專利名稱：一種具有交錯的雙提升路段的電梯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于超高層建筑物的電梯，其中的許多部轎廂由一系列交錯的提升機構(gòu)沿上、下井道運行，它包括一個轎廂聯(lián)結(jié)器通過提升機中的鋼繩與另一個轎廂聯(lián)結(jié)器相聯(lián)結(jié)；在一種實施例中，聯(lián)結(jié)器在停止后交換電梯；在另一種實施例中，電梯在運行中由一個聯(lián)結(jié)器轉(zhuǎn)換到另一個聯(lián)結(jié)器上。
在超高層建筑物中，正如人們所熟悉的，將乘客運到建筑物的最高層，則意味著要用許多部電梯，較低層的電梯將乘客運送到第一個空中大廳，然后，乘客走進另一部電梯中，被運送到第二個空中大廳；接著，乘客們從這里的各個電梯中分散開，或進入第三部電梯中被運送到更高的空中大廳中。建筑物越高，為了將大量的乘客運送到建筑物的頂層，尋找足夠的空間來安裝電梯就顯得越困難。因此，超高層建筑物需有足夠的用于安裝電梯的中心部分空間是重要的。
當超高層建筑物超過120層時，產(chǎn)生的另一個問題是電梯鋼繩(支撐電梯和配重的鋼纜)的重量使鋼繩系統(tǒng)的應(yīng)用成為不可能。傳統(tǒng)電梯的另一個問題是在同一時間內(nèi)僅僅只能有一部電梯在一個電梯井道中運行，因為當它在井道中上下運動時，它必須連續(xù)地和其配重用鋼繩相聯(lián)結(jié)。
通過應(yīng)用線性電機驅(qū)動電梯可克服這些問題，這種電機直接從建筑結(jié)構(gòu)上提供驅(qū)動力驅(qū)動轎廂。然而，設(shè)有配重，用于驅(qū)動轎廂移動所需的線性電機的合適的尺寸和驅(qū)動功率限制了在百層之間給乘客提供電梯服務(wù)。
在美國專利(專利序號8／564，754，1995年11月29日申請)中，一種安裝于框架中的轎廂在井道中運行，在轎廂框架停止后，可以轉(zhuǎn)移地板；轎廂被移至一個相鄰的井道中的轎廂框架中之后繼續(xù)運行。轎廂向相鄰井道轉(zhuǎn)移既費時間又使乘客不舒服。
本發(fā)明的目的是消除因為電梯支承鋼繩的重量對電梯服務(wù)的高度限制，提供一種完備的電梯系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，在同一時間里可有一個以上的轎廂在同一井道中運行，并提供一種用于超高層建筑物中的先進的高效的電梯系統(tǒng)。在一個實施例中實現(xiàn)了這個目的在電梯的運行中避免了停下來轉(zhuǎn)移轎廂。
根據(jù)本發(fā)明，許多部電梯路段在建筑物的各服務(wù)層之間延伸，每一電梯路段有一對轎廂聯(lián)結(jié)器在相鄰的路徑上運行，該路徑與上下別的電梯路段的聯(lián)結(jié)器運行路徑在垂直方向上重疊，每一副聯(lián)結(jié)器分別通過鋼繩與轎廂相聯(lián)結(jié)。每一副聯(lián)結(jié)器之間相互聯(lián)結(jié)，以便使每一個轎廂相平衡。每一個聯(lián)結(jié)器沿上下方向交替運行，聯(lián)結(jié)的第一個轎廂上升，則另一個下降，沿上下方向同時按順序提升轎廂，在這個系統(tǒng)中，每副聯(lián)結(jié)器有兩個轎廂。
在一個實施例中，當每個轎廂到達這一路段的端部時，聯(lián)結(jié)器制動，并且每個轎廂聯(lián)結(jié)在一起，當制動時，轎廂到達電梯運行方向上下一個路段的聯(lián)結(jié)器處，然后已提升的聯(lián)結(jié)器被分離。然后聯(lián)結(jié)器全部反向加速，以便在各自的方向上提升轎廂。每一副聯(lián)結(jié)器順序地和向上運行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，制動后與一個向下運行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，然后和向上運行井道中的轎廂相分離，同時別的聯(lián)結(jié)器交替地和向下運行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，制動后，和向上運行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，則和向下運行井道中的轎廂相分離，反之亦然。
在另一個實施例中，當每個轎廂靠近其中一個路段的端部時，它與一個平衡的往返裝置路段的聯(lián)結(jié)器相聯(lián)結(jié)，有兩個用封閉的環(huán)形繩子聯(lián)結(jié)在一起的聯(lián)結(jié)器，在轎廂運行的方向上，已被提升的聯(lián)結(jié)器被分離。被分離的聯(lián)結(jié)器減速、停止、等待，反向后再加速，以便與另一副相對運行的轎廂相聯(lián)結(jié)。一副聯(lián)結(jié)器中的每一個，在上行井道中順序地和一個轎廂相聯(lián)結(jié)，相分離(反向)然后和一下行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，當這副聯(lián)結(jié)器中的另一個同時交替地和一個下行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)，相分離、反向，然后再和一個上行井道中的轎廂相聯(lián)結(jié)；反之亦然。
在第二個實施例中，在最低層聯(lián)結(jié)器與較低層之間，以及在最高層聯(lián)結(jié)器與較高層之間，不平衡的，單個聯(lián)結(jié)減速／加速的往返裝置是必要的。這個實施例中的不平衡往返裝置可應(yīng)用線性電機。
