CN111809853A - 超高层建筑垂直电梯安装系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及超高层建筑垂直电梯安装系统，包括工作台、设在工作台上底面上的多个底座、设在底座上且与底座转动连接的丝杠、螺纹连接在丝杠上的螺母、对称铰接在螺母两侧的两根转臂、铰接在转臂自由端上的压板、设在工作台底面上的导向杆、套在转臂上并与其相对应的导向杆转动连接滑套、用于带动丝杠转动的驱动装置、设在工作台上的辅助提升装置以及用于与驱动装置和辅助提升装置进行数据交互的控制系统。本申请中展示的安装装置能够在电梯井内移动，完成电梯的安装内容。

Description

超高层建筑垂直电梯安装系统

技术领域

本申请涉及设备安装的技术领域，尤其是涉及超高层建筑垂直电梯安装系统。

背景技术

电梯主要用于移动乘客和物品，在高层建筑中发挥着不可替代的作用。对于高度较低的楼层，电梯一般是在主体施工完成后进行安装，但是随着楼层高度的逐渐增加和工期要求的不断提高，已经开始出现电梯安装随主体施工同步进行的安装方式。

这种情况下，因为建筑物的顶部还没有开始建设，无法搭设安装设备，并且部分情况下，正在施工的楼层也不允许搭设安装设备。

发明内容

为了解决电梯的安装问题，本申请提供一种超高层建筑垂直电梯安装系统。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

超高层建筑垂直电梯安装系统，包括：

工作台；

多个底座，均设在工作台上的底面上；

丝杠，设在底座上且与底座转动连接；

螺母，螺纹连接在丝杠上；

两根转臂，对称铰接在螺母的两侧；

压板，铰接在转臂的自由端上；

导向杆，设在工作台的底面上；

滑套，套在转臂上并与其相对应的导向杆转动连接；

驱动装置，用于带动丝杠转动；

辅助提升装置，设在工作台上，用于拉动工作台移动；以及

控制系统，用于与驱动装置和辅助提升装置进行数据交互。

通过采用上述技术方案，丝杠在转动的过程中，能够带动螺母转动，进而通过转臂推动压板贴在电梯井的内壁上，从而将工作台固定在电梯井的某个位置，使位于工作台上的工作人员能够完成安装作业，辅助提升装置能够拉动工作台在电梯井内移动，移动到某个位置后，丝杠继续转动并通过压板将工作台固定，工作台能够在独立的在电梯井内任意移动，完成电梯的安装内容。

在本申请的一较佳示例中：还包括辅助提升装置包括设在工作台顶面上的钢丝绳电动葫芦。

通过采用上述技术方案，钢丝绳电动葫芦上的钢丝能够绑在电梯井口附近的架子上，给工作台的升高提供拉力，这种方式的占用面积更小，同时也不需要搭设辅助安装设备，更加符合同步安装的工程要求。

在本申请的一较佳示例中：所述辅助提升装置包括设在工作台顶面上的升降装置、设在升降装置远离工作台一端上的平台、与平台滑动连接的滑动板、设在滑动板上的动力装置、设在平台上的导向套和与导向套滑动连接的钻杆；

动力装置的输出端与钻杆连接，用于驱动钻杆转动。

通过采用上述技术方案，升降装置带动平台抬升后，动力装置能够驱动钻杆转动，使钻杆伸入到电梯井内壁中，此时升降装置缩短，能够拉动平台移动，这种升降平台的方式可以在电梯井内完成，不再需要接触辅助的安装设备，更加符合同步安装的工程要求。

