一种带安全气囊的别墅电梯的制作方法

本发明属于别墅电梯技术领域，具体涉及一种带安全气囊的别墅电梯。

背景技术：

别墅电梯又称家用电梯，是指安装在私人住宅中，仅供单一家庭成员使用的电梯。安装别墅电梯的住宅一般是在五层以下的住宅，大多是三层小洋房，这种住宅的高度一般不高，而为了节省电梯的安装费用，别墅电梯相对于高层建筑的电梯而言，其结构必然是较为简化的，其中安全保护系统主要有防断绳保护、防超越保护、缓冲器和电气保护；缓冲器主要用于升降机控制失灵、安全钳故障、曳引力不足或制动力失灵等因素导致轿厢总成意外坠落时，缓冲器将吸收轿厢总成下掉时的动能，提供最后的保护，以保证轿厢总成及人员的安全；而缓冲器的工作原理为：缓冲器受到轿厢总成的冲击后，使轿厢总成的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能，由于弹簧的反作用力，使轿厢总成减速，当弹簧压缩到极限位置后，弹簧要释放缓冲过程中的弹性势能，轿厢总成仍要反弹上升产生二次撞击，撞击速度越高反弹速度越大，使电梯和人员造成二次伤害。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种带安全气囊的别墅电梯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带安全气囊的别墅电梯，包括电梯井道，所述电梯井道的底部设有底坑，所述底坑的中心位置安装有缓冲器，所述缓冲器的外周布置有若干个安全气囊，所述安全气囊通过气路连接有用于给安全气囊充气的充气泵，所述充气泵通过电路连接有用于控制充气泵工作的控制器，所述控制器通过电路连接有用于检测电梯下降时距离底坑高度的距离感应器，所述电梯井道内设有电梯正常运行的下限行程线，当电梯越过下限行程线时，距离感应器向控制器发送电信号，控制器控制充气泵工作使安全气囊充气。

作为本发明进一步的改进，所述安全气囊设有四个，四个安全气囊分别设置在底坑的四个转角处，四个安全气囊在充气状态下围绕在缓冲器四周的上方形成一个封闭的环状结构。

作为本发明进一步的改进，四个安全气囊均为四分之一圆形结构。

作为本发明进一步的改进，所述充气泵设有一个，四个安全气囊均通过气路连接充气泵进行同步充气工作。

作为本发明进一步的改进，所述充气泵设有四个，每个充气泵通过气路独立连接一个安全气囊。

作为本发明进一步的改进，所述控制器通过电路连接有用于检测电梯下降时的速度的速度感应器，所述安全气囊的充气速度通过速度感应器检测的电梯下降速度进行调整。

作为本发明进一步的改进，还包括搭建在电梯井道内的井架、设置在井道顶部的机房、在井架内升降运行的轿厢总成、安装在机房内的驱动机、设置在井架一侧的对重总成，所述驱动机通过曳引绳与轿厢总成、对重总成连接。

作为本发明进一步的改进，所述缓冲器的顶部设有缓冲板，所述缓冲板的上表面设有向内凹陷的内凹位，所述距离感应器设置在内凹位内，所述距离感应器整体嵌入内凹位，所述距离感应器的感应面朝上设置，所述轿厢总成的底部设有与距离感应器对应配对的距离感应源。

作为本发明进一步的改进，所述速度感应器设置在下限行程线对应的位置，用于检测电梯越过下限行程线时的速度。

本发明的有益效果是：1、本发明通过在井道的底坑设置安全气囊，并在井道内设置电梯运行的下限行程线，从而使电梯在运行过程中出现故障越过下限行程线时，安全气囊迅速自动充气，使电梯在安全气囊的保护下进行减速，安全气囊的减震效果较好，然后再与缓冲器接触实现两级缓冲效果，使电梯与缓冲器接触时的冲击力大大降低，从而缓冲器首次缓冲后的反弹作用力较小，其反弹作用力转化为电梯的重力势能，有效避免了电梯在缓冲过程中形成多次反弹造成的损害，电梯的安全性能大大提高，最终达到减轻设备和人员伤害的效果。

