專利名稱：電梯用緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯用緩沖器，該緩沖器設(shè)置在電梯用梯井的最底部處的一地坑上，或者設(shè)置在轎廂(car)之下，并且吸收轎廂或其平衡重錘的沖擊能量。
傳統(tǒng)上，已經(jīng)根據(jù)相應(yīng)電梯的額定運(yùn)行速度的大小使用了具有以下結(jié)構(gòu)的緩沖器，其中對(duì)于在低速區(qū)域中使用的電梯而言(通常在45-60米/分以下)，使用一彈簧型緩沖器，對(duì)于在超過(guò)低速區(qū)域的區(qū)域中使用的電梯設(shè)備而言，使用一液壓型緩沖器。
彈簧型緩沖器是一種借助螺旋彈簧的彈性吸收沖擊能量的緩沖器，而液壓型緩沖器是一種機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在緩沖時(shí)由于將活塞插入油缸而使密封在氣缸中的油產(chǎn)生阻力，因而藉助控制通過(guò)節(jié)流閥的控制制動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的緩沖性能。
然而，對(duì)于彈簧型緩沖器和液壓型緩沖器來(lái)說(shuō)，由于前者的機(jī)械強(qiáng)度原因和后者的結(jié)構(gòu)原因，存在拉長(zhǎng)其自由高度的問(wèn)題。此外，特別是由于液壓型緩沖器的結(jié)構(gòu)原因，無(wú)法避免其成本的增加。
此外，如今急需一種緊湊的地坑尺寸，因此需要減少緩沖器的尺寸，尤其是縮短其自由高度?？紤]到這些需要，發(fā)明人考慮，如同在JP-A-50-61581(1975)中建議和揭示的將一用過(guò)的核燃料運(yùn)輸容器用于緩沖裝置的不同領(lǐng)域那樣，如果可以使用沿軸向彎折成波紋管狀的緩沖器，則可以提供與傳統(tǒng)的彈簧型和液壓型緩沖器相比尺寸小、成本低的緩沖器。
現(xiàn)在，電梯用緩沖器是重要的安全裝置之一，其重要之處在于始終可以穩(wěn)定地獲得必要的緩沖特性。也就是說(shuō)，即使是利用彎折的緩沖器，也有必要在一載荷沿軸向施加于其上時(shí)，可獲得穩(wěn)定的載荷—位移特性。尤其是，為了獲得數(shù)量相當(dāng)大的緩沖器的位移行程，有必要獲得其連續(xù)和規(guī)則的波紋管狀彎折位移。
然而，在上面建議的示例中，例如，如圖7和圖8所示，圖7是用于說(shuō)明當(dāng)載荷沿軸向施加于厚度為2毫米、不帶凸緣的圓柱體10上時(shí)，該圓柱體的彎折位移的示圖，而圖8是用于說(shuō)明當(dāng)彎折位移增加時(shí)，載荷和位移之間的關(guān)系的示圖，由于圓柱體10最初是不對(duì)稱的，累積彎折位移形態(tài)中的分布，并且分布其載荷—位移特性。尤其是在需要一較長(zhǎng)的位移行程時(shí)，這種趨勢(shì)會(huì)變得非常明顯，此外，由于圓柱體10被構(gòu)造成一長(zhǎng)且窄的形狀，因此產(chǎn)生了一個(gè)歐拉彎折的問(wèn)題，該問(wèn)題致使圓柱體10被彎曲成“側(cè)向V形”，可承受的載荷突然下降。由于圓柱體橫截面突然變平，因此這種現(xiàn)象以圓柱體橫截面的剛度沿一個(gè)方向變?nèi)醯姆绞疆a(chǎn)生。