與本發(fā)明一致，來到服務(wù)層停放處的轎廂與聯(lián)結(jié)器相分離，從運行井道中出來直接到乘客大廳，讓乘客上、下。還是與本發(fā)明相一致，一個轎廂從一個運行井道中移出與同時另一個轎廂移進另一個運行井道相匹配。
本發(fā)明實際上可利用一種具有一個以一定角度斜置的制動表面，自動制動的聯(lián)結(jié)器，這種聯(lián)結(jié)器的安裝與分離是通過沿著一條比接觸表面角度要大的多的角度的路徑移動聯(lián)結(jié)器來完成的。
本發(fā)明的其它目的、特點和優(yōu)點通過以下典型實施例的詳細描述及


，將變得更加清楚。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電梯系統(tǒng)的一個路段的簡化示意圖。
圖2是提升系統(tǒng)和圖1中的轎廂的頂部平面圖。
圖3-7是說明轎廂在上行方向和下行方向的過程的示意圖。
圖8和圖9是將鋼繩聯(lián)結(jié)在轎廂上的聯(lián)結(jié)器、在安裝和分離兩個位置時的局部側(cè)視剖面圖。
圖10是另一種雙滑輪電機系統(tǒng)的簡化了的局部示意圖。
圖11是一種可卸下的輥子引導(dǎo)系統(tǒng)的簡化了的、局部剖面圖。
圖12是上層乘客站臺的簡化平面示意圖。
圖13是顯示轎廂如何通過圖12所示的乘客站臺的順序、過程的一系列示意圖。
圖14是轎廂在圖12所示的乘客站臺上面移動的一系列示意圖。
圖15是在圖14所示的軌道上支承一轎廂的滑車的局部、側(cè)視圖。
圖16是提升銷的剖面圖。
圖17是如圖15所示的滑車與如圖12所示的支撐軌道之間的局部端視剖面圖。
圖18是如圖15和17所示的滑車的底部平面圖。
圖19是由如圖14所示的軌道支撐轎廂的另一滑車的底部平面圖。
圖20是由如圖18和19所示的滑車所支撐的轎廂的頂部平面的簡化示意圖。
圖21是一下層乘客站臺的頂部局部剖面示意圖。
圖22是由一個臺車在如圖21所示的乘客站臺上支撐的轎廂的局部前視圖。
圖23是在另一種實施例中由往返裝置路段所提升的一對轎廂的簡化示意圖。
圖24是根據(jù)圖23所示的實施例中的一種電梯系統(tǒng)的局部示意圖。
圖25是一種在第二實施例中的用于移動轎廂的站臺往返裝置的局部剖面示意圖。
圖26是如圖25所示的往返裝置的頂部平面局部剖視圖。
圖27是另一種上層乘客站臺的簡化平面示意圖，用于說明轎廂從一個井道到另一個井道的過程。
參見圖1-3，多部轎廂(圖中只表示出3A-D)在較低層站臺32和較高層站臺33(圖3)之間運行，在一個具有6個路段(P-U)的電梯系統(tǒng)中，每個包括一臺牽引機37，驅(qū)動一個帶有常用制動器39的滑輪38，用來驅(qū)動聯(lián)結(jié)在一對轎廂聯(lián)結(jié)器W、X或Y、Z之間的繩36。在圖2中，聯(lián)結(jié)器W和Y是虛線所示的部分，表明聯(lián)結(jié)器W是在如圖1所示的轎廂A和B所示平面的上方，而Y則在平面的下方。在圖3中，黑色的聯(lián)結(jié)器已經(jīng)或?qū)⒁闲校椎穆?lián)結(jié)器已經(jīng)或?qū)⒁滦?。在圖3中所示的最低層及圖1和2中，聯(lián)結(jié)器Z的聯(lián)結(jié)件41顯示出與轎廂A的聯(lián)結(jié)件42相聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)器X的聯(lián)結(jié)件41顯示出與轎廂B的聯(lián)結(jié)件42相聯(lián)結(jié)。如圖2中所示，聯(lián)結(jié)器W-Z中的每一個是雙向的，在雙向上它即能夠和上行中的轎廂A相聯(lián)結(jié)，又能夠和下行中的轎廂B相聯(lián)結(jié)。
在圖3-7中，上行的轎廂A，C在圖示的下行轎廂B、D的前面。聯(lián)結(jié)器W-Z位于上行轎廂的運行路徑與下行轎廂的運行路徑(也可稱作“井道”)之間。在圖1-3中，電梯A已被聯(lián)結(jié)器Z提升到路段P的頂部，并且停止，而轎廂B被聯(lián)結(jié)器X下放到路段Q的底部并停止。在圖4中，聯(lián)結(jié)器X變成與轎廂A相聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)器Z變成與轎廂B相聯(lián)結(jié)。在與新的聯(lián)結(jié)器聯(lián)結(jié)之后，原來聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)器被分離。因而，聯(lián)結(jié)器Z變成與轎廂A相分離，聯(lián)結(jié)器X變成與轎廂B相分離。在轉(zhuǎn)移過程中，沒有一個聯(lián)結(jié)器能夠同時與兩個轎廂相聯(lián)結(jié)。
在圖5中，轎廂B已被路段P的聯(lián)結(jié)器Z下降到較低層乘客站臺(如圖3和5所示)。轎廂A已被聯(lián)結(jié)器X提升到路段Q的頂部，聯(lián)結(jié)器W已將轎廂D下降到路段Q的底部。在圖6中，路段Q的聯(lián)結(jié)器W變成與轎廂D相聯(lián)結(jié)，然后，路段P的聯(lián)結(jié)器Y變成與轎廂D相分離。
在圖7中，轎廂A已被聯(lián)結(jié)器Z提升到路段R的頂部，而轎廂D已被路段P的聯(lián)結(jié)器Y下降到了較低站臺。這個動作連續(xù)地進行，也即，每個聯(lián)結(jié)器在第一個方向上(上行或下行)與一個轎廂相聯(lián)地運行，并停止，然后轎廂與相鄰路段的一個聯(lián)結(jié)器相聯(lián)結(jié)，它在同一方向上(上行或下行)變成下一個位置。盡管在圖3-7中只顯示了4個轎廂，但在全部時間里，總有兩個轎廂在中間五層中，一個轎廂在上層或在下層，或者剛到達或者出發(fā)。因此，在全部時間中，在圖3-7中的每一個中總可看到12個轎廂，其中的一些已被省略，另外有一些轎廂在各個站臺中，將在后面進一步描述。
