高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置制造方法
【專利摘要】高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置。涉及對高速、超高速電梯水平方向發(fā)生的振動和偏載進(jìn)行穩(wěn)定和糾偏補償?shù)南到y(tǒng)。包括導(dǎo)軌、轎廂架、轎廂和設(shè)置在轎廂架四角的導(dǎo)靴一~四，導(dǎo)靴一~四均具有由滾輪軸支撐的、呈T字形布設(shè)的三個滾輪，還包括水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)，水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)包括外部電源，控制器，控制開關(guān)，發(fā)電吸震器一、信號采集器一、執(zhí)行件一，和發(fā)電吸震器二、信號采集器二、執(zhí)行件二。本實用新型可根據(jù)轎廂在運行過程中所發(fā)生的兩種水平異動情況，選擇性地進(jìn)行不同形式的補償或糾偏。在振動過程中發(fā)出的電能剛剛好可以作為對角執(zhí)行件的動力源。在偏載情況下，外部電源給對角執(zhí)行件提供動力源。
【專利說明】高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及對高速、超高速電梯水平方向發(fā)生的振動和偏載進(jìn)行穩(wěn)定和糾偏補償?shù)难b置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代化城市的發(fā)展使得高層、超高層建筑競爭性地建設(shè)。電梯作為現(xiàn)代建筑中不可缺少的垂直載人、載物運輸設(shè)備。在本領(lǐng)域?qū)﹄娞莸倪\行速度一般有以下約定俗成的認(rèn)識，1-2.0m/s為中速，2.0-4.0m/s為高速，4.0m/s為以上為超高速。本案主要針對2.0m/s以上的情況。
[0003]目前，適用于前述速度的電梯，其主要結(jié)構(gòu)包含轎廂架、轎廂、(T字形布設(shè)的三滾輪結(jié)構(gòu))導(dǎo)靴，它的三個滾輪在彈簧力作用下緊貼垂直設(shè)置的(T字形)導(dǎo)軌的各工作面運轉(zhuǎn)。如圖7所示。但隨著運轉(zhuǎn)速度在2.0m/s以上逐步提高，按照現(xiàn)有技術(shù)的電梯結(jié)構(gòu)存在以下兩方面主要問題:一是高速運行中，風(fēng)阻和垂直設(shè)置的(T字形)導(dǎo)軌的微觀不平度激勵而成的橫向振動問題(如圖8所示，其水平方向的振動為三個自由度一X方向直線往復(fù)、Y方向直線往復(fù)、繞Z軸正反旋轉(zhuǎn)，六個方向；如圖10所示，其振動曲線具有不規(guī)則、斷續(xù)的特性)，該振動一是會損傷電梯的傳動部件、連接部件，二是會給乘客帶來不適；二是電梯內(nèi)人員站立位置導(dǎo)致轎廂4偏載，使得轎廂架I整體出現(xiàn)偏載，如圖9所示，轎廂架I的導(dǎo)靴一31與導(dǎo)軌5之間產(chǎn)生作用力F，該作用力會導(dǎo)致導(dǎo)靴一 31與導(dǎo)軌5之間出現(xiàn)異常磨損。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型針對以上問題，提供了一種在運行過程中實時采集運行狀態(tài)，并根據(jù)運行狀態(tài)選擇相應(yīng)的處理模式，進(jìn)而避免振動和糾偏的高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:包括導(dǎo)軌、轎廂架、轎廂和設(shè)置在轎廂架四角的導(dǎo)靴一?四，所述導(dǎo)靴一?四均具有由滾輪軸支撐的、呈T字形布設(shè)的三個滾輪，還包括水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)，所述水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)包括外部電源，控制器，控制開關(guān)，發(fā)電吸震器一、信號采集器一、執(zhí)行件一，和發(fā)電吸震器二、信號米集器二、執(zhí)行件二 ；
[0006]所述發(fā)電吸震器一連接信號采集器一和執(zhí)行件二 ；所述信號采集器一連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器一的電信號；
