[发明专利]用于减少升降梯系统中的轿厢的横向运动的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及减少升降梯系统中的振动，并且更具体地涉及减少升降梯轿厢的横向振动。

背景技术

升降梯系统通常包括轿厢、框架、辊引导组件、以及安装在升降梯井中的导轨。轿厢和辊引导组件被安装在框架上。随着辊引导组件的运动，所述轿厢和框架沿着所述导轨运动。

升降梯系统中的振动由许多来源引起，例如，导轨的变形、气动力和载客量。本发明尤其涉及减少由导轨的扭曲或错位引起的横向振动。当升降梯足够快地移动时，导轨的水平变化或折曲（winding）可导致框架和轿厢的显著横向运动，该显著横向运动会导致乘客不舒适。更好的乘坐质量通常对导轨的安装提出较高的要求，且因此增加了安装和维护的成本。在设计升降梯系统期间必须在系统成本与乘坐舒适性之间进行折衷。

升降梯的常规被动减振系统包括弹簧和橡胶件，所述弹簧和橡胶件的参数（即，刚度和阻尼系数）根据选定的性能指标和想要的操作情形而被固定并设计。被动设计要么现造成不期望的乘坐质量，要么造成导轨的严苛安装精度。为了提高乘坐舒适性，开发出完全主动振动装置，以允许抵抗振动的悬置力的多样性。由于其跟随基准力的能力，完全主动致动器能够更好地衰减振动，所述基准力由控制器来计算以满足更高的乘坐质量。例如，在现有技术美国专利U.S.7,007,774中公开了一种使用电磁致动器的主动减振装置。由于主动致动器能够从升降梯系统移除能量或者将能量传递到升降梯系统，因此完全主动减振系统的耐用性和成本成为主要问题，尽管完全主动减振系统能够提供期望的振动衰减性能。

为了在成本与性能之间提供更好的折衷，本领域中已知有半主动减振装置。采用半主动致动器以实现如完全主动致动器那样的大多数性能，但是具有较低的成本以及改善的可靠性，该半主动致动器允许调节致动器的参数，例如粘性阻尼系数或刚度。事实上，所得到的半主动系统是可靠的，这是因为该半主动系统能够仅耗散能量。

在美国专利U.S.5,289,902中，利用半主动致动器实现对升降梯的横向减振包括液压阻尼器，在该液压阻尼器中，通过控制电磁阀中的可动孔杆来调节阻尼系数。另一系统使用减振装置，该减振装置被安装在轿厢和框架之间，并且该减振装置的阻尼系数能够根据升降梯速度被调节。在U.S.2009/0308696中，仅根据升降梯速度来设置阻尼系数限制了减振的效率。

存在一种引导辊，通过在辊中包括磁流变流体，该引导辊的硬度能够相对于辊的旋转速度而变化。在U.S.2009/0294222中，由于缺乏控制机构，能够实现的性能可能受限制。在U.S.2006/0207835和U.S.2007/0000732中还描述了使用具有变化刚度的半主动致动器。

发明内容

本发明的实施方式提供一种利用包含可控流体（例如，磁流变（MR）流体或电流变（ER）流体）的阻尼装置来减少升降梯系统中的横向振动的装置。与常规被动技术相比，本发明公开了一种抑制低频下的峰值谐振而不影响在中间范围频率下的减振性能的系统和方法。因此，解决了施加在常规被动架构上的主要限制，并且改善乘坐质量。

这种改善通过根据振动信息以及升降梯系统的状态的估计来调节半主动致动器的阻尼系数来实现。本发明提供一种系统和方法，所述系统和方法降低了对导轨安装或对齐的精度要求。因此，能够降低安装和维护成本。通过免除外部功率的需要，降低了系统成本，并且解决了与完全主动系统相关的可靠性问题。

本发明提供一种用于抑制升降梯系统的横向振动的系统和方法。该系统能够包括辊引导组件以及用于升降梯系统中的控制系统。辊引导组件能够包括半主动致动器以及辊引导组件。控制系统能够包括控制器、滤波器、传感器和放大器，以操作所述半主动致动器。

半主动致动器包括：壳体，该壳体包含流变流体；以及线圈，所述线圈产生电场/磁场。通过响应于振动信号来调节半主动致动器的阻尼，来减少轿厢的横向振动。

利用滤波器（线性的、非线性的、非时变的、时变的、或它们的组合）来处理测量的振动信号并且提供一些升降梯状态的估计。控制器（反馈或前馈）处理表示升降梯系统的状态和振动水平的输入。这些输入信号能够用于确定阻尼系数。控制器将期望的阻尼系数（即，反馈信号）输出到半主动致动器。通过将磁信号或电信号变为ON或OFF来控制半主动致动器的阻尼。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的升降梯系统的一部分的示意图；

图2是根据本发明的实施方式的具有线性半主动致动器的辊引导组件的示意图；

图3是根据本发明的实施方式的半主动减振系统的框图；