參見圖2，每一個聯(lián)結(jié)器通過傳統(tǒng)的導(dǎo)軌43被限定在一個精確的垂直路徑中，導(dǎo)軌43上配有導(dǎo)輥(圖中未顯示)或其它導(dǎo)引裝置。在圖2中，每個聯(lián)結(jié)器有四個導(dǎo)軌，盡管只有兩個導(dǎo)軌或兩個以上的可被利用(如果需要)。電梯A、B中每一個也都裝有一對導(dǎo)軌44，與可拆卸的導(dǎo)輥45或其它合適的可拆卸導(dǎo)引裝置相配合，以便允許轎廂A-D可以向前或向后水平運行，被從井道中移到乘客站臺，這些在后面將有描述。注意圖1-7中所示的實施例，在一個路段中(比如Q)，聯(lián)結(jié)器W和X從來不會和上方、下方的路段(比如R和P)的聯(lián)結(jié)器Y和Z相干涉。
參見圖8，在聯(lián)結(jié)器Z的一邊上的聯(lián)結(jié)件41，其上有許多齒48，它們帶有適合傾斜角的嚙合表面49，它與轎廂上的聯(lián)結(jié)件42上的齒51的相應(yīng)表面50相嚙合，如轎廂A。表面49、50的斜角是合適的，以便使轎廂A的重量作用在齒48上，當處于如圖8所示的嚙合位置時，聯(lián)結(jié)器將保持兩相鄰表面49、50相互相鄰。圖8所示的角度為150，但也可以是另外的一些角度。齒48設(shè)置在至少一個板52上，板52通過臂53、54與傘齒輪55、56相連。齒輪55、56由電機57以相反的方向驅(qū)動，電機57具有一個齒輪58，用來驅(qū)動傘齒輪55及小齒輪59，小齒輪59用來驅(qū)動傘齒輪56。如圖8所示，當傘齒輪56順時針轉(zhuǎn)動時，傘齒輪55逆時針轉(zhuǎn)動，將使板52產(chǎn)生向上和向外的運動，該運動被一對導(dǎo)軌60、61所限制，從而進入如圖所示的嚙合位置。也可用線性傳動裝置替代旋轉(zhuǎn)的傘齒輪，比如液壓活塞傳動裝置或者螺桿傳動裝置可用來將板52推進到嚙合位置，或退出嚙合位置，如圖9所示，在分離的位置，聯(lián)結(jié)器的齒不會與轎廂的齒相干涉，以便轎廂和聯(lián)結(jié)器在相鄰時可以自由移動。在圖8和9中，導(dǎo)軌60、61與相應(yīng)的板52上的邊62、63有一個角度(比如大約450)，它適當大于表面49、50的斜角(比如150)，以便于板52的退回(在圖8中向下，向右移動)將使表面49、50分離，同時轎廂(比如轎廂A)由最近已被嚙合的一個不同的聯(lián)結(jié)器接合(或者在如圖11所示的實施例中，繼續(xù)在上行或下行方向運行時)。由于轎廂的重量被其它的聯(lián)結(jié)器承載，因而齒48的底部將沿著齒51的頂部滑動。同樣，通過向左、向上運動，表面49能夠進入到表面50上，該表面有一個比表面49、50大的角度(60-63)，同時轎廂(比如轎廂A)被前一個接合的聯(lián)結(jié)器承載(或者在上行或下行的方向上運動)。無論轎廂和聯(lián)結(jié)器向上還是向下運行，聯(lián)結(jié)器以相同的方式工作；聯(lián)結(jié)器W-Z中的每一個，在如圖8和9中所示的相對的兩邊都具有相同的機構(gòu)。當然，本發(fā)明的擴展可利用與圖8和9中描述不同的聯(lián)結(jié)器，比如那些共同擁有的待審查的美國專利申請(No．OT-3036)；聯(lián)結(jié)器可由其中公開的施力機構(gòu)(force means)接合?；蛘?，聯(lián)結(jié)器也可參考后面圖16所示的提升銷的方式。
參見圖2，電機37必須選擇適應(yīng)電梯之間的空間。如果在滑輪38的一邊設(shè)有足夠的空間，則由于繩36在中心位置，帶有2個滑輪(圖10)的電機37a(僅僅滑輪38a可以看見)可被用來驅(qū)動繩36a，36b，它們與聯(lián)結(jié)器的端部附近相聯(lián)結(jié)，比如聯(lián)結(jié)器Z。另一方面，扁平的、同步的或其它的機械可被應(yīng)用。如果需要的話，一種具有中心定子和外轉(zhuǎn)子的、與滑輪結(jié)合為一體的內(nèi)外電機(an inside-out motor)可被應(yīng)用。
為了使轎廂被從井道中移出，通過上層乘客站臺的上滑車，或通過下層乘客站臺的臺車，沿著導(dǎo)軌引導(dǎo)每個轎廂的引導(dǎo)裝置(如導(dǎo)輥45)必須以一種允許轎廂橫向滑動、并且在導(dǎo)軌和導(dǎo)輥之間沒有干涉的方式與導(dǎo)軌相分離。在這種實施例中，假設(shè)導(dǎo)軌44向上和向下延伸的長度正好達到使轎廂引導(dǎo)到被送上滑車或臺車的停止處所必要的長度。為了脫開導(dǎo)軌，當處于上層乘客站臺時，導(dǎo)輥被提升到導(dǎo)軌端部的上面，當處于下層乘客站臺時，被下降到導(dǎo)軌底部下面。
