CN110407060A - 配重重量可调的无动力电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力电梯，包括：轿厢、配重水箱、定滑轮、钢丝绳、制动滚筒、无级变速器、水泵、循环水管路系统；其通过调整配重水箱内水的重量，来改变轿厢侧和配重侧的重量大小，像跷跷板式的随意控制轿厢的上升和下降；此电梯无需电力，不仅节省能源，而且停电时照常运行。

Description

配重重量可调的无动力电梯

本发明涉及的配重重量可调的无动力电梯，属于机械制造和起重设备制造技术领域。

背景技术

现代都市，高楼林立，电梯随处可见，人们的生活已经离不开电梯；现有技术的电梯，都是采用电动机驱动的，电动机运行必然要消耗电能，以一台载重1000KG的高层电梯为例，20KW的电机，一天12个小时连续运行，需要消耗12*20=240KWH的电能；现有技术的电梯不仅耗能，而且，没有电，电梯无法运行；遇上停电，电梯停在中途不能上也不能下，更会产生很多安全问题；因为这些问题，人们渴望能有一种不用耗电，随时能够可靠运行的电梯，本发明的配重重量可调的无动力电梯即能满足这个要求，它不耗电，所以停电时照常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种无动力电梯。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提出的配重重量可调的无动力电梯，包括：轿厢、配重水箱、定滑轮、制动滚筒、钢丝绳、抱闸、无级变速器、水泵、循环水管路系统；

轿厢的上端连接钢丝绳，钢丝绳通过固定在电梯竖井顶部的定滑轮，缠绕在固定在电梯竖井顶部中央的制动滚筒上，在制动滚筒上缠绕了几圈的钢丝绳，再通过一个定滑轮与配重连接；制动滚筒的旋转轴连接一个无级变速器的输入轴（无级变速器可以采用本发明人的另外一项发明“宝塔式变径齿轮无级变速器”），无级变速器的输出轴连接一台水泵，水泵用于将楼底水池内的水抽到楼顶的水箱；钢丝绳的长度，使轿厢在最低层时，配重在最高层；如果配重与轿厢重量相等，驱动力为零，轿厢和配重静止不动；如果轿厢重量大于配重重量，则轿厢下降，配重上升；如果配重重量大于轿厢重量，则配重下降，轿厢上升。

调整配重重量的办法是：配重为一箱顶设有开口，箱底设有放水阀的水箱；在电梯竖井的侧壁上设有水管，水管在各个楼层处均设有出水口和电控阀门，配重水箱底部设有遥控控制的阀门；需要增加配重重量时，轿厢停在哪个楼层，则控制该楼层的电控阀门向水箱内注水；需要减轻配重重量时，则随时遥控水箱内的遥控阀门，放水至竖井下面的水池；这样，在电梯检测和控制系统在检测轿厢和配重重量以及轿厢和配重的位置后，得出必须调整配重重量时，可以通过注水或者放水随时调整配重的重量。

譬如，轿厢停在最底层时，准备满载上升，系统检测到轿厢重量为2500KG，配重重量为1500KG，则此时必须调整配重重量大于轿厢重量，于是，控制电梯竖井侧壁位于最顶层的电控阀门向配重水箱注水，配重水箱的上部是敞口的，水管注水口的角度正好使水流射向水箱；待注水后配重重量大于轿厢重量时，松开抱闸，配重开始下降，轿厢开始上升；如果中途上下客，使轿厢与配重重量产生偏差时，因为配重重量肯定大于轿厢重量，此时无需放水，可以调整无级变速器的传动比来改变水泵的转速，利用水泵的功率变化产生的阻力变化来调整轿厢运行速度；轿厢到达顶层后，如果轿厢满载下行，处在最低层的配重此时需要少量放水至低于轿厢重量；轿厢下降后，如果中途上下客，在轿厢重量低于配重重量的情况下，配重水箱需要随时放水至小于轿厢重量，如果轿厢重量大于配重重量且重量差距很大时，此时配重水箱也无需注水，可以调整水泵功率来控制轿厢运行速度；如果轿厢在最顶层空载下行，此时在最底层的配重水箱，需要放水至低于轿厢重量，轿厢下降后，如果中途上客，此时，配重水箱无需注水，可以调整水泵功率来控制轿厢运行速度；制动抱闸用于对制动滚筒进行制动，主要用途是在轿厢停止时锁死制动滚筒，从安全角度使轿厢不能上下；水泵与制动滚筒同轴，制动滚筒随轿厢上下旋转时，带动水泵抽水至楼顶水箱；在轿厢和配重重量差距较大，致使轿厢运行速度较快时，启动水泵既可以抽水，又可以对轿厢运行进行减速；这样只要楼顶水箱中有水，电梯就可以始终运行下去，电梯运行中所消耗的水，绝大部分在电梯运行中通过自身水泵循环提升至楼顶水箱，有所不足的部分还可以通过雨水或者自来水来补充，所以，该电梯可以完全不用电，节能、环保又安全。

