專利名稱：電梯終端位置檢測限速裝置及定位檢測變速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測變速裝置，尤其是一種電梯終端位置的檢測限速裝置，以及定位檢 測變速控制裝置。
背景技術(shù)：
電梯是人們的日常生活中不可缺少的垂直升降的代步設(shè)備，電梯運行的安全可靠性對電 梯乘客的人身安全非常重要。請參閱圖1，其是現(xiàn)有技術(shù)電梯井道區(qū)間劃分示意圖。為了防 止電梯的蹲底和沖頂，在電梯井道的底樓1樓和頂樓N樓附近分別設(shè)定了強減區(qū)間D、限位 區(qū)間H以及緩沖區(qū)間L，每一層樓的樓層高度為h。其中，強減區(qū)間D分別是設(shè)定在底樓1 樓上方和頂樓N樓下方的一段空間，限位區(qū)間H是分別設(shè)定在底樓1樓下方和頂樓N樓上 方的一段空間，緩沖區(qū)間L是分別設(shè)定在底樓1樓限位區(qū)間H下方以及頂樓N樓限位區(qū)間H 上方的一段空間。此外，在強減區(qū)間D的入口設(shè)置一強減開關(guān)，在限位區(qū)間H的入口設(shè)置一 限位開關(guān)，在緩沖空間L的入口設(shè)置一極限開關(guān)。該電梯還包括一限速器(圖未示)以保證 其任何時候都不超過額定梯速運行。
當(dāng)電梯正常運行時，轎廂通過強減區(qū)間D入口，強減開關(guān)將發(fā)出一信號至該電梯的中央 控制系統(tǒng)使其在強減區(qū)間D減速運動，準(zhǔn)確?？吭谥付菍?樓或N樓?？奎c。當(dāng)電梯出現(xiàn) 故障，越過強減區(qū)間D進(jìn)入限位區(qū)間H時，限位開關(guān)將再發(fā)出一信號至該電梯的中央控制系 統(tǒng)使其制動。當(dāng)轎廂仍以一定速度越過緩沖空間L的入口時，極限開關(guān)直接對該轎廂進(jìn)行電 控制動，使其盡快停止運動。其中，該緩沖空間L保證了即使電梯以額定速度沖過極限開關(guān)， 也有足夠的空間防止轎廂沖頂或蹲底。
然而，隨著電梯梯速的提高，緩沖空間L所需的長度增加很快，如當(dāng)梯速增加一倍時， 緩沖空間L需要原來3倍的長度。當(dāng)電梯運行時，只是在強減開關(guān)、限位開關(guān)兩處發(fā)出減速 信號，如果驅(qū)動-曳引裝置失控沒有進(jìn)行減速，則存在轎廂以高于額定速度越過限位開關(guān)的風(fēng) 險。而極限開關(guān)是最后的電控安全措施，不能提前對電梯進(jìn)行制動。此外，當(dāng)發(fā)生了超越限 位的保護(hù)后，電梯無法繼續(xù)運行，必須由工作人員手工復(fù)位后才能恢復(fù)工作。
目前，也有一些針對上述缺陷的改進(jìn)技術(shù)，如在電機上安裝編碼器、在限速器上安裝編 碼器、或在井道安裝激光或多普勒測速裝置。以上技術(shù)都是在強迫減速區(qū)檢測電梯的梯速是 否處于容許上限內(nèi)進(jìn)行的保護(hù)，但是在電機上安裝編碼器在拽引失效時并不起保護(hù)作用；而 在限速器上安裝編碼器的成本較高，且其不直接檢測轎廂速度，也存在失效的風(fēng)險；在井道安裝激光或多普勒測速裝則需要很高的成本。以上三種改進(jìn)技術(shù)不是或不完全是直接的距離 和速度檢測裝置，很難成為獨立的安全保護(hù)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種能夠直接同時檢測距離和速 度并對其按剩余距離進(jìn)行限速的電梯終端位置限速裝置。本發(fā)明還提供一種定位檢測變速控 制裝置。
一種電梯終端位置檢測限速裝置，其包括一限速機構(gòu)、 一定位速度檢測裝置和一控制裝 置。該定位速度檢測裝置檢測電梯轎廂在某固定點的速度，通過該控制裝置將信號轉(zhuǎn)換并與 一允許上限速度的固定閾值相比較，輸出控制信號控制該限速機構(gòu)工作。
一種定位檢測變速控制裝置，其包括定位速度檢測裝置和一控制裝置。該定位速度檢測 裝置檢測運動物體在某一固定點的速度信號，通過該控制裝置將速度信號轉(zhuǎn)換并與一固定閾 值相比較，再輸出變速控制信號。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在電梯轎廂進(jìn)入強迫減速區(qū)后能在每一點對轎廂的速度進(jìn)行檢 測并限速，由于固有的距離-速度相關(guān)特性，使其運行的安全系數(shù)更高。在不降低電梯安全水 平的前提下，大大減小電梯井道的終端緩沖空間。