此外，對(duì)于電梯用緩沖器而言，重要的是緩沖器的行程必須精確。例如，緩沖器的行程在平衡重錘側(cè)被拉長(zhǎng)超過(guò)預(yù)定值，如同設(shè)計(jì)的那樣，連接到平衡重錘的轎廂借助一纜繩更加靠近梯井的井頂，這是危險(xiǎn)的，因?yàn)樵谧钤闱闆r下轎廂可能會(huì)撞到井頂。通常，關(guān)于梯井中的移動(dòng)距離，應(yīng)提供一定數(shù)量的余量，然而，由于近來(lái)急需緊湊的梯井，如果可能的話，希望緩沖器的行程不超過(guò)設(shè)定值。在連續(xù)引起彎折位移，而且允許彎曲的部分已被用盡之后，突然產(chǎn)生一個(gè)較大的載荷，由于位移形態(tài)中的分布?xì)w因于圓柱體最初是不對(duì)稱的，因此該轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置主要隨上述示例的結(jié)構(gòu)分布，以及難以精確地確定預(yù)定的行程數(shù)值。此外，如果將上面建議的緩沖器用于電梯，由于在緩沖期間轎廂上產(chǎn)生過(guò)大的加速度，因此會(huì)在開(kāi)始階段產(chǎn)生具有較大數(shù)量的載荷，這是不合乎需要的。
如同上面已經(jīng)敘述的那樣，產(chǎn)生一個(gè)難以將建議的緩沖器用于電梯用緩沖器的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明、實(shí)現(xiàn)以上目的的一種電梯用緩沖器，設(shè)置在電梯用梯井的最底部處的一地坑上，或者設(shè)置在其轎廂之下，并且吸收轎廂或其平衡重錘的沖擊能量，該緩沖器的特征在于，電梯用緩沖器由多個(gè)凸緣和各自設(shè)置在相應(yīng)凸緣之間、具有較薄厚度的圓柱體構(gòu)件構(gòu)成，并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)它作為緩沖器運(yùn)行時(shí)，在具有較薄厚度的相應(yīng)圓柱體構(gòu)件上以軸向?qū)ΨQ模式產(chǎn)生一波紋管狀彎折。
如同從上文中理解到的那樣，由于具有凸緣的圓柱本體用作緩沖器，因此與傳統(tǒng)的彈簧型和液壓型緩沖器相比，可以提供一廉價(jià)且尺寸較小的緩沖器，并且可使梯井用地坑的深度變淺。此外，與傳統(tǒng)的緩沖器相比，由于本發(fā)明的緩沖器的尺寸和重量大為減少，因此緩沖器可以連接在諸如轎廂和平衡重錘的底部，藉此減少地坑內(nèi)的機(jī)器和裝備的數(shù)量，以增強(qiáng)電梯設(shè)備的維護(hù)性能。
其中，

圖1是電梯的總體構(gòu)造示圖，其中使用了本發(fā)明的電梯用緩沖器；圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電梯用緩沖器的正視圖；圖3是顯示圖2所示的緩沖器的尺寸關(guān)系的表格；圖4是用于說(shuō)明當(dāng)圖2所示的緩沖器致動(dòng)時(shí)的載荷和位移之間的關(guān)系的示意圖；圖5是用于說(shuō)明當(dāng)以雙皺褶軸向?qū)ΨQ模式在具有較薄厚度的圓柱體部分上引起波紋管狀彎折時(shí)的變形形態(tài)的示意圖；圖6是用于說(shuō)明當(dāng)以單皺褶軸向?qū)ΨQ模式在具有較薄厚度的圓柱體部分上引起波紋管狀彎折時(shí)的變形形態(tài)的示意圖。
在圖1中，標(biāo)號(hào)1是一梯井，其中借助一纜繩4連接一轎廂2和一平衡重錘3，并且通過(guò)一滑輪5的旋轉(zhuǎn)升高和降低轎廂2。標(biāo)號(hào)6是一形成在梯井1的底部處的地坑，在地坑6中設(shè)有緩沖器7。