本发明所达到的有益效果是：

采用本发明技术方案的电梯，最显著的有益效果是节能，现有技术的电梯，以保有量最大的载重1000KG的电梯为例，其驱动电机功率为18.5或者22KW，按20KW计算，其平均每天连续运行12小时，消耗电能240度；据资料记载：截止到2015年年底，全世界电梯保有量1500万台，中国电梯保有量425.96万台；1500万台电梯每天消耗36亿度电能；

425.96万台电梯每天消耗10.2亿度电能。三峡水电站年发电量870亿千瓦时，合每天发电量2.38亿度，相当于4.3个三峡水电站才能满足国内425.96万台电梯的用电；如果这些电梯全部采用本发明的技术，相当于凭空增加了4个三峡水电站；而且配重重量可调无动力电梯，因不用电，所以在停电时照常运行，解决了现有技术电梯停电时的困扰。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

附图1为电梯系统结构示意图；

图中：10、轿厢；11、轿厢侧定滑轮； 20、配重水箱；21、配重侧定滑轮；22、钢丝绳；23、配重水箱放水阀门；24、循环水管；25、注水阀门；26、楼顶水箱；30、制动滚筒；31、无级变速器；32、水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中，电梯为30层载人电梯，楼顶水箱26高度100米，容积50立方米，轿厢10空重1500KG,最大载重10000KG,配重水箱20容积3立方米；水泵32功率10KW，无级变速器31采用本发明人的另外一项专利技术“宝塔式变径齿轮无级变速器”。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无动力电梯，包括：循环水管路系统、轿厢、配重水箱、制动滚筒、无级变速器、水泵、定滑轮和钢丝绳；其特征在于：所述无动力电梯，其没有任何动力系统，轿厢的上升和下降是通过调整配重水箱内水的重量与轿厢重量的匹配来实现的；所述配重水箱，为一个箱顶开口，箱底设有可控出水口的水箱；箱底的出水口设有可以遥控的阀门，遥控接收和执行装置的供电由水箱内的电池提供；该配重水箱顶部与钢丝绳固定连接，钢丝绳通过定滑轮缠绕在固定于电梯竖井顶部的制动滚筒上，在制动滚筒上缠绕了几圈的钢丝绳通过定滑轮与轿厢顶部固定连接；所述制动滚筒，随轿厢和配重的上升和下降，会产生顺时针或者逆时针的旋转，其中心轴上设有抱闸，抱闸通电时将制动滚筒锁死，制动滚筒不能旋转，使轿厢和配重停止运行，其在电梯停止时锁死，电梯正常运行时松开；所述循环水管路系统，为给配重水箱供水的系统，在电梯竖井的顶部设有水箱，电梯竖井的侧壁自下到上设有一根水管，水管和水箱相连；水管在电梯经过的每个楼层处均设有一个电磁阀门，电磁阀门打开时楼顶水箱内的水会从该阀门流出，水流射向配重水箱，为配重水箱注水；电梯竖井的底部，设有水池，从配重水箱放出的水进入水池，可以通过水泵抽到楼顶水箱循环应用；电梯运行时，控制系统自动检测轿厢载客后的重量，根据轿厢重量决定如何调整配重水箱的重量，原则是：轿厢在底层满载开始上升时，配重在最高层，如果此时配重重量小于轿厢重量，则需要给配重水箱注水，待配重重量略大于轿厢重量时，配重开始下降，轿厢开始上升；轿厢上到顶层后，配重到达底层，换了一批乘客后，轿厢开始下降，如果此时轿厢重量大于配重重量，则配重水箱无需放水，轿厢即可下行；如果轿厢重量比配重重量大很多，可以通过调整无级变速器的传动比来改变水泵的转速，利用水泵的功率变化造成的阻力变化来调整下行的速度，此时无需注水；如果轿厢重量低于配重重量，则需要遥控配重水箱的放水阀门放掉一部分水，使轿厢重量略大于配重重量；整个电梯运行期间，只有轿厢下降时有可能需要放水，只有轿厢上升时有可能需要注水。

2.根据权利要求1所述的无动力电梯，钢丝绳还可以用链条来代替；链条代替钢丝绳时，取消制动滚筒和定滑轮，全部改为链轮，制动抱闸对链轮转轴进行制动。

3.根据权利要求1所述的无动力电梯，制动滚筒转轴或者链轮转轴连接一无级变速器的输入轴，无级变速器输出轴连接一水泵，在轿厢和配重上下运行时，调整无级变速器的传动比，相当于调整水泵的功率，这样，既控制了轿厢的运行速度，又将底层水池内的水抽到了顶层水箱。