循环运行的多轿厢电梯

技术领域

本发明涉及一种多轿厢电梯 （multi-car elevator ) , 更具体地说涉及一种 升降通道左右分置， 多个轿厢在升降通道中单向循环运行的多轿厢 电梯。 背景技术

近年来， 随着高层住宅和高层办公楼的不断涌现， 作为高层建筑不可或缺 的升降电梯也在人们居家及工作中扮演了越来 越重要的角色。 不管是回家和还 是上班， 生活在高层建筑中的人们都常常要面对等待电 梯、 错过电梯或在电梯 中拥挤不堪的种种苦恼。

为了缓解此类问题， 一种能让乘客减少等待时间， 能更有效地利用井道空 间的多轿厢电梯系统便应运而生。 如在先技术公开号为 CN1760105A的日本专利 "多轿厢电梯"所描述的一种循环型的多轿厢电� ��， 在升降通路内配置多个轿 厢， 缆绳将多个轿厢成对地连接， 缆绳的驱动机构具有架设缆绳的多个缆绳驱 动滑轮。

但以往此类在先技术通常都是采用驱动滑轮驱 动绳索， 然后由绳索带动轿 厢运动的方式进行的。 此方式在解决绳索打滑或由于张力改变而产生 的绳索振 动等问题时遇到了较大障碍。 即使采用公开号为 CN1760105A的日本专利 "多轿 厢电梯"所述的方式， 所述问题也难以得到根本性改观， 而且该专利所述的技 术方案使井道两端的设置过于复杂从而会对电 梯系统的稳定性造成影响， 也必 然因此增加了多轿厢电梯系统的制造成本。 发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服在先技术的 上述缺陷， 提供一种结构上 更为简单， 动力系统更直接有效， 且能使轿厢运行更平稳的循环型多轿厢电梯 系统。 其技术方案是这样实现的：

循环运行的多轿厢电梯， 多个轿厢成对地配置在缆绳上， 在建筑物的电梯 井道中单向循环运行， 所述井道由左右两个部分构成， 一边为单向上行通道， 一边为单向下行通道， 所述井道左右两侧井壁上对称设置有轿厢导轨 ， 其特征 在于： 所述导轨上加装有推动轿厢运行的直线电机， 导轨上至少有部分长度由 装有磁铁的磁轨构成， 作为该直线电机的定子； 连接导轨与轿厢并固定在轿厢 上的一装有线圈绕组的卡件作为直线电机的动 子， 该卡件在直线电机电磁力的 作用下沿导轨滑行并带动轿厢沿导轨做直线运 动； 所述卡件两侧装有电刷， 电 刷在卡件相对导轨滑行时与导轨上对应的线性 电极滑动接触形成电连接； 所述 井道上下两端对称地装有架设和支撑缆绳的滑 轮组， 该滑轮组为缆绳提供了支 撑点和固定的转动路径。

较佳的， 所述安装在轿厢导轨上推动轿厢运行的直线电 机在上行通道中对 轿厢施以上行推力， 在下行通道中对轿厢施以下行推力。

较佳的， 所述磁轨的长度不小于 s/n， 其中 s为缆绳的长度， n为配置在缆 绳上轿厢的个数。

较佳的， 所述对称设置在井道左右两侧井壁上的轿厢导 轨， 每一侧上只装 有一条单轨。

较佳的， 所述滑轮组由两个滑轮一前一后套接在一个转 轴上组成， 两个滑 轮的间距为轿厢侧面宽度的三分之一至三分之 二， 该侧面为轿厢与缆绳固定连 接的一面。

较佳的， 所述滑轮组上前后设置的两个滑轮上各架设有 一条缆绳。

较佳的， 所述轿厢为上下对称结构。

较佳的， 所述轿厢仅在轿身中部与缆绳形成固定连接。

较佳的， 所述轿厢在缆绳上的分布间距为 xL， 其中 L是楼层的高度， X为 自然数； 进一步的， 所述 X为 2-30的自然数。

本发明的有益效果在于：

1、 通过改变电梯轿厢的驱动方式， 由在先技术的驱动轮摩擦驱动改为本发 明的直线电机直接推动， 使轿厢在运行中动力系统更直接有效， 而且更具可控 性。

2、 由于对轿厢采用了直线电机驱动的方式， 并且可以在上行通道和下行通 道中同时施加上行推力和下行推力， 相比传统的轿厢曳引机能产生更大的动力， 可以更好地满足轿厢高速运行的动力需求。

