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多井道电梯用调节导轨的研究

章晓超

海门圣帕斯电梯配件有限公司，江苏省南通市226100

摘要：本文是针对多井道垂直电梯输送配套设备技术领域的研究，一种多井道电梯用调节导轨，包括安装在建筑内部的第一纵向井道、第二纵向井道、第三纵向井道、曳引机、电梯轿厢、驱动电机和红外定位装置［1］。本文中的一种多井道电梯用调节导轨在建筑内部开设有用于连通多纵向井道的横置切换流道，在横置切换流道两侧内壁上对称设置有用于控制横向调节支撑机构的横置调节丝杆，可以控制电梯轿厢在多个纵向井道之间切换，使得单个电梯可以在不同的电梯井内部升降，控制方式更加多样，适用场景更加多样；通过驱动电机控制横向调节支撑机构平移，对电梯轿厢进行挤压调节，整个设备可以直接使用现有电梯，大大降低安装和改造成本。

关键词：多井道电梯；调节导轨；电梯轿厢

1.引言

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动扶梯或自动人行道，服务于规定楼层的固定式升降设备。为了配合垂直电梯在建筑内部升降，建筑内部会设置井道，电梯井道，简称“井道”。建筑物中专供电梯上下行驶的垂直通道，横截面成矩形或正方形。一般一个井道供一部电梯使用，特殊情况下可将两部或两部以上电梯并列合用一个井道，在每一层楼的楼面开设门洞，可安装井道门。井道内装有电梯轿厢和平衡重块滑行的导轨，井道底坑装有电梯轿厢的缓冲器，电动机和传动机械大多装置在井道顶部。

传统的电梯只能在单个井道内部运行，无法在不同井道内部切换运行，市面上的电梯井内也没有用于切换垂直电梯运行方式的机构，导致垂直电梯的运行方式十分固定，在不同位置井道需要安装多个垂直电梯，安装成本十分高昂，适用场景也十分有限。而本文研究的多井道电梯用调节导轨主要解决的技术问题是：针对当前传统电梯普遍存在的问题，提供一种改进的多井道电梯用调节导轨，解决传统电梯只能在单个井道内部运行，无法在不同井道内部切换运行问题，同时市面上的电梯井内也没有用于切换垂直电梯运行方式的机构，导致垂直电梯的运行方式十分固定，在不同位置井道需要安装多个垂直电梯，安装成本十分高昂，适用场景也十分有限的问题。

2.关于多井道电梯用调节导轨的研究

2.1多井道电梯用调节导轨的基本结构

本文研究的一种多井道电梯用调节导轨，包括安装在建筑内部的第一纵向井道、第二纵向井道、第三纵向井道、曳引机、电梯轿厢、驱动电机和红外定位装置，第一纵向井道内部上端螺栓固定有用于安装曳引机的顶部固定框架，所述的建筑内部位于第一纵向井道与第二纵向井道、第二纵向井道与第三纵向井道之间开设有相连通的横置切换流道，横置切换流道两侧内壁上对称开设有内置横置调节丝杆的侧向调节槽，第一纵向井道左侧内壁对应侧向调节槽位置开设有用于安装驱动电机的侧向装配槽，驱动电机通过两端传动齿轮组与横置调节丝杆传动连接，横置切换流道内部活动装配有由横置调节丝杆控制的横向调节支撑机构［2］。

第一纵向井道内侧面位于侧向调节槽和侧向装配槽之间开设有用于安装传动齿轮组的顶角传动槽，其中传动齿轮组包括螺栓固定在顶角传动槽内部的外部传动盒、设置在外部传动盒内部的第一传动齿轮和第二传动齿轮，驱动电机外侧转轴通过插入外部传动盒内部与第一传动齿轮同轴固定，横置调节丝杆左侧顶端通过插入外部传动盒内部与第二传动齿轮同轴固定，第一传动齿轮和第二传动齿轮均为相互啮合的锥形齿轮。横向调节支撑机构包括设置在横置切换流道内部的主支撑板、活动装配在主支撑板内部的横向装配管、活动套接在横向装配管外侧的导向滚轮、固定在主支撑板两侧的内螺纹调节管和开设在主支撑板外侧的弧形导向槽，主支撑板通过内螺纹调节管螺纹套接在横置调节丝杆外侧和横置调节丝杆螺纹连接。侧向调节槽内侧面上开设有用于安装红外定位装置的侧向监控装配槽，主支撑板外侧面上具有与红外定位装置相配合的底部定位块。横置切换流道内顶面、内底面位于第一纵向井道、第二纵向井道和第三纵向井道上端开口两侧均具有内置导向辊筒的弧形导向槽。电梯轿厢外侧面位于顶角位置螺栓固定有内置侧向导向轮的顶部装配支架。主支撑板内部具有一体结构缓冲筒体，缓冲筒体右侧设有侧向伸缩口，缓冲筒体内部通过挤压弹簧弹性安装有用于装配横向装配管的内部伸缩框，横向装配管通过套在内部伸缩框外侧和内部伸缩框活动连接。内部伸缩框下端焊接固定有用于提升安全性的斜置底部撑杆，主支撑板下表面位于缓冲筒体下端固定连接有与斜置底部撑杆相配合的一体结构底部限位块。底部限位块靠近斜置底部撑杆位置开设有内部调节槽，内部调节槽内底面上开设有斜置限位卡槽。

