[發(fā)明專利]節(jié)能與安全的電梯機(jī)械原理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810459093.2
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110467085A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁國務(wù);丁東
• 申請（專利權(quán)）人: 丁國務(wù);丁東
• 主分類號: B66B7/06
• 分類號: B66B7/06;B66B11/04;B66B17/12;B66B5/16
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于節(jié)能與安全的電梯機(jī)械原理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具體涉及曳引驅(qū)動垂直電梯運(yùn)行的軌跡設(shè)計(jì)和提供一種能夠降低電梯運(yùn)行能耗和確保安全的機(jī)械原理與控制系統(tǒng)。顯著的特點(diǎn)是：對重側(cè)與空載轎廂側(cè)的重量相等，不考慮曳引鋼絲繩在兩側(cè)長短的位能變化，曳引機(jī)只需克服摩擦阻力就能輕松運(yùn)行，此時曳引驅(qū)動能耗最低。滿載電梯上下是動能與位能的轉(zhuǎn)化。沒有上行超速的危險。對重架上有定位牽制的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決電梯在空間位置的控制能力，以此來提高對應(yīng)轎廂的運(yùn)行平安。電梯運(yùn)行的節(jié)能和安全效果十分明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電梯機(jī)械原理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具體涉及曳引驅(qū)動方式的垂直電梯的節(jié)能與安全。

背景技術(shù)

垂直電梯的驅(qū)動方式有多種，使用數(shù)量最多的是曳引驅(qū)動。

在用垂直電梯的能耗主要由四個方面構(gòu)成：曳引系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、轎廂照明和通風(fēng)系統(tǒng)、門機(jī)系統(tǒng)，其中曳引驅(qū)動的能耗占了大部分。

曳引驅(qū)動條件是在用電梯的設(shè)計(jì)之基礎(chǔ)，曳引條件應(yīng)符合：T₁/T₂×C₁×C₂≤e^fα，為了調(diào)節(jié)牽引力T₁與T₂之間的合適比例范圍，平衡系數(shù)規(guī)劃出對重的重量范圍，對重比轎廂重才能完成額定載荷的提升。耗用過多的能耗來適應(yīng)空載或輕載的平衡，換取了在用電梯的提升和下降，可見能耗的多用所在。電梯載重能力是不變的，載重多少是隨機(jī)的。

在用電梯由曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對重，掛在曳引輪上各自都呈懸空狀態(tài)。兩側(cè)會出現(xiàn)平衡或單側(cè)重狀態(tài)，單側(cè)偏重就會產(chǎn)生牽引力，克服牽引力是靠動力轉(zhuǎn)矩和制動力以及曳引鋼絲繩與輪槽的摩擦力。曳引鋼絲繩與輪槽的摩擦力減小或消失都會使二者間產(chǎn)生打滑，此時上下缺少外在牽制點(diǎn)，一旦超速后安全鉗或夾繩器的動作過程并不是十分安全的，其次上行超速比下行超速時的傷害要大。

曳引鋼絲繩與復(fù)合鋼帶都是曳引元件，電梯使用上二者選其一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低電梯運(yùn)行能耗和確保安全的機(jī)械原理與控制系統(tǒng)。

顯著的特點(diǎn)是：對重側(cè)與空載轎廂側(cè)的重量相等，不考慮曳引鋼絲繩在兩側(cè)長短的位能變化，曳引機(jī)只需克服摩擦阻力就能輕松運(yùn)行，此時曳引驅(qū)動能耗最低。滿載電梯上下是動能與位能的相互轉(zhuǎn)化。沒有上行超速的危險。

節(jié)能與安全的電梯機(jī)械原理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(以下簡稱“新設(shè)計(jì)”)，落實(shí)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：曳引條件應(yīng)符合：T₁/T₂×C₁×C₂≤e^fα。符合曳引條件的結(jié)果是：曳引輪與牽引鋼絲繩不會相對移動(繩與輪就不會打滑)；急停制動時電梯的曳引輪與鋼絲繩不會相對移動。新設(shè)計(jì)也使用“可用的結(jié)果”，來滿足曳引條件。

如圖2-圖3所示的新設(shè)計(jì)。由曳引輪1，曳引鋼絲繩2，轎廂側(cè)重量傳感器3，轎廂4，對重側(cè)重量傳感器5，對重架6部件組成一個開環(huán)運(yùn)動機(jī)構(gòu)(以下簡稱“開環(huán)”)。由對重架6，閉環(huán)下端拉力傳感器7，曳引主機(jī)8，閉環(huán)曳引鋼絲繩9，閉環(huán)上端拉力傳感器10，單側(cè)拉力再平衡裝置11，曳引制動輪12部件組成一個閉環(huán)運(yùn)動機(jī)構(gòu)(以下簡稱“閉環(huán)”)。單側(cè)拉力再平衡裝置11由柔性拉力桿13，拉力臂14，閉環(huán)上端柔性拉力桿15，力矩輪16，固定軸套17，力矩轉(zhuǎn)動軸18，閉環(huán)下端柔性拉力桿19部件組成。開環(huán)組合的曳引鋼絲繩2對轎廂4和對重架6之間已有平衡預(yù)緊壓力(雙側(cè)重力使鋼絲繩產(chǎn)生壓力及摩擦力)；閉環(huán)組合的曳引鋼絲繩9對曳引主機(jī)8和曳引制動輪12之間已有平衡的預(yù)緊壓力(彈簧調(diào)節(jié)壓力產(chǎn)生摩擦力)，曳引主機(jī)8的曳引輪兩側(cè)的鋼絲繩受力相等即T₁＝T₂。