3、 由于轿厢在缆绳上对称配置， 且轿厢在绕着两个对称设置的固定滑轮组 运行时实质上利用了摩天轮的转动原理， 因此， 当轿厢得到一个足够的初动力 后就可以靠惯性继续运行， 而基本上省去了后续动力， 从而节省了电梯的运行 功耗。

4、 由于轿厢的上下对称结构设计， 使轿厢在井道顶端或底端反转后， 轿厢 顶部和底部可以自行实现功能转换。 附图说明

图 1是本发明所述循环运行的多轿厢电梯一实施� �的前视图；

图 2是表示上述实施例中轿厢运行到井道顶端和� �端时的状态示图； 图 3是本发明所述循环运行的多轿厢电梯横向截� �图；

图 4是导轨上线性电极与卡件上电刷滑动接触的� �部截面示图；

图 5是轿厢与缆绳固定连接并在导轨上运行的局� �效果示意图。

图中： 1、 井道， 1 1、 上行通道， 12、 下行通道， 101、 左侧井壁， 102、 右 侧井壁， 2、 轿厢， 21、 卡件， 210、 电刷， 100、 井道出入口， 200、 轿厢出入 口， 31、 顶部反转区间， 32、 底部反转区间， 4、 导轨， 41、 线性电极， 7、 缆 绳， 71、 紧固装置， 8、 滑轮组， 81、 滑轮， 82、 转轴。 具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例进行说明 。

图 1 表示了本发明所述循环运行的多轿厢电梯的整 体构成， 是其前视图。 形成有由左右分置的上行通道 11、下行通道 12和位于井道 1上下两端的顶部反 转区间 31、底部反转区间 32构成的循环回路。在循环回路内 6台轿厢 2均匀成 对地配置在缆绳 7上， 在缆绳 7的牵引和卡件 21带动下轿厢 2做顺时针单向循 环运动。 所述井道 1上下两端反转区间 31、 32对称地装有架设和支撑缆绳 7的 滑轮组 8， 上下对称的一对滑轮组 8均由滑轮 81和转轴 82组成， 为缆绳 Ί提供 了支撑点和固定的转动路径。 本实施例中直线电机驱动卡件 21 在上行通道 1 1 中对轿厢 2施以向上的推力， 在下行通道 12中对轿厢 2施以向下的推力。 所述 直线电机由装在导轨 4上的定子和装在轿厢 2上带动轿厢 2运动的动子组成。 定子部分由装在导轨 4上有一定长度的磁轨构成， 该长度一般不小于 s/n， 此处 为 s/n， 其中 s为缆绳的长度， n为配置在缆绳上轿厢 2的个数。 磁轨至少需要 这一长度的目的在于， 在多个轿厢 2循环运行的过程中在任一时刻至少会有一 对轿厢受到直线电机向上和向下推力的作用， 从而保证了整个电梯系统循环运 行中受力的连接性和平稳性。 动子部分由一装有线圈绕组的卡件 21构成， 该卡 件 21在轿厢 2上下运动的过程中始终卡在导轨 4上， 以保证轿厢 2始终沿导轨 4运动。 当卡件 21滑入能产生直线推力的导轨 4上的磁轨部分时， 卡件 21即作 为直线电机的次级与作为直线电机初级的磁轨 部分相互产生电磁作用以形成直 线电机的直线推力。 在不同需要的情况下， 卡件 21也可以作为直线电机初级的 载体， 而导轨 4作为直线电机次级的载体。

本发明中所述直线电机可以有多种实现形式， 至少包括同步、 异步两种直 线电机， 或短初级长次级和长初级短次级两种形式。 不同种类或形式的直线电 机皆可在本发明中实现推进装置的功能， 而且通过直线电机在直线导轨上对负 载产生直线推力已是所属领域技术人员公知的 技术， 且在很多领域已经得到了 广泛应用， 如磁悬浮列车的推进装置等， 所以此处不再对直线电机在本发明系 统中的工作过程详细说明。

