一種柔性電梯防墜保護系統

1.本發明涉及電梯安全技術領域，尤其涉及一種柔性電梯防墜保護系統。


背景技術：

2.隨著國內建筑行業的發展，樓房的數量和高度均在不斷增加，電梯成為居民日常生活中必不可少的一部分，電梯安全尤為重要。
3.現有的電梯防墜保護方式還是采用制動器進行墜落急剎，通過彈簧式緩沖器或者液壓緩沖器進行墜落緩沖。
4.然而，由于現在樓層高度增加，傳統的電梯防墜保護方式已經難以滿足高樓層電梯墜落速度快、墜落能量大的問題，傳統電梯墜落保護方式使得高層樓的電梯減速過快，電梯產生的緩沖振動容易對電梯乘員造成傷害。


技術實現要素：

5.本發明提供一種柔性電梯防墜保護系統，以解決傳統電梯墜落保護方式使得高層樓的電梯減速過快，電梯產生的緩沖振動容易對電梯乘員造成傷害的問題。
6.為了實現上述目的，本發明提供一種柔性電梯防墜保護系統，包括剎車、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分，剎車安裝在機房中，剎車與轎廂架通過鋼繩連接；防墜網部分安裝在每層電梯懸停位置處，防墜網部分包括方形防墜網固定架、收繩電機、牽引繩導向座、防墜網牽引臂固定橫梁、第三電磁鐵、方形防墜網、防墜網牽引臂和牽引繩固定滑輪，方形防墜網固定架固定在電梯井后側墻壁上，每個樓層固定兩個防墜網牽引臂，防墜網牽引臂的下端轉動安裝在電梯井后側墻壁的安裝座上，防墜網牽引臂的上端由固定在電梯井后側墻壁上的第三電磁鐵吸合，防墜網牽引臂固定橫梁固定在電梯井中且位于轎廂前方，每個樓層對稱固定設置兩個牽引繩固定滑輪，牽引繩固定滑輪安裝在防墜網牽引臂靠近電梯井的一側，方形防墜網的下端與方形防墜網固定架相連，方形防墜網的上端與防墜網牽引臂相連，每個樓層對稱設置兩個收繩電機，收繩電機與牽引繩導向座均固定在電梯井前側墻面上，牽引繩導向座位于收繩電機的兩側，收繩電機上的引線穿過牽引繩導向座和牽引繩固定滑輪與防墜網牽引臂下端設置的孔連接；
7.復合緩沖部分安裝在電梯井下方，正對轎廂底面，轎廂的下端設置第二電磁鐵，復合緩沖部分包括高壓氣罐和復合緩沖裝置，復合緩沖裝置包括氣囊、第一電磁鐵、聚氨酯緩沖柱和水囊，第一電磁鐵固定在氣囊上，氣囊固定在水囊上，水囊上設置容納聚氨酯緩沖柱的圓柱空間，第二電磁鐵與第一電磁鐵的磁性相反；對重的兩側固定安裝伸縮液壓桿，伸縮液壓桿的端部安裝減速橡膠墊片，對重的底部安裝第一距離傳感器；傳感器部分包括速度傳感器、第二距離傳感器，速度傳感器和第二距離傳感器安裝在轎廂的底部。
8.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，方形防墜網的中間網格密，四周網格稀疏。
9.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，轎廂架的左右兩側安裝可伸縮的
轎廂架導向板。
10.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，傳感器部分還包括第一光感傳感器，第一光感傳感器安裝在電梯轎廂導軌上。
11.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，傳感器部分還包括環形的第一電磁傳感器和第二電磁傳感器，第一電磁傳感器和第二電磁傳感器固定在機房下方的墻壁上，牽引電梯的鋼繩穿過第一電磁傳感器，牽引電梯對重的鋼繩穿過第二電磁傳感器。
12.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，傳感器部分還包括第二光感傳感器和第三光感傳感器，第二光感傳感器和第三光感傳感器安裝在機房內，分別位于牽引用的第一定滑輪和第二定滑輪旁邊。
13.在上述的柔性電梯防墜保護系統中，可選的是，機房內安裝控制柜和配電箱，控制柜內安裝控制器，電梯對重的下方地面安裝緩沖彈簧。
14.本發明提供的柔性電梯防墜保護系統，包括剎車、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分，其中，速度傳感器用來實時檢測電梯的運行速度是否異常，從而判斷是否發生墜落事件，第一距離傳感器和第二距離傳感器用來判斷電梯的初始墜落高度，為后續選擇剎車的摩擦系數和方形防墜網的工作樓層提供依據，通過剎車、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分的配合，使電梯在下落過程中獲得合適的加速度，使得電梯內乘員能被有效保護，解決傳統保護方式減速過快，電梯產生的緩沖振動容易對電梯乘員造成傷害的問題。
15.本發明的構造以及它的其他發明目的及有益效果將會通過結合附圖而對優選實施例的描述而更加明顯易懂。
