电梯自动安装施工的升降装置及电梯安装自动施工设备的制作方法

1.本发明属于电梯安装施工领域，具体为一种电梯自动安装施工的升降装置及电梯安装自动施工设备。


背景技术：

2.电梯作为楼宇建筑的交通工具，随着社会的发展，其使用量越来越大。电梯安装工程成为一个巨大的行业。电梯的安装通常包括以下内容：在机房安装电梯的升降牵引装置和控制系统，在井道内安装电梯轿厢、配重块、导轨以及线缆、停层控制装置和保护装置，在厅门口安装厅门、显示装置和停层召唤装置等。电梯在井道内的施工一般需要先安装四根导轨，包括左右两根用于对电梯轿厢升降进行导向的主导轨和用于对平衡电梯轿厢重量的配重块进行导向的两根副导轨；且需要安装若干个用于进出电梯的厅门门坎门套。导轨和门套的安装施工需要事先作好铅锤线放样，然后以铅锤线放样为基准安装好基础固定件，其中，门套的安装需要在墙壁上对位安装好膨胀螺丝用于固定底坎、上坎、小门套等基础固定件；导轨的安装需要先安装好导轨支架以及用于将导轨支架固定于墙体上的底码(通常为角铁，俗称底码，下同)等基础固定件，然后进行导轨的安装对接和调整。
3.在电梯的安装施工过程中，施工装置必须在井道内上下移动来完成整个电梯井道内的施工作业。施工装置的上下移动可以采用电梯的轿厢、牵引动力装置和对重装置，用电梯本身的轿厢作为安装工具，将安装作业人员、工具、物料等放到电梯的轿厢上或者轿厢顶上或者轿厢顶部加装的平台上，然后让轿厢升降移动，完成整个井道上下各处的施工作业。这种施工方式需要先安装好电梯的轿厢、牵引装置、控制系统和配重装置，然后用电梯自身的轿厢和牵引装置作为升降施工的装置。因此，这种施工方式的优点是安全性较高，重型电梯轿厢可以承受较大负载；然而其不足之处是要施工前需要准备好电梯轿厢、牵引装置、控制系统和对重装置，并且井道和机房必须先具备安装条件，如果物料没到齐会有等待时间。另一个不足之处是配重装置安装好后，由于副导轨没有装好，配重块在上下移动的过程中不受管控，容易出现偏摆或者是扭转，有可能会撞井道墙壁，或者跟电梯轿厢在相对交错运动时产生碰撞，需要人为处理，因此存在一定的风险。
4.现在还有部分施工方式是采用了自制的升降平台，类似于高层建筑的外墙清洁清洗或者是检修的吊篮装置，目前属于比较成熟的技术。所述升降平台装置由升降平台支架，牵引装置，驱动电机和钢丝绳组成；为了增加安全性，通常还配置安全装置，所述安全装置包括安全钢丝绳和通过速度控制的安全钳，钢丝绳位于升降平台的正中间，穿过安全钳的套孔，而安全钳固定在升降平台上，在下降超速时安全钳会锁住钢丝绳将升降平台锁定；其中，升降平台的升降原理是将升降牵引装置安装在升降平台架上，驱动电机带动升降牵引装置沿着钢丝绳攀爬做上下移动，施工平台随着升降平台一起沿钢丝绳攀爬升降而上下移动，其中，钢丝绳一端固定在井道的顶部或机房，另一端放置或固定在井道底部。为了更加安全可靠，牵引动力装置设置为两个，通常采用在主导轨平面内成对相距一定距离对称安装，让升降平台在升降过程中保持平衡，安全装置则安装在正中间，安全装置的钢丝绳从升
降平台正中间穿过。两个牵引动力装置加上一个安全装置来实现升降平台的升降以及升降时的安全保护。但是这种升降平台的问题是在两个牵引动力装置(即驱动电机)的牵引速度不一致或者其中一个牵引动力装置有故障的情况下，容易导致升降平台发生倾斜，现在是通过安装防倾斜装置来发现倾斜状态，然后通过人为来矫正，即在矫正过程中让升降平台中朝上倾斜部位对应的牵引动力装置停下来，并让升降平台中朝上倾斜部位对应的牵引动力装置多走一段行程来恢复升降平台的平衡。然而这种解决方案是在现场通过人为操作来控制，存在一定风险，且由于井道施工状况越复杂，楼层越高，对这个施工的风险防控要求也越高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电梯自动安装施工的升降装置，该升降装置可以有效地防止升降平台发生倾斜，提高施工的安全性。
