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电梯坠落缓冲保护系统

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201810583887.X国省代码:重庆 85
申请(专利权)人:重庆大学
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摘要:
本发明公开了一种电梯坠落缓冲保护系统,包括:坠落检测器,其用于判断电梯坠落的发生;缓冲阻挡物,其设置于电梯井内或嵌入于电梯井的侧壁内,以避免在电梯正常运行时与电梯发生干涉;弹射器,其用于接收坠落检测器的信号并在电梯坠落时驱动所述缓冲阻挡物动作,使缓冲阻挡物能够阻挡电梯的下坠;本系统能够有效降低梯实际坠落的高度,并且能够实现重复使用,实用成本较低。

主权项:
1.一种电梯坠落缓冲保护系统,其特征在于,包括:坠落检测器,其用于判断电梯坠落的发生;缓冲阻挡物,其设置于电梯井内或嵌入电梯井的侧壁内,以避免在电梯正常运行时与电梯发生干涉;弹射器,其用于接收坠落检测器的信号并在电梯坠落时驱动所述缓冲阻挡物动作,使缓冲阻挡物能够阻挡电梯的下坠。


说明书

电梯坠落缓冲保护系统

技术领域

本发明涉及电梯设备领域,特别涉及一种电梯坠落缓冲保护系统。

背景技术

升降式电梯是指服务于建筑物内若干特定楼层,其轿厢一般运行在至少两列垂直
于水平面刚性轨道运动的运输设备。电梯运行时,固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建
筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动,防止轿厢在运行中偏斜或摆动。电梯用的钢丝
绳配置不只是为承担电梯轿厢和额定载重量,还考虑到了曳引力的大小,因此,钢丝绳设置
了较高的安全系数,且一般配有四根以上。当电梯停电时,设置于轿厢下部的安全钳会卡住
导轨,使轿厢固定在导轨上面,阻碍电梯继续滑落。另外,当电梯的轿厢在控制系统全都失
效的情况下,则发生坠落直至蹲到底坑的缓冲器上,即发生电梯蹲底,即作为最终的保护手
段。

虽然现有的电梯保护措施已比较完善,但仍然不可能杜绝电梯坠落事故的发生。
近年来,电梯事故时有发生,人们对电梯的安全防护装置越来越关注。尤其对于高层电梯,
当轿厢运行至较高楼层时,如果牵引轿厢的钢绳断裂或电机发生某些故障等,轿厢便可能
发生坠落。即使轿厢能够利用安全钳进行制动,但是仍存在轿厢导轨断裂或者安全钳失灵
的情况,如此情况下轿厢将一直加速坠落并发生蹲底。虽然底坑设置有缓冲器作为最后的
保护措施,其效果亦非常有限,如若坠落发生于高层,所起的作用几乎为零,例如2012年,我
国发生电梯事故36起,死亡28人。

因此,总地来讲,即便目前电梯采取了诸多防止电梯坠落的安全措施,但由于一旦
电梯坠落便会造成重大人员财产损失这一高概率特征,有必要加入当电梯坠落发生、现有
安全措施失效时的最后一道安全防线。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的是提供一种通过间隔设置在电梯井中的若干组缓冲板对
发生坠落的电梯进行阻挡和缓冲,大大降低电梯坠落的实际高度,并且能够实现重复使用,
降低使用成本的电梯坠落缓冲保护系统。

本发明的电梯坠落缓冲保护系统,包括:坠落检测器,其用于判断电梯坠落的发
生;缓冲阻挡物,其设置于电梯井内或嵌入于电梯井的侧壁内,以避免在电梯正常运行时与
电梯发生干涉;弹射器,其用于接收坠落检测器的信号并在电梯坠落时驱动所述缓冲阻挡
物动作,使缓冲阻挡物能够阻挡电梯的下坠;

进一步,所述缓冲阻挡物为缓冲板,该缓冲板以可水平滑动的方式嵌入电梯井的
侧壁内;所述弹射器用于在接收到电梯坠落信号后将缓冲板的一部分推出电梯井侧壁,以
阻碍电梯下坠;

或者,所述缓冲板还可以采用如下方式设置:该缓冲板在电梯正常运行时竖直或
倾斜设置于所述电梯内,所述弹射器用于在接收到电梯坠落信号驱动缓冲板展开至水平,
以阻碍电梯下坠;