附圖說明
16.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作以簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
17.圖1為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的主視結構示意圖；
18.圖2為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的剖視結構示意圖；
19.圖3為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的防墜網部分的結構示意圖；
20.圖4為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的復合緩沖部分的剖視結構示意圖；
21.圖5為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的對重部分的結構示意圖；
22.圖6為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的剎車的結構示意圖；
23.圖7為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的剎車的剖視結構示意圖；
24.圖8為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的仰視結構示意圖；
25.圖9為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統轎廂架的結構示意圖；
26.圖10為本發明實施例提供的柔性電梯防墜保護系統的方形防墜網的結構示意圖。
27.附圖標記說明：
28.1-控制柜；2-提升電機；3-第一光感傳感器；4-電梯轎廂導軌；5-轎廂架；6-電梯
門；7-方形防墜網固定架；8-高壓氣罐；9-復合緩沖裝置；10-收繩電機；11-牽引繩導向座；12-防墜網牽引臂固定橫梁；13-轎廂；14-隨行電纜；15-第一電磁傳感器；16-剎車；17-配電箱；18-第一定滑輪；19-第二光感傳感器；20-第二電磁傳感器；21-第三電磁鐵；22-對重；23-緩沖彈簧；24-氣囊；25-第一電磁鐵；26-第二電磁鐵；27-第三光感傳感器；28-第二定滑輪；29-方形防墜網；30-防墜網牽引臂；31-牽引繩固定滑輪；32-聚氨酯緩沖柱；33-水囊；34-伸縮液壓桿；35-減速橡膠墊片；36-第一距離傳感器；37-制動盤伸縮銷釘；38-制動盤；39-牽引繩減速液壓缸；40-轉輪；41-轉輪側板；42-速度傳感器；43-第二距離傳感器；44-機房；45-轎廂架導向板。
具體實施方式
29.為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的優選實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
30.如圖1-圖10所示，本發明提供一種柔性電梯防墜保護系統，包括剎車16、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分，剎車16安裝在機房44中，剎車16與轎廂架5通過鋼繩連接；
31.需要說明的是，剎車16包括制動盤伸縮銷釘37、制動盤38、牽引繩減速液壓缸39、轉輪40和轉輪側板41，通過控制制動盤伸縮銷釘37的長度改變兩個制動盤38對轉輪側板41的夾緊力，通過改變牽引繩減速液壓缸39的伸縮長度，改變鋼繩與轉輪40之間的貼合程度，從而改變剎車的擦系數，剎車16對稱設置兩個，兩個剎車16同步動作，剎車16的摩擦系數可調，根據電梯的墜落高度選用不同的摩擦系數，當電梯墜落高度較大時，減速過程較長，則采用較小的摩擦系數，當電梯墜落高度較小時，便可以適當調大摩擦系數，在保證剎車16能有效的降低電梯加速度的同時考慮加速度變化給人體帶來的不適；此外，轎廂架5上安裝轎廂13。
32.防墜網部分安裝在每層電梯懸停位置處，防墜網部分包括方形防墜網固定架7、收繩電機10、牽引繩導向座11、防墜網牽引臂固定橫梁12、第三電磁鐵21、方形防墜網29、防墜網牽引臂30和牽引繩固定滑輪31，方形防墜網固定架7直接固定在電梯井后側墻壁上，每個樓層固定兩個防墜網牽引臂30，防墜網牽引臂30的下端轉動安裝在電梯井后側墻壁的安裝座上，防墜網牽引臂30的上端由固定在電梯井后側墻壁上的第三電磁鐵21吸合，防墜網牽引臂固定橫梁12固定在電梯井中且位于轎廂13前方，每個樓層對稱固定設置兩個牽引繩固定滑輪31，牽引繩固定滑輪31安裝在防墜網牽引臂30靠近電梯井的一側，方形防墜網29的下端與方形防墜網固定架7相連，方形防墜網29的上端與防墜網牽引臂30相連，每個樓層對稱設置兩個收繩電機10，收繩電機10與牽引繩導向座11均固定在電梯井前側墻面上，牽引繩導向座11位于收繩電機10的兩側，收繩電機10上的引線穿過牽引繩導向座11和牽引繩固定滑輪31，與防墜網牽引臂30下端設置的孔連接。