[0007]所述發(fā)電吸震器二連接信號采集器二和執(zhí)行件一；所述信號采集器二連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器二的電信號；
[0008]所述發(fā)電吸震器一包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C,發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C 對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴一的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上；
[0009]所述發(fā)電吸震器二包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C，發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C 一一對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴二的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上；[0010]各所述發(fā)電吸震器包括連接桿、前套管、前端蓋、外殼體、內(nèi)殼體、定子繞組、后端蓋、滑桿、阻尼墊和引出線；所述前套管呈桶形，所述連接桿固定連接在前套管的桶底外表面；所述前端蓋、后端蓋和阻尼墊均具有與所述滑桿滑動配合的中孔；所述前端蓋的一端固定連接所述前套管的桶口 ；所述外殼體和內(nèi)殼體同軸心設(shè)置，所述外殼體和內(nèi)殼體固定連接在所述前端蓋和后端蓋之間，所述后端蓋再連接所述阻尼墊；所述滑桿中部設(shè)有若干環(huán)形的永磁體，若干所述永磁體極性相異地交錯排列；所述定子繞組固定設(shè)在所述內(nèi)殼體外壁上，通過引線引出所述外殼體；
[0011]所述控制器連接所述控制開關(guān)；所述控制開關(guān)連接所述執(zhí)行件二和執(zhí)行件一，所述外部電源連接所述執(zhí)行件二和執(zhí)行件一。
[0012]所述執(zhí)行件一和執(zhí)行件二為直線往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，用以驅(qū)動所述導(dǎo)靴三和/導(dǎo)靴四作水平方向的運動。
[0013]所述信號采集器一和信號采集器二為電流采集儀或電壓采集儀。
[0014]本實用新型首先將現(xiàn)有技術(shù)中的被動吸收振動、偏載能量的模式，改進(jìn)為主動模式。其次，在主動模式中，在轎廂架的兩側(cè)下角分別設(shè)置自身具有阻尼性能的發(fā)電吸震器；由于該發(fā)電吸震器在常態(tài)與各輪(兩側(cè)六方向有六只) 對應(yīng)地緊密貼合，一旦出現(xiàn)橫向(水平方向)振動或偏載，相應(yīng)位置的發(fā)電吸震器即能產(chǎn)生一個電信號，控制器能根據(jù)電信號判斷出屬于偏載還是振動問題，進(jìn)而發(fā)出相應(yīng)的糾正指令。在振動情況下，發(fā)電吸震器在振動過程中發(fā)出的電能剛剛好可以作為對角執(zhí)行件的動力源。在偏載情況下，由于發(fā)電吸震器難以保持持續(xù)供電，需外部電源給對角執(zhí)行件提供動力源。最后，本實用新型利用環(huán)形永磁體在繞組中的往復(fù)運動可產(chǎn)生電流的特性，結(jié)合電梯的應(yīng)用環(huán)境提供了 一種具體的發(fā)電吸震器，由于其滑桿緊貼各輪軸，在轎廂架理想運行狀態(tài)下，其滑桿靜止，系統(tǒng)沒有任何電信號，也不會有任何主動動作；一旦出現(xiàn)振動、偏載，滑桿則會出現(xiàn)位移(往復(fù)或單向位移)，產(chǎn)生的電能有持續(xù)性的，也有斷續(xù)性的，可根據(jù)具體情況執(zhí)行偏載糾正或振動補償。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0016]圖2是圖1的左視圖，
[0017]圖3是本實用新型中發(fā)電吸震器的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖4是本實用新型的原理框圖，
[0019]圖5是本實用新型轎廂發(fā)生水平方向振動時發(fā)電吸震器的輸出波形；
[0020]圖6是本實用新型轎廂發(fā)生偏載時發(fā)電吸震器的輸出波形；
[0021]圖7是本實用新型【背景技術(shù)】的示意圖，
[0022]圖8是本實用新型【背景技術(shù)】中轎廂水平異動方向的示意圖(圖中標(biāo)示有X、Y、Z參考坐標(biāo)系)，