在本申请的一较佳示例中：所述钻杆远离动力装置的一端向靠近工作台的方向倾斜。

通过采用上述技术方案，能够降低钻杆从电梯井内壁上脱离的概率，提高使用的安全性。

在本申请的一较佳示例中：所述滑动板上设有固定装置；

所述固定装置用于将滑动板固定在平台上。

通过采用上述技术方案，能够避免滑动板与平台的相对滑动，降低钻杆从电梯井内壁上脱离的概率钻杆从电梯井内壁上脱离的概率，提高使用的安全性。

在本申请的一较佳示例中：还包括报警部分；

所述报警部分包括设在平台上的传感器和第一报警器；

所述传感器和第一报警器均与控制系统电连接，当滑动板或者动力装置进入传感器的检测区域时，第一报警器停止工作。

通过采用上述技术方案，滑动板或者动力装置没有进入第一报警器的检测区域时，第一报警器发出警报信号，此时说明钻杆没有到达指定位置，能够给工作台上的进行提醒。

在本申请的一较佳示例中：还包括用于向驱动装置、辅助提升装置和控制系统供电的电池。

通过采用上述技术方案，使用电池供电的方式进行供电，进一步拜托了对施工地点的要求。

在本申请的一较佳示例中：还包括用于检测电池电量的检测模块和第二报警器；

检测模块和第二报警器均与控制系统电连接，用于在电池的剩余容量下降到阈值时发出警报。

通过采用上述技术方案，可以在电池电量较低时发出警报，提醒工作台上的工作人员暂停工作，避免出现移动时出现突然停电的情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.丝杠在转动的过程中，能够带动螺母转动，进而通过转臂推动压板贴在电梯井的内壁上，从而将工作台固定在电梯井的某个位置，使位于工作台上的工作人员能够完成安装作业，辅助提升装置能够拉动工作台在电梯井内移动，移动到某个位置后，丝杠继续转动并通过压板将工作台固定，工作台能够在独立的在电梯井内任意移动，完成电梯的安装内容。

2.升降装置带动平台抬升后，动力装置能够驱动钻杆转动，使钻杆伸入到电梯井内壁中，此时升降装置缩短，能够拉动平台移动，这种升降平台的方式可以在电梯井内完成，不再需要接触辅助的安装设备，更加符合同步安装的工程要求。

3.滑动板上的固定装置能够避免滑动板与平台的相对滑动，降低钻杆从电梯井内壁上脱离的概率钻杆从电梯井内壁上脱离的概率，提高使用的安全性。

4.使用电池供电的方式进行供电，进一步拜托了对施工地点的要求，同时可以在在电池电量较低时发出警报，提醒工作台上的工作人员暂停工作，避免出现移动时出现突然停电的情况。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种立体结构示意图。

图2是本申请实施例提供的另一种立体结构示意图。

图3是是基于图2给出的立体结构示意图，图中隐藏了一个底座。

图4是本申请实施例提供的一种辅助提升装置的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的一种升降装置的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种升降装置的结构示意图。

图7是基于图5给出的升降装置的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的一种传感器的工作原理示意图。

图9是本申请实施例提供的另一种传感器的工作原理示意图。

图10是本申请实施例提供的在一种传感器的工作原理示意图。

图11是本申请实施例提供的一种控制系统的结构示意框图。

图12是本申请实施例提供的另一种控制系统的结构示意框图。

图13是本申请实施例提供的一种电机的控制原理示意框图。

图14是本申请实施例提供的一种报警器的控制原理示意框图。

图15是本申请实施例提供的一种检测模块的工作原理示意图。

图中，11、工作台，12、底座，13、丝杠，14、螺母，15、转臂，16、压板，17、导向杆，18、滑套，19、驱动装置，21、升降装置，22、平台，23、滑动板，24、动力装置，25、导向套，26、钻杆，27、固定装置，28、钢丝绳电动葫芦，2、辅助提升装置，31、报警部分，311、传感器，312、第一报警器，41、电池，42、检测模块，43、第二报警器，6、控制系统，601、CPU，602、RAM，603、ROM，604、系统总线，605、第一驱动电路，606、第二驱动电路，607、第三驱动电路，608、传感驱动器，609、第四驱动电路，610、检测电路，611、第五驱动电路，211、固定管，212、升降管，213、丝杆，215、立柱、216、升降台。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1和图2，为本申请实施例公开的超高层建筑垂直电梯安装系统，该装置主要由工作台11、底座12、丝杠13、螺母14、转臂15、压板16、导向杆17、滑套18和驱动装置19等组成，为了描述方便，以工作台11在使用过程中的姿态为准，工作人员站立的面为工作台11的顶面，与顶面相对的面为底面，其余的面为侧面。

底座12的数量为多个，均安装在工作台11的底面上，每一个底座12上都安装有一根丝杠13，丝杠13垂直于工作台11的底面。丝杠13与底座12的转动连接，也就是相对于底座12，丝杠13仅能够围绕其轴线转动。