在圖11中，一種可拆裝的導(dǎo)輥45包括一個支撐輥305及兩個側(cè)輥306，這是傳統(tǒng)類型的導(dǎo)軌。輥305、306被安裝在可調(diào)節(jié)的托架部件307上，而托架307安裝在一可移動的塊310上的架子308上。在使用中，圖示中導(dǎo)軌44的一小部分可向左移動，它將與輥305、306相配合。塊310上有兩個有間隔的孔312、313，與桿314、315相對應(yīng)，從而引導(dǎo)可移動的支架310。支架310有一個螺紋孔318，與一個螺桿或蝸桿319相配合，當輥305、306上、下調(diào)整時，蝸桿319由電機320驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。電機320被安裝于上支撐322中，螺桿319的下端支撐在一個下支撐架323上。導(dǎo)向桿314、315由上、下兩支撐架322、323所定位。支撐架322和323可以安裝在電梯與聯(lián)結(jié)件42相反一側(cè)的位置上，當電梯在井道中運行時，支架310垂直地位于支撐架322和323之間的中心。在上層乘客站臺，一旦轎廂被裝上滑車，通過電機320轉(zhuǎn)動螺桿319而移動支架310，使支架310被移動到其最上的極限位置，此時，輥305、306和部件307離開導(dǎo)軌的頂部，以便轎廂可被送到與兩導(dǎo)軌平行的方向上(在站臺的北面或南面)。如果需要，可根據(jù)共同擁有的美國專利申請(No．OT-3039)使用三個以上的輥子。
在這種實施例中，可以采用最好沿著轎廂一側(cè)的垂直中線安裝可拆裝的導(dǎo)輥45，它提供最大力的支撐，使轎廂與聯(lián)結(jié)器接合、聯(lián)結(jié)與分離。另一方面，如果需要，可拆裝的導(dǎo)輥45可被安裝在靠近轎廂側(cè)部的頂部位置，以提供對于扭矩的最大的阻抗力，該扭矩是由于聯(lián)結(jié)器全部在導(dǎo)輥相對的一側(cè)支撐轎廂所產(chǎn)生的。當然，其它的安排也是可行的。當轎廂已被下降到將由下層乘客站臺的滑車支承的位置處時，電機320可沿一個方向轉(zhuǎn)動螺桿319，以便驅(qū)動支架310下行，以使導(dǎo)輥305、306和部件307離開導(dǎo)軌的底部，而轎廂橫向地移動到站臺上。
參見圖12，上層乘客站臺33圍繞著一條上行井道202，一條下行井道203，以及一圍繞著電梯提升機構(gòu)的區(qū)域204。它還包括一北面的卸載廳206，一個北面的裝載廳207，一個南面卸載廳208和一個南面的裝載廳209(這里所指的北面、南面是為了方便，與地球坐標無關(guān))。轎廂借助于六部滑車(例如圖15和17所示的滑車223)在乘客站臺201上面的軌道211-220上移動，滑車將在下面描述。虛線210表示當離開或進入運行井道的轎廂的外形。每個上行的轎廂到達井道上端時，被移到一個卸載廳(北面的，南面的)，在那里打開門，乘客可以離開轎廂。然后，轎廂被移到相對的裝載廳(南面的，北面的)，那里轎廂的門再次打開，以便乘客可以進入電梯。當轎廂裝載乘客、門關(guān)上以后，則被移到下行井道，以便通過一提升機構(gòu)向下運行。任何轎廂既能夠使用北面的，又能夠使用南面的上、卸載廳，因為轎廂有兩副門。當一個轎廂在停層處上、下乘客時，它被四個千斤頂(jack)250輕微地和穩(wěn)固地提升，其布置如圖所示。這樣使滑車被分離并繼續(xù)前進。
參見圖13，圖示(a)顯示第一次，第一個轎廂A被下降到下行井道203處。(圖13中表示的轎廂A-J不是圖1-5中的A-J)。第二個轎廂B正在南面的裝載廳209處裝載。第三個轎廂C正從南卸載廳208移開沿著東面的環(huán)形軌道211朝著北面的裝載廳207移動，而第四個轎廂D正從北卸載廳206朝南裝載廳209，沿西面的環(huán)形軌道215運行。第五個轎廂E正在南卸載廳208處卸載，第六個轎廂F已到達上行井道202處。在圖示(b)中，當轎廂C裝載乘客時，轎廂B被移向下行井道處，轎廂D繼續(xù)沿著環(huán)形軌道運行，轎廂E繼續(xù)卸載乘客，轎廂F由上行井道移向北卸載廳。在圖示(c)中，當轎廂C繼續(xù)裝載乘客時，轎廂B準備在下行井道中下行，轎廂E現(xiàn)在是空的，正從南卸載廳移走，通過南裝載廳進入最后的環(huán)形軌道。轎廂D跟著轎廂E通過南卸載廳朝南裝載廳運行。環(huán)形軌道可使轎廂轉(zhuǎn)向，如圖14所示。轎廂F卸載乘客，并且轎廂G在上行井道中出現(xiàn)、準備移到南卸載廳，這里正好是轎廂E剛騰出的地方。這個運作過程如圖示(d)-(i)繼續(xù)運行。
為了說明轎廂在上層乘客站臺201處如何轉(zhuǎn)向，圖14中的(a)-(c)顯示出了當轎廂從北卸載廳206處、沿西環(huán)形軌道運行到南裝載廳209的方向。注意在圖14(a)中，轎廂F的聯(lián)結(jié)件42朝著東面，并且由于轎廂經(jīng)過環(huán)形通道時轉(zhuǎn)向，因而聯(lián)結(jié)件42朝向西，如圖14(c)所示。
在這個實施例中，總共有六部滑車兩部井道滑車在井道與大廳之間運行，四部滑車在卸載廳與裝載廳之間運行，以圖13中的K-N作為標志。在這個實施例中，從來不會有兩個以上的轎廂在卸載廳與裝載廳之間的環(huán)形軌道211-218上運行。因此，僅僅四部滑車K-N需要在環(huán)形通道上。每次當一個轎廂到達卸載廳或裝載廳時，滑車K-N變成相分離，并被提升到千斤頂250上，當轎廂在裝載廳、卸載廳完成裝、卸乘客時，滑車與轎廂相接合。然而，滑車K-N僅僅顯示了不與轎廂接合在一起的時候的情況；也即當那個轎廂完成卸載、準備裝載另一個轎廂時的情況。在每一種情況下，在北裝載廳分離的滑車將在南卸載廳裝載轎廂，在南裝載廳上分離的滑車將在北卸載廳裝載一轎廂。如圖13所示，滑車K和M在北裝載廳相分離，則在南卸載廳裝載了一個轎廂，同時，滑車L和N在南裝載廳相分離則在北裝載廳裝載一個轎廂，如此反復(fù)。可以想象，當一轎廂正由千斤頂支承時，一滑車能夠毫無干涉地通過它。當一個滑車與一個轎廂相分離，它能保持在轎廂的上方，直到另一個滑車帶著一個轎廂靠近。因此，在圖示13的(b)和(c)中，滑車M在和轎廂C相分離后能停在北裝載廳，然后，當運送轎廂F的井道滑車來到北卸載廳已調(diào)頭朝向井道時，滑車M則通過轎廂F。