附图说明

下面结合附图和实施例对本文研究的多井道电梯用调节导轨的进一步说明。

图1是多井道电梯用调节导轨的结构示意图。

图2是多井道电梯用调节导轨中第一纵向井道与横置切换流道之间的局部剖视图。

图3是多井道电梯用调节导轨中横向调节支撑机构的局部剖视图。

图4是多井道电梯用调节导轨中横向调节支撑机构装配端的局部剖视图。

图1

                                图2

                                图3

                                 图4

2.2电梯用调节系统的具体实施方式

现结合附图对本文中多井道电梯用调节系统作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本文介绍的多井道电梯用调节导轨的基本结构，因此其仅显示与本文研究对象有关的构成。

图1、图2和图3所示的一种多井道电梯用调节导轨，包括安装在建筑内部的第一纵向井道1、第二纵向井道2、第三纵向井道3、曳引机4、电梯轿厢5、驱动电机6和红外定位装置7，第一纵向井道1内部上端螺栓固定有用于安装曳引机4的顶部固定框架8，建筑内部位于第一纵向井道1与第二纵向井道2、第二纵向井道2与第三纵向井道3之间开设有相连通的横置切换流道9，横置切换流道9两侧内壁上对称开设有内置横置调节丝杆10的侧向调节槽11，第一纵向井道1左侧内壁对应侧向调节槽11位置开设有用于安装驱动电机6的侧向装配槽12，驱动电机6通过两端传动齿轮组与横置调节丝杆10传动连接，横置切换流道9内部活动装配有由横置调节丝杆10控制的横向调节支撑机构。

为了方便侧向同步驱动，第一纵向井道1内侧面位于侧向调节槽11和侧向装配槽12之间开设有用于安装传动齿轮组的顶角传动槽13，传动齿轮组包括螺栓固定在顶角传动槽13内部的外部传动盒14、设置在外部传动盒14内部的第一传动齿轮15和第二传动齿轮16，驱动电机6外侧转轴通过插入外部传动盒14内部与第一传动齿轮15同轴固定，横置调节丝杆10左侧顶端通过插入外部传动盒14内部与第二传动齿轮16同轴固定，第一传动齿轮15和第二传动齿轮16均为相互啮合的锥形齿轮。如图3和图4所示，为了配合螺杆转动调节平移，横向调节支撑机构包括设置在横置切换流道9内部的主支撑板17、活动装配在主支撑板17内部的横向装配管18、活动套接在横向装配管18外侧的导向滚轮19、固定在主支撑板17两侧的内螺纹调节管20和开设在主支撑板17外侧的弧形导向槽21，主支撑板17通过内螺纹调节管20螺纹套接在横置调节丝杆10外侧和横置调节丝杆10螺纹连接。

为了配合红外定位，侧向调节槽11内侧面上开设有用于安装红外定位装置7的侧向监控装配槽，主支撑板17外侧面上具有与红外定位装置7相配合的底部定位块22。分别在横置切换流道9两侧的侧向调节槽11内安装红外定位装置7，一边发射一边接收，当接收端无法接收红外信号，则关闭驱动电机6，开始正常升降运送人员。同时，为了提升连通面的导向性，横置切换流道9内顶面、内底面位于第一纵向井道1、第二纵向井道2和第三纵向井道3上端开口两侧均具有内置导向辊筒23的弧形导向槽。

为了提升切换时的导向性，电梯轿厢5外侧面位于顶角位置螺栓固定有内置侧向导向轮24的顶部装配支架25；为了提升挤压接触时的缓冲性，主支撑板17内部具有一体结构缓冲筒体26，缓冲筒体26右侧设有侧向伸缩口，缓冲筒体26内部通过挤压弹簧27弹性安装有用于装配横向装配管18的内部伸缩框28，横向装配管18通过套在内部伸缩框28外侧和内部伸缩框28活动连接。利用弹性缓冲方式可以降低电梯轿厢5连接、挤压和分离时的摆幅，提升安全性和舒适性。为了提升安全性，内部伸缩框28下端焊接固定有用于提升安全性的斜置底部撑杆29，主支撑板17下表面位于缓冲筒体26下端固定连接有与斜置底部撑杆29相配合的一体结构底部限位块30。通过安装斜置底部撑杆29可以在突发状态下提升安全性，进一步地，为了方便伸缩的同时提升在突发状态下的限位能力，底部限位块30靠近斜置底部撑杆29位置开设有内部调节槽31，内部调节槽31内底面上开设有斜置限位卡槽32。正常伸缩斜置底部撑杆29可以在内部调节槽31内伸缩，当内部伸缩框28发生弯折，这时候斜置底部撑杆29会插入斜置限位卡槽32内部，可以在斜置限位卡槽32内部安装按压式报警控制开关，发生问题时会触发报警开关，并且启动电梯轿厢5锁止装置来对电梯轿厢进行固定锁止。