6.本发明的另一个目的在于提供一种包含上述升降装置的电梯安装自动施工设备。
7.本发明用于解决现有技术问题的技术方案是：
8.一种电梯自动安装施工的升降装置，包括升降平台以及用于驱动所述升降平台升降的升降牵引装置，其中，所述升降牵引装置包括牵引钢丝绳以及用于在牵引钢丝绳上攀爬来实现升降驱动的牵引动力机构，所述牵引动力机构设置于升降平台上；其特征在于，所述升降平台上设置有以升降平台的中心为转动中心的旋转装置，该旋转装置用于带动自动施工装置切换位置进行电梯安装作业；所述牵引钢丝绳沿竖直方向穿设于升降平台的中心处。
9.上述电梯自动安装施工的升降装置的工作原理是：
10.工作时，牵引动力机构在牵引钢丝绳上进行攀爬，从而带动升降平台进行升降。其中，由于牵引钢丝绳沿竖直方向穿设于升降平台的中心处，对于采用多个升降牵引装置的情况，例如采用两个升降牵引装置，其中的两根牵引钢丝绳位于升降平台的中心处，由于牵引钢丝绳的间距较小且位于升降平台的中心孔内，因此在两个牵引动力机构的牵引速度不一致或者其中一个牵引动力机构有故障的情况下，升降平台不容易出现倾斜，或者只会出现很微小的倾斜，从而确保施工作业的安全性。另外，由于设置于升降平台上的旋转装置的转动中心与升降平台的中心重合，在旋转装置带动自动施工装置切换位置以进行电梯安装作业时，自动施工装置围绕在牵引钢丝绳四周运动，不会与牵引钢丝绳发生干涉，使得自动施工装置的作业范围不受牵引钢丝绳的制约，从而能够更加高效、快速、灵活地完成电梯安装施工作业。
11.优选的，还包括安全保护装置，所述安全保护装置包括安全钳和安全钢丝绳，其中，所述安全钳设置于升降平台上，所述安全钢丝绳沿竖直方向穿设于升降平台的中心处。通过将安全钢丝绳也设置于升降平台的中心处，从而不会与自动施工装置产生干涉，同样可以确保自动施工装置的作业范围不受制约。
12.优选的，所述牵引钢丝绳中设置有测力装置，所述测力装置包括测力传感器，用于对牵引钢丝绳进行反馈保护。通过在牵引钢丝绳中设置测力装置对牵引钢丝绳的受力进行实时监测，以保证两根钢丝绳都处于正常受力状态。如果发生其中一根牵引钢丝绳不受力或者不够力，另外一根牵引钢丝绳受力过大，说明升降牵引装置中不受力或者不够力的那
个牵引钢丝绳对应的牵引动力机构出现异常，系统将报警停机进行处理。该安全措施与安全保护装置相结合，确保施工作业更加安全。
13.优选地，所述旋转装置包括中心部分固定不动的内圈、围绕内圈旋转的外圈以及驱动外圈旋转的驱动装置；所述内圈上设有中空的中心孔，所述牵引钢丝绳和安全钢丝绳从该中心孔中穿过。通过内圈上的中心孔，实现牵引钢丝绳在旋转装置中的穿越；所述中心孔中还可以用于穿越安全钢丝绳以及自动施工装置的所有电缆线。
14.优选地，所述驱动装置可以是电机或者是液压马达或者是气动元件，通过涡杆涡轮或者齿轮传动实现对外圈的旋转驱动。
15.优选的，所述牵引钢丝绳一端固定在井道的顶部或机房，另一端放置或固定在井道底部；或者钢丝绳的一头固定在升降平台上，另一头向上绕过在井道顶部或机房固定的滑轮，然后再向下穿过升降平台上的升降牵引装置，再放到井道的底部；所述升降牵引装置带动升降平台沿牵引钢丝绳做升降移动。前面这种安装方式简单，后面这种安装方式使升降平台的升降牵引力增加一倍，相应的施工平台的承载重量会增加一倍，可将导轨自动安装系统放置其上实现对导轨进行自动安装和矫正。两种方式根据现场需要选择。
16.优选的，所述升降牵引装置为两组，以保证升降平台工作时更加安全。