每一根丝杠13上都安装有一个螺母14，丝杠13转动时，螺母14能够随着丝杠13的转动而转动，但是如果对螺母14施加一个力，使其在丝杠13转动时不转动，螺母14就可以在丝杠13上滑动，丝杠13的转动方向发生改变时，螺母14就可以在丝杠13上往复滑动。

每一个螺母14上都铰接有两根转臂15，这两根转臂15对称的位于丝杠13的两侧，转臂15能够在竖直方向上摆动。每根转臂15上都套有一个滑套18，滑套18能够在转臂15上自由滑动。

在一些可能的实现方式中，可以在滑套18内增加一个过渡套，过渡套与转臂15直接接触，能够通过牺牲自身的方式来保护转臂15和滑套18的完整性，过渡套可以使用尼龙套或者铜套。

转臂15的自由端上还铰接有一块压板16，当转臂15向靠近电梯井内壁的方向移动时，压板16会与电梯井的内壁接触并开始转动，最后完全贴合在电梯井的内壁上。

工作台11的底面上还安装有多根导向杆17，导向杆17的数量与转臂15的数量相同且一一对应，也就是每一根转臂15的移动轨迹附近均有一个导向杆17。转臂15上的滑套18和与其相对应的导向杆17转动连接，这样可以限制转臂15，使其不会随着螺母14的转动而转动。丝杠13转动时，螺母14就会在丝杠13上滑动而不是转动。

请参阅图3，丝杠13转动时的动力由驱动装置19提供，驱动装置19可以安装在工作台11的顶面上，当然也可以安装在工作台11的底面上。驱动装置19的输出端与丝杠13的一端连接，能够带动丝杠13随之一起转动。

工作台11上升时的动力由辅助提升装置2提供，辅助提升装置2安装在工作台11上，能够向工作台11施加一个拉力，使其能够在电梯井内移动。

驱动装置19和辅助提升装置2的工作指令由控制系统6下发，进一步地说，工作人员可以通过控制系统6向驱动装置19和辅助提升装置2下发相应的工作指令，使其完成相应的动作。

本申请实施例中展示的装置在电梯井内有静止和移动两个状态，进入到静止状态的过程中，驱动装置19带动丝杠13正向转动，此时丝杠13上的螺母14向远离工作台11的方向移动，螺母14两侧的转臂15同时摆动，推动压板16抵接在电梯井的内壁上。

移动状态时，辅助提升装置2首先动作，对工作台11施加一个拉力，使工作台11具有一个运动趋势，接着驱动装置19带动丝杠13反向转动，压板16从电梯井的内壁上离开。辅助提升装置2将工作台11提升，提升一段距离后再次进入到静止状态，这两个状态交替进行。

应当理解，静止状态和移动状态中提到的正向转动和反向转动，仅仅是为了对这两个状态进行解释和说明，并不会对本申请产生任何的限制。

请参阅图1，作为申请提供的超高层建筑垂直电梯安装系统的一种具体实施方式，辅助提升装置2可以选用钢丝绳电动葫芦28，钢丝绳电动葫芦28固定安装在工作台11的顶面上，缠绕在其上的钢丝绳固定到电梯井附近的钢梁或者其他固定处，或者直接在电梯井处放置一根支撑梁，然后将钢丝绳固定在支撑梁上。

进一步地，钢丝绳电动葫芦28的数量为两个及以上，分为主用和备用，当主用无法正常工作时，备用仍然可以提供拉力，不会影响安装进度，至于备用，可以替换为手动式钢丝绳葫芦。

更进一步地，可以在钢丝绳葫芦的钢丝绳上安装一个挂钩，方便进行固定。

请参阅图2和图4，作为申请提供的超高层建筑垂直电梯安装系统的一种具体实施方式，辅助提升装置2还可以由升降装置21、平台22、滑动板23、动力装置24、导向套25和钻杆26等组成，升降装置21垂直安装在工作台11的顶面上，其升降端上安装有一个平台22，平台22能够在升降装置21的带动下向靠近或者远离工作台11的方向运动。

平台22上安装有一个滑动板23和导向套25，导向套25与平台22固定连接，滑动板23与平台22滑动连接，滑动板23能够向靠近或者远离导向套25的方向滑动。

动力装置24安装在滑动板23上，钻杆26连接在动力装置24的输出端上，能够在动力装置24的带动下转动，同时，钻杆26还穿过导向套25，也就是相对于导向套25，钻杆26既能够围绕其自身的轴线转动，也能够沿其自身的轴线做往复运动。