圖2示出了緩沖器7的特定結(jié)構(gòu)，其中緩沖器7由多個(gè)設(shè)有預(yù)定本質(zhì)的凸緣7A和具有較薄厚度的圓柱體7B構(gòu)成，每個(gè)圓柱體設(shè)置在相應(yīng)凸緣7A之間。圖3中示出了緩沖器的全長(zhǎng)L、圓柱體部分7B的內(nèi)徑φd和厚度t以及凸緣7A間的高度h。
緩沖器7的材料是JIS A 1050的退火鋁，其中設(shè)有六個(gè)彎折段，并且逐漸改變圓柱體部分的厚度，其中，在本實(shí)施例中，其厚度從上級(jí)凸緣朝下級(jí)凸緣連續(xù)增加，其目的是使具有較薄厚度的圓柱體部分7B連續(xù)變形。此外，通過(guò)改變厚度可以控制其載荷特性。另外，該情況下的h/t比值為數(shù)值7.2-9.0。
如同從圖4中清楚的那樣，該圖示出了對(duì)圖2所示的緩沖器進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果，可以看到在本發(fā)明的緩沖器7中，最初致動(dòng)階段未產(chǎn)生過(guò)度的載荷，并且導(dǎo)致連續(xù)和穩(wěn)定的彎折，因而可以獲得穩(wěn)定的載荷特性。
此外，還可以看到通過(guò)改變圓柱體部分的厚度，使平均載荷逐漸增加，并且控制載荷特性。因而，可以設(shè)計(jì)具有任何期望的緩沖性能的緩沖器7。另外，可以看到關(guān)于載荷—位移特性，當(dāng)位移增加時(shí)，載荷突然增加。這是因?yàn)樗芯哂休^薄厚度的圓柱體7B都被彎折，可變形部分已被用盡，這與彈簧型緩沖器中的變短(turn short)的狀態(tài)相同，因此可以用圖4中的點(diǎn)A限定本緩沖器7的行程。因而，可以精確地確定其行程，并且可在設(shè)定值內(nèi)停止轎廂。
圖5示出了當(dāng)以雙皺褶軸向?qū)ΨQ模式在具有較薄厚度的圓柱體部分7B上產(chǎn)生波紋管狀彎折7C時(shí)的變形形態(tài)，而圖6示出了當(dāng)以單皺褶軸向?qū)ΨQ模式在具有較薄厚度的圓柱體部分7B上產(chǎn)生波紋管狀彎折7D時(shí)的變形形態(tài)。
其中，關(guān)于具有較薄厚度的圓柱體部分的高度h和厚度t之間的關(guān)系，當(dāng)具有較薄厚度的圓柱體部分上的波紋管狀彎折為單皺褶和雙皺褶時(shí)，以單皺褶軸向?qū)ΨQ模式產(chǎn)生波紋管狀彎折7D時(shí)最好有7.0＜h/t＜9.8的關(guān)系，以雙皺褶軸向?qū)ΨQ模式產(chǎn)生波紋管狀彎折7C時(shí)最好有14.0＜h/t＜22的關(guān)系。由于可以獲得比單皺褶波紋管狀彎折情況下的行程δ2更大的行程δ1，因此雙皺褶波紋管狀彎折顯示出超過(guò)單皺褶波紋管狀彎折的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，單皺褶波紋管狀彎折顯示出相對(duì)于內(nèi)徑中d的延伸數(shù)量如圖6所示較小的特征，因此，顯示出諸如可插入一引導(dǎo)柱體8用以限制緩沖器的優(yōu)點(diǎn)。此外，在圖6的實(shí)施例中，波紋管狀彎折7D大多形成在具有較薄厚度的圓柱體外側(cè)。
根據(jù)上面的實(shí)施例，由于具有凸緣的圓柱本體可用作緩沖器，因此與傳統(tǒng)的彈簧型和液壓型緩沖器相比，可以提供一廉價(jià)且尺寸較小的緩沖器，并且可使梯井用地坑的深度變淺。此外，與傳統(tǒng)的緩沖器相比，由于本發(fā)明的緩沖器的尺寸和重量大為減少，因此緩沖器可以連接在諸如轎廂和平衡重錘的底部，藉此減少地坑內(nèi)的機(jī)器和裝備的數(shù)量，以增強(qiáng)電梯設(shè)備的維護(hù)性能，例如便于移動(dòng)電線的固定。
