带自推进式自动轿厢的电梯系统技术方案

一种电梯系统，其中轿厢通过牵引驱动系统在竖井内移动，该牵引驱动系统在竖井的内表面上传递扭矩摩擦力，使轿厢能够在没有电缆的情况下行驶并长距离行驶。牵引驱动系统自动调节这些法向力。一种通过电子系统控制设置在多个竖井内的多个这样的轿厢的方法。竖井内的多个这样的轿厢的方法。竖井内的多个这样的轿厢的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带自推进式自动轿厢的电梯系统
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年10月24日提交的美国临时专利申请NO.62/925,748的权益，其公开内容通过引用整体内容并入本文。
[0003]关于联邦政府资助的研究或开发的声明
[0004]不适用。


[0005]本专利技术总体构思涉及垂直运输系统(即，电梯)，其在不同高度的目的地之间的竖井内运送乘客和/或货物。更具体地，本专利技术涉及电梯系统，其中，多个电梯轿厢在同一竖井中运行，而不需要缆绳来提升每个轿厢。

技术介绍

[0006]电梯是垂直运输系统，通常结合到建筑物中，其依赖于使用轿厢：移动舱，其用作沿着垂直竖井(即，井道)中的设定轨道运行的载具。传统的电梯轿厢由一根或多根电缆(即绳索)从外部驱动，这些电缆将力从固定在容纳建筑物/结构的承重结构上的固定驱动系统传递。相比之下，我们的专利技术将改进传统轿厢的设计，其中，每个轿厢都作为独立的载具运行。与传统电梯的外部驱动、基于电缆的驱动系统不同，我们改进后的轿厢设计可能加入了一个通过摩擦附着在竖井上的牵引力驱动系统，如欧洲专利EP 0595122 A1中所公开的，将其并入本文以供参考。
[0007]用于垂直运输系统的牵引驱动系统必须依靠在移动轿厢和固定竖井之间产生的摩擦力，以便根据需要调节轿厢的速度。从广义上讲，摩擦是对接触(即相互滑动)的两个物体之间的切向相对运动的阻力，其是由两个物体表面上的微观突起(称为凹凸)的物理干涉产生的(当两个表面接触时，这些突起会变形和/或相互粘附。)一个物体相对于另一个物体滑动的精确阻力水平(即相反的力)与将两个表面压缩在一起的法向力成正比，线性比例常数将法向力和摩擦力与另一种称为摩擦系数的常数相互关联。接触的两个物体(分别)相互滑动/不滑动时，存在动摩擦系数和静摩擦系数。为了防止一个物体的表面相对于另一个“滑动”，施加在与物体接触表面相切的方向上的净力不得超过表面材料、几何形状和法向力的独特组合可能产生的最大静摩擦力。在竖井中支撑驾驶室所需的静摩擦力可以通过将多个牵引驱动单元(例如轮子、轨道、踏板或其他类似设备)压靠在竖井壁上来产生，从而产生足够的法向力和随后的静摩擦力的大小足以完全抵消作用在驾驶室上的其他力，诸如，例如驾驶室负载的重量、加速度等。通过对牵引驱动单元的聚合物外表面(例如轮胎胎面)应用专门的纳米级纹理，可以进一步增强静摩擦效应，这可以产生组合的范德华力和摩擦效应，如在美国专利7,762,362 B2和9,908,266 B2中公开的专利技术，这两个专利都被并入本文以供参考。
[0008]上述作为现有技术的牵引驱动系统从未成功地应用，因为用当时提出的建议技术和设计来构建这种系统是不切实际的。本专利技术利用了电池和电动机技术在功率密度(即每
单位质量存储或输送的能量)方面的进步，而这些技术以前只应用于其他设备。本专利技术还克服了传统电梯技术中的另一个限制：沿竖井的全长必须由导轨/轨道控制的单个运动轴的平移。我们的专利技术还能够满足现有技术不可能实现的几个目标。首先，轿厢可以控制它们围绕平行于平移轴的旋转轴的角度定向，而不需要在竖井内安装导轨/轨道。其次，轿厢可以在上升/下降期间改变其围绕相同垂直旋转轴的角度定向，以便将轿厢门与竖井门对齐，竖井门现在可以围绕圆柱形竖井以任何角度定向放置。第三，多个轿厢可以在同一个竖井内独立运行，从而增加每个竖井的最大占用率。最后，与现有的电缆电梯技术相比，该提议的系统需要更少的竖井，以便在可比建筑物内提供相同水平的乘客吞吐量。无论距其容纳竖井的最低点的距离如何，本专利技术都可以继续运行，可达至少1,600米。
[0009]市场需要为住宅和商业建筑提供更有效的垂直运输。垂直运输系统的当前商业实施例受到可在单个竖井内同时运行的轿厢数量的限制，并且实际上不能延伸超过用于提升这些轿厢的电缆的最大长度。单个竖井实际上不能容纳许多电缆吊装的轿厢，因此当前实施例中每个竖井的轿厢数量是有限的。电缆长度本身受电缆的抗拉强度和质量的限制。本专利技术通过引入垂直运输系统满足了市场上未满足的需求，该垂直运输系统容纳比现有技术水平更多的同时操作的多向轿厢，以便在容纳建筑物中使用最少量的内部体积的同时优化运输。

