加装电梯强制驱动绕绳机构的制作方法

加装电梯强制驱动绕绳机构
1.技术领域：本发明涉及一种加装电梯强制驱动绕绳机构。
2.

背景技术：
强制驱动电梯是指不需要建筑物提供封闭的专门机房用于安装电梯驱动主机、控制柜、限速器等设备的电梯，也就是用钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动的电梯。强制驱动采用专门设计制造的永磁同步主机经减速器带动两边卧式滚筒旋转运动；常用两根悬挂的钢丝绳，每根钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端与轿箱相连；一个滚筒按右旋开设绳槽，而另一个滚筒按左旋开设绳槽；实现低速大转矩以在取消配重的情况下能强制驱动电梯轿厢，非常适用于小型家用电梯。其主要优点是，主机和限速器与有机房曳引式电梯受力工况基本相同以及控制柜调试维修方便；更重要的是，取消了专用的机房设置以及节省了配重所占用的空间，在有效提高建筑面积使用率的同时降低了建造成本。
3.但是，这种强制式滚筒驱动存在其固有特征，即：随着轿厢在井道内上下位置变化，钢丝绳绕出或绕入滚筒位置是变化的，故两根钢丝绳曳引间距也是变化的；而钢丝绳另一端与轿厢连接点却是固定的，这样曳引钢丝绳在大部分时候处于“歪拉斜吊”状态，导致轿厢导轨承受的侧向力增大。再则，旧楼加装电梯的额定载重和额定速度都比较大，能耗越大，轿厢导轨承受侧向力影响亦越严重。
4.

技术实现要素：
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种加装电梯强制驱动绕绳机构，设计合理，可减少轿厢导轨承受的侧向力。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种加装电梯强制驱动绕绳机构，包括沿竖向同轴分布且均水平设置的上滚筒和下滚筒、与上滚筒相连接的左钢丝绳、与下滚筒相连接的右钢丝绳，所述左钢丝绳绕过竖直设置的左绳轮后用于与轿厢上梁相连接，所述右钢丝绳绕过竖直设置的右绳轮后用于与轿厢上梁相连接，所述左绳轮和右绳轮的中部均连接有绳轮转轴，所述绳轮转轴可转动的安装在升降座上，绳轮转轴通过传动机构与一竖向丝杆螺母机构转动，所述竖向丝杆螺母机构驱动升降座沿竖向升降。
6.进一步的，所述竖向丝杆螺母机构包括竖向固定的滚珠丝杆、与滚珠丝杆相连接的滚珠螺母、与滚珠丝杆相平行的竖向滑轨，所述滚珠螺母通过轴承可转动的安装在升降座的内部；所述竖向滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块与升降座固定连接；所述传动机构包括设于升降座内部且相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮安装在绳轮转轴上，所述第二锥齿轮与滚珠螺母固定连接。
7.进一步的，所述左钢丝绳的一端固定在上滚筒的绳槽内且缠绕若干圈，左钢丝绳的另一端在左绳轮上缠绕1.25圈后竖直向下延伸；所述右钢丝绳的一端固定在下滚筒的绳槽内且缠绕若干圈，右钢丝绳的另一端在右绳轮上缠绕1.25圈后竖直向下延伸。
8.进一步的，所述左钢丝绳与左绳轮节圆的切点和左钢丝绳与轿厢上梁的连接点位于同一铅垂线上；所述右钢丝绳与右绳轮节圆的切点和右钢丝绳与轿厢上梁的连接点位于同一铅垂线上。
9.进一步的，所述上滚筒和下滚筒由动力机构驱动转动，所述动力机构包括主机座、竖向转轴、减速器以及驱动电机，所述主机座固定在搁机梁顶部，所述减速器安装在主机座上，减速器的输入端与竖直设置的驱动电机相连接，减速器的输出端与竖向转轴的下端相连接；所述上滚筒和下滚筒安装在竖向转轴上。
10.进一步的，所述上滚筒和下滚筒均位于搁机梁的后端，所述左绳轮和右绳轮设于上滚筒和下滚筒的轴线后侧，所述右绳轮的轴线呈纵向设置，所述左绳轮的轴线与右绳轮的轴线相倾斜。
11.进一步的，所述上滚筒和下滚筒均位于搁机梁的中部，所述左绳轮和右绳轮分别设于上滚筒和下滚筒的轴线前、后两侧，左绳轮的轴线与右绳轮的轴线相平行且均左右倾斜设置。