根據(jù)本發(fā)明，可以獲得以下明顯優(yōu)點(diǎn)，其中由于具有凸緣的圓柱本體可用作緩沖器，因此與傳統(tǒng)的彈簧型和液壓型緩沖器相比，可以提供一廉價(jià)且尺寸較小的緩沖器，并且可使梯井用地坑的深度變淺。此外，與傳統(tǒng)的緩沖器相比，由于本發(fā)明的緩沖器的尺寸和重量大為減少，因此緩沖器可以連接在諸如轎廂和平衡重錘的底部，藉此減少地坑內(nèi)的機(jī)器和裝備的數(shù)量，以增強(qiáng)電梯設(shè)備的維護(hù)性能。
權(quán)利要求
1.一種電梯用緩沖器，該緩沖器設(shè)置在電梯用梯井的最底部處的一地坑上，或者設(shè)置在其轎廂之下，并且吸收轎廂或其平衡重錘的沖擊能量，其特征在于，電梯用緩沖器由多個(gè)凸緣和各自設(shè)置在相應(yīng)凸緣之間、具有較薄厚度的圓柱體構(gòu)件構(gòu)成，并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)它作為緩沖器致動(dòng)時(shí)，在具有較薄厚度的相應(yīng)圓柱體構(gòu)件上以軸向?qū)ΨQ模式產(chǎn)生一波紋管狀彎折。
2.如權(quán)利要求1所述的電梯用緩沖器，其特征在于，當(dāng)具有較薄厚度的圓柱體部分上引起一單皺褶波紋管狀彎折時(shí)，在7.0＜h/t＜9.8的范圍內(nèi)選擇具有較薄厚度的圓柱體部分的厚度t與其高度h之間的比值。
3.如權(quán)利要求1所述的電梯用緩沖器，其特征在于，當(dāng)具有較薄厚度的圓柱體部分上引起雙皺褶波紋管狀彎折時(shí)，在14＜h/t＜22的范圍內(nèi)選擇具有較薄厚度的圓柱體部分的厚度t與其高度h之間的比值。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一權(quán)利要求所述的電梯用緩沖器，其特征在于，波紋管狀彎折是一軸向?qū)ΨQ模式。
5.如權(quán)利要求1所述的電梯用緩沖器，其特征在于，厚度t通常從上級(jí)凸緣向下級(jí)凸緣增加。
6.如權(quán)利要求1所述的電梯用緩沖器，其特征在于，波紋管狀彎折只朝具有較薄厚度的圓柱體部分的外部產(chǎn)生。
全文摘要
在電梯用緩沖器(7)中，該緩沖器設(shè)置在電梯用梯井(1)的最底部處的一地坑(6)上，或者設(shè)置在其轎廂(2)之下，并且吸收轎廂(2)或其平衡重錘(4)的沖擊能量，電梯用緩沖器(7)由多個(gè)凸緣(7A)和各自設(shè)置在相應(yīng)凸緣(7A)之間、具有較薄厚度的圓柱體部分(7B)構(gòu)成，并且被設(shè)計(jì)成當(dāng)它作為緩沖器致動(dòng)時(shí)，在具有較薄厚度的相應(yīng)圓柱體部分(7B)上以軸向?qū)ΨQ模式產(chǎn)生一波紋管狀彎折(7C或7D)。因而，可以獲得一種電梯用緩沖器，該緩沖器具有穩(wěn)定的載荷－位移特性，并且可使成本和尺寸減少。
文檔編號(hào)B66B5/28GK1429758SQ0215962
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者安部貴, 重田政之, 中村秀廣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日立水戶工程株式會(huì)社