專利名稱：消除電梯超重和失重的液壓支座的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種消除電梯超重和失重的裝置，尤其是一種采用液壓支座機構 的消除電梯超重和失重的裝置。
背景技術：
在哲學中有一種理念一萬物不能突變。這種規(guī)律也使用于自然科學，如物理學，力 學。在力學中任何物體要想從一種運動狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N運動狀態(tài)，必須需要一個過程。物 體在運動過程中狀態(tài)的變化就會產生加速度，根據牛頓第二定律，就會產生力或有力作用 在物體上。電梯在啟動和停止時都會產生加速度，這種加速度會使乘坐電梯的人或裝載的 貨物產生附加的力(使作用在物體上的反力增加或減少)，即失重和超重現(xiàn)象。目前的解決 方法主要是增加啟動時間來減少失重和超重，當這種方法增加了到達目的地的時間。
發(fā)明內容本實用新型是要提供一種消除電梯超重和失重的液壓支座，該支座不需要增加啟 動時間，只要控制液壓支座的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運動物體的超 重和失重現(xiàn)象能夠使人體只承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免 運動過程中產生的不適感覺。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種消除電梯超重和失重的液壓支 座，安裝在電梯轎廂內，它包括鉸鏈桿，主支撐板，液壓缸，連接塊，T型導軌，其特點是主 支撐板下面兩側分別活動連接由鉸鏈桿和鉸鏈螺釘組成的平行升降連桿，兩側升降連桿下 面對應的鉸鏈桿之間通過二塊連接塊活動連接，二塊連接塊之間活動連接有T型導軌，且 二塊連接塊上安裝有液壓缸，四根鉸鏈桿外側面上分別設置應變片。平行升降連桿中的二個鉸鏈桿中間用鉸鏈螺釘活動連接，并用銷釘防松固定。液 壓缸與液壓控制回路連接。本實用新型的有益效果是本實用新型不需要增加啟動時間，只要控制液壓支座 的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運動物體的超重和失重現(xiàn)象能夠使人體只 承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免運動過程中產生的不適感覺。 在電梯，汽車，航空領域有很好的實用前景；如火箭發(fā)射時產生的超重現(xiàn)象；汽車啟動時人 體對座椅的沖擊等等。因此這種技術具有很高的現(xiàn)實意義。

圖1是電梯原理圖；圖2是電梯轎廂運動分析圖；圖3是圖2的力學模型圖；圖4是帶有液壓支座的電梯轎廂運動分析圖；圖5是圖4的力學模型圖[0012]圖6是液壓支座結構立體圖。
具體實施方式

以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，電梯在上升過程中的加速減速產生的超重和失重現(xiàn)象。如圖2所示，a是轎廂的加速度，ν是轎廂的速度。為了便于動力分析，取人為研究 對象并且把它看作是一個質量塊m。如圖3所示，a-轎廂的加速度，ν-轎廂的速度，F(xiàn)2-轎廂對人體的反作用力，F(xiàn)3-人 體對轎廂的作用力。m-人體的質量。根據牛頓第二定律建立力學方程如下m a = F2-F3下面分三種情況進行分析l)a = 0時，即是勻速運行時，F(xiàn)2 = F3這時轎廂對人體的反作用力只是人體的重 力F3。2)當a > 0時，即電梯加速啟動時，F(xiàn)2 > F3，即轎廂對人體的反作用力大于人體 對轎廂的作用力，這重現(xiàn)象稱為人體的超重。3)當a < 0時，即電梯減速停止時，F(xiàn)2 < F3，即轎廂對人體的反作用力小于人體 對轎廂的作用力，這重現(xiàn)象稱為人體的失重。超重和失重現(xiàn)象的解決方法(1)把圖2的轎廂結構改為圖4所示。該結構是在人與轎廂之間放一個液壓支座。液壓支座相對于電梯轎廂可以產生相 對運動，液壓支座的運動可以由液壓回路進行控制。