进一步,所述坠落检测器为设置于所述电梯缆绳上的拉力传感器、设置于电梯轿
厢的加速度计和/或设置于电梯井内的红外感应器;

进一步,所述缓冲板沿竖直方向分布多组;每组缓冲板为1-4块;

进一步,所述弹射器包括信号处理器、触发器和弹力发生器,所述信号处理器信号
连接于所述坠落检测器,并在接收到坠落信号时激活所述触发器,所述触发器触发弹力发
生器释放弹力,并利用该弹力驱动所述缓冲板动作;

进一步,所述触发器包括电磁继电开关;所述弹力发生器包括在电梯正常运行时
处于压缩状态的机械弹簧或输出直线驱动力的直线驱动装置;

进一步,所述缓冲板由黏弹性或黏塑性材料制作;

进一步,所述缓冲板底部与电梯井内壁之间设有可折叠或可伸缩的支撑件;当所
述缓冲板弹射至水平姿态后,所述支撑件将展开或伸长至对缓冲板形成支撑作用。

本发明的有益效果:本发明的电梯坠落缓冲保护系统,当缓冲阻挡物预先安装在
电梯井内时,弹射器接收到电梯坠落信号后将驱动缓冲阻挡物展开至水平,使其能够阻挡
和缓冲电梯的坠落;当缓冲阻挡物预先嵌入在电梯井内壁时,弹射器接收到电梯坠落信号
后将推动缓冲阻挡物,使其伸出电梯井内壁并阻碍和缓冲电梯的坠落;缓冲阻挡物沿竖直
方向设置多组,便能保证电梯坠落的实际高度最大只为相邻两组缓冲阻挡物之间的距离;
缓冲阻挡物采用有一定黏弹性或黏塑性的高强度材料制作,确保电梯下临近的第一组缓冲
阻挡物能够完全吸收轿厢坠落的动能并能承受电梯的静载荷,随后等待专业人员救援;倘
若某一级缓冲阻挡物失灵,由于相邻若干或所有缓冲阻挡物都可被触发弹射,电梯仍然能
被后续缓冲阻挡物成功缓冲和阻挡直至停止坠落。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明第一实施例的电梯坠落缓冲保护系统的结构示意图;

图2为本发明第二实施例的电梯坠落缓冲保护系统的结构示意图。

具体实施方式

第一实施例:

图1为本发明的电梯坠落缓冲保护系统的结构示意图;如图所示:本实施例的一种
电梯坠落缓冲保护系统,包括:坠落检测器1,其用于判断电梯坠落的发生;坠落检测器1可
以采用现有一切能够检测到电梯轿厢发生坠落的传感器实现;缓冲阻挡物,其嵌入电梯井
的侧壁内,以避免在电梯正常运行时与电梯发生干涉;缓冲阻挡物可以采用任意结构,只要
其形状能够便于嵌入到电梯井的侧壁内;侧壁上应预留用于容纳缓冲阻挡物弹射后的空
间;弹射器2,其用于接收坠落检测器1的信号并在电梯坠落时将推动缓冲阻挡物,使其伸出
电梯井内壁并阻挡电梯的下坠;缓冲阻挡物沿竖直方向设置多组,便能保证电梯坠落的实
际高度最大只为相邻两组缓冲阻挡物之间的距离;缓冲阻挡物采用有一定黏弹性或黏塑性
的高强度材料制作,确保电梯下临近的第一组缓冲阻挡物能够完全吸收轿厢坠落的动能并
能承受电梯的静载荷,随后等待专业人员救援;倘若某一级缓冲阻挡物失灵,由于相邻若干
或所有缓冲阻挡物都被触发弹射,电梯仍然能被后续缓冲阻挡物成功缓冲和阻挡直至停止
坠落。

本实施例中,所述缓冲板3以可水平滑动的方式嵌入电梯井的侧壁内;所述弹射器
2用于在接收到电梯坠落信号后将缓冲板3的一部分推出电梯井侧壁,以阻挡电梯下坠。如
图1所示,在本实施例中,缓冲阻挡物采用平板结构,电梯井的侧壁相应设置安装槽,使缓冲
板3能够嵌入到安装槽内,当然,缓冲板3的尺寸较大时,其安装槽应当预留在电梯井内侧壁
与每层楼板对应的位置,当检测到电梯下坠时,弹射器2能够将缓冲板3的一部分推出,使缓
冲板3形成悬臂梁结构以阻挡电梯的下坠。