图 2 示出了轿厢运动到井道顶部和底部反转区间时 的状态示意图。 由于轿 厢 2在缆绳 Ί上是均匀成对配置的， 所以当有一个轿厢 2进入到顶部反转区间 31时， 必然同时就有对应的另一个轿厢 2进入底部反转区间 32。 轿厢 2进入井 道 1 上下两端反转区间后都要经过倾斜、 水平、 再倾斜的反转过程， 在反转过 程中因为轿厢 2 本身是上下对称结构设计， 所以就自然地实现了轿厢顶部和底 部功能上的转换， 即当轿厢 2从上行通道 11进入下行通道 12或从下行通道 12 进入上行通道 11时， 轿厢 2的在上行通道 11中的顶部就变成了在下行通道 12 中的底部， 反之亦然。

由图 2还可以看出， 当轿厢 2进入井道 1上下两端反转区间时， 作为直线 电机动子的卡件 21就会脱离导轨 4，当重新进入上行通道 11或下行通道 12时， 卡件 21又会重新卡在导轨 4上。

图 3中用多轿厢电梯横向截面图表示了导轨 4在井道 1两侧井壁 101、 102 上的设置情况以及轿厢 2与缆绳 7的位置关系。

由图 3可以看出本实施例中， 设置在井道 1两侧井壁 101、 102上的导轨 4 分别为一单轨， 所述卡件 21在轿厢 2上下运动的过程中卡在导轨 4上。 转动装 置 8由两个滑轮 81—前一后套接在一个转轴 82上组成， 两个滑轮 81的间距为 轿厢侧面宽度的三分之一至三分之二， 以三分之二为宜， 该侧面为轿厢 2 与缆 绳 7固定连接的一面。 所述缆绳 7并排设置有两条， 两条缆绳的间距等于两个 滑轮的间距。

图 3还示出了在上行通道 11和下行通道 12中， 在井道 1的前侧或者后侧， 分别设有井道出入口 100和轿厢出入口 200，当轿厢 2根据系统指令在某一楼层 停止并平层后， 井道出入口 100和轿厢出入口 200上的电梯门和传统电梯中的 电梯门一样会同时自动打开。

图 4示出了导轨 4两侧线性电极 41与卡件 21两侧电刷 210滑动接触的连 接关系， 卡件 21两侧各装有一个电刷 210， 在卡件 21相对导轨 4滑行时与导轨 4上对应的线性电极 41滑动接触形成电连接，并由该线性电极 41将电力通过电 刷 210传递给卡件 21中的线圈绕组和轿厢 2内的用电设施。

图 5用局部立体效果图进一步直观表示了轿厢 2与缆绳 7、导轨 4及转动装 置 8在电梯系统运行状态下的位置及作用关系。

如图 5所示， 轿厢 2通过一紧固装置 71固定连接在缆绳 7上。 且在本实施 列中， 轿厢 2仅在轿身中部与缆绳 7形成固定连接。 该紧固装置 71为一绳卡， 一端卡在缆绳 7上， 一端通过螺栓螺母固定在轿身中部。

上述图 3、 图 5所给出的实施例， 对本发明并不起限定作用， 在本发明中导 轨 4设置成双轨时， 对轿厢 2运行的稳定性可能会更好， 即使这样会增加该电 梯系统的制造成本， 因此导轨 4做成双轨的设计也应该在本发明的技术构思� � 围之内。

由于本发明升降电梯系统电梯轿厢是循环运行 的， 而且一个通道中同时可 以有多台轿厢同时运行， 所以每个轿厢的容载上限比传统电梯可以小很 多， 以 上实施列中轿厢 2的容载上限定为 4-6人， 以 5人为宜。

本发明升降电梯系统一个主要特点是， 当一个轿厢 2 达到某一预定楼层， 并在减速后与该楼层进行平层时， 所有其它轿厢这时也会一起减速运行， 并与 就近的楼层进行平层。 鉴于这一特点， 所述轿厢 2 必须是均匀等距地分布在缆 绳 7上。 而且为了确保每一个轿厢都能够同时准确平层 ， 所述轿厢 2在缆绳 Ί 上的分布间距应为 xL， 其中 L是楼层的高度， X为大于 1的自然数， 如当楼层 高度为 3 米时， 该分布间距即一个轿厢到相邻轿厢同一位置的 距离， 就该是 3 米、 6米、 9米或 12米以此类推。

以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局 限于此。 任何将直线电机用于循环型多轿厢电梯系统轿 厢推进装置的设计均应 属于本发明所阐明的技术构思的保护范围， 任何熟悉本技术领域的技术人员在 本发明揭露的技术范围内， 根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同 替换 或改变， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。