33.需要說明的是，防墜網部分安裝在每層電梯懸停位置處，即安裝在每層電梯門6的下方；方形防墜網29鋪設在電梯井后側墻壁上；牽引繩導向座11上設置牽引繩導向孔，收繩電機10的牽引繩從電梯井前側墻面開始，通過電梯井左側或右側墻壁中留有的封閉凹槽，到達電梯井后側墻面，通過安裝在電梯井后側墻壁上的牽引繩固定滑輪31與防墜網牽引臂30下端相連。
34.復合緩沖部分安裝在電梯井下方，正對轎廂13底面，轎廂13的下端設置第二電磁鐵26，復合緩沖部分包括高壓氣罐8和復合緩沖裝置9，復合緩沖裝置9包括氣囊24、第一電磁鐵25、聚氨酯緩沖柱32和水囊33，第一電磁鐵25固定在氣囊24上，氣囊24固定在水囊33上，水囊33上設置容納聚氨酯緩沖柱32的圓柱空間，第二電磁鐵26與第一電磁鐵25的磁性相反；對重22的兩側固定安裝伸縮液壓桿34，伸縮液壓桿34的端部安裝減速橡膠墊片35，對重22的底部安裝第一距離傳感器36；傳感器部分包括速度傳感器42、第二距離傳感器43，速度傳感器42和第二距離傳感器43安裝在轎廂13的底部。
35.需要說明的是，當電梯失速時，伸縮液壓桿34快速伸長，推動減速橡膠墊片35與對重導軌緊密貼合，使對重22快速停止；依靠第一距離傳感器36測得對重22的位置，與第二距離傳感器43測得的轎廂13位置共同決定哪個樓層的收繩電機10進行工作；
36.剎車16、收繩電機10均與控制器電性連接，速度傳感器42、第二距離傳感器43等傳感器均與控制器信號連接；第一電磁鐵25位于復合緩沖裝置9的最上端，水囊33位于復合緩沖裝置9的最下端，第二電磁鐵26與第一電磁鐵25均通過轎廂13的隨行電纜14供電；速度傳感器42用來實時檢測電梯的運行速度是否異常，從而判斷是否發生墜落事件，第二距離傳感器43用來判斷電梯的初始墜落高度，提供給控制器，為后續選擇剎車16的摩擦系數和方形防墜網29工作樓層提供依據；在電梯掉落的瞬間，利用高壓氣罐8吹起折疊的氣囊24，給第一電磁鐵25、第二電磁鐵26通電形成電磁場，方形防墜網29展開，聯合剎車16減小電梯墜落的加速度；如果樓層較高，剎車16、方形防墜網29和磁場不能使電梯完全停止墜落，電梯則會掉落在第一電磁鐵25上，氣囊24、水囊33和聚氨酯緩沖柱32對其進行緩沖，電梯此時的能量很小，墜落沖擊和緩沖振蕩并不會太大；通過剎車16、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分的配合，使電梯在下落過程中獲得合適的加速度，使得電梯內乘員能被有效保護，解決傳統保護方式減速過快，電梯產生的緩沖振動容易對電梯乘員造成傷害的問題。
37.如圖9所述，轎廂架5左右兩側安裝可伸縮的轎廂架導向板45。
38.需要說明的是，轎廂架5左右兩側安裝多個可伸縮的轎廂架導向板45，遇到阻礙后的導向板收縮，但其余依然處在凹槽中，保持轎廂架位姿。
39.如圖10所示，方形防墜網29的中間網格密，四周網格稀疏。
40.需要說明的是，方形防墜網29的中間網格密，四周網格稀疏，以包裹電梯，防止電梯發生傾斜。
41.如圖1所示，傳感器部分還包括第一光感傳感器3，第一光感傳感器3安裝在電梯轎廂導軌4上。
42.需要說明的是，第一光感傳感器3用于檢測剎車16與轎廂架5之間鋼繩的直徑，提醒工作人員及時更換。
43.如圖1-圖2所示，傳感器部分還包括環形的第一電磁傳感器15和第二電磁傳感器
20，第一電磁傳感器15和第二電磁傳感器20固定在機房44下方的墻壁上，牽引電梯的鋼繩穿過第一電磁傳感器15，牽引電梯對重22的鋼繩穿過第二電磁傳感器20。
44.需要說明的是，第一電磁傳感器15用于檢測牽引電梯的鋼繩的直徑是否在安全范圍之內，第二電磁傳感器20用于檢測牽引電梯對重22的鋼繩的直徑是否在安全范圍之內，提醒工作人員及時更換。
45.如圖1-圖2所示，傳感器部分還包括第二光感傳感器19和第三光感傳感器27，第二光感傳感器19和第三光感傳感器27安裝在機房44內，分別位于牽引用的第一定滑輪18和第二定滑輪28旁邊。
46.需要說明的是，第一定滑輪18通過提升電機2帶動，第二光感傳感器19用來檢測牽引電梯對重22的鋼繩與第二光感傳感器19之間的距離，第三光感傳感器27用來檢測牽引電梯的鋼繩與第三光感傳感器27之間的距離，通過鋼繩到傳感器的距離來判斷滑輪的磨損程度，提醒工作人員及時更換，預防發生因鋼繩損壞發生的墜落事件。