17.优选地，所述升降平台包括通过金属结构件在水平面方向搭建的平台面，该平台面小于井道尺寸；在垂直方向沿着主导轨向下延伸搭建支撑支架，该支撑支架与平台面形成t字型结构；跟主导轨配合的导靴一个装在平台面上与支撑支架相连处，另一个装在支撑支架向下延伸的底部，左右主导轨上各安装两个导靴，共装四个导靴。
18.优选地，为了尽可能的缩小牵引钢丝绳的间距，成对的牵引动力机构背靠背的贴装在一块钢板上，钢板固定在支撑支架上。
19.进一步地，所述安全钳安装固定在支撑支架上。
20.一种电梯安装自动施工设备，包括上述电梯自动安装施工的升降装置，还包括自动施工装置，该自动施工装置包括安装在旋转装置上的伸缩机械臂以及安装在伸缩机械臂末端的施工作业模块。
21.上述电梯安装自动施工设备中，由升降装置带动自动施工装置在不同的高度位置上进行电梯导轨安装作业；在进行具体的安装作业时，旋转装置带动伸缩机械臂进行旋转，使得伸缩机械臂末端的施工作业模块可以在圆周方向上到到达设定位置，与此同时，伸缩机械臂具有的伸缩功能，可以带动施工作业模块在伸缩机械臂的长度方向上进行位置调节，使得施工作业模块可以根据施工要求调整到最佳的作业姿态和作业位置，以对主导轨、副导轨、门头和加装钢梁的各处进行施工作业；由于牵引钢丝绳、自动施工装置中的各种线缆都可以穿设在升降平台和旋转装置的中心，伸缩机械臂的旋转不会与它们产生干涉，通过“中心布线式”的升降装置与“中心固定转动式”的自动施工装置进行“中心重合”的结合方式，实现安全、灵活、高效的电梯安装施工作业。
22.优选地，所述伸缩机械臂安装在旋转装置的外圈的法兰上，以便避开中间的牵引钢丝绳以及施工电缆线，可以实现旋转伸缩，根据施工的位置需要，对主导轨、副导轨、门头和加装钢梁的各处进行施工作业。
23.优选地，所述施工作业模块设置在伸缩机械臂的末端，该施工作业模块包括作业单元、用于驱动作业单元平移的平移驱动机构、用于驱动作业单元升降的升降驱动机构以
及用于驱动作业单元旋转的旋转驱动机构。其中，作业单元通常包括打孔模块和螺栓植入模块，通过作业单元的平移、升降和旋转角度，从而对特定位置进行打孔和螺栓植入，以安装固定主导轨、副导轨、门头、加装钢梁等构件。所述施工作业模块上还可以设置钢筋探测模块、底码输送模块、自动给料模块等装置，从而能完成钢筋探测、距离探测、钻孔、上螺丝、自送上底码等工作。
24.优选地，所述伸缩机械臂包括设置在旋转装置的外圈法兰上的底座、旋转臂、移动座以及伸缩驱动机构，其中，底座中间设置用于牵引钢丝绳通过的开孔；旋转臂与底座通过移动座连接，移动座固定在底座上；所述伸缩驱动机构设置于底座上并与旋转臂相连接，用于驱动旋转臂在长度方向上来回移动；所述施工作业模块设置于所述旋转臂伸出的末端上。
25.优选地，所述伸缩机械臂的末端可以安装一个施工作业模块，也可以对称的安装两个或者若干个施工作业模块来提高施工效率。
26.本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
27.1、本发明的电梯自动安装施工的升降装置通过让牵引钢丝绳设置于升降平台的中心，在两个牵引动力机构的牵引速度不一致或者其中一个牵引动力机构有故障的情况下，升降平台不容易出现倾斜，或者只会出现很微小的倾斜，从而确保施工作业的安全性。
28.2、本发明的电梯自动安装施工的升降装置通过让设置于升降平台上的旋转装置的转动中心与升降平台的中心重合，在旋转装置带动自动施工装置切换位置以进行电梯安装作业时，自动施工装置围绕在牵引钢丝绳四周运动，不会与牵引钢丝绳发生干涉，同时，安全钢丝绳、自动施工装置的各种线缆也设置在升降平台的中心，使得自动施工装置的作业范围不受牵引钢丝绳等绳缆的制约，从而能够更加高效、快速、灵活地完成电梯安装施工作业。