為了能更清晰的理解本發(fā)明，以下將結(jié)合


闡述本發(fā)明的具體實施方式
。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)電梯井道區(qū)間劃分示意圖。
圖2是本發(fā)明電梯終端位置檢測限速裝置中的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2所示的檢測裝置的安裝位置示意圖。
圖4是本發(fā)明電梯終端位置檢測限速裝置中的控制裝置的電路方框圖。
圖5是電梯轎廂運行上限速度和距離的V-S關(guān)系圖。
圖6是本發(fā)明的電梯終端位置檢測限速裝置的電梯上行保護(hù)應(yīng)用邏輯圖。
具體實施方式
實施例l
本發(fā)明的電梯終端位置檢測限速裝置包括一檢測裝置、 一控制裝置以及一限速機構(gòu)。請 同時參閱圖2、圖3和圖4，其中，圖2是本發(fā)明電梯終端位置檢測限速裝置中的檢測裝置 100的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是該檢測裝置100的安裝位置示意圖，圖4是該控制裝置200的電 路方框圖。該檢測裝置100包括一檢測頭110以及一檢測參考機構(gòu)120。在本實施例中，該檢測裝 置100為一光電檢測裝置。該檢測頭110包括一檢測光源112和一光敏感測元件114;該檢測 參考機構(gòu)120包括一可透射光線或吸收光線的托板122，在該托板122上按一定間距變化設(shè) 置多個反射系數(shù)高的反射條紋紙124，由此，在該檢測參考機構(gòu)120上形成間隔設(shè)置的反射 區(qū)和透射或吸光的非反射區(qū)。該檢測光源112和該光敏感測元件114組成的檢測頭110設(shè)置 在電梯轎廂A的廂頂外側(cè)，該檢測參考機構(gòu)120設(shè)置在井道一側(cè)的墻面或安裝支架上，并與 井道軌道平行。該檢測參考機構(gòu)120的托板122的長度貫穿強減區(qū)間D、限位區(qū)間H和緩沖 區(qū)間L。該檢測參考機構(gòu)120上的反射區(qū)和非反射區(qū)的條紋間距從強減區(qū)間至緩沖區(qū)間方向 依序逐漸遞減。
該控制裝置200包括一信號整形電路210、 一頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路220、 一第一比較器230 和一第二比較器240。該控制裝置200接受該光敏感測元件114發(fā)送的信號，并進(jìn)過信號調(diào) 整及信號轉(zhuǎn)換后，輸出相應(yīng)的信號控制該限速機構(gòu)是否工作。
以下詳細(xì)說明該電梯終端位置檢測限速裝置的工作原理
請參閱圖5，其是電梯轎廂運行上限梯速和檢測點的速度位置V-P關(guān)系圖。轎廂在進(jìn)入 強減區(qū)間D之前以額定梯速運行，進(jìn)入強減區(qū)間D后進(jìn)行減速運動。轎廂在強減區(qū)間D到 緩沖區(qū)間L對應(yīng)的每一點P都具有一可允許的上限速度Vmax，電梯在終端區(qū)間運行時的速 度在該上限速度以下時是安全的。上限速度的斜率由電梯條例規(guī)定的電梯正常減速的最大減 速度來確定。在本發(fā)明中，當(dāng)轎廂在某一點的運行速度超過其上限速度時，將通過該檢測裝 置100和控制裝置200發(fā)出一控制信號控制該限速機構(gòu)進(jìn)行制動。
具體的，隨電梯轎廂一起運動的檢測光源112發(fā)出的光線經(jīng)過該檢測參考機構(gòu)120的反 射區(qū)的反射條紋紙124的反射后，由光敏感測元件114感測到其反射信號。該控制裝置200 將光敏感測元件114感測到的信號經(jīng)信號調(diào)整后形成方波信號，其中該方波信號的頻率由電 梯轎廂A的運行速度以及反射條紋的間距共同決定。該方波信號通過頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路220 轉(zhuǎn)換成一電壓模擬信號。該電壓模擬信號將同時與第一比較器230的超速閥值電平和第二比 較器240低速閥值電平做比較。其中，該超速閥值電平和低速閥值電平分別均為一固定值。 