一种带有自清洁功能的电梯轿厢

技术领域

本发明涉及电梯轿厢领域，具体地说是一种带有自清洁功能的电梯轿厢。

背景技术

电梯轿厢作为公共设施，其空间封闭，乘客之间密切接触，容易导致病毒传播，能够自动化地对电梯轿厢内部的壁面以及空气进行清洁消毒。

公开号为CN207957470U的专利中公开了一种具有除尘杀菌功能的轿厢，包括清洁主体内侧壁的刷子和用于使刷子清洁主体侧壁的第一传动装置，同步轮带动同步带做上下运动，N极磁铁设置于同步带上，S极磁铁位于刷子上，N极磁铁随同步带上下运动，N极磁铁吸引S极磁铁上下运动，从而带动刷子上下运动。上述方案中，刷子为条形，横向设置，刷子通过磁铁吸附牵引，由于刷子在移动过程受到的阻力较大，在运动过程中，需要较大牵引力提供动力，另外需要足够的磁力保证吸附不脱落，功耗较大，另外，刷子本身只能单一方向移动，清洁效果有限。实际应用中，需要对电梯轿厢的三个壁面同时进行清洁，需要对应三组机构，三套动力系统，存在安装复杂，功耗大，且清洁效果受限的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有自清洁功能的电梯轿厢，解决现有技术中存在的安装不便、能耗高以及清洁效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种带有自清洁功能的电梯轿厢，包括轿厢本体，在轿厢本体内部设置有爬行架，所述爬行架贴附于轿厢壁面，爬行架安装有Y轴驱动机构，Y轴驱动机构能够带动爬行架上下移动，在所述爬行架内擦洗盘，所述擦洗盘能够沿爬行架横向移动，进而擦洗盘能够在轿厢壁面所在平面内移动，完成轿厢壁面的擦洗清洁工作。

为了降低爬行架的安装难度，所述爬行架通过反扣的固定同步带与轿厢本体连接，所述爬行架的Y轴驱动机构包括左右两个驱动轮、换向压轮、驱动轴、蜗轮、蜗杆和减速电机，所述驱动轮的轮齿与固定同步带的带齿啮合，换向压轮将固定同步带压紧贴附于壁面，左右两个驱动轮通过驱动轴连接同步转动，在驱动轴上安装有蜗轮，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗杆连接减速电机。通过电气控制减速电机正反转，可带动左右两个驱动轮同步旋转，进而驱动爬行架上下移动，即在Y轴方向上移动。减速电机与驱动轮之间通过蜗轮蜗杆机构减速，能够提高扭矩，同时蜗轮蜗杆具有自锁功能，能够避免爬行架在断电情况下自由下落。

为了能够实现擦洗盘能够沿爬行架横向移动，所述爬行架还设置有X轴驱动机构，所述X轴驱动机构包括滑块、同步带环、定位带轮和动力轮。

为了能够实现擦洗盘在X轴方向移动的同时，能够同时实现旋转动作，从而增加擦洗清洁的效果。在所述擦洗盘上连接旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括旋转齿轮、固定齿条和旋转轴座，所述旋转齿轮与擦洗盘固定连接，旋转齿轮通过旋转轴座与滑块连接，旋转齿轮与固定齿条啮合，固定齿条沿X轴方向设置，滑块带动旋转齿轮沿X轴方向运动的同时，旋转齿轮带动擦洗盘发生旋转运动。实现擦洗盘在X轴移动的同时自转，可提高擦洗清洁的效果。

本发明方案中，为了减轻爬行架的重量，负责Y轴驱动的减速电机同时为X轴的动力轮提供动力。为了能够实现减速电机同时为X轴和Y轴运动提供动力，同时X轴和Y轴的运动解耦，本发明中，减速电机的输出轴上安装有两个电磁离合器，X轴电磁离合器负责控制输出轴与X轴动力轮的动力连接与中断，Y轴电磁离合器负责Y轴驱动轮的动力连接与中断。

上述方案，能够仅利用一个减速电机，实现爬行架在Y轴方向的升降动作、擦洗盘在X轴方向平移动作以及擦洗盘的旋转动作。结构简单可靠，能够有效地减轻爬行架的重量，降低牵引负载，节省空间并且降低了能源消耗。

进一步，爬行架在升降过程中，有可能会与乘客发生接触，因此在设计上必须要把保护乘客安全放在首要位置，本方案中，在爬行架上设置有防夹手保护装置，所述防夹手保护装置包括柔性保护壳，并在柔性保护壳内部设置有限位开关，限位开关将电信号发送给控制板，控制板控制Y轴电磁离合器。当爬行架在升降过程中如果遇到外部阻力，柔性保护壳会发生形变，触发限位开关，Y轴电磁离合器断开，动力中断，起到保护的目的。为了进一步提高安全性，采用冗余安全设计，在Y轴电磁离合器上设置有最大扭矩机械调节装置，用于设定电磁离合器的最大输出扭矩，该设定值略大于爬行架提升所需的动力，当爬行架在升降过程中如果遇到外部阻力且限位开关失效时，电磁离合器会出现打滑，避免大扭矩的输出造成事故。

