[發明專利]對重與轎廂自動平衡節能電梯

在審

• 申請號: 201510664124.4
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN105236226A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 梁世明
• 申請（專利權）人: 梁世明
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電梯，尤其是帶有對重的電梯。

背景技術

目前，公知的帶有對重的電梯均有一個轎廂和對重，在電梯運行中，對重位置變化只與轎廂位置變化有關系，在轎廂垂直移動時，對重垂直移動相等的距離，轎廂和對重的位置關系是:在轎廂位置變化時，對重位置相應變化，當轎廂在最低位置時，對重位置是固定的——在最高位置，當轎廂在最高位置時，對重位置是固定的——在最低位置，對重與轎廂的位置關系為一一對應關系。一般情況下，曳引機牽引最大重量T=P+Q2-W=Q2-ΦQ；曳引機正常工作牽引重量T1=P+Q1-W=Q1-ΦQ；曳引機正常工作牽引重量的負載轉矩M=（Q1-ΦQ2）×R。式中P為轎廂空載重量，Q2為電梯最大載重量（各國各地安全標準不一樣，一般不超過額定載重量10%），W為對重的重量，Φ為平衡系數，Q為額定載重量，Q1為轎廂實際載重重量，R為曳引機的曳引輪節圓半徑。只有當Q1-ΦQ=0時，曳引機牽引重量的負載轉矩為零，轎廂上行，當Q1-ΦQ為正值時，曳引機為牽引重量作正功，當Q1-ΦQ為負值時，曳引機為牽引重量作負功；轎廂下行，當Q1-ΦQ為正值時，曳引機為牽引重量作負功，當Q1-ΦQ為負值時，曳引機為牽引重量作正功。Q1-ΦQ=0或Q1-ΦQ接近零的情況在電梯實際使用中很少出現，因此，目前公知帶有對重的電梯，曳引機經常為牽引重量作正功及負功，不節能省電。

發明內容

為了減少曳引機經常為牽引重量作正功及負功，達到節能省電的目的，本發明電梯技術方案采用了對重與轎廂自動平衡的技術方案，設計一個轎廂與對重的相對運動系統，在一定范圍內，讓對重的位置變化與轎廂位置變化及轎廂（載重）的實際重量同時關聯，使得對重的總勢能變化等于轎廂的總勢能變化，可以是W×H1=P1×H2，指絕對值相等，正負相反，式中W為對重的實際重量，可以是轎廂重量的數倍，H1為對重位置垂直變化的距離，P1為轎廂包括載重的實際重量，H2為轎廂位置垂直變化的距離。計算得出，對重位置垂直變化距離與轎廂位置垂直變化距離的關系為H1=P1/W×H2。其構造可以是：包括轎廂、曳引機、對重、傳動裝置和可編程邏輯控制器（也可以包括扭矩傳感器，在下面實施方式中詳述），所述轎廂和曳引機連接，所述曳引機和對重通過傳動裝置連接，所述傳動裝置指無級或有級（跳擋）調整傳動比的傳動裝置，所述傳動比指對重牽引滑輪與曳引機曳引輪角速度的比值，為了便于理解技術方案，設對重牽引的滑輪內置于傳動裝置中且滑輪的節輪半徑與曳引機曳引輪的節輪半徑相等，可編程邏輯控制器與轎廂、曳引機、傳動裝置連接。在一定范圍內，轎廂負載發生變化后，由可編程邏輯控制器把轎廂稱量裝置的重量信號整理計算后向傳動裝置發出改變傳動比的命令，傳動裝置的執行機構動作改變傳動比，設轎廂包括載重的實際重量為P1；對重實際重量為W，則改變傳動比為P1/W，這樣，轎廂在曳引機曳引輪節輪半徑上的拉力為P1，對曳引輪軸（電動機軸）的作用轉矩為P1×R，R為曳引輪節輪半徑，因為對重牽引的滑輪內置于傳動裝置中且滑輪的節輪半徑與曳引機曳引輪的節輪半徑相等，對重通過傳動裝置后對曳引機電動機或曳引輪軸的作用轉矩為W×P1/W×R=P1×R（忽略傳動裝置的傳動損耗）。一正一負兩個相等的作用轉矩作用于電動機軸或曳引輪軸，使得曳引機電動機牽引對重及轎廂重量的負載轉矩為零，本發明的電梯減少曳引機經常為牽引重量做正功及負功，達到節能省電的目的。在對重與轎廂自動平衡的基礎上，還可以引入影響曳引機電動機工作轉矩的全部因素，包括轎廂、載重、曳引機、對重、配重、滑輪、傳動裝置、曳引繩、補償繩、隨行電纜等及相關正負加速度，由可編程邏輯控制器精確計算，求得理想的傳動比，精確調整傳動裝置傳動比，最大程度降低曳引機電動機做功用電，以達到節能省電的最佳狀態。

附圖說明

圖1是帶一個對重的電梯剖面圖

圖2是帶兩個對重的電梯剖面圖

圖3是帶多個對重的電梯剖面圖

圖4是帶一個對重的技術方案系統方框圖

圖5是帶兩個對重的技術方案系統方框圖

圖6是第一種帶多個對重的技術方案系統方框圖

圖7是第二種帶多個對重的技術方案系統方框圖

圖8是帶一個對重且有扭矩傳感器的電梯剖面圖