當(dāng)模擬信號的電壓值大于第一比較器230中的超速闊值電平時，第一比較器230輸出一超速 信號至中央控制系統(tǒng)，通過中央控制系統(tǒng)控制限速機構(gòu)對轎廂進(jìn)行制動；當(dāng)模擬信號的電壓 值小于第二比較器240中的低速閥值電平時，該第二比較器240也將輸出一低速信號至中央 控制系統(tǒng)，提示其速度過低可能存在故障，如當(dāng)出現(xiàn)該檢測裝置100失電或該檢測頭110失 效時，其檢測的速度為零低于低速閥值，則該第二比較器240也將輸出一低速信號至中央控 制系統(tǒng)提示，因此該第二比較器240還可用于該檢測裝置100的失效檢測。具體的，該方波信號的頻率戶1/AT (AT為經(jīng)過條紋間距AS的時間)，
貝1』/=1/厶丁=￥/厶3
設(shè)Vmax為上限速度，由圖5可知
5 = ￡^(S為檢測點到允許上限速度為零處的極限之間的距離，a為規(guī)定的最大
減速度)
設(shè)Ay-《V^ (K為常數(shù))
則上限速度Vmax對應(yīng)的檢測頻率/。 = ^是一固定值，與S和V無關(guān)的常數(shù)。
因此，當(dāng)該檢測參考機構(gòu)120的反射區(qū)條紋的間距AS以《V^的規(guī)律分布，且電梯轎廂 以上限速度Vmax運行時可得到一固定頻率/。，再經(jīng)頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路220轉(zhuǎn)換后得到一固 定超速閥值電平Uo。
如果減速曲線不是上述恒定減速度定義的曲線，也可用類似的方法推導(dǎo)一條&和距離S
的關(guān)系公式，保證任何位置的固定頻率/()和距離S無關(guān)。
確定了條紋間距A S的分布規(guī)律后，電壓模擬信號的電壓值U與轎廂的運行速度V相對 當(dāng)前位置容許上限速度的比率成正比，即某點的Vp達(dá)到該點容許速度VO的120%，則檢測 電壓U為超速閥值電平Uo的120%。當(dāng)轎廂的運行速度在某一條紋處的速度Vp超過其預(yù)設(shè) 上限梯速時，電壓模擬信號的電壓值Up則大于超速閥值電平Uo，從而啟動限速機構(gòu)進(jìn)行制 動；當(dāng)轎廂的運行速度在某一條紋處的速度Vp低于其預(yù)設(shè)上限梯速時，電壓模擬信號的電壓 值Up則小于超速閥值電平Uo，該第一比較器230則不輸出超速信號，該限速機構(gòu)將不限制 其運動。
請參閱圖6，其是本發(fā)明的電梯終端位置檢測限速裝置的電梯上行保護(hù)應(yīng)用邏輯圖。以 電梯上行運動為例，其中，UP是電梯上行運行信號觸點(閉合有效)，OV是保護(hù)裝置超速 輸出信號觸點(閉合有效)，LV是保護(hù)裝置低速輸出信號觸點(斷開有效)，UD是上行強迫 減速信號(斷開有效)，JOB是檢修信號(閉合有效)，Jl、 J2是輔助繼電器，其輸出信號觸 點均為斷開有效，SAF是安全繼電器。
具體的超速保護(hù)是當(dāng)UP和OV同時閉合有效，輔助繼電器J1動作，其常閉輸出信號 觸點斷開，這時安全回路斷開，電路進(jìn)入超速保護(hù)狀態(tài)，限速機構(gòu)動作。
具體的失效保護(hù)是當(dāng)在強減區(qū)內(nèi)UD斷開，該電梯終端位置檢測限速 置失電或該光電檢測頭檢測失效或電梯轎廂運行速度低于低速閥值時，低速檢測信號觸點LV斷開，輔助 繼電器J2動作，其常閉輸出信號觸點斷開，導(dǎo)致輔助繼電器J1動作，安全回路斷開，電路 進(jìn)入檢測裝置失效保護(hù)狀態(tài)，限速機構(gòu)動作。此外，當(dāng)檢修時，電梯轎廂的速度可能會低于 低速閥值，此時檢修時需要將JOB閉合，關(guān)閉該失效檢測電路。 實施例2
本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于該檢測參考機構(gòu)120的托板122是一反射 板，在該托板122上按一定間距變化設(shè)置多個吸光系數(shù)高的吸光條紋紙124，由此，在該檢 測參考機構(gòu)120上形成間隔設(shè)置的反射區(qū)和吸光區(qū)。其中，該反射區(qū)或非反射區(qū)的條紋間距
A S從強減區(qū)間至緩沖區(qū)間方向依序按Ay =《#的規(guī)律排布。 實施例3