为了能够在清洁轿厢壁面的同时，对轿厢内的空气进行净化消毒处理，作为优选，在爬行架上设置有空气净化器，空气净化器跟随爬行架移动，相对独立固定安装空气净化器，集成式节省空间且便于安装，移动工作，更有助于提高空气循环净化的效率。

作为优选，所述爬行架分为左、中、右三部分，左、中、右三部分拼接成U型，仅中间部分包含电机，左、右部分不含电机，中间部分的驱动轴与左右部分的驱动轴通过锥齿轮连接，从而将中间部分Y轴方向的动力传递给左、右两部分，并保证了左、中、右三部分运动同步。中间部分定位带轮与左、右两部分的定位带轮通过锥齿轮联动，从而将中间部分X轴方向的动力传递给左、右两部分。

爬行架呈U型，能够对轿厢的三面同时进行清洗，三个面的擦洗盘移动和旋转动作以及升降均由一个电机驱动，能够有效降低爬行架的重量，从而降低负载，有助于提高Y轴的移动速度，提高效率的同时，降低了能源消耗。

本发明的有益效果在于：

一、擦洗盘能够在轿厢壁面所在平面内移动，完成轿厢壁面的擦洗清洁工作。

二、擦洗盘在X轴移动的同时自转，可提高擦洗清洁的效果。

三、仅利用一个减速电机，实现爬行架在Y轴方向的升降动作、擦洗盘在X轴方向平移动作以及擦洗盘的旋转动作，结构简单可靠，能够有效地减轻爬行架的重量，降低牵引负载，节省空间并且降低了能源消耗。

四、设置双重防夹手保护装置，最大限度保护乘客安全。

五、能够对轿厢的三面同时进行清洗，三个面的擦洗盘移动和旋转动作以及升降均由一个电机驱动，能够有效降低爬行架的重量，从而降低负载，有助于提高Y轴的移动速度，提高效率的同时，降低了能源消耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为爬行架内Y轴驱动机构的结构示意图。

图3为图2的A-A向视图。

图4为X轴驱动机构的结构示意图。

图5为X轴驱动机构与旋转驱动机构联动的结构图。

图6为驱动电机电磁离合器的结构示意图。

图7为防夹手装置及空气净化器的安装示意图。

图8为U型爬行架的动力传动框架图。

图中：1—轿厢本体；2—爬行架；21—Y轴驱动机构；211—驱动轮；212—换向压轮；213—驱动轴；214—蜗轮；215—蜗杆；216—减速电机；2161—输出轴；2162—X轴电磁离合器；2163—Y轴电磁离合器；22—固定同步带；23—擦洗盘；24—X轴驱动机构；241—滑块；242—同步带环；243—定位带轮；244—动力轮；25—旋转驱动机构；251—旋转齿轮；252—固定齿条；253—旋转轴座；3—防夹手装置；31—柔性保护壳；32—限位开关；4—空气净化器。

具体实施方式

如图1所示，一种带有自清洁功能的电梯轿厢，包括轿厢本体1，在轿厢本体1内部设置有爬行架2，所述爬行架2贴附于轿厢壁面，爬行架2安装有Y轴驱动机构21，Y轴驱动机构21能够带动爬行架2上下移动，在所述爬行架2内设置有擦洗盘23，所述擦洗盘23能够沿爬行架2横向移动，进而擦洗盘23能够在轿厢壁面所在平面内移动，完成轿厢壁面的擦洗清洁工作。

为了降低爬行架2的安装难度，如图2和3所示，所述爬行架2通过反扣的固定同步带22与轿厢本体1连接，所述爬行架2的Y轴驱动机构21包括左右两个驱动轮211、换向压轮212、驱动轴213、蜗轮214、蜗杆215和减速电机216，所述驱动轮211的轮齿与固定同步带22的带齿啮合，换向压轮212将固定同步带22压紧贴附于壁面，左右两个驱动轮211通过驱动轴213连接同步转动，在驱动轴213上安装有蜗轮214，蜗杆215带动蜗轮214旋转，蜗杆215连接减速电机216。

通过电气控制减速电机216正反转，可带动左右两个驱动轮211同步旋转，进而驱动爬行架2上下移动，即在Y轴方向上移动。减速电机216与驱动轮211之间通过蜗轮蜗杆机构减速，能够提高扭矩，同时蜗轮蜗杆具有自锁功能，能够避免爬行架2在断电情况下自由下落。