动力装置24工作时，带动钻杆26转动，此时工作人员推动滑动板23向靠近导向套25的方向移动，使钻杆26钻入到电梯井的内壁上。工作台11及其他零部件的重量转由钻杆26承担。

和使用钢丝绳电动葫芦28的方式相比，这种方式不需要在电梯井的井口处搭设支撑梁，也不再需要固定钢丝绳，明显更加方便。

应当理解，请参阅图5，升降装置21可以使用丝杆升降的方式实现，具体的结构包括垂直固定在平台22上的固定管211、与固定管211滑动连接的升降管212和丝杆213。

丝杆213的一端与固定管211转动连接，另一端伸入到升降管212内。丝杆213上还连接有一个丝母214，丝母214固定连接在升降管212的内壁上，这样转动丝杆213时，升降管212就能够向远离或者靠近工作台11的方向移动。

至于丝杆213的驱动方式，可以选择电机驱动，当然使用手轮驱动也是可以的。

应当理解，请参阅图6，升降装置21还可以由立柱215和可拆卸连接或者滑动连接在立柱215上的升降台216组成，二者之间的固定通过螺栓或者定位销实现。

还应理解，动力装置24可以使用电机和减速机，电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与钻杆26之间通过联轴器或者快速接头连接。

请参阅图7，进一步地，在滑动板23上增加了一个固定装置27，固定装置27的作用是使滑动板23与平台22能够相对静止，避免钻杆26从电梯井的内壁中滑出。

在一些可能的实现方式中，固定装置27使用螺栓或者固定销。

作为申请提供的超高层建筑垂直电梯安装系统的一种具体实施方式，钻杆26远离动力装置24的一端向靠近工作台11的方向倾斜，也就是升降装置21上的平台22是倾斜的，这样可以进一步降低钻杆26从电梯井的内壁中滑出的概率，提高使用时的安全性。

请参阅图7，作为申请提供的超高层建筑垂直电梯安装系统的一种具体实施方式，增加了报警部分31，报警部分31主要由工作台11上的传感器311和第一报警器312两部分组成，传感器311和第一报警器312均与控制系统6电连接。

传感器311安装在平台22上，其检测端朝向滑动板23的移动轨迹，当滑动板23移动到传感器311的检测范围内时，传感器311向控制系统6发送一个信号，此时第一报警器312停止工作，当滑动板23移动到传感器311的检测范围外时，第一报警器312持续工作。

报警部分31的作用是检测滑动板23的位置，通过对滑动板23所在位置的判断，就能够确定钻杆26的钻入深度，钻入深度达到要求时，滑动板23正好移动到传感器311的检测范围内。

钻入过程中，第一报警器312持续发出报警信息，对工作台11上的工作人员进行提醒。

请参阅图8和图9，在一些可能的实现方式中，传感器311使用光电传感器，光电传感器由发射端和接收端组成，滑动板23移动到传感器311的检测范围内时，可以拦截发射端发出的信号，或者使发射端发出的信号出现折射，接收端无法接收到信号或者接收到信号时，控制系统6发送一个信号。

请参阅图10，在另一些可能的实现方式中，传感器311使用接近传感器，滑动板23移动到接近传感器的检测范围内时被感知。

请参阅图1，作为申请提供的超高层建筑垂直电梯安装系统的一种具体实施方式，还增加了电池41，电池41用于向驱动装置19、辅助提升装置2和控制系统6供电，这样可以摆脱对现场供电的依赖。

在一些可能的实现方式中，电池41使用蓄电池，充满电后放置在工作台11上并分别与驱动装置19、辅助提升装置2和控制系统6连接。

进一步地，请参阅图11和图12，增加了检测电池41电量的检测模块42和第二报警器43，检测模块42和第二报警器43均与控制系统6电连接，检测模块42用于检测电池41的剩余容量，第二报警器43用于发出警报信号，电池41的剩余容量达到阈值时，第二报警器43发出警报信息。

应当理解，使用电池41作为能量的提供源，其剩余容量会随着使用时间的增加而降低，当剩余容量较低时，可能无法完成静止状态与移动状态的切换，甚至会出现切换过程中骤停的风险，因此必须要设计阈值，达到该值时发出警报信息，对电池41进行充电或者更换。