47.如圖1-圖2所示，機房44內安裝控制柜1和配電箱17，控制柜1內安裝控制器，電梯對重22的下方地面安裝緩沖彈簧23。
48.需要說明的是，配電箱17為整個系統供電，控制器控制剎車16、防墜網部分、復合緩沖部分和傳感器部分的動作，緩沖彈簧23為電梯對重22提供緩沖。
49.電梯正常工作時，第一電磁傳感器15和第二電磁傳感器20用于檢測牽引電梯和電梯對重22鋼繩的直徑是否在安全范圍之內；第二光感傳感器19和第三光感傳感器27用來檢測與牽引鋼繩之間的距離，通過鋼繩到傳感器的距離來判斷滑輪的磨損程度；當電梯發生墜落時，速度傳感器42測得的速度超過限值，根據第二距離傳感器43的測量數據判斷發生墜落時電梯所處的高度，進而選擇剎車16的摩擦系數，通過剎車16進行第一段制動，減小電梯的動能；與此同時，伸縮液壓桿34快速伸長，按壓減速橡膠墊片35與對重導軌緊密貼合，使對重22快速停止，控制器根據第一距離傳感器36和第二距離傳感器43測得的數據對收繩電機10進行選擇。第三電磁鐵21斷電失去磁性，位于電梯下方的且工作過程不與對重22發生干涉的收繩電機10轉動，收拉牽引繩，拉動防墜網牽引臂30從電梯轎廂導軌4和對重導軌之間穿過，帶動方形防墜網29完全展開。需要說明的是，防墜網牽引臂30傾倒在防墜網牽引臂固定橫梁12上，將防墜網牽引臂固定橫梁12作為支撐，轎廂架5在穿過方形防墜網29時，部分轎廂架導向板45會與防墜網牽引臂30干涉，但是干涉的轎廂架導向板45會收縮，進而從兩個防墜網牽引臂30之間穿過，不與轎廂防墜網牽引臂30干涉的轎廂架導向板45依然伸長卡入轎廂架導軌4中，保持轎廂5位姿。與此同時，高壓氣罐8的閥門打開，氣囊24迅速膨脹向上迎接墜落的轎廂，第二電磁鐵26與第一電磁鐵25均通過轎廂13的隨行電纜14供電產生相互作用的磁場，使得剎車16、方形防墜網29和磁場對電梯的能量進行消耗。
50.為使墜落過程中，電梯的反向加速度不高于人體所能承受的范圍，剎車16和方形防墜網29對電梯的阻力均不能過大，因此，電梯會在剎車16的持續作用下，穿破幾層方形防墜網29，在電磁場的輔助下進行層層減速。低樓層因減速距離太短，穿破幾層方形防墜網29后并不能由剎車16、方形防墜網29和磁場完全將電梯動能進行抵消，但此時電梯的動能會減小很多，電梯先掉落在第一電磁鐵25上壓縮氣囊24再壓縮水囊33和聚氨酯緩沖柱32；中高樓層減速距離適中，可以令剎車16選用稍大的摩擦系數，在保證乘員安全的前提下，在剎車16、方形防墜網29和磁場的作用下，短時間內降低電梯動能；高樓層減速距離長，在剎車
16和電磁場的輔助下，不斷穿破各樓層的方形防墜網29，經過層層減速，最終懸停在電梯井中，通過第二距離傳感器43測得的數據，判斷電梯所在樓層進行救援。
51.本發明提供的柔性電梯防墜保護系統，包括剎車16、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分，其中，速度傳感器42用來實時檢測電梯的運行速度是否異常，從而判斷是否發生墜落事件，第二距離傳感器43和第一距離傳感器36用來判斷電梯的初始墜落高度，為后續選擇剎車16的摩擦系數和方形防墜網29的工作樓層提供依據，通過剎車16、防墜網部分、復合緩沖部分、對重部分和傳感器部分的配合，使電梯在下落過程中獲得合適的加速度，使得電梯內乘員能被有效保護，解決傳統保護方式減速過快，電梯產生的緩沖振動容易對電梯乘員造成傷害的問題。
52.在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應作廣義理解，例如，可以使固定連接，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或者兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。術語“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或者位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或者暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非是另有精確具體地規定。
53.本技術的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本技術的實施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
54.最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。