在同一時間里，在兩條通道上的每一條上移動兩部轎廂、從上行井道經(jīng)過卸載廳和裝載廳、進入下行井道的方式，能夠適應(yīng)每15秒到達一部轎廂的速度，允許有17或18秒卸載，另外17或18秒裝載，每個轎廂的移動大約要用六秒時間。在井道和大廳之間的移動可以稍慢一些，因為這兩處之間相對較近，并且有乘客在轎廂中；在裝載廳與卸載廳之間的移動要快得多，不用考慮乘客的舒適，因為此時轎廂是空的。其它的時間安排也是可能的。
參見圖15-17，每個滑車223包括一個主板224，它被用八個輪子225懸掛著，與輪子相聯(lián)的支架226通過焊接或螺紋聯(lián)結(jié)(沒有圖示)或用其它合適的方式與板224牢固地相聯(lián)結(jié)。輪子225的軸與支架226以任何合適的方式安裝在一起，比如用螺紋軸227。輪子225在軌道213、214的相對側(cè)的上端滾動(在南卸載廳時沿軌道215滾動)?；?23借助于8個導(dǎo)輥230而處于軌道213-215的中心，每側(cè)有4個導(dǎo)輥，導(dǎo)棍的中心軸以任何合適的方式裝在固定于板224上的支架231上，比如通過焊接或螺栓232聯(lián)結(jié)。軌道212-213和216-218(圖12中)中的每一個與相鄰的軌道相分離。當滑車在兩個相正交方向的軌道(如圖12所示)處經(jīng)過一個大廳處的軌道部分212、214、216、218時，分離的間隙235允許通過支架226、231及導(dǎo)輥230。軌道212與南裝載廳209相適應(yīng)；軌道214與南卸載廳208相對應(yīng)；軌道216與北卸載廳206相對應(yīng)；軌道218與北裝載廳207相對應(yīng)。因為軌道211-220的每一個必須被斷開，以允許支架和導(dǎo)輥通過，因而每一個軌道必須被從上面懸掛下來(圖17)，比如用一根或多根“I”形粱236通過支架237或其它合適的結(jié)構(gòu)懸掛，支架237可以以任何合適的方式固定在軌道211-220與支承結(jié)構(gòu)236之間，比如用焊接或螺栓聯(lián)結(jié)(圖中沒有顯示)。
在圖17中，滑車K-M有六個與板224下面相聯(lián)結(jié)的提升銷子240，它與六個相應(yīng)的、安裝在每個轎廂242上的提升眼241相配合。
在圖16中，每個提升銷240包括一對提升環(huán)243、244及一個穿過每個提升環(huán)上的孔246(圖15中)的栓245。提升環(huán)244的作用是栓245的引導(dǎo)，使其進入安裝位置(如圖15-17)和進入分離的位置(如圖18和19)。提升眼241、243是錐形的，以便保證栓恰當?shù)卮┻^它們的能力，同時使轎廂相當平穩(wěn)地被提升，以免沖撞轎廂中的乘客。栓245在安裝和分離兩位置之間移動，它用相應(yīng)極性的線圈247中的直流電驅(qū)動，它作用栓245的北極和南極，栓245的兩極被永久磁化成兩極。一極的電流將使栓245移到如圖16所示的安裝位置，撤去電流將使栓保持在原位。相反兩極性的電流將使栓如圖16所示向左移，進入如圖18和19所示的相分離位置。沒有電流，栓保持最后所處的位置。
當一個轎廂已被一滑車223(或被一井道滑車259，圖19)移到一卸載廳或裝載廳時，相應(yīng)的一套四個千斤頂250(可以是液壓的、氣動的、螺紋的或任何一種其它形式的千斤頂)，將稍稍地提升轎廂，以使乘客可以沒有晃動地進入或離開轎廂，并減輕一些提升銷240上的負荷，因而使栓245從提升環(huán)241、243(圖16中)中退出更容易。一旦千斤頂250被提升，然后將轎廂運到那個位置的滑車可被移到卸載廳或上行井道處、以裝載另一個正在千斤頂250上等待的轎廂，或者到達上行井道。例如，參見圖13中的圖示(a)，轎廂E和B被千斤頂250所支承，轎廂D正從北裝載廳到南卸載廳之間沿西環(huán)形軌道215移動。轎廂C同時從南卸載廳208到北裝載廳207、沿著東環(huán)形軌道211移動。轎廂F和A被相應(yīng)的上行聯(lián)結(jié)器和下行聯(lián)結(jié)器所支承；上行井道滑車已載上轎廂F，以便使載著轎廂F到站臺的聯(lián)結(jié)器能夠被分離。在圖13中的圖示(b)，轎廂C已到達北裝載廳207、并被千斤頂250所支承；滑車M移開?；嘖和轎廂D正在等待轎廂E完成卸載乘客；轎廂B已被下行井道滑車所承載，將被運向下行井道，而轎廂F從上行井道到北卸載廳之間運行。在圖13中的圖示(c)，轎廂E已被滑車K所承載，并且轎廂E和D已通過南卸載廳。當轎廂F被千斤頂所支承卸載乘客時，滑車M已通過轎廂F。在圖示(a)中被分開的滑車L正準備通過北裝載廳，以便準備攜帶如圖示(d)所示的轎廂F。這個運作如圖13中圖示的(d)-(i)繼續(xù)進行。
如圖17所示，滑車223由一線性電機(LEM)驅(qū)動、環(huán)繞著軌道211-218順時針移動，它包括安裝在板224上面的LEM初級線圈253、和安裝在軌道211-218的下面和里面的LEM次級線圈254。LEM在圖15中沒有被清楚地表示出來。LEM初級線圈253的大體位置如圖18和19中所示。
為了使滑車(如滑車223)能夠沿橢圓形軌道運行，并且井道滑車沒有干擾地到達大廳，提升環(huán)241，及類似的提升環(huán)256(圖20)是必要的，用來與井道滑車相聯(lián)結(jié)，與提升銷240，或類似的提升銷257(圖19)的通過不相干涉，提升銷257設(shè)置在井道滑車259上的板258的底部。兩種結(jié)構(gòu)分別以橢圓形滑車223(圖18)和井道滑車219(圖19)的底視圖所示，每一轎廂(圖20)為一種結(jié)構(gòu)，提升眼241用于和滑車K-N相聯(lián)結(jié)，提升眼256用于和井道滑車259相聯(lián)結(jié)。當然，如果需要，其它的布置也可利用。由于井道滑車運行距離較短，它可用來自上面支撐結(jié)構(gòu)上的鋼繩驅(qū)動。橢圓形滑車用傳統(tǒng)的動力軌驅(qū)動，或者滑車必須有一個無源次級線圈，而軌道有一個有源初級線圈。