[0023]圖9是本實用新型【背景技術(shù)】偏載狀態(tài)的示意圖，
[0024]圖10是本實用新型【背景技術(shù)】振動狀態(tài)的波形圖。
[0025]圖中I是轎廂架；
[0026]21是導(dǎo)靴三，22是導(dǎo)靴四，210是執(zhí)行件一，220是執(zhí)行件二 ；
[0027]31是導(dǎo)靴一,32是導(dǎo)靴二, 310是發(fā)電吸震器一,320是發(fā)電吸震器二 ；[0028]301是連接桿，302是前套管，303是外殼體，304是定子繞組，305是內(nèi)殼體，306是頂頭，307是阻尼墊，308是滑桿，309是環(huán)形永磁體；
[0029]4是轎廂，5是導(dǎo)軌。
【具體實施方式】
[0030]如圖1-6所示，本實用新型的一種高速電梯水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)，包括導(dǎo)軌5、轎廂架1、轎廂4和設(shè)置在轎廂架I四角的導(dǎo)靴一?四31、32、21、22，所述導(dǎo)靴一?四31、32、21、22均具有由滾輪軸支撐的、呈T字形布設(shè)的三個滾輪(由于導(dǎo)靴結(jié)構(gòu)屬本領(lǐng)域成熟技術(shù)，此處不再贅述其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。)
[0031]還包括水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)，所述水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)包括外部電源，控制器，控制開關(guān)，發(fā)電吸震器一 310、信號米集器一、執(zhí)行件一 210,和發(fā)電吸震器二 320、信號米集器二、執(zhí)行件二 220 ；
[0032]所述發(fā)電吸震器一 310連接信號采集器一和執(zhí)行件二 220 ;所述信號采集器一連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器一 310的電信號；
[0033]所述發(fā)電吸震器二 320連接信號采集器二和執(zhí)行件一 210 ;所述信號采集器二連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器二 320的電信號；
[0034]需要說明的是上述電信號一般采用電壓信號，如圖5、6所示；而發(fā)電吸震器則以對角形式連接對角的執(zhí)行件，這樣，一旦該下角發(fā)生異動，對角的執(zhí)行件作相應(yīng)或接近等同力度的反向動作即可實現(xiàn)補償或糾偏。
[0035]所述發(fā)電吸震器一 310包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C,發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C 對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴一 31的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上；
[0036]所述發(fā)電吸震器二包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C，發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C 一一對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴二的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上；現(xiàn)有技術(shù)在滾輪軸上緊貼彈簧導(dǎo)桿，用于吸收振動能量，但在高速或超高速電梯上，振動頻率增高、振幅加大，這種被動吸收模式已經(jīng)難以克服高速和超高速場合。