29.3、本发明的电梯自动安装施工的升降装置的结构简单，且不需要设置配重装置，容易搭建，安装起来快捷方便。
30.4、本发明的电梯安装自动施工设备中，牵引钢丝绳、自动施工装置中的各种线缆都可以穿设在升降平台和旋转装置的中心，伸缩机械臂的旋转不会与它们产生干涉，通过“中心布线式”的升降装置与“中心固定转动式”的自动施工装置进行“中心重合”的结合方式，实现对主导轨、副导轨、门头和加装钢梁的各处的安全、灵活、高效的安装施工作业。
附图说明
31.图1
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图2是本发明的电梯安装自动施工设备的第一个具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体结构示意图，图2为主视图。
32.图3和图4为自动施工装置的两个不同视角的立体结构示意图。
33.图5为旋转装置的立体结构示意图。
34.图6为升降牵引装置的立体结构示意图。
35.图7为升降牵引装置的主视图。
36.图8为升降牵引装置和安全保护装置的立体结构示意图。
37.图9为升降牵引装置的结构简图。
38.图10为本发明的电梯安装自动施工设备的第二个具体实施方式的结构简图。
具体实施方式
39.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
40.实施例1
41.参见图1
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图9，本发明的电梯自动安装施工的升降装置包括升降平台1以及用于驱动所述升降平台1升降的升降牵引装置，其中，所述升降牵引装置包括牵引钢丝绳6以及用于在牵引钢丝绳6上攀爬来实现升降驱动的牵引动力机构3，所述牵引动力机构3设置于升降平台1上；所述升降平台1上设置有以升降平台1的中心为转动中心的旋转装置11，该旋转装置11用于带动自动施工装置10切换位置进行电梯安装作业；所述牵引钢丝绳6沿竖直方向穿设于升降平台1的中心处。
42.参见图1
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图9，本发明的电梯自动安装施工的升降装置的工作原理是：
43.工作时，牵引动力机构3在牵引钢丝绳6上进行攀爬，从而带动升降平台1进行升降。其中，由于牵引钢丝绳6沿竖直方向穿设于升降平台1的中心处，对于采用多个升降牵引装置的情况，例如采用两个升降牵引装置，其中的两根牵引钢丝绳6位于升降平台1的中心处，由于牵引钢丝绳6的间距较小且位于升降平台1的中心，因此在两个牵引动力机构3的牵引速度不一致或者其中一个牵引动力机构3有故障的情况下，升降平台1不容易出现倾斜，或者只会出现很微小的倾斜，从而确保施工作业的安全性。另外，由于设置于升降平台1上的旋转装置11的转动中心也与升降平台1的中心重合，在旋转装置11带动自动施工装置10切换位置以进行电梯安装作业时，自动施工装置10围绕在牵引钢丝绳6四周运动，不会与牵引钢丝绳6发生干涉，使得自动施工装置10的作业范围不受牵引钢丝绳6的制约，从而能够更加高效、快速、灵活地完成电梯安装施工作业。
44.参见图1
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图9，本发明的电梯自动安装施工的升降装置还包括安全保护装置，所述安全保护装置包括安全钳7和安全钢丝绳8，其中，所述安全钳7设置于升降平台1上，所述安全钢丝绳8沿竖直方向穿设于升降平台1的中心处。通过将安全钢丝绳8也设置于升降平台1的中心处，从而不会与自动施工装置10产生干涉，同样可以确保自动施工装置10的作业范围不受制约。