2、本发明通过合理配置安全气囊的数量、结构以及安装位置，使安全气囊可以在有限的底坑空间中实现安装，充分利用了底坑的空间，并且安全气囊充气后形成封闭的环状结构，其承托性较高，对电梯坠落时的承托性较好，从而减小电梯坠落的震动，对电梯和人员实现有效的防护。

3、本发明独用于别墅电梯，别墅电梯的高度普遍在10m左右，即使发生坠落事故，其最高速度也只有10m/s左右，安全气囊的减震左右能够明显降低电梯内人员因震动而受到的伤害。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例的底坑的俯视图；

图3为本实施例安全气囊和缓冲器的安装结构示意图；

图4为安全气囊的安装结构示意图；

图5为本实施例电梯意外坠落时安全气囊和缓冲器的工作原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1至图5所示，本实施例公开了一种带安全气囊的别墅电梯，包括电梯井道，所述电梯井道的底部设有底坑，所述底坑的中心位置安装有缓冲器1，所述缓冲器1的外周布置有若干个安全气囊2，所述安全气囊2通过气路连接有用于给安全气囊2充气的充气泵3，所述充气泵3通过电路连接有用于控制充气泵3工作的控制器4，所述控制器4通过电路连接有用于检测电梯下降时距离底坑高度的距离感应器5，所述电梯井道内设有电梯正常运行的下限行程线6，当电梯越过下限行程线6时，距离感应器5向控制器4发送电信号，控制器4控制充气泵3工作使安全气囊2充气，本实施例的实施原理在于：利用安全气囊2抗冲击和减震的防护性能，在电梯坠落时，首先通过接触安全气囊2进行一级防护，使电梯在安全气囊2的防护作用下实现减速，当电梯下压至缓冲器1的上表面时，其坠落速度已经得到一定程度的下降，电梯对缓冲器1的冲击性较低，再通过缓冲器1对电梯坠落实现二级防护，从而使缓冲器1首次缓冲后的反弹作用力较小，其反弹作用力转化为电梯的重力势能而实现电梯制停，有效避免了电梯在缓冲过程中形成多次反弹造成的损害，电梯的安全性能大大提高，最终达到减轻设备和人员伤害的效果。其中本实施例的缓冲器1包括固定安装在底坑上的缓冲底座15、通过滑动导向槽安装在缓冲底座15上的滑动块16、支撑在滑动块16的外周并为其提供向内侧滑动弹力的弹簧机构17，所述滑动块16的内侧开设有圆台通道18，所述圆台通道18内设有若干个不同锥度且由弹性材料制成的缓冲块19，若干个缓冲块19从上之下堆叠设置且相邻缓冲块19之间设有缓冲空间20，位于最上方的缓冲块19的顶部连接缓冲板13，所述滑动块16设有两个或两个以上，每个滑动块16的外侧均设有至少一个弹簧机构17支撑其实现缓冲作用，缓冲器1的动作原理为，电梯坠落冲击到缓冲板13上，通过缓冲板13的承托作用，将电梯稳固的承托在缓冲板13的上表面，避免电梯产生过大的冲击性震动，然后缓冲器1通过将缓冲块19压入圆台通道18内，滑动向外滑动扩张，从而使电梯坠落过程中的动能和重力势能转化为缓冲器1的弹性势能，其中缓冲器1的弹性势能包括有弹簧机构17的弹性势能和缓冲块19的弹性势能，通过多方向的能量转化，使缓冲器1的缓冲性能提升，同时电梯通过缓冲器1的首次缓冲防护之后，缓冲器1的弹性势能会逐渐释放，将电梯带动到一个制停高度，将缓冲器1的弹性势能最终转化为电梯的重力势能，从而避免电梯与缓冲器1进行多次冲击缓冲才能制停的问题，对电梯和乘坐人员均实现了稳定的防护效果。

