[實用新型]一種采用船閘輸水原理提升的電梯

有效

• 申請號: 201520144874.4
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN204643488U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 胡亞安;陳明棟;劉欣桐;胡皓;薛淑;李中華;張楠;曹力文;李康;張永遠
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: B66B11/04
• 分類號: B66B11/04;B66B9/16
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術領域

本實用新型涉及一種電梯，具體的說是一種與電機驅動原理不同的根據船閘輸水原理設計且利用水力驅動的垂直升降電梯。

背景技術

垂直升降電梯是一種服務于規定樓層的固定式升降設備，其裝有箱狀吊艙，主要用于多層建筑乘人或載運貨物，習慣上不論其驅動方式如何，將電梯作為建筑物內垂直交通運輸工具的總稱。

人類利用升降工具運輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統，這套系統的基本原理至今仍無變化：即一個平衡物下降的同時，負載平臺上升。早期的升降工具基本以人力為動力。1203年，在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機，結束了用人力運送重物的歷史。英國科學家瓦特實用新型蒸汽機后，起重機裝置開始采用蒸汽為動力。緊隨其后，19世紀中期，威廉·湯姆遜研制出用液壓驅動的升降梯，液壓的介質是水，至今仍在低層建筑物上應用。1852年，美國的E.G.奧蒂斯研制出鋼絲繩提升的安全升降機。80年代，驅動裝置有進一步改進，如電動機通過蝸桿傳動帶動纏繞卷筒、采用平衡重等。19世紀末，采用了摩擦輪傳動，大大增加電梯的提升高度。20世紀末電梯采用永磁同步曳引機作為動力，大大縮小了機房占地，并且具有能耗低、節能高效、提升速度快等優點，極大地助推了房地產向超高層方向發展。

現代傳統電梯的工作原理是曳引繩兩端分別連著轎廂和平衡重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現轎廂和平衡重的升降運動，全程通過電力驅動達到運輸目的，電梯頻繁運行用電量相當可觀。同時，雖然電梯有多重安全裝置，但易出問題的地方也不少，有人因為電梯開關門異常而被夾到過，有人碰到過電梯按鈕失靈，顯示屏黑屏看不清樓層的情況，有人經歷過直掉幾層樓的險境，調查顯示，超過20％的受訪者稱曾遇到過電梯故障。

在世界能源大量消耗和日益短缺的今天，“節能、環保、安全”是對設備提出的新要求。針對目前城市高樓中晝夜頻繁運行的電梯的高耗電性和高故障率等問題，如何設計一種采用低耗、安全的裝置替代原電力驅動的升降裝置，是有待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種采用船閘輸水原理提升的電梯，利用水力驅動為主的運行方式代替傳統電梯電力驅動的運行方式，使電梯工作更節能環保、具備更高的安全性。

本實用新型解決以上技術問題的技術方案是：

一種采用船閘輸水原理提升的電梯，包括位于電梯井內的電梯轎廂、用于帶動電梯轎廂運行的滑輪系統和鋼絲繩，滑輪系統包括定滑輪和動滑輪；還包括沿電梯井深度方向分別設置在電梯井兩側的左豎井和右豎井、分別設置在左豎井和右豎井內的左浮筒平衡重和右浮筒平衡重、通過充水管道與左右豎井連通以及通過泄水管道與左右豎井連通的裝有水的蓄水池；充水管道上接有充水泵，充水泵的上游側充水管道上設有止回閥，泄水管道上設有泄水閥；左豎井的上部設有左定滑輪，右豎井的上部設有右定滑輪，左浮筒平衡重的上部設有左動滑輪，右浮筒平衡重的上部設有右動滑輪，電梯轎廂的左側通過左鋼絲繩連接左定滑輪和左動滑輪，其右側通過右鋼絲繩連接右定滑輪和右動滑輪，左右鋼絲繩的一端都固定在電梯轎廂上，另一端都固定在豎井上。

這樣，在轎廂兩側設置豎井，豎井底部布置輸水系統，平衡重置于豎井內具有一定淹沒深度受浮力作用，電梯的上/下行通過輸水系統充/泄水實現，電梯的運行速度通過控制輸水系統閥門的開度精確控制，通過輸水系統的充泄水，利用浮力驅動平衡重，帶動轎廂運行，簡單實用。因為在浮力變化一定的條件下淹沒深度變化與平衡重截面積成反比，因此為了減小轎廂載重變化引起的位移，提高電梯運行的平穩性，應盡量增加平衡重浮筒的截面積，但平衡重浮筒截面積的增加，豎井截面積也會相應增加，這樣就會造成輸水流量以及水泵功率的增加；因此綜合考慮，提高電梯井空間的利用率，豎井設置成兩個，沿電梯井深度方向布置在電梯井兩側；另外，通過在充水泵上游側安裝止回閥，防止豎井水體回流，保證充水管路內水流的單向性。

本實用新型進一步限定的技術方案是：

前述的采用船閘輸水原理提升的電梯，其中充水泵采用控制電機頻率變化調節流量的變頻水泵，通過大流量提高電梯的運行速度，通過小流量使電梯減速確保電梯在各層的平穩停靠；泄水閥采用通過控制閥門開度調節流量的錐閥或球閥，通過控制閥門開度提高轎廂運速度以及實現電梯在各層的平穩停靠。