45.参见图1
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图9，所述牵引钢丝绳6中设置有测力装置，所述测力装置包括测力传感器，用于对牵引钢丝绳进行反馈保护。通过在牵引钢丝绳6中设置测力装置对牵引钢丝绳6的受力进行实时监测，以保证两根钢丝绳都处于正常受力状态。如果发生其中一根牵引钢丝绳6不受力或者不够力，另外一根牵引钢丝绳6受力过大，说明升降牵引装置中不受力或者不够力的那个牵引钢丝绳6对应的牵引动力机构3出现异常，系统将报警停机进行处理。该安全措施与安全保护装置相结合，确保施工作业更加安全。
46.参见图1
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图9，所述旋转装置11包括中心部分固定不动的内圈111、围绕内圈111旋转的外圈112以及驱动外圈112旋转的驱动装置113；所述内圈111上设有中空的中心孔，所述牵引钢丝绳6和安全钢丝绳8从该中心孔中穿过。通过内圈111上的中心孔，实现牵引钢丝绳6在旋转装置11中的穿越；所述中心孔中还可以用于穿越安全钢丝绳8以及自动施工装置10的所有电缆线。
47.参见图1
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图9，所述驱动装置113可以是电机或者是液压马达或者是气动元件，通过涡杆涡轮或者齿轮传动实现对外圈112的旋转驱动。
48.参见图1
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图9，本实施例中的升降牵引装置为两组，用于增加升降平台的安全性。另外，本实施例中的升降牵引装置中的牵引钢丝绳6的上端固定在井道顶部，下端向下穿过升降平台1中心与牵引动力机构3连接，然后继续向下延伸至井道底部。
49.参见图1
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图9，所述升降平台1包括通过金属结构件在水平面方向搭建的平台面，该平台面小于井道尺寸；在垂直方向沿着主导轨2向下延伸搭建支撑支架5，该支撑支架5与平台面形成t字型结构；跟主导轨2配合的导靴4一个装在平台面上与支撑支架5相连处，另一个装在支撑支架5向下延伸的底部，左右主导轨2上各两个导靴4，共装四个导靴4，以实现对升降平台1的竖向运动进行竖向导向。
50.参见图1
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图9，为了尽可能的缩小牵引钢丝绳5的间距，成对的牵引动力机构3背靠背的贴装在一块钢板9上，而钢板9固定在支撑支架5上。
51.参见图1
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图9，所述安全钳7安装固定在支撑支架5上。
52.实施例2
53.参见图10，所述牵引钢丝绳6的一头固定在升降平台1上，另一头向上绕过在井道顶部或机房固定的滑轮12，然后再向下穿过升降平台1上的升降牵引装置，再放到井道底部。这种安装方式使升降平台1的升降牵引力增加一倍，相应的施工平台的承载重量会增加一倍，可将导轨自动安装系统放置其上实现对导轨进行自动安装和矫正。
54.实施例3
55.参见图1
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图9，本发明的电梯安装自动施工设备包括上述电梯自动安装施工的升降装置，还包括自动施工装置10，该自动施工装置10包括安装在旋转装置11上的伸缩机械臂以及安装在伸缩机械臂末端的施工作业模块101。