本实施例中,所述坠落检测器1为设置于所述电梯缆绳上的拉力传感器,具体可采
用应变片等,若只有单根缆绳作用,当拉力传感器采集到电梯缆绳所受的拉力低于设定值
后则判定电梯发生坠落,若有多根缆绳共同作用时,当拉力传感器采集到某根或若干缆绳
所受的拉力低于设定值、而其余缆绳所受的拉力大于设定值,或全部缆绳所受的拉力都低
于设定值时则判定电梯已经或很可能发生坠落;或者采用设置于电梯轿厢的加速度计,当
加速度计采集到的加速度值大于设定值时,判定电梯发生坠落;或者采用设置于电梯井内
的激光或超声波雷达,当所测得的加速度值大于设定值时,判定电梯发生坠落;坠落检测器
1可以多个多处安装,用于共同检测坠落是否发生,检测信号通过有线或无线方式发送给弹
射器2上的信号处理器。

本实施例中,所述缓冲板3沿竖直方向分布多组;弹射器2与缓冲板3一一对应匹配
安装,共有若干组,各楼层或若干楼层分配一组;每组嵌入安装在电梯井侧壁内一定深度,
深度依据电梯井的尺寸决定;每一组中缓冲板3的数量依据电梯井内的安装空间可为1-4块
(图示为2块),考虑到缆绳、对重和导轨的空间需要,优选为2块;当电梯坠落时,可以控制电
梯下方相邻的若干或全部弹射器2被触发,可确保电梯坠落高度最小化;通过更换受损缓冲
板3,并将其和弹射器2复位,可实现本系统的重复使用。

本实施例中,所述弹射器2包括信号处理器、触发器和弹力发生器,所述信号处理
器信号连接于所述坠落检测器1,并在接收到坠落信号时激活所述触发器,所述触发器触发
弹力发生器释放弹力,并利用该弹力驱动所述缓冲板3动作;所述触发器包括电磁继电开
关;所述弹力发生器包括在电梯正常运行时处于压缩状态的机械弹簧或输出直线驱动力的
直线驱动装置;图1中采用机械弹簧作为弹力发生器,电梯正常运行时,缓冲板3嵌入在电梯
井内壁,并将机械弹簧压缩,在电梯无坠落发生时预压的机械弹簧被一结构件(如定位销)
锁定,当坠落发生时电磁继电触发器作动解除结构件锁定(例如通过推拉式电磁铁将定位
销抽出缓冲板3),则机械弹簧释放弹力并将缓冲板弹射。

本实施例中,所述缓冲板3由黏弹性或黏塑性材料制作,例如聚氨酯板材,这种板
材具有一定刚度强度,在电梯坠落后吸收电梯碰撞动能并能承受电梯坠落停止后的静载
荷。

第二实施例

如图2为本实施例的结构示意图,本实施例将第一实施中的缓冲板3直接安装在电
梯井内,该缓冲板3在电梯正常运行时竖直或倾斜设置于所述电梯内(“倾斜”指的是缓冲板
3与电梯井内壁形成0-30°夹角),电梯井的侧壁固定有安装座,缓冲板3以可转动方式安装
在该安装座上,且在正常状态下保持竖直姿态,确保其不会干涉电梯的正常运行,当检测到
电梯下坠时,弹射器2将缓冲板3弹射至水平姿态,以阻挡电梯下坠。

本实施例中,所述缓冲板3底部与电梯井内壁之间设有可折叠或可伸缩的支撑件;
当所述缓冲板3弹射至水平姿态后,所述支撑件将展开或伸长至对缓冲板3形成支撑作用,
如图2所示,采用支撑铰链6作为支撑件,其一端连接于缓冲板3底部,另一端连接在电梯井
内壁。当缓冲板3未弹射前,支撑铰链6折叠并紧贴在电梯井的内壁(电梯井内壁可预留一定
空间),减小其所占用的电梯井空间,避免电梯正常运行时发生干涉;当缓冲板3弹射至水平
时,支撑铰链6也同时展开,将对缓冲板3形成支撑作用,大大提高缓冲板3的承载能力。复位
时,可以将支撑弹簧折叠,使其能...

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图1
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