12.与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，利用一对立式分布的滚筒与可升降的绳轮相配合，在轿厢垂直上下运行过程中，左、右两条钢丝绳的悬吊间距保持恒定，有效减小轿厢导轨承受的侧向力。
13.附图说明：图1是本发明的主视构造示意图；图2是图1中的a向构造示意图；图3是本发明的俯视构造示意图；图4是本发明中动力机构的构造示意图；图5是本发明实施例一的俯视构造示意图；图6是本发明实施例二的俯视构造示意图。
14.图中：1-钢构井道；2-搁机梁；3-轿厢；4-轿厢上梁；10-主机座；11-驱动电机；12-减速器；13-上滚筒；14-下滚筒；15-制动器；21-左钢丝绳；22-右钢丝绳；23-左绳轮；24-右绳轮；25-绳头组件；31-第一锥齿轮；32-第二锥齿轮；33-滚珠丝杆；34-滚珠螺母；35-轴承；36-升降座；37-竖向滑轨；38-滑块；39-下支撑板；40-上支撑板；41-绳轮转轴；42-背包架式轿厢；43-龙门架式轿厢；44-竖向转轴。
15.具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
16.在本发明的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.如图1～4所示，本发明一种加装电梯强制驱动绕绳机构，包括沿竖向同轴分布（即：立式分布）且均水平设置的上滚筒13和下滚筒14、与上滚筒13相连接的左钢丝绳21、与下滚筒14相连接的右钢丝绳22，所述左钢丝21绳绕过竖直设置的左绳轮23后用于与轿厢上梁4相连接，所述右钢丝绳14绕过竖直设置的右绳轮24后用于与轿厢上梁4相连接，即：上滚筒13和下滚筒14的轴线均竖向设置，左绳轮23和右绳轮24的轴线均位于水平面内；所述左绳轮23和右绳轮24的中部均连接有绳轮转轴41，所述绳轮转轴41可转动的安装在升降座36
上，绳轮转轴41通过传动机构与一竖向丝杆螺母机构转动，所述竖向丝杆螺母机构驱动升降座36沿竖向升降。绳轮转轴转动时驱动竖向丝杆螺母机构转动，所述竖向丝杆螺母机构驱动升降座沿竖向升降。工作时，上滚筒13对左钢丝绳21进行卷绕或释放，左钢丝绳21靠摩擦力带动左绳轮23旋转，下滚筒14对右钢丝绳22进行卷绕或释放，右钢丝绳22靠摩擦力带动右绳轮24旋转。
18.本实施例中，所述竖向丝杆螺母机构包括上支撑板40、下支撑板39、竖向固定在上支撑板40与下支撑板39之间的滚珠丝杆33、与滚珠丝杆33相连接的滚珠螺母34、与滚珠丝杆33相平行的竖向滑轨37，所述滚珠螺母34通过轴承35可转动的安装在升降座36的内部；所述竖向滑轨37上滑动连接有滑块38，所述滑块38与升降座36固定连接；所述传动机构包括设于升降座36内部且相啮合的第一锥齿轮31和第二锥齿轮32，所述第一锥齿轮31安装在绳轮转轴41上，所述第二锥齿轮32与滚珠螺母34固定连接。工作时，钢丝绳靠摩擦力带动绳轮旋转，绳轮带动绳轮转轴旋转，绳轮转轴通过相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮带动滚珠螺母转动，滚珠螺母转动并沿滚珠丝杆上下移动，滚珠螺母带动升降座沿着竖向滑轨滑动，升降座通过绳轮转轴带动绳轮一起沿着竖向升降，即：在电梯升降过程中，左绳轮和右绳轮沿竖向升降。
19.本实施例中，竖向滑轨37包括直线导轨和支撑立柱，与上、下支撑板共同构成抗弯强度和压杆稳定性足够的滑轨。
20.本实施例中，所述左钢丝绳21的一端固定在上滚筒13的绳槽内且缠绕若干圈，左钢丝绳21的另一端在左绳轮23上缠绕1.25圈后竖直向下延伸，即：左钢丝绳缠绕左绳轮1.25圈后再向下延伸至与轿厢上梁相连接；所述右钢丝绳22的一端固定在下滚筒14的绳槽内且缠绕若干圈，右钢丝绳22的另一端在右绳轮24上缠绕1.25圈后竖直向下延伸，即：右钢丝绳缠绕右绳轮1.25圈后再向下延伸至与轿厢上梁相连接。
