一种节能垂直升降电梯及其节能方法

技术领域

本发明涉及垂直电梯技术领域，具体涉及一种节能垂直升降电梯及其节能方法。

背景技术

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。垂直升降电梯具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。按速度可分低速电梯(4米/秒以下)、快速电梯4～12米/秒)和高速电梯(12米/秒以上)。19世纪中期开始出现液压电梯，仍在低层建筑物上应用。1852年，美国的E.G.奥蒂斯研制出钢丝绳提升的安全升降机。80年代，驱动装置有进一步改进，如电动机通过蜗杆传动带动缠绕卷筒、采用平衡重等。19世纪末，采用了摩擦轮传动，大大增加电梯的提升高度，节能，就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。

经检索，申请号为202111297544.5的中国专利公开了一种节能垂直升降电梯及其节能方法，其背景技术中提出的问题为；垂直升降电梯在使用的过程中还存在着一些不足之处，例如现有的垂直升降电梯存在着节能效果差，当电梯不运行的时候，背部的监控以及照明系统还处于工作状态，耗费电能，且电梯在停留的过程中，一半停留在最下面或者最上面一层，无法应对写字楼早中晚高峰期的需求，但是其存在以下问题：

其通过设有的滑轮安装座、线槽轮、卡合套、上磁极、下磁极、转子绕组、电刷和导电滑环通过布置与钢绳个数对应的，在钢绳运动的过程中，带动线槽轮转动，进而依据切割磁感线发电的原理，转动转子绕组切割上磁极和下磁极之间的磁感线，产生电流并存储在蓄电池的内部，供风扇驱动电机和电制冷片使用，保证升降电梯本体内部环境温度适宜，但是电梯在实际使用过程中，靠切割磁感线运动进行发电节能的稳定性存在一定的不足。

因此，为解决上述问题，本发明提出一种节能垂直升降电梯及其节能方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种节能垂直升降电梯及其节能方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种节能垂直升降电梯，包括井体，所述井体的顶部固定设有安装座；所述井体内的两侧均固定设有矩形阵列排布的第一导轨，所述第一导轨的滑动端设置有轿厢；所述井体背面的内壁固定设有按矩形阵列排布的第二导轨；所述第二导轨的滑动端设置有对重，所述对重的顶部设置有与轿厢连接的曳引组件；所述对重的侧壁设置有节能组件；所述安装座的顶部固定设有控制柜。

本发明进一步设置为：所述节能组件包括第一发电机、第一齿轮、第二齿轮、第二发电机、安装板、第一随行电缆、第二随行电缆、齿条、第一固定轴、第二固定轴、第一轴承、第二轴承、第一套筒和第二套筒；

所述第一固定轴和第二固定轴均固定设置于对重侧壁的一侧；

所述第一套筒和第二套筒的内壁分别与第一固定轴和第二固定轴的侧壁转动连接；

所述第一齿轮和第二齿轮的内壁分别与第一套筒和第二套筒的外壁固定连接；

所述第一齿轮的外壁齿牙与齿条的正面齿牙啮合，所述齿条固定设置于井体背面的内壁；

所述第一发电机和第二发电机的输入轴分别与第一套筒和第二套筒远离对重的一端固定连接；

所述第一随行电缆的一端与第一发电机连接，所述第二随行电缆的一端第二发电机连接；

所述第一齿轮的外壁齿牙和第二齿轮的外壁齿牙啮合。

本发明进一步设置为：所述第一轴承和第二轴承的内圈的内壁分别与第一固定轴和第二固定轴的侧壁固定连接，所述第一轴承和第二轴承的外圈的外壁分别与第一套筒和第二套筒的内壁固定连接。

本发明进一步设置为：所述安装座的顶部固定设有箱体，所述箱体的内部固定设有电池组；所述控制柜的内部放置有控制器和逆变器，所述电池组、逆变器和控制器均与第一随行电缆和第一随行电缆的另一端连接，所述逆变器和控制器均通过导线与控制器连接。