作为优选的实施方式，所述安全气囊2设有四个，四个安全气囊2分别设置在底坑的四个转角处，四个安全气囊2在充气状态下围绕在缓冲器1四周的上方形成一个封闭的环状结构。通过合理配置安全气囊2的数量、结构以及安装位置，使安全气囊2可以在有限的底坑空间中实现安装，充分利用了底坑的空间，并且安全气囊2充气后形成封闭的环状结构，其承托性较高，对电梯坠落时的承托性较好，从而减小电梯坠落的震动，对电梯和人员实现有效的防护。四个安全气囊2均为四分之一圆形结构，对电梯的承托性较高，并且安全气囊2在充气状态下，安全气囊2的高度从中部向两边逐渐降低，从而使电梯在坠落时，首先接触四个安全气囊2的中部位置，形成四个支撑点，随着电梯的下压，安全气囊2与电梯的接触面积逐渐增大，即安全气囊2对电梯的承托力和承托面积均实现逐渐增大的效果，从而使电梯坠落时安全气囊2承受的瞬间冲击减小，防止安全气囊2瞬间爆破无法实现防护效果，通过将安全气囊2高度从中部向两边逐渐降低的结构设计特点，使安全气囊2的防护效果和抗冲击性提高，使电梯坠落与安全气囊2接触过程中，电梯内部保持稳定较为稳定的状态，不会出现较大的冲击感。

作为优选的实施方式，所述充气泵3设有一个，四个安全气囊2均通过气路连接充气泵3进行同步充气工作，保证四个安全气囊2的各项工作状态保持一致。或者所述充气泵3设有四个，每个充气泵3通过气路独立连接一个安全气囊2，保证每个安全气囊2均具有独立的充气泵3为其供气，相互之间互不影响，不受单个充气泵3故障导致功能失效的影响，充气泵3与安全气囊2的搭配结构可以按照实际需求进行选择搭配。

作为优选的实施方式，所述控制器4通过电路连接有用于检测电梯下降时的速度的速度感应器7，所述安全气囊2的充气速度通过速度感应器7检测的电梯下降速度进行调整，所述速度感应器7设置在下限行程线6对应的位置，用于检测电梯越过下限行程线6时的速度。控制器4通过速度感应器7感应到电梯越过下限行程线6时的速度进行计算，得出电梯接触到安全气囊2的时间，从而计算出安全气囊2充气速率和充气压力，控制器4将计算得出的充气速率和充气压力发送至充气泵3执行充气工作，使安全气囊2的充气完成时间小于电梯接触到安全气囊2的时间，电梯接触到安全气囊2的时间t通过公式：h=v0t+1/2*gt²计算得出，其中h为下限行程线6与安全气囊2顶端之间的距离，v0为电梯越过下限行程线6时的速度，g为重力加速度。安全气囊2的充气完成时间t1通过公式t1=n/q*v计算得出，其中n为充气压力，q为充气速率，v为安全气囊2的容积。控制器4通过调节充气压力和充气速率的数值来调节充气完成时间t1，而电梯接触到安全气囊2的时间t由电梯越过下限行程线6时的速度决定，即电梯失控时所处的高度决定，电梯失控时所处的高度越高，电梯越过下限行程线6时的速度越大，电梯接触到安全气囊2的时间越短，因此要求安全气囊2充气完成时间也越短，在本实施例中，要求电梯接触到安全气囊2的时间t-安全气囊2充气完成时间t1＞0.5s，保证安全气囊2与电梯接触时已经处于满气状态。此外，本实施例通过在安全气囊2内设置气压感应器，所述气压感应器通过无线信号与控制器4连接，当气压感应器感应到安全气囊2内的气压值达到安全气囊2的最大承受气压值时，气压感应器向控制器4发送电信号，控制器4控制充气泵3放气工作，安全气囊2内的气压缓慢下降，有效防止安全气囊2爆破，并且为了保持电梯缓冲过程中坠落的稳定性，安全气囊的气压释放量与电梯坠落速度形成线性关系。

作为优选的实施方式，还包括搭建在电梯井道内的井架8、设置在井道顶部的机房9、在井架8内升降运行的轿厢总成10、安装在机房9内的驱动机11、设置在井架8一侧的对重总成12，所述驱动机11通过曳引绳与轿厢总成10、对重总成12连接。所述缓冲器1的顶部设有缓冲板13，所述缓冲板13的上表面设有向内凹陷的内凹位14，所述距离感应器5设置在内凹位14内，所述距离感应器5整体嵌入内凹位14，所述距离感应器5的感应面朝上设置，所述轿厢总成10的底部设有与距离感应器5对应配对的距离感应源。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。