2.3多井道电梯用调节导轨的基本工作原理

通过曳引机4带动电梯轿厢5在第一纵向井道1升降，当需要电梯轿厢5移动到第二纵向井道2时，将电梯轿厢5抬升到横置切换流道9，然后驱动电机6开始启动，带动横置调节丝杆10转动，然后控制横向调节支撑机构，横向调节支撑机构从左往右平移，横向调节支撑机构与电梯轿厢5上端电缆相接触，带动电梯轿厢5向右挤压，同时曳引机4下方缆绳，这样电梯轿厢5通过横置切换流道9平移到第二纵向井道2位置，然后底部定位块22阻挡位于第二纵向井道2内的红外定位装置7，第二纵向井道2内的红外定位装置7控制驱动电机6关闭，然后曳引机4带动电梯轿厢5在第二纵向井道2正常升降，然后驱动电机6带动横向调节支撑机构从右往左平移复位。

采用多井道方式，不仅可以将不同的电梯轿厢5转移到指定的纵向井道内部，还可以将不同纵向井道内部的电梯升到同一个位置进行检修，同样也可以根据需要将曳引机4设置在同一个机房内部，大大方便后期检修难度。人们可以根据需要设置多个电梯轿厢5，然后利用设置多个驱动电机6与横向调节支撑机构来控制不同的电梯轿厢5在不同的纵向井道升降，原理与上述相同。本文所述的一种多井道电梯用调节导轨是在建筑内部开设有用于连通第一纵向井道1、第二纵向井道2和第三纵向井道3的横置切换流道9，在横置切换流道9两侧内壁上对称设置有用于控制横向调节支撑机构的横置调节丝杆10，可以控制电梯轿厢在第一纵向井道1、第二纵向井道2和第三纵向井道3之间切换，使得单个电梯可以在不同的电梯井内部升降，控制方式更加多样，适用场景更加多样；通过驱动电机6带动横置调节丝杆10转动，从而控制横向调节支撑机构在横置切换流道内部平移，对电梯轿厢上的缆绳进行挤压调节，整个设备可以直接使用现有电梯，从而降低了安装和改造的成本；通过红外定位装置7配合横向调节支撑机构对电梯轿厢5进行位置调节定位，定位更加精准，通过横向调节支撑机构采用顶置挤压导向和支撑，可以提升电梯轿厢5在不同井道内的升降稳定性；而通过在主支撑板17上具有内置内部伸缩框28的缓冲筒体26，可以提升横向调节支撑机构与电梯轿厢5钢缆接触时的缓冲性，降低电梯轿厢5内部产生的冲击，在提升电梯轿厢5内部舒适性的同时延长设备的使用寿命。

3.多井道电梯用调节导轨的主要优势

与现有技术相比，本文研究的这款多井道电梯用调节导轨的有益效果：

（1）本文研究的这种多井道电梯用调节导轨在建筑内部开设有用于连通第一纵向井道、第二纵向井道和第三纵向井道的横置切换流道，在横置切换流道两侧内壁上对称设置有用于控制横向调节支撑机构的横置调节丝杆，可以控制电梯轿厢在第一纵向井道、第二纵向井道和第三纵向井道之间切换，使得单个电梯可以在不同的电梯井内部升降，控制方式更加便捷，适用场景也更加多样；

（2）通过驱动电机带动横置调节丝杆转动，从而控制横向调节支撑机构在横置切换流道内部平移，对电梯轿厢上的缆绳进行挤压调节，使得整个设备可以直接使用现有电梯，大大降低了安装和改造的成本；

（3）通过红外定位装置配合横向调节支撑机构对电梯轿厢进行位置调节定位，定位更加精准，通过横向调节支撑机构采用顶置挤压导向和支撑，可以提升电梯轿厢在不同井道内的升降稳定性；

（4）通过在主支撑板上具有内置内部伸缩框的缓冲筒体，可以提升横向调节支撑机构与电梯轿厢钢缆接触时的缓冲性，降低电梯轿厢内部产生的冲击，在提升电梯轿厢内部舒适性的同时延长设备的使用寿命。

4.结论

多井道电梯用调节导轨便于作业，解决了传统的电梯只能在单个井道内部运行，无法在不同井道内部切换运行的问题，其控制方式更加便捷，适用场景也更加灵活多样。对多井道电梯用调节导轨的使用可有效提升电梯轿厢内部舒适性的同时延长设备的使用寿命，对整个电梯行业的发展起到重要推动作用。

参考文献：

［1］曾天．通井道高速电梯多运行工况气动特性优化设计及其应用研究［D］．杭州: 浙江大学，2018．

［2］李镇裕，梁栋，褚燕燕．高层建筑电梯井内增压效应及防排烟措施［Ｊ］．科技通报，2016，32（6）:5.