为了能够实现擦洗盘23能够沿爬行架2横向移动，所述爬行架2还设置有X轴驱动机构24，如图4所示，所述X轴驱动机构24包括滑块241、同步带环242、定位带轮243和动力轮244，同步带环242套装于定位带轮243，动力轮244为同步带环242提供动力，滑块241固定连接在同步带环242上，动力轮244的正反转运动，能够驱动滑块241左右往复移动，擦洗盘23与滑块固定连接，擦洗盘23跟随滑块241运动，即实现X轴方向移动。

进一步，为了能够实现擦洗盘23在X轴方向移动的同时，能够同时实现旋转动作，从而增加擦洗清洁的效果。如图5所示，在所述擦洗盘23上连接旋转驱动机构25，所述旋转驱动机构25包括旋转齿轮251、固定齿条252和旋转轴座253，所述旋转齿轮251与擦洗盘23固定连接，旋转齿轮251通过旋转轴座253与滑块241连接，旋转齿轮251与固定齿条252啮合，固定齿条252沿X轴方向设置，滑块241带动旋转齿轮251沿X轴方向运动的同时，在固定齿条252的作用下，旋转齿轮251同时发生旋转运动，从而带动擦洗盘23旋转，即实现擦洗盘23在X轴移动的同时自转，可提高擦洗清洁的效果。

负责为擦洗盘23在X轴方向移动提供动力的动力轮244，可以连接独立的减速电机来提供动力，本发明方案中，为了减轻爬行架2的重量，负责Y轴驱动的减速电机216同时为X轴的动力轮244提供动力。为了能够实现减速电机216同时为X轴和Y轴运动提供动力，同时X轴和Y轴的运动解耦，如图6所示，减速电机216的输出轴2161上安装有两个电磁离合器，X轴电磁离合器2162负责控制输出轴2161与X轴动力轮244的动力连接与中断，Y轴电磁离合器2163负责Y轴驱动轮211的动力连接与中断。

当Y轴需要动力时，X轴电磁离合器2162断开，同时Y轴电磁离合器2163闭合，减速电机216为爬行架2的升降提供动力；当X轴需要动力时，X轴电磁离合器2162闭合，同时Y轴电磁离合器2163断开，减速电机216为擦洗盘23的平移和旋转提供动力。

上述方案，能够仅利用一个减速电机，实现爬行架2在Y轴方向的升降动作、擦洗盘23在X轴方向平移动作以及擦洗盘23的旋转动作。结构简单可靠，能够有效地减轻爬行架2的重量，降低牵引负载，节省空间并且降低了能源消耗。

进一步，爬行架2在升降过程中，有可能会与乘客发生接触，因此在设计上必须要把保护乘客安全放在首要位置，本方案中，在爬行架2上设置有防夹手保护装置3，如图7所示，所述防夹手保护装置3包括柔性保护壳31，并在柔性保护壳31内部设置有限位开关32，限位开关32将电信号发送给控制板，控制板控制Y轴电磁离合器2163。

当爬行架2在升降过程中如果遇到外部阻力，柔性保护壳31会发生形变，触发限位开关32，Y轴电磁离合器2163断开，动力中断，起到保护的目的。

上述防夹手方案，是通过电气控制完成的，为了进一步提高安全性，采用冗余安全设计，在Y轴电磁离合器2163上设置有最大扭矩机械调节装置，用于设定电磁离合器2163的最大输出扭矩，该设定值略大于爬行架2提升所需的动力，当爬行架2在升降过程中如果遇到外部阻力且限位开关失效时，电磁离合器2163会出现打滑，避免大扭矩的输出造成事故。通过机械和电气双重冗余保护，能够最大限度地保护乘客的安全。

为了能够在清洁轿厢壁面的同时，对轿厢内的空气进行净化消毒处理，在爬行架2上设置有空气净化器4，空气净化器4跟随爬行架2移动，相对独立固定安装空气净化器，集成式节省空间且便于安装，移动工作，更有助于提高空气循环净化的效率。

作为优选，如图8所示，所述爬行架2分为左、中、右三部分，左、中、右三部分拼接成U型，仅中间部分包含电机，左、右部分不含电机，中间部分的驱动轴213与左右部分的驱动轴通过锥齿轮连接，从而将中间部分Y轴方向的动力传递给左、右两部分，并保证了左、中、右三部分运动同步。中间部分定位带轮243与左、右两部分的定位带轮通过锥齿轮联动，从而将中间部分X轴方向的动力传递给左、右两部分。

爬行架2呈U型，能够对轿厢的三面同时进行清洗，三个面的擦洗盘移动和旋转动作以及升降均由一个电机驱动，能够有效降低爬行架2的重量，从而降低负载，有助于提高Y轴的移动速度，提高效率的同时，降低了能源消耗。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。