在井道的底部，在某種意義上情況與頂部相對反。在其下面支承東西是可能的，但不能與上面相干涉。在圖21中，轎廂在下行井道203底部的下層乘客站臺260被接受，并被移到北卸載廳262或一南卸載廳263處，在那里，轎廂的門被打開，讓乘客從轎廂中出來。然后每個轎廂被逆時針從南或北卸載廳，經(jīng)過一南或北裝載廳，到一相應(yīng)的北或南裝載廳264，265處，在那里門再次打開，讓乘客進入轎廂。然后，轎廂被移到上行井道202，再運行到如圖12所示的上層乘客站臺。
在這個實施例中，每個轎廂被直接降到一個臺車268上(圖22)，臺車268具有在軌道270中滾動的小腳輪269，軌道用于限定車268的運動路徑。當被推動時，小腳輪269可以在任何方向自由轉(zhuǎn)動。臺車268以所需的方式、借助于LEM被沿著軌道牽引，所用的LEM包括LEM的初級線圈271，它安裝在下層乘客站臺的地板267上，還包括T形的LEM次級線圈272，安裝在臺車268的下面、與初級線圈271相靠近的地方。圖21中所示的LEM初級線圈271在下行井道203與南卸載廳263之間。其它的LEM初級線圈273-280提供了從南卸載廳263到北裝載廳264、以及從北卸載廳262到南裝載廳265的一逆時針路徑。初級線圈281，282提供了一條從下行井道203到北卸載廳262的路徑，初級線圈283-285提供的路徑是從裝載廳264、265到上行井道202。當轎廂已被移走后，初級線圈286允許臺車從上行井道到下行井道返回，以便它可為其它的轎廂服務(wù)。注意在上層乘客站臺，千斤頂250釋放了滑車上的提升銷，以便滑車可以被移動，并且不同的滑車順序地移動每一個轎廂。在圖21所示的這個實施例中，在下層乘客站臺的臺車接收了一個轎廂、并與轎廂在一起，直到它離開這層乘客站臺。然后空的臺車可進一步被使用，它將向下移至下行井道處，并等待下一個下行轎廂。
在圖21中，顯示出在南卸載廳的軌道270，和臺車的四個小腳輪在一起。在每一種情況下，小腳輪在臺車的運行方向上與軌道對齊，并且在停下時保持對齊。例如，一個從下行井道到南卸載廳移動的臺車有原來就對準軌道的小腳輪，引導(dǎo)它從下行井道(北／南)運行。當臺車被驅(qū)動向左移動時，它的運動使小腳輪側(cè)向?qū)受壍?，交叉的形狀將使小腳輪再和軌道(東／西)對準，正如一臺車在南卸載廳263的過程的顯示那樣。應(yīng)用LEM次級線圈以及簡單的小腳輪可提供一個無源臺車，即臺車不需要動力。當然，其它的方式也可用來繞著下層乘客站臺移動轎廂。
當然，如果需要，小腳輪和LEM次級線圈可直接設(shè)置在每個轎廂的底部，從而省去了臺車。
本發(fā)明的第二種實施例將最大地利用電梯中心的空間，因為不需在路段(比如路段P和Q)的端部停下，如圖1-7所示。作為一種替代，一種有兩個聯(lián)結(jié)器的封閉的繩環(huán)被用作往返裝置來移動轎廂，使轎廂從一個路段，比如路段P，到下一個路段，比如路段Q之間不用停止地飛駛。
參見圖23，一封閉的繩環(huán)330具有緊固其上的聯(lián)結(jié)器M和N，形成一個處于路段P和Q之間的路段V。繩環(huán)330裝在一個惰輪331和一個驅(qū)動滑輪332上，驅(qū)動滑輪332上帶有一個傳統(tǒng)的制動器和電機333，334，形成一個傳統(tǒng)的電梯牽引機來驅(qū)動繩環(huán)330。除了與繩環(huán)330相聯(lián)之外，聯(lián)結(jié)器M和N與前面的實施例中相同。注意每個繩環(huán)330上的聯(lián)結(jié)器M和N不會與聯(lián)結(jié)器X與Y相干涉，這是由于如圖23所示的水平布置的緣故。在圖23所描繪的時刻，環(huán)330正逆時針運行，以便使聯(lián)結(jié)器N向上運行，帶動轎廂A向上運行，并且聯(lián)結(jié)器M正在下行，帶動轎廂B下行。在圖23所示的時刻之前，聯(lián)結(jié)器M和N被從一個停止位置加速，以便分別與轎廂A和B同時到達，這是在聯(lián)結(jié)之前。在下個時刻，當轎廂繼續(xù)在環(huán)上移動時，聯(lián)結(jié)器X和Z將被分別與轎廂B和A相分離，兩聯(lián)結(jié)器X和Z將被減速直至停止。然后聯(lián)結(jié)器X和Z反向并加速，以便聯(lián)結(jié)器Z將從聯(lián)結(jié)器M那里接下行的轎廂B，聯(lián)結(jié)器X將從聯(lián)結(jié)器N處接上行的轎廂A。
作為一個例子，如果轎廂A、B以大約每秒10米的速度運行，繩環(huán)所連接的配重和聯(lián)結(jié)器X、Z的減速加速度要達到大約10米／秒2(重力)，然后，聯(lián)結(jié)器X、Z將在一秒內(nèi)減速停止。為在相反的方向加速到大約每秒10米的速度，以相同的加速度10米／秒2將需要另外1秒的時間。因此，在這個例子中，聯(lián)結(jié)器M、N將在最少2秒內(nèi)載上轎廂B、A。以10米／秒，這需要環(huán)330的垂直部分長20米。此外，繩環(huán)必須足夠長，以允許聯(lián)結(jié)器M和N減速到停止，以及反向(順時針)加速、去承載下一對轎廂。從大約10米／秒的速度以10米／秒2的減速度減速，需要5米的空間，以再加速到大約10米／秒。因此，需要超過原需的20米長的10米，來承載轎廂。在這個例中，通常的用聯(lián)結(jié)器M、N運行的工作長度將達30米(或者稍微再長一些，以保證足夠的長度)。假設(shè)聯(lián)結(jié)器X和Z運行的距離超過30米(當然，它們會達到)，典型地(見圖24)，每運行250-3000米，在聯(lián)結(jié)器加速到與將被接合的到來的轎廂同步之前，聯(lián)結(jié)器M和N將停下來一段時間，等待另一對轎廂的到達。在圖23所示的實施例中，只有聯(lián)結(jié)器X、Z在端部加速和減速時和在每次運行開始時實際上沒有移動轎廂。因此，通過應(yīng)用足夠數(shù)量的鋼繩系縛的聯(lián)結(jié)器路段(比如P-U)及中間的繩環(huán)往返裝置路段(比如V，VV)，電梯中心空間可被最大利用，使在整個時間里，總有轎廂在上行和下行井道中運行。