请参阅图11和图12，应当理解，上述任一处提到的控制系统6，可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述内容的程序执行的集成电路。控制系统6主要有CPU601、RAM602、ROM603和系统总线604等组成，其中CPU601，RAM602和ROM603均连接在系统总线604上。

驱动装置19通过第一驱动电路605连接在系统总线604上，动力装置24通过第二驱动电路606连接在系统总线604上，钢丝绳电动葫芦28通过第三驱动电路607连接在系统总线604上。

对于报警部分31而言，传感器311通过传感驱动器608连接在系统总线604上，第一报警器312通过第四驱动电路609连接在系统总线604上。

对于电池电量的检测部分而言，检测模块42通过检测电路610连接在系统总线604上，第二报警器43通过第五驱动电路611连接在系统总线604上。

在一些可能的实现方式中，控制系统6使用PLC或者DCS制作。

请参阅图13，应当理解，驱动装置19的核心部分是电机，对于电机的控制，主要是通过接触器、换向器和继电器组成的，外部输入电源、接触器、换向器和电机上的接线端子顺序连接，接触器和换向器分别与两个接触器连接，接触器的控制端与控制系统6连接。

工作过程中，控制系统6通过接触器控制接触器和换向器，实现电机的启停和旋向的改变。由接触器、换向器和继电器组成的部分便是一种第一驱动电路605的实现形式。

请参阅图14，第二驱动电路606和第三驱动电路607的结构与第一驱动电路605的相同，此处不再赘述。

至于四驱动电路609和第五驱动电路611，则是在该基础上省略了换向器。

请参阅图15，应当理解，检测模块42可以使用库仑计芯片，该芯片上集成了一个取样电阻，当流过不同电流后产生不同的压差，芯片就对这个电压(实际转换为电流)和时间进行积分，进而得到电池41的剩余容量。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于，包括：

工作台（11）；

多个底座（12），均设在工作台（11）上的底面上；

丝杠（13），设在底座（12）上且与底座（12）转动连接；

螺母（14），螺纹连接在丝杠（13）上；

两根转臂（15），对称铰接在螺母（14）的两侧；

压板（16），铰接在转臂（15）的自由端上；

导向杆（17），设在工作台（11）的底面上；

滑套（18），套在转臂（15）上并与其相对应的导向杆（17）转动连接；

驱动装置（19），用于带动丝杠（13）转动；

辅助提升装置（2），用于拉动工作台（11）移动；以及

控制系统（6），用于与驱动装置（19）和辅助提升装置（2）进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：还包括辅助提升装置（2）包括设在工作台（11）顶面上的钢丝绳电动葫芦（28）。

3.根据权利要求1所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：所述辅助提升装置（2）包括设在工作台（11）顶面上的升降装置（21）、设在升降装置（21）远离工作台（11）一端上的平台（22）、与平台（22）滑动连接的滑动板（23）、设在滑动板（23）上的动力装置（24）、设在平台（22）上的导向套（25）和与导向套（25）滑动连接的钻杆（26）；

动力装置（24）的输出端与钻杆（26）连接，用于驱动钻杆（26）转动。

4.根据权利要求3所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：所述钻杆（26）远离动力装置（24）的一端向靠近工作台（11）的方向倾斜。

5.根据权利要求3或4所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：所述滑动板（23）上设有固定装置（27）；

所述固定装置（27）用于将滑动板（23）固定在平台（22）上。

6.根据权利要求3或4所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：还包括报警部分（31）；

所述报警部分（31）包括设在平台（22）上的传感器（311）和第一报警器（312）；

所述传感器（311）和第一报警器（312）均与控制系统（6）电连接，当滑动板（23）或者动力装置（24）进入传感器（311）的检测区域时，第一报警器（312）停止工作。

7.根据权利要求1所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：还包括用于向驱动装置（19）、辅助提升装置（2）和控制系统（6）供电的电池（41）。

8.根据权利要求7所述的超高层建筑垂直电梯安装系统，其特征在于：还包括用于检测电池（41）电量的检测模块（42）和第二报警器（43）；

检测模块（42）和第二报警器（43）均与控制系统（6）电连接，用于在电池（41）的剩余容量下降到阈值时发出警报。

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