21.本实施例中，所述左钢丝绳21与左绳轮23节圆的切点（即：左钢丝绳21的悬吊段与左绳轮23的相切点）和左钢丝绳21与轿厢上梁4的连接点位于同一铅垂线上；所述右钢丝绳22与右绳轮24节圆的切点（即：右钢丝绳22的悬吊段与右绳轮24的相切点）和右钢丝绳22与轿厢上梁4的连接点位于同一铅垂线上。由于悬挂钢丝绳与绳轮节圆切点和钢丝绳与轿厢上梁连接点是在同一铅垂线上，故在轿厢垂直上下运行全过程，两根钢丝绳的悬吊间距是恒定的，打破了现有的滚筒驱动电梯存在钢丝绳“歪拉斜吊”这一固有桎梏。
22.本实施例中，所述上滚筒和下滚筒由动力机构驱动转动，所述动力机构包括主机座10、竖向转轴44、减速器12以及驱动电机11，所述主机座10固定在搁机梁2顶部，所述减速器12安装在主机座10上，减速器12的输入端与竖直设置的驱动电机11相连接，减速器12的输出端与竖向转轴的下端相连接；所述上滚筒13和下滚筒14同轴安装在竖向转轴上；所述驱动电机11的顶部安装有制动器15。工作时，驱动电机通过减速器驱动竖向转轴旋转，竖向转轴带动水平设置的上滚筒和下滚筒同步转动。优选的，所述驱动电机采用永磁同步电机。
23.本实施例中，上滚筒13、下滚筒14的绳槽数是根据所容纳的钢丝绳总长来确定。钢丝绳总长应包括：(a) 提升高度hs；(b) 预留长度ls，主要考虑每年维保剁绳头所需，以及钢丝绳有效拉伸等因素，通常需预留1.5-2.0m；(c) 为减少绳头在滚筒上固定处的张力而设置2圈摩擦圈。
24.本实施例中，所述轿厢上梁4的下端安装轿厢3，轿厢3可为背包架式轿厢和龙门架
式轿厢。应说明的是，左钢丝绳、右钢丝绳、左绳轮和右绳轮的分布位置应绕上、下滚筒的中心线旋转，以适用于背包架式轿厢和龙门架式轿厢。
25.具体实施过程：驱动电机11通过减速器12驱动竖向转轴转动，竖向转轴带动立式分布的上滚筒13和下滚筒14转动，上滚筒13对左钢丝绳21进行卷绕或释放，左钢丝绳21靠摩擦力带动左绳轮23旋转，下滚筒14对右钢丝绳22进行卷绕或释放，右钢丝绳22靠摩擦力带动右绳轮旋转，左绳轮23和右绳轮24旋转时均通过第一锥齿轮31和第二锥齿轮32带动滚珠螺母34旋转，滚珠螺母34带动升降座36沿着竖向滑轨37滑动，实现左绳轮23和右绳轮24均沿可沿竖向升降。此过程中，由于钢丝绳与绳轮节圆的切点和钢丝绳与轿厢上梁的连接点位于同一铅垂线上，故在轿厢垂直上下运行全过程，两根钢丝绳的悬吊间距是恒定的，避免存在钢丝绳“歪拉斜吊”的情况，有效减小轿厢导轨承受的侧向力。
26.实施例一：以驱动背包架式轿厢为例：所述轿厢上梁4的下端安装背包架式轿厢42，此时轿厢导轨位于背包架式轿厢的后侧，所述上滚筒13和下滚筒14同轴设置且位于搁机梁2的后端，所述左绳轮23和右绳轮24设于上滚筒13和下滚筒14的轴线后侧，所述右绳轮24的轴线呈纵向设置，所述左绳轮23的轴线与右绳轮24的轴线相倾斜，如图5所示。
27.实施例二：以驱动龙门架式轿厢为例：所述轿厢上梁4的下端安装龙门架式轿厢43，此时轿厢导轨位于龙门架式轿厢的中部左右侧，所述上滚筒13和下滚筒14同轴设置且位于搁机梁2的中部，所述左绳轮23和右绳轮24分别设于上滚筒13和下滚筒14的轴线前、后两侧，左绳轮23的轴线与右绳轮24的轴线相平行且均左右倾斜设置，如图6所示。
28.本发明的优点在于：（1）钢丝绳经缠绕绳轮1.25圈后与轿厢连接，由于连接点和绳轮节圆切点是在同一铅垂线上，故在轿厢垂直上下运行全过程，两根钢丝绳的悬吊间距是恒定的，打破了现有的滚筒驱动电梯存在钢丝绳“歪拉斜吊”这一固有桎梏；（2）绳轮作旋转运动同时，经锥齿轮传动和滚珠丝杠传动，带动升降座连同绳轮一起作上下移动，这样钢丝绳在滚筒径向切点与钢丝绳在绳轮节圆切点的移动速率保持一致，进而确保钢丝绳不跳绳、不脱槽。
29.本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
30.另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
31.本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
32.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。