在圖24中，描繪了圖23的實施例的近似系統(tǒng)，其中每個路段P、Q....U的行程為250米長，每個路段和繩環(huán)往返裝置部分V，VV等相交錯。每個路段P、V、Q...U加速或減速時其上設(shè)有轎廂。這意味著只需較小的牽引力，只取決于聯(lián)結(jié)器的重量。另一方面，它只需較小的動力來減速和加速。如圖23所示，路段V是一個封閉的環(huán)，惰輪331具有一個被施加到其上的向下的力(如圖23中的箭頭所示)，比如一個重物或一個彈性負載。在聯(lián)結(jié)器M、N沒有承載轎廂時，這樣可提高牽引力。在一個類似的方式中，每一對聯(lián)結(jié)器W、X或Y、Z可將其底部用繩索與一具有向下力的惰輪聯(lián)結(jié)在一起，比如輪331的情況。另外的繩子也可作為一補償繩索。然而這基本上不是必要的。類似地，環(huán)330可簡單地是一根繩繞過兩聯(lián)結(jié)器之間的一個滑輪，如圖1所示的路段Q。
因為一轎廂在一站臺與另一轎廂相聯(lián)結(jié)時不能被減速或加速，因而必需設(shè)有站臺往返裝置340、341。參見圖25和26，站臺往返裝置340，341被用來將轎廂停止在站臺處以及從站臺處加速轎廂，每個往返裝置在其每一側(cè)具有一個聯(lián)結(jié)器342，它包括許多齒343，其形狀和布置與聯(lián)結(jié)器W-Z(圖8和9)上的齒48相似。就像圖8和圖9中那樣，聯(lián)結(jié)器342可在其一邊或另一邊伸出或退回齒，以便將齒50接合在安裝在往返裝置任意一側(cè)的轎廂上的聯(lián)結(jié)器41上。聯(lián)結(jié)器由LEM344驅(qū)動而向上和向下移動，在這種情況下，還提供了有源的磁性導(dǎo)向裝置，而不需要導(dǎo)軌和導(dǎo)輥。每一個LEM344包括由四個LEM初級線圈345構(gòu)成，每個LEM初級線圈345與另一個線圈345正交設(shè)置，被緊固在相同的一對井道架346中的一個上(圖25中僅顯示了一個)，或者由其它的合適的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。聯(lián)結(jié)器342有一個U形支架350，它裝有永磁LEM次級線圈351。支架350可通過螺栓353或以其它合適的方式聯(lián)結(jié)在聯(lián)結(jié)器342上。
在操作中，處于站臺32、33出口處的往返裝置340、341中的一個將轎廂加速到路段的速度；當一個轎廂和一聯(lián)結(jié)器W-Z相交錯時，轎廂被聯(lián)結(jié)到它上面，然后，往返裝置340、341減速、停止，轉(zhuǎn)向、等待。當一轎廂靠近時，往返裝置340、341便加速，以便與該轎廂聯(lián)接上，當往返裝置減速、將轎廂帶到站臺的停放處后，轎廂脫離路段。聯(lián)結(jié)器的LEM344必須足夠強大來承載沒有配重的轎廂和它的乘客。
往返裝置340、341可與路段V沒有干涉地線性安裝，以同一方式，路段V不和路段Q相干涉，如圖23所示。
在前面描述的實施例中，假設(shè)轎廂前、后均有門。如果像以前所建議的那樣，往返裝置39被放在環(huán)的內(nèi)側(cè)，而不是環(huán)的外面，那么只在每個轎廂的一側(cè)上需要有聯(lián)結(jié)器。在這種情況下，轎廂門可設(shè)在與聯(lián)結(jié)器相對的一側(cè)(與繩環(huán)相對)上。在這種情況下，可使用一種不同的站臺布置，如圖27所示。這里，卸載廳320、321和裝載廳322、323在站臺區(qū)的側(cè)部，而不是在站臺區(qū)的端部。這使得轎廂卸載乘客更簡單，轉(zhuǎn)過來再裝載乘客，并將其放回到井道中。為使轎廂轉(zhuǎn)向，一種簡單的攜帶有轎廂的圓盤傳送帶325被應(yīng)用，轎廂被千斤頂250所支撐，與裝、卸載時支撐轎廂的千斤頂250相類似。使轎廂E轉(zhuǎn)向如圖示(b)-(d)所示。
本發(fā)明也可應(yīng)用多層轎廂。前面所提到的全部用途可混合使用。
因此，盡管本發(fā)明已針對典型的實施例進行了顯示和描述，但可以理解，對于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可做出前述的各種改變、省略和補充。
權(quán)利要求