本发明进一步设置为：所述安装板设有两个，两个所述安装板均固定设置于对重的侧壁的一侧，两个所述安装板的顶部分别与第一发电机和第二发电机的底部固定连接。

本发明进一步设置为：所述曳引组件包括曳引绳、曳引电机和曳引轮，所述曳引绳的两端分别与轿厢和对重的顶部固定连接，所述曳引电机固定设置于安装座的顶部，所述曳引电机的输出轴与曳引轮的一侧固定连接，所述曳引绳的侧壁放置于曳引轮的内凹处。

本发明进一步设置为：所述曳引轮的底部与安装座的顶部转动连接，所述曳引电机通过导线与控制器连接，所述安装座的顶部开设有套设曳引绳的通孔。

本发明的另一目的是提供了一种节能垂直升降电梯的节能方法，所述方法适用于上述所述的一种节能垂直升降电梯，该方法包括以下步骤；

S1：通过在曳引组件、曳引轿厢和对重移动的过程中，对重带动第一齿轮在齿条的啮合限位下转动；

S2：第一齿轮转动的同时带动第二齿轮转动，使第一齿轮和第二齿轮转动的同时带动第一发电机和第二发电机的输入轴转动，使第一发电机和第二发电机工作；

S3：第一发电机和第二发电机工作产生的电能经第一随行电缆和第二随行电缆并在控制器的控制下输入至电池组内进行存储。

与现有技术相比，本发明提供的一种节能垂直升降电梯及其节能方法具备以下有益效果：

本发明通过节能组件，在对重移动的过程中，对对重移动的动能进行转换，使对重移动的动能通过发电机等结构转换为电能并进行存储，有利于对对重移动的能量进行回收再利用，具有节能效果，且不影响对重和轿厢的正常工作，从而不影响电梯的正常使用，使用效果较佳，并采用齿轮啮合的方式带动发电机发电，稳定性高。

附图说明

图1是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法的曳引组件结构示意图；

图3是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法的井体内部结构示意图；

图4是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法的节能组件爆炸结构示意图；

图5是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法图1中A的放大结构示意图；

图6是本发明实施例中一种节能垂直升降电梯及其节能方法图4中B的放大结构示意图。

图中：1、井体；2、第一导轨；3、轿厢；4、节能组件；401、第一固定轴；402、齿条；403、第二固定轴；404、第二随行电缆；405、第二发电机；406、第一随行电缆；407、第一发电机；408、第一齿轮；409、第二齿轮；4010、安装板；4011、第二轴承；4012、第一轴承；4013、第一套筒；4014、第二套筒；5、对重；6、第二导轨；7、安装座；8、电池组；9、控制柜；10、箱体；11、曳引组件；1101、曳引绳；1102、曳引轮；1103、曳引电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明的实施例及附图，对本发明的技术方案进行进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

参见图1、图2和图3所示，一种节能垂直升降电梯，包括井体1，井体1的顶部固定设有安装座7，井体1的内侧两侧均固定设有矩形阵列排布的第一导轨2，第一导轨2的滑动端设置有轿厢3，井体1背面的内壁固定安装有按矩形阵列排布的第二导轨6，第二导轨6的滑动端设置有对重5，对重5的顶部设置有与轿厢3连接的曳引组件11，对重5的侧壁设置有节能组件4，安装座7的顶部固定安装有控制柜9。曳引组件11包括曳引绳1101、曳引电机1103和曳引轮1102，曳引绳1101的两端分别与轿厢3和对重5的顶部固定连接，曳引电机1103固定设置于安装座7的顶部，曳引电机1103的输出轴与曳引轮1102的一侧固定连接，曳引绳1101的侧壁放置于曳引轮1102的内凹处。

