基本信息
- 项目名称：
- 电梯及升降机生命保障机构
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 随着科学技术的发展，升降机械已普及到社会生活的各个角落。然而，我们不难发现，在升降机为我们带来便利的同时也带来了生命威胁,就这几年来看，这类惨重的事故举不胜举。所以，一种保障生命安全的机构正迫切需求。本套机构主要功用是在电梯或升降机出现故障的情况下发挥作用，从而保障生命安全。全套机构结构简单，安全可靠且造价便宜。安装也十分简单，安装完成后，机构便不需要人为干预而正常工作，因而能随时保障人身安全。
- 详细介绍：
- 随着科学技术的发展，升降机械已普及到社会生活的各个角落，运用越来越广泛，不管是建筑行业，还是人们的日常生活都离不开升降机械。高层建筑越来越多，升降机在工地上的使用愈加广泛。然而，我们不难发现，在升降机为我们带来便利的同时也带来了生命威胁。例如2008年12月27日湖南长沙某工地因起吊绳断裂，造成吊箱坠落事故，导致18人死亡。同年7月10日，河南某矿井因绞车联轴器螺丝断裂，造成吊箱坠落事故导致11人死亡。就这几年来看，这类惨重的事故举不胜举，所以，一种保障生命安全的机构正迫切需求。 本套机构主要功用是在电梯或升降机出现故障的情况下发挥作用，也就是说当电梯或升降机一旦出现故障（如钢丝绳断裂）利用本套机构就能以恒定速度缓慢降落，从而保障生命安全。机构主要由位移弹簧、带轮、变速齿轮组、阻尼水箱及制动器等五个主要部件构成。正常情况下机构不对升降机产生任何影响，一旦出现意外情况，如吊绳断裂、吊钩脱落或起吊电机制动失灵时整个吊箱的重量将集中在与机构相连的吊绳上，成为带轮转动的驱动力，同时位移弹簧变形机构向下转动，刹车与制动轮接触，对机构的制动轮制动。此时，位移弹簧与刹车弹簧同时遵循胡克定律，刹车系统会产生与吊箱重量相对应的制动力，人员或重物越多机构制动力越大，达到了人员或重物重量的多少不影响下降速度的效果，阻尼水箱吸收机构转动动能，并改善刹车的离散性问题，使下降速度更趋平稳。 与目前社会上普遍使用的安全装置相比，本套安全保障机构有如下三大创新点和优势： 1.安全缓降。该机构能在事故发生后将吊箱以基本恒定的速度缓慢地降落到地面，在保障生命安全的同时也减少了被困人员的心理恐惧，并能让被困人员迅速离开事故现场。这也是本套机构的一个最大创新点。2.安全可靠性强：本机构采用纯机械式结构且无需外部动力驱动。依靠自身载人或物的重量便可实现安全缓降。3.结构简单，安装使用方便。在生产及维护成本方面有着一定的优势，因而具有比较广阔的应用前景，可以广泛用于电梯、建筑工地、矿山机械及竖井提升方面。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的：随着经济建设的高速发展，电梯及升降机已经在社会上得到了广泛应用。这些提升机械给我们带来了方便的同时，也因吊绳断裂等原因对我们的生命财产造成威胁。为了杜绝类似事故的发生，我们团队设计了“电梯及升降机生命保障机构”。 设计的基本思路：将吊箱下降速度降低到可以接受的范围就能避免类似事故的发生。 该机构的创新点有：1.安全缓降。该机构能在事故发生后将吊箱以基本恒定的速度缓慢地降落到地面，让被困人员迅速离开事故现场。这也是本套机构的一个最大创新点。 2.安全可靠性强。本机构采用纯机械式结构且无需外部动力驱动，依靠自身载人或物的重量便可实现安全缓降。3.结构简单，安装使用方便。 技术关键：位移弹簧和刹车弹簧突变力的作用下发生形变并遵循胡克定律；刹车片在刹车弹簧的作用下对刹车轮进行制动；阻尼水箱吸收转动动能，保证了下降速度的平稳。 技术指标：位移弹簧及刹车弹簧变形量；吊箱下落速度。
科学性、先进性
- 该机构能实现吊箱的恒速缓慢降落，这种技术被巧妙的用在吊箱安全保护装置中，这也是本套机构闪亮点。利用弹簧制成刹车系统，当吊箱内重力发生变化，弹簧长度也发生相应的线性变化，实现根据不同重力产生不同制动力矩来平衡吊箱下降过程中速度的改变，从而实现吊箱下降速度的基本恒定。又在此基础上加了阻尼水箱，用于吸收制动过程中由于制动力不连续带来的振动，使升降机下滑速度变得更为平稳，保证机构具有高的可靠度。
获奖情况及鉴定结果
- 《电梯及升降机生命保障机构》于2010年7月在省教育厅主办的第四届大学生机械创新设计大赛中获一等奖；于2011年5月在我省举办的第九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 委托专利经纪人代为处理 未经授权不得擅自使用
作品可展示的形式
- 模型，图纸，现场演示，图片，录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本套机构主要由弹簧、滑轮、齿轮及阻尼水箱等组成，安装时将钢丝绳的一端与吊箱顶相连，另一端绕过滑轮与刹车系统以及阻尼水箱相连，操作简单，易于实现，无需培训就可使用。 适用范围：本装置适用广泛，无论是生活所用电梯，还是基建工地上所用的升降机都可以安装本装置，且不受楼层多少的限制。本套机构能在电梯或升降机出现故障的情况下发挥作用，加之该机构属于纯机械组成，无需用电控制，不会存在突然断电带来的麻烦，操作安装十分简单，性价比高，所以可以广泛用于电梯、建筑工地、矿山机械及竖井提升等方面。 本装置制造及维护成本低，适于批量生产，有利于社会推广，同时保障人们的生命财产安全，因而能获得极大的经济利益，其价值不可估量。
同类课题研究水平概述
- 电梯及升降机是载人或物的垂直交通运输工具，必须将安全运行放在首位。当前在防止电梯坠落的安全保护装置主要有： 1.防电梯超速和断绳的保护。防超速和断绳的保护装置是安全钳－限速器系统。安全钳是一种使吊箱停止向下运动的机械装置，当电梯超速、运行失控或悬挂装置断裂时，限速器安全钳迅速将电梯吊箱制停在导轨上，并保持静止状态，从而避免发生人员伤亡及设备损坏。 2. 缓冲装置。为了减少吊箱冲顶或沉底的能量，在电梯两端装设具有吸收运动机构能量并减少冲击的缓冲器。