把圖4簡化為如圖5所示的力學模型， a_轎廂的加速度，ν-轎廂的速度，F(xiàn)2-轎廂對人體的反作用力，F(xiàn)3-人體對轎廂的作用力。 m-人體的質量，al-液壓支座相對于轎廂的相對加速度。其動力方程為m(a-al) = F2-F3下面分兩種情況進行討論1)當a是正值，即在加速過程中，取al也為正值并且與a大小相等，即液壓支座相 對于轎廂向下運動，這時的動力方程如下m(a-al) = F2—F3 ；F2—F3 = 0轎廂對人體的反作用力F2 = mg,即F2等于人體的重力2)當a是負值，即在減速過程中，取al也為負值，即液壓支座相對于轎廂向上運 動，這時的動力方程如下m(a-al) = F2-F3，轎廂對人體的反作用力F2 = mg,即F2等于人 體的重力這種方法可以消除在加速和減速過程中存在的超重和失重問題，具有很高的實用 前景。(2)本實用新型的液壓支座10的結構(圖6)包括鉸鏈螺釘1，鉸鏈桿2，主支撐 板3，液壓缸4，連接塊5，T型導軌6，銷釘7，應變片8。主支撐板3下面兩側分別活動連接由鉸鏈桿2和鉸鏈螺釘1組成的平行升降連 桿，兩側升降連桿下面對應的鉸鏈桿2之間通過二塊連接塊5活動連接，二塊連接塊5之間 活動連接有T型導軌6，且二塊連接塊5上安裝有液壓缸4，四根鉸鏈桿2外側面上分別設 置應變片8。平行升降連桿中的二個鉸鏈桿2中間用鉸鏈螺釘1活動連接，并用銷釘7防松固定。液壓缸4與液壓控制回路連接。液壓支座加速度和轎廂加速度的控制在設計的電梯系統(tǒng)中，驅動力由交流永磁同步電動機提供，永磁同步電動機的輸 出轉矩是可以調節(jié)的。調節(jié)時使液壓支座10運動的加速度是一個常數(shù)，這時只要控制電梯 轎廂的加速度為常數(shù)，就可以消除電梯的超重和失重現(xiàn)象，乘坐電梯的人是隨機的，即整個 轎廂的重量是未知的，為了使轎廂的加速度保持不變，只能改變牽引力即改變電動機的輸 出轉矩。在液壓支座10支撐面的側面，加上應變式傳感器如圖6所示，測出轎廂里人體的 重量，然后再加上轎廂本身的重量。這樣可以求的轎廂和人的總質量。然后根據牛頓第二 定律:m a = f ；m-整個轎廂的重量，a-轎廂的加速度。通過控制交流永磁同步電動機電樞 的電流，控制電動機的輸出轉矩M就能控制牽引力f，這樣就可以控制轎廂加速度不變。
權利要求一種消除電梯超重和失重的液壓支座，安裝在電梯轎廂內，它包括鉸鏈桿(2)，主支撐板(3)，液壓缸(4)，連接塊(5)，T型導軌(6)，其特征在于所述主支撐板(3)下面兩側分別活動連接由鉸鏈桿(2)和鉸鏈螺釘(1)組成的平行升降連桿，兩側升降連桿下面對應的鉸鏈桿(2)之間通過二塊連接塊(5)活動連接，二塊連接塊(5)之間活動連接有T型導軌(6)，且二塊連接塊(5)上安裝有液壓缸(4)，四根鉸鏈桿(2)外側面上分別設置應變片(8)。
2.根據權利要求1所述的消除電梯超重和失重的液壓支座，其特征在于所述平行升 降連桿中的二個鉸鏈桿(2)中間用鉸鏈螺釘(1)活動連接，并用銷釘(7)防松固定。
3.根據權利要求1所述的消除電梯超重和失重的液壓支座，其特征在于所述液壓缸 (4)與液壓控制回路連接。
專利摘要本實用新型涉及一種消除電梯超重和失重的液壓支座，安裝在電梯轎廂內，主支撐板下面兩側分別活動連接由鉸鏈桿和鉸鏈螺釘組成的平行升降連桿，兩側升降連桿下面對應的鉸鏈桿之間通過二塊連接塊活動連接，二塊連接塊之間活動連接有T型導軌，且二塊連接塊上安裝有液壓缸，四根鉸鏈桿外側面上分別設置應變片。本實用新型不需要增加啟動時間，只要控制液壓支座的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運動物體的超重和失重現(xiàn)象能夠使人體只承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免運動過程中產生的不適感覺。在電梯，汽車，航空領域有很好的實用前景；如火箭發(fā)射時產生的超重現(xiàn)象；汽車啟動時人體對座椅的沖擊等等。
文檔編號B66B1/04GK201694701SQ201020233509
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權日2010年6月22日
發(fā)明者王書勝, 范本濤, 董新峰, 蔣麗琳, 馬燕玲 申請人:上海理工大學