56.上述电梯安装自动施工设备中，由升降装置带动自动施工装置10在不同的高度位置上进行电梯导轨安装作业；在进行具体的安装作业时，旋转装置11带动伸缩机械臂进行旋转，使得伸缩机械臂末端的施工作业模块101可以在圆周方向上到到达设定位置，与此同时，伸缩机械臂具有的伸缩功能，可以带动施工作业模块101在伸缩机械臂的长度方向上进行位置调节，使得施工作业模块101可以根据施工要求调整到最佳的作业姿态和作业位置，以对主导轨2、副导轨、门头和加装钢梁的各处进行施工作业；由于牵引钢丝绳6、自动施工装置10中的各种线缆都可以穿设在升降平台1和旋转装置11的中心，伸缩机械臂的旋转不会与它们产生干涉，通过“中心布线式”的升降装置与“中心固定转动式”的自动施工装置10进行“中心重合”的结合方式，实现安全、灵活、高效的电梯安装施工作业。
57.参见图1
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图9，所述伸缩机械臂安装在旋转装置11的外圈112的法兰上，以便避开中间的牵引钢丝绳6以及施工电缆线，可以实现旋转伸缩，根据施工的位置需要，对主导轨2、副导轨、门头和加装钢梁的各处进行施工作业。
58.参见图1
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图9，施工作业模块101是放在伸缩机械臂的末端，该施工作业模块101包括作业单元、用于驱动作业单元平移的平移驱动机构、用于驱动作业单元升降的升降驱动机构以及用于驱动作业单元旋转的旋转驱动机构102。其中，作业单元通常包括打孔模块和螺栓植入模块，通过作业单元的平移、升降和旋转角度，从而对特定位置进行打孔和螺栓植入，以安装固定主导轨2、副导轨、门头、加装钢梁等构件。所述施工作业模块101上还可以设置钢筋探测模块、底码输送模块、自动给料模块等装置，从而能完成钢筋探测、距离探测、钻孔、上螺丝、自送上底码等工作。
59.参见图1
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图9，所述伸缩机械臂包括设置在旋转装置11的外圈112的法兰上的底座105、旋转臂106、移动座103以及伸缩驱动机构104，其中，底座105中间设置用于牵引钢丝绳6通过的开孔；所述旋转臂106与底座105通过移动座103连接，移动座103固定在底座105上；所述伸缩驱动机构104设置于底座105上并与旋转臂106相连接，用于驱动旋转臂106在长度方向上来回移动；所述施工作业模块设置于所述旋转臂106伸出的末端上；所述底座105上还设置有用于对旋转臂106的直线运动进行导向的导向块107，所述导向块107上设置有与所述旋转臂106配合的导向孔。通过伸缩驱动机构104带动旋转臂106沿着其长度方向运动，使得旋转臂105的一端伸出，另一端则缩回，通过该方式来实现伸缩机械臂的“伸缩”功能。
60.参见图1
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图9，所述伸缩机械臂的末端可以安装一个施工作业模块101，也可以对称的安装两个或者若干个施工作业模块101来提高施工效率。
61.实施例4
62.本实施例与实施例3的不同之处在于：
63.所述伸缩机械臂的两端同步伸缩，即所述旋转臂106为两组，且两组旋转臂106在其连接处嵌套设置(即内外嵌套)，使得两组旋转臂可以同时做相向运动或反向运动，且不会相互干涉；两组旋转臂106可通过两组伸缩驱动机构104分别驱动，或者通过一组伸缩驱动机构104配合对应的传动机构来实现。
64.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。