[发明专利]节能与安全的电梯机械原理的创新设计

摘要

本发明属于节能与安全的电梯机械原理的创新设计，具体涉及曳引驱动垂直电梯运行的轨迹设计和提供一种能够降低电梯运行能耗和确保安全的机械原理与控制系统。显著的特点是：对重侧与空载轿厢侧的重量相等，不考虑曳引钢丝绳在两侧长短的位能变化，曳引机只需克服摩擦阻力就能轻松运行，此时曳引驱动能耗最低。满载电梯上下是动能与位能的转化。没有上行超速的危险。对重架上有定位牵制的创新设计，解决电梯在空间位置的控制能力，以此来提高对应轿厢的运行平安。电梯运行的节能和安全效果十分明显。

主权项

1.一种属于电梯的机械原理的创新设计发明，具体涉及垂直电梯运行的节能和安全，其特征在于包括：曳引轮(1)，曳引钢丝绳(2)，轿厢侧重量传感器(3)，轿厢(4)，对重侧重量传感器(5)，对重架(6)，闭环下端拉力传感器(7)，曳引主机(8)，闭环曳引钢丝绳(9)，闭环上端拉力传感器(10)，单侧拉力再平衡装置(11)，曳引制动轮(12)，柔性拉力杆(13)，拉力臂(14)，闭环上端柔性拉力杆(15)，力矩轮(16)，固定轴套(17)，力矩转动轴(18)，闭环下端柔性拉力杆(19)；其中，对重侧重量传感器(5)设置于电梯的对重架(6)上端，用于测量对重的重量；轿厢侧重量传感器(3)设置于电梯的轿厢(4)上端，用于测量轿厢的重量；闭环上端拉力传感器(10)设置于对重架(6)上端，用于测量闭环曳引钢丝绳(9)与对重架(6)上端的拉力；闭环下端拉力传感器(7)设置于对重架(6)下端，用于测量闭环曳引钢丝绳(9)与对重架(6)下端的拉力；/n所述开环运动机构(以下简称“开环”)由曳引钢丝绳(2)的两端分别连接轿厢拉力传感器(3)、轿厢(4)和对重拉力传感器(5)、对重架(6)且悬挂在曳引轮(1)上连接而组成；闭环运动机构(以下简称“闭环”)由曳引钢丝绳(9)连接对重架(6)的上端和闭环上端拉力传感器(10)，绕过曳引主机(8)，进而绕过曳引制动轮(12)后连接闭环下端拉力传感器(7)和对重架(6)下端部连接而组成；/n所述开环的运动由对重架(6)来牵引轿厢(4)上下，闭环的运动由曳引主机(8)的曳引轮旋转带动闭环钢丝绳(9)牵引对重架(6)上下，是闭环带动开环；/n所述闭环组合内的曳引钢丝绳(9)对曳引主机(8)和曳引制动轮(12)是有合适的涨紧力，压力传导在两个曳引轮上，在曳引主机(8)的旋转下，由摩擦力带动对重架(6)作上、下运动，对应的轿厢(4)在牵引力的作用下进行反相的垂直运动；/n所述从闭环组合看，闭环内曳引钢丝绳(9)与曳引主机(8)的曳引轮和曳引制动轮(12)的包角和呈360度；/n所述控制系统，用于控制电梯运行节能和安全的装置的动作；/n其中，所述控制系统，具体如下：/n电梯上行：/nA、空载轿厢在基站，对重在顶层。轿厢侧重量等于对重侧重量。电梯接受向上召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向下，牵引轿厢4向上。/nB、半载轿厢在基站，对重在顶层。轿厢侧重量超过对重侧50％的额定重量。轿厢内载重产生牵引力，牵引力传至柔性拉力杆13，单侧拉力再平衡装置11接力，将牵引力分配给曳引主机8的曳引轮两侧钢丝绳做出T′₁＝T′₂的结果。电梯接受向上召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向下，牵引轿厢4向上。位能发生变化只能通过守恒的动能来实现提升，采用在用电机就能很好地满足变化位能与动能匹配的方法。/nC、满载轿厢在基站，对重在顶层。轿厢侧重量超过对重侧100％的额定重量。轿厢内载重产生牵引力，牵引力传至柔性拉力杆13，单侧拉力再平衡装置11接力，将牵引力分配给曳引主机8的曳引轮两侧钢丝绳做出T′₁＝T′₂的结果。电梯接受向上召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向下，牵引轿厢4向上。位能发生变化只能通过守恒的动能来实现提升，采用在用电机就能很好地满足变化位能与动能匹配的方法。/n电梯下行：/nA、空载轿厢在顶层，对重在基站。轿厢侧重量等于对重侧重量。电梯接受向下召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向上，牵引轿厢向下。/nB、半载轿厢在顶层，对重在基站。轿厢侧重量超过对重侧50％的额定重量。轿厢内载重产生牵引力，牵引力传至柔性拉力杆13，单侧拉力再平衡装置11接力，将牵引力分配给曳引主机8的曳引轮两侧钢丝绳做出T′₁＝T′₂的结果。电梯接受向下召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向上，牵引轿厢4向下。当轿厢4内有效载荷增加，拖动系统存在位能负荷下放时，采用在用电机就能很好地满足变化位能与动能匹配的方法。/nC、满载轿厢在顶层，对重在基站。轿厢侧重量超过对重侧100％的额定重量。轿厢内载重产生牵引力，牵引力传至柔性拉力杆13，单侧拉力再平衡装置11接力，将牵引力分配给曳引主机8的曳引轮两侧钢丝绳做出T′₁＝T′₂的结果。电梯接受向下召唤指令，曳引主机8及曳引制动轮12分别打开制动器，曳引主机8带动曳引轮，在闭环曳引钢丝绳9的摩擦力的作用下带动对重架6向上，牵引轿厢4向下。当轿厢4内有效载荷增加，拖动系统存在位能负荷下放时，采用在用电机就能很好地满足变化位能与动能匹配的方法。/n上述过程中，单侧拉力再平衡装置实施联动产生受力平衡转为正压力的作用，轿厢侧重量、对重侧重量的大小由各自对应的重量传感器测得，并由控制系统计算其重量数据后依照判断发出动作指令，同时，控制系统判断轿厢位置，发出制动或曳引驱动指令。/n