技术实现思路

[0010]本专利技术的一方面在于一种电梯系统，该电梯系统包括一个或多个在一个或多个圆柱形垂直竖井中运行的自推进式电梯轿厢。圆柱形垂直竖井可以联网或以其他方式互连以允许一个或多个轿厢从一个圆柱形垂直竖井转移到另一个。每个轿厢由一个或多个牵引驱动单元推进，这些牵引驱动单元可组合成牵引驱动组件，使用通过单元受控压缩到竖井壁中产生的摩擦力，以及一个或多个内部驱动致动器和一个或多个内部能源，以在竖井内产生垂直运动，同时围绕行进运动和/或保持位置的垂直轴进行旋转运动。轿厢围绕垂直行进轴的角度定向可以通过牵引驱动单元的转向和/或乘客舱的旋转来控制。本专利技术可以包括一个或多个机构，用于产生和控制轿厢绕行进轴的旋转运动以及在竖井内沿任何空间方向的平移运动，而无需在竖井内安装导轨、轨道或凹槽。
附图说明
[0011]图1是圆柱形垂直竖井和电梯轿厢的一部分的剖视图。
[0012]图2是圆柱形垂直竖井和电梯轿厢的正交俯视图，示出了牵引驱动组件内的牵引驱动单元与容纳圆柱形垂直竖井的内表面之间的接触；
[0013]图3是圆柱形垂直竖井和电梯轿厢的一个实施例的正交俯视图，示出了制动系统部件的阵列；
[0014]图4是多个圆柱形垂直竖井、电梯轿厢和通过多个支架的线性平移将轿厢从一个圆柱形垂直竖井重新定位到另一个圆柱形垂直竖井的转运站的横截面侧视图；
[0015]图5是转运站的替代实施例的图示，其中轿厢通过围绕平行于圆柱形垂直竖井的中心轴旋转的多个旋转支架重新定位；
[0016]图6a是牵引驱动组件的立体图；
[0017]图6b是牵引驱动组件的等距视图，示出牵引驱动单元围绕转向轴旋转以引起轿厢随着垂直运动而旋转；
[0018]图7是牵引驱动组件内的单个牵引驱动单元和转向机构的相关部分的横截面视图，以及牵引驱动单元的内部插图；和
[0019]图8是在每个轿厢内运行的传感器阵列的示意图。
具体实施方式
[0020]如图1所示，电梯轿厢100设置在圆柱形垂直竖井200内。在一个实施例中，电梯轿厢100具有多个牵引驱动组件300。牵引驱动组件300包括一个或多个保持在轮支架330内的驱动轮310。每个轮子310是与圆柱形垂直竖井200的内表面220具有扭矩传递关系的可旋转构件。
[0021]如图1所示，电梯轿厢100围绕由舱壁112限定的乘客或货物舱110。在一个实施例中，舱110进一步限定了轿厢门120。在一个实施例中，轿厢门120可以打开和关闭。竖井门230可以设置在垂直竖井200中。在一个实施例中，竖井门230可以打开和关闭。在一个实施例中，如图1所示，轿厢门120可以与竖井门230对齐，使得当轿厢门120和竖井门230都处于打开位置时，垂直竖井200之外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电梯系统，包括：至少一个垂直竖井；和至少一个轿厢，其中：至少一个连接到所述轿厢的牵引驱动系统在所述圆柱形垂直竖井内传递摩擦力；所述牵引驱动系统自动调节施加到所述圆柱形垂直竖井内部的法向力；和所述牵引驱动系统由一个或多个电子系统控制。2.根据权利要求1所述的电梯系统，其中：有两个或多个垂直竖井。3.根据权利要求1所述的电梯系统，其中：所述轿厢通过换位系统从一个垂直竖井移动到另一个垂直竖井。4.根据权利要求1所述的电梯系统，其中：所述牵引驱动系统允许所述轿厢在所述垂直竖井内旋转360度。5.根据权利要求1所述的电梯系统，其中：所述电子控制系统检测并控制所述轿厢在所述圆柱形垂直竖井内的垂直和周向位置。6.根据权利要求1所述的电梯系统，还包括WiFi无线通信系统，用于与所述竖井控制器和相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：海普电梯公司，
类型：发明
国别省市：