[0037]各所述發(fā)電吸震器包括連接桿301、前套管302、前端蓋、外殼體303、內(nèi)殼體305、定子繞組304、后端蓋、滑桿308、阻尼墊307和引出線；所述前套管302呈桶形，所述連接桿301固定連接在前套管302的桶底外表面；所述前端蓋、后端蓋和阻尼墊307均具有與所述滑桿308滑動配合的中孔；所述前端蓋的一端固定連接所述前套管302的桶口 ；所述外殼體303和內(nèi)殼體305同軸心設(shè)置，所述外殼體303和內(nèi)殼體305固定連接在所述前端蓋和后端蓋之間，所述后端蓋再連接所述阻尼墊307 ;所述滑桿308中部設(shè)有若干環(huán)形的永磁體309，若干所述永磁體309極性相異地交錯排列(一一交錯、兩兩交錯均可，根據(jù)行程、永磁體厚度來設(shè)置)；所述定子繞組304固定設(shè)在所述內(nèi)殼體305外壁上，通過引線引出所述外殼體303。該引線即為連接信號采集器一(信號性質(zhì))和開關(guān)一(能量性質(zhì))的輸出。在本案所述場合的開關(guān)在控制器控制狀態(tài)下選擇接通發(fā)電吸震器或外部電源，屬于常規(guī)技術(shù)，本案不再贅述。為了更好地貼合滾輪軸，在滑桿308伸出阻尼墊307的端頭設(shè)置一頂頭306。
[0038]所述控制器連接所述控制開關(guān)；所述控制開關(guān)連接所述執(zhí)行件二 220和執(zhí)行件一210，所述外部電源連接所述執(zhí)行件二 220和執(zhí)行件一 210。
[0039]這里需要解釋一下控制器、控制開關(guān)實現(xiàn)發(fā)電吸震器、執(zhí)行件和外部電源之間的關(guān)系，控制開關(guān)在本案中具有切換功能，以圖4為例,例一:發(fā)電吸震器一 310發(fā)出振動信號，控制器通過控制開關(guān)指令執(zhí)行件二 220斷開外部電源，接通發(fā)電吸震器一 310輸出的電能，做與發(fā)電吸震器一 310所處的下角反向的動作，實現(xiàn)振動補償；這種補償可以是雙向的，即發(fā)電吸震器二 320與執(zhí)行件一 210也同步做這樣的動作。例二:發(fā)電吸震器一 310發(fā)出偏載信號(如圖6)，控制器通過控制開關(guān)指令執(zhí)行件二 220斷開發(fā)電吸震器一 310，接通外部電源，做與發(fā)電吸震器一 310所處的下角反向的動作，實現(xiàn)糾偏補償，其動作幅度控制器可根據(jù)所發(fā)出的偏載電信號的大小對外部電源進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。
[0040]所述執(zhí)行件一 210和執(zhí)行件二 220為直線往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，用以驅(qū)動所述導(dǎo)靴三21和/導(dǎo)靴四22作水平方向的運動。這種執(zhí)行件可以是直線伺服電機、直線機械運動裝置、直線液壓運動裝置，具體選擇何種方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)常規(guī)技術(shù)進(jìn)行選擇。但需要說明的是，前述執(zhí)行件一或二也是成組概念，即與導(dǎo)靴中各滾輪一一對應(yīng)設(shè)置。
[0041 ] 所述信號采集器一和信號采集器二為電流采集儀或電壓采集儀。
[0042]本實用新型一種高速電梯水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)的工作方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0043]I)、電梯啟動；
[0044]2)、信號采集；所述信號采集器一和信號采集器二采集所述發(fā)電吸震器一 31和發(fā)電吸震器二 32的輸出信號，當(dāng)信號為連續(xù)或斷續(xù)電信號時，判斷為振動狀態(tài)，去步驟3);當(dāng)信號為短暫單峰信號時，判斷為偏載狀態(tài)，去步驟4)；
[0045]3)、振動補償；控制器指令開關(guān)一或開關(guān)二將發(fā)電吸震器一 31或發(fā)電吸震器二 32的電能量傳輸給對角的執(zhí)行件二 220或執(zhí)行件一 210，作同步往復(fù)動作，進(jìn)行反向作用力補償；
[0046]4)、糾偏補償；控制器指令開關(guān)一或開關(guān)二將外部電源接通處于對角位置的執(zhí)行件二 220或執(zhí)行件一 210，進(jìn)行反向作用力補償；
[0047]5)、完畢。
[0048]I)、電梯啟動；
[0049]2)、信號采集；所述信號采集器一和信號采集器二采集所述發(fā)電吸震器一 310和發(fā)電吸震器二 320的輸出信號，當(dāng)信號為連續(xù)或斷續(xù)電信號(如圖5)時，判斷為振動狀態(tài)，去步驟3);當(dāng)信號為短暫單峰信號(如圖6)時，判斷為偏載狀態(tài)，去步驟4)；