本實施例與實施例l基本相同，其區(qū)別在于該檢測參考機構(gòu)120的托板122是一透射 系數(shù)高的透明板，在該托板122上按一定間距變化設(shè)置多個吸光系數(shù)高或反射系數(shù)高的條紋 紙124，由此，在該托板122上形成間隔設(shè)置的透射區(qū)和吸光或反光的非透射區(qū)。其中，該
透射區(qū)或非透射區(qū)的條紋間距A S從強減區(qū)間至緩沖區(qū)間方向依序按=《#的規(guī)律排布。
該檢測頭110的光敏感測元件114設(shè)置在與該檢測光源112相對的托板122的背側(cè)，并與該 轎廂同步運行。當(dāng)檢測光源112發(fā)出的光線從該檢測參考機構(gòu)120的托板122的透射區(qū)透射， 該光敏感測元件114同步接收信號并傳送至該控制裝置。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在電梯轎廂進(jìn)入強迫減速區(qū)后能在每一點對轎廂的速度進(jìn)行檢 測并限速，由于固有的距離-速度相關(guān)特性，使其運行的安全系數(shù)更高。本發(fā)明的檢測方法十 分簡單，容易實現(xiàn)，其通過對檢測參考機構(gòu)的反射區(qū)或透射區(qū)的間距按一定規(guī)律設(shè)置后，即 可用同一檢測參考值與梯速進(jìn)行比較，電路簡單，其抗干擾和容錯性也相對較高。此外，本 發(fā)明還具有低速檢測功能，該低速檢測的信號還可用于自身的失效檢測。在不降低電梯安全 水平的前提下，大大減小電梯井道的終端緩沖空間。
本發(fā)明的終端位置檢測限速裝置不限于對電梯進(jìn)行檢測和限速，還可用于其他需要檢測 某點速度并對其采取進(jìn)一步控制的情形，如火車的定位停靠、或者是需要檢測物體在做直線 運動時在特定位置的速度并改變其速度，因此該控制裝置輸出的信號可為加速信號、減速信 號等變速信號。
本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神 和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖 包含這些改動和變形。
權(quán)利要求
1、一種電梯終端位置檢測限速裝置，包括一限速機構(gòu)，其特征在于還包括一定位速度檢測裝置和一控制裝置，該定位速度檢測裝置檢測電梯轎廂的速度并輸出一信號至控制裝置，通過該控制裝置將信號轉(zhuǎn)換并與一允許上限速度的固定閾值相比較，輸出控制信號控制該限速機構(gòu)工作。
2、 如權(quán)利要求1所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該定位速度檢測裝置包 括一檢測頭和一檢測參考機構(gòu)，該檢測頭包括一光源和一感測元件，該檢測參考機構(gòu)包括間 隔設(shè)置的多個反射區(qū)和非反射區(qū)，該光源發(fā)出的光線通過該反射區(qū)反射被感測元件感測。
3、 如權(quán)利要求2所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該光源和感測元件設(shè)置 在電梯轎廂廂頂外側(cè)，該檢測參考機構(gòu)設(shè)置在井道一側(cè)的墻面或安裝支架上。
4、 如權(quán)利要求1所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該定位速度檢測裝置是 一光電檢測裝置，其包括一檢測頭和一檢測參考機構(gòu)，該檢測頭包括一光源和一感測元件， 該檢測參考機構(gòu)包括間隔設(shè)置的多個透射區(qū)和非透射區(qū)，該光源發(fā)出的光線通過該透射區(qū)被 感測元件感測。
5、 如權(quán)利要求4所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該光源設(shè)置在電梯轎廂 廂頂外側(cè)，該檢測參考機構(gòu)設(shè)置在井道一側(cè)的墻面或安裝支架上，該感測元件設(shè)置在與該檢 測光源相對的托板的背側(cè)，并與該光源同步運行。
6、 如權(quán)利要求2-5任一所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該檢測參考機構(gòu) 的長度貫穿井道的強減區(qū)間、限位區(qū)間和緩沖區(qū)間。
