厢顶上的检查箱，该检查箱内包含在检查中控制升降机轿厢的电路装置；和一个当所述支柱处于竖直位置时触发的开关，使所述电路装置只在所述支柱处于竖直位置时才允许轿厢在检查时可以向上运动。
12.根据权利要求11所述的装置，其中该开关在所述支柱处于竖直位置时阻断正常的升降机操作。
13.根据权利要求5所述的装置，还包括使所述支柱在竖直位置和下降位置之间旋转的铰链装置。
14.根据权利要求13所述的装置，还包括一个将所述支柱锁定于竖直位置的插销机构。
15.根据权利要求1所述的装置，还包括一个设在所述支柱上供缆绳可拆卸地连接于所述支柱的连接装置。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述连接装置可拆卸地固定在所述支柱的最上部。
17.根据权利要求14所述的装置，其中所述连接装置位于轿厢顶上至少约5英尺(大约为1.5米)的位置。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其中所述支柱可在一个竖直位置和一个下降位置之间移动。
全文摘要
保护站在牵引式升降机顶上的工作人员的装置。在轿厢顶部区域上固定有一根垂直柱体。在一个实施例中，柱体能够承受的压缩载荷大于轿厢驱动机构的脱离载荷。在另一个实施例中，一个安全束腰通过一根缆绳连接在柱体的顶部附近。
文档编号B66B5/28GK1547549SQ02816712
公开日2004年11月17日 申请日期2002年8月20日 优先权日2001年8月27日
发明者T·F·小马隆, R·伊萨曼, T F 小马隆 申请人:奥蒂斯电梯公司