[0050]3)、振動補償；控制器指令控制開關(guān)將發(fā)電吸震器一 310或發(fā)電吸震器二 320的電能量傳輸給對角的執(zhí)行件二 220或執(zhí)行件一 210，作同步往復(fù)動作，進(jìn)行反向作用力補償；
[0051]4)、糾偏補償；控制器指令控制開關(guān)將外部電源接通處于對角位置的執(zhí)行件二220或執(zhí)行件一 210，進(jìn)行反向作用力補償；補償?shù)南薅瓤梢愿鶕?jù)對邊的信號進(jìn)行實時調(diào)難
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[0052]5)、完畢。
[0053]本實用新型可根據(jù)轎廂在運行過程中所發(fā)生的兩種水平異動情況(三自由度方向的振動、偏載)，選擇性地、主動性地進(jìn)行不同形式的補償或糾偏；進(jìn)而使高速、超高速電梯能平穩(wěn)運行，提高電梯使用壽命、可靠性，以及載員的舒適度。
[0054]以上已較佳實施例公開了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置，包括導(dǎo)軌、轎廂架、轎廂和設(shè)置在轎廂架四角的導(dǎo)靴一?四，所述導(dǎo)靴一?四均具有由滾輪軸支撐的、呈T字形布設(shè)的三個滾輪，其特征在于，還包括水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)，所述水平方向穩(wěn)定系統(tǒng)包括外部電源，控制器，控制開關(guān)，發(fā)電吸震器一、信號米集器一、執(zhí)行件一，和發(fā)電吸震器二、信號米集器二、執(zhí)行件二 ； 所述發(fā)電吸震器一連接信號采集器一和執(zhí)行件二 ；所述信號采集器一連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器一的電信號； 所述發(fā)電吸震器二連接信號采集器二和執(zhí)行件一；所述信號采集器二連接控制器，用以向控制器提供發(fā)電吸震器二的電信號； 所述發(fā)電吸震器一包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C,發(fā)電吸震器一 A、發(fā)電吸震器一 B和發(fā)電吸震器一 C 對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴一的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上； 所述發(fā)電吸震器二包括設(shè)置轎廂架底部的發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C，發(fā)電吸震器二 A、發(fā)電吸震器二 B和發(fā)電吸震器二 C 一一對應(yīng)地緊貼在導(dǎo)靴二的三個滾輪的滾輪軸上，用以將所述滾輪緊貼在所述導(dǎo)軌的工作面上； 各所述發(fā)電吸震器包括連接桿、前套管、前端蓋、外殼體、內(nèi)殼體、定子繞組、后端蓋、滑桿、阻尼墊和引出線；所述前套管呈桶形，所述連接桿固定連接在前套管的桶底外表面；所述前端蓋、后端蓋和阻尼墊均具有與所述滑桿滑動配合的中孔；所述前端蓋的一端固定連接所述前套管的桶口 ；所述外殼體和內(nèi)殼體同軸心設(shè)置，所述外殼體和內(nèi)殼體固定連接在所述前端蓋和后端蓋之間，所述后端蓋再連接所述阻尼墊；所述滑桿中部設(shè)有若干環(huán)形的永磁體，若干所述永磁體極性相異地交錯排列；所述定子繞組固定設(shè)在所述內(nèi)殼體外壁上，通過引線引出所述外殼體； 所述控制器連接所述控制開關(guān)；所述控制開關(guān)連接所述執(zhí)行件二和執(zhí)行件一，所述外部電源連接所述執(zhí)行件二和執(zhí)行件一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述執(zhí)行件一和執(zhí)行件二為直線往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)，用以驅(qū)動所述導(dǎo)靴三和導(dǎo)靴四作水平方向的運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電梯水平方向穩(wěn)定裝置，其特征在于，所述信號采集器一和信號采集器二為電流采集儀或電壓采集儀。
【文檔編號】B66B5/02GK203652974SQ201320482219
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】趙群飛, 鄭鑫 申請人:江蘇通用電梯有限公司