1．一種電梯系統(tǒng)，提供從一建筑物的低層到垂直遠離所述建筑物低層的高層之間的電梯服務(wù)，該系統(tǒng)包括多個井道路段，每個路段包括一條鋼繩、一對與所述鋼繩的相對兩端相聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)器、和一臺設(shè)置在所述路段頂部的電梯牽引機，該電梯牽引機用來在兩個相反的方向上有選擇地驅(qū)動所述的鋼繩，以便在上行井道和相鄰的下行井道中向上和向下驅(qū)動所述的聯(lián)結(jié)器，在所述的系統(tǒng)中，除了最下面的路段之外的每個所述路段的下端與另一個所述路段的上端相交錯，除了最上面的路段之外的每個所述路段的上端與另一個所述路段的下端相交錯；多個轎廂，在任何一個時刻，在所述路段中運行的所述轎廂的數(shù)量等于所述聯(lián)結(jié)器的數(shù)量，每一個所述轎廂和每一個所述聯(lián)結(jié)器具有可選擇地進行聯(lián)結(jié)的、相互配合的聯(lián)結(jié)裝置，以使在相互聯(lián)結(jié)時，對應(yīng)的聯(lián)結(jié)器上升或下降所關(guān)聯(lián)的轎廂，在相分離時，所述的聯(lián)結(jié)器將沒有干涉地沿著所述路徑通過所述轎廂；多個往返裝置，每個往返裝置具有一個與所述轎廂的聯(lián)結(jié)裝置互補的、且可與所述轎廂的聯(lián)結(jié)裝置相聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)裝置，在所述的高層，有一個減速往返裝置安裝在所述上行井道的上端，在所述的低層，有一個減速往返裝置安裝在所述下行井道的下端，用于從所述聯(lián)結(jié)器上接收轎廂，并使所述的轎廂減速、使之到達相應(yīng)層的停放位置，在所述的高層，有一個加速往返裝置安裝在所述下行井道的上端，在所述的低層，有一個加速往返裝置安裝在所述上行井道的下端，以便從停止位置將轎廂加速到與用于與其聯(lián)結(jié)的所述聯(lián)結(jié)器同步運動；用于在所述的層與所述的往返裝置之間轉(zhuǎn)換轎廂的裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于每一個所述的聯(lián)結(jié)器在四個相鄰的平行路徑中相應(yīng)的一個路徑中上、下運行，每一個所述的聯(lián)結(jié)器在兩個相對端部的一個上具有所述的聯(lián)結(jié)裝置，所述的電梯轎廂在所述的上行井道中向上運行，它在所述聯(lián)結(jié)器的第一端處與聯(lián)結(jié)裝置相鄰，所述的轎廂在所述的下行井道中向下運行，它在與所述聯(lián)結(jié)器的第一端相反的另一端上、與聯(lián)結(jié)裝置相鄰，以便使每個所述的聯(lián)結(jié)器可以聯(lián)結(jié)到轎廂上，并由此在所述的一個井道中沿第一方向帶動所述的轎廂中的一個，并且在此之后立刻改變方向，在另一個所述的井道中與另一個所述的轎廂相聯(lián)結(jié)，以在與所述第一個方向相反的方向上帶動所述的另一個轎廂。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于當每個轎廂到達一個所述路段的端部時，每個路段中所述的牽引機將相關(guān)的聯(lián)結(jié)器帶到一停止位置；當聯(lián)結(jié)器停止后，每個轎廂在其運行方向的下一個路段中與聯(lián)結(jié)器相聯(lián)結(jié)，然后，它與在其之前的聯(lián)結(jié)器相分離，之后，所述的牽引機沿所述的相反方向驅(qū)動所述的鋼繩。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于還包括多個往返裝置路段，每個往返裝置路段包括一條鋼繩、一對與所述鋼繩的兩端相聯(lián)接的聯(lián)結(jié)器、和一臺電梯牽引機，電梯牽引機用于有選擇地在相反的方向上驅(qū)動所述的鋼繩，以便驅(qū)動所述的鋼繩沿著與所述往返裝置路段相鄰的上行和下行井道上下運行，所述往返裝置路段的下端與一個所述井道路段的另一端部相交錯，所述的往返裝置路段的上端與另一所述井道路段的下端相交錯，所述的轎廂朝向在所述井道路段上的所述往返裝置路段運行，并且在移動中與所述的往返裝置相聯(lián)結(jié)，在與所述的往返裝置聯(lián)結(jié)之后與所述的井道路段脫離聯(lián)結(jié)，從而所述的井道路段能夠減速，轉(zhuǎn)換方向及沿相反的方向加速，而所述的轎廂被運到所述的往返裝置路段上，從而所述的轎廂在不停止的情況下被從一個井道路段轉(zhuǎn)換到另一個井道路段中。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的電梯系統(tǒng)，其特征在于所述的往返裝置包括安裝在所述往返裝置底部的惰輪、以及一條繞過所述惰輪設(shè)置的鋼繩，該鋼繩與所述的往返裝置的所述一對聯(lián)結(jié)器相聯(lián)結(jié)。
全文摘要
一種電梯系統(tǒng),具有多個轎廂在一個井道中向上運行,在另一個相鄰的井道內(nèi)向下運行,在一系列相重疊的路段上轎廂被驅(qū)動,每一個路段包括一對與鋼繩聯(lián)結(jié)在一起的聯(lián)結(jié)器并由電梯牽引機驅(qū)動。當轎廂到達路段的端部時停止,聯(lián)結(jié)器交換轎廂;從而聯(lián)結(jié)器移動一個轎廂上行而移動另一個轎廂下行,然后另一個再上行,如此前進。一種變形結(jié)構(gòu)使用了一個帶有一對聯(lián)結(jié)器的封閉的環(huán)形鋼繩,以將轎廂從一個路段的聯(lián)結(jié)器轉(zhuǎn)換到相鄰路段的聯(lián)結(jié)器上,在空中不用停止而轉(zhuǎn)移轎廂。高層乘客站臺將轎廂移到高架滑車上,低壓乘客站臺將轎廂移到臺車上,將轎廂從一個井道經(jīng)過卸載和裝載位置移動,并返回到另一個井道中。
文檔編號B66B7/08GK1205975SQ98102469
公開日1999年1月27日 申請日期1998年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月19日
發(fā)明者D·W·巴雷特, 小J·F·卡思迪, E·P·加龍, G·A·L·達維, R·E·佩魯吉 申請人:奧蒂斯電梯公司