在具体实施时，轿厢3在实际使用时向上移动或向下移动，轿厢3移动的过程中，通过曳引绳1101和对重5相对移动，使得对重5在移动的过程中带动第一齿轮408移动，同时第一齿轮408的齿牙与齿条402的齿牙啮合，从而使第一齿轮408在移动的过程中在齿条402的啮合限位下转动，第一齿轮408带动第一套筒4013转动，第一套筒4013带动第一发电机407的输入轴转动，从而使第一发电机407发电，第一发电机407发的电在控制器的控制下经第一随行电缆406传输至电池组8内存储，便于后续对电梯等进行供能，有利于节约能源，且第一齿轮408转动的同时带动第二齿轮409转动，使第二齿轮409转动的同时第二套筒4014转动，第二套筒4014带动第二发电机405的输入轴转动，使第二发电机405工作，提高了发电效率。

曳引轮1102的底部与安装座7的顶部转动连接，保证曳引轮1102转动的稳定性，曳引电机1103通过导线与控制器连接，安装座7的顶部开设有套设曳引绳1101的通孔，从而便于曳引绳1101移动。

实施例2

参见图4、图5和图6所示，节能组件4包括第一发电机407、第一齿轮408、第二齿轮409、第二发电机405、安装板4010、第一随行电缆406、第二随行电缆404、齿条402、第一固定轴401、第二固定轴403、第一轴承4012、第二轴承4011、第一套筒4013和第二套筒4014，第一固定轴401和第二固定轴403均固定设在对重5的侧壁一侧，第一套筒4013和第二套筒4014的内壁分别与第一固定轴401和第二固定轴403的侧壁转动连接，第一齿轮408和第二齿轮409的内壁分别与第一套筒4013和第二套筒4014的外壁固定连接，第一齿轮408的外壁齿牙与齿条402的正面齿牙啮合，齿条402固定设在井体1的背面内壁，第一发电机407和第二发电机405的输入轴分别与第一套筒4013和第二套筒4014远离对重5的一端固定连接，第一随行电缆406的一端与第一发电机407连接，第二随行电缆404的一端第二发电机405连接，第一齿轮408的外壁齿牙和第二齿轮409的外壁齿牙啮合，第一齿轮408的外壁齿牙和第二齿轮409的外壁齿牙啮合，第一轴承4012和第二轴承4011的内圈内壁分别与第一固定轴401和第二固定轴403的侧壁固定连接，第一轴承4012和第二轴承4011的外圈外壁分别与第一套筒4013和第二套筒4014的内壁固定连接。

在具体实施时，对重5在移动的过程中带动第一齿轮408移动，同时第一齿轮408的齿牙与齿条402的齿牙啮合，从而使第一齿轮408在移动的过程中在齿条402的啮合限位下转动，第一齿轮408带动第一套筒4013转动，第一套筒4013带动第一发电机407的输入轴转动，从而使第一发电机407发电，第一发电机407发的电在控制器的控制下经第一随行电缆406传输至电池组8内存储，便于后续对电梯等进行供能，有利于节约能源，且第一齿轮408转动的同时带动第二齿轮409转动，使第二齿轮409转动的同时第二套筒4014转动，第二套筒4014带动第二发电机405的输入轴转动，使第二发电机405工作，提高了发电效率。

安装座7的顶部固定设有箱体10，箱体10的内部固定设有电池组8，控制柜9的内部放置有控制器和逆变器，电池组8、逆变器、控制器均与第一随行电缆406和第二随行电缆404的另一端连接，逆变器和控制器均通过导线与控制器连接，便于实际发电使用。

安装板4010设置有两个，两个安装板4010均固定设置在对重5侧壁的一侧，两个安装板4010的顶部分别与第一发电机407和第二发电机405的底部固定连接，通过该结构设计，便于安装第一发电机407和第二发电机405。

通过本发明的上述实施例，本发明的方案中利用节能组件，在对重移动的过程中，将对重移动的动能进行转换，使对重移动的动能通过发电机等结构转换为电能并进行存储，有利于对对重移动的能量进行回收再利用，实现电梯的节能效果，且不影响对重和轿厢的正常工作，从而不影响电梯的正常使用，使用效果较佳；并且，本方案中采用齿轮啮合的方式带动发电机发电，稳定性高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。