7、 如權(quán)利要求6所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該檢測參考機構(gòu)的反射 區(qū)或透射區(qū)的間距從井道的強減區(qū)間至緩沖區(qū)間方向遞減。
8、 如權(quán)利要求7所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該檢測參考機構(gòu)的反射區(qū)或透射區(qū)的條紋間距從強減區(qū)間至緩沖區(qū)間方向依序按《V^的規(guī)律排布，其中，K是一系 數(shù)，s為檢測點到允許上限速度為零處的極限之間的距離。
9、 如權(quán)利要求2-5、 7-8任一所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該控制裝置包括一信號整形電路、 一頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路、 一第一比較器，該控制裝置接受該感測元件 發(fā)送的信號，并進(jìn)過信號整形電路調(diào)整得到一方波信號，該方波信號經(jīng)信號頻率-電壓轉(zhuǎn)換電 路轉(zhuǎn)換后得到一電壓模擬信號，該電壓模擬信號與該第一比較器的固定超速閥值電平相比較， 輸出相應(yīng)的信號控制該限速機構(gòu)是否工作。
10、 如權(quán)利要求9所述的電梯終端位置檢測限速裝置，其特征在于該控制裝置還包括一第二比較器，電壓模擬信號同時與該第二比較器的固定低速閥值電平相比較，輸出一低速信號。
11、 一種定位檢測變速控制裝置，其特征在于包括定位速度檢測裝置和一控制裝置，該定 位速度檢測裝置檢測運動物體的速度信號，通過該控制裝置將速度信號轉(zhuǎn)換并與一固定閾值 相比較，再輸出變速控制信號。
12、 如權(quán)利要求11所述的定位檢測變速控制裝置，其特征在于該定位速度檢測裝置包括 一檢測頭和一檢測參考機構(gòu)，該檢測頭包括一光源和一感測元件，該檢測參考機構(gòu)為一板條 狀，其包括間隔設(shè)置的多個反射區(qū)和非反射區(qū)，該光源發(fā)出的光線通過該反射區(qū)反射被感測 元件感測。
13、 如權(quán)利要求11所述的定位檢測變速控制裝置，其特征在于該定位速度檢測裝置是一 光電檢測裝置，其包括一檢測頭和一檢測參考機構(gòu)，該檢測頭包括一光源和一感測元件，該 檢測參考機構(gòu)為一板條狀，其包括間隔設(shè)置的多個透射區(qū)和非透射區(qū)，該光源發(fā)出的光線通 過該透射區(qū)被感測元件感測。
14、 如權(quán)利要求12或13所述的定位檢測變速控制裝置，其特征在于檢測參考機構(gòu)的反射 區(qū)或透射區(qū)的間距隨速度減慢方向遞減。
15、 如權(quán)利要求11-13任一所述的定位檢測變速控制裝置，其特征在于該控制裝置包括一 信號整形電路、 一頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路和一比較器，該控制裝置接受該感測元件發(fā)送的信號， 并進(jìn)過信號整形電路調(diào)整得到一方波信號，該方波信號經(jīng)信號頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后得到 一電壓模擬信號，該電壓模擬信號與該第一比較器的固定閥值電平相比較，輸出相應(yīng)的速度 控制信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電梯終端位置檢測限速裝置，包括一限速機構(gòu)、一定位速度檢測裝置和一控制裝置。該定位速度檢測裝置檢測電梯轎廂的速度并輸出一信號至控制裝置，通過該控制裝置將信號轉(zhuǎn)換并與一允許上限速度的固定閾值相比較，輸出控制信號控制該限速機構(gòu)工作。本發(fā)明在電梯轎廂進(jìn)入強迫減速區(qū)后能在每一點對轎廂的速度進(jìn)行檢測并限速，使其運行的安全系數(shù)更高。
文檔編號B66B5/06GK101633463SQ200910042219
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者鄧之江 申請人:江門市蒙德電氣有限公司