[發明專利]一種自平衡升降裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202010143731.7
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111186758A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 岳猛超;張萬武
• 申請（專利權）人: 秦皇島平成科技有限公司
• 主分類號: B66B17/12
• 分類號: B66B17/12
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 劉陶銘

本發明屬于升降設備技術領域，涉及一種自平衡升降裝置及其控制方法，包括配重塊、負載箱體、和兩者之間的旋轉牽引機構，旋轉牽引機構包括旋轉軸及沿其轉動的牽引機構，牽引機構包括旋轉盤、伸縮裝置及其外側的牽引繩；旋轉盤與旋轉軸固定連接，伸縮裝置圓周向分布在旋轉盤上，牽引繩兩端分別與配重塊和負載箱體連接；伸縮裝置頂端設置卡槽，牽引繩穿過卡槽；旋轉軸與電機或液壓馬達連接，牽引繩與配重塊和負載箱體連接處設有重力傳感器，重力傳感器信號輸出端與控制器連接，控制器即時計算，通過控制伸縮裝置伸出的長度，實現配重塊和負載箱體對旋轉軸力矩的動態平衡，大大減少對電機或液壓馬達的功率需求，降低過載引起重大事故的風險。

技術領域

本發明屬于升降設備技術領域，涉及自平衡升降裝置，具體為一種自平衡升降裝置及其控制方法。

背景技術

在電梯、貨運升降梯和直線式抽油機等升降裝置中，配重用于平衡負載，進而減少電機或液壓馬達輸出的功率。現有升降裝置的配重力臂、負載力臂和配重重量往往不變，配重所能平衡的負載受限，對電機或液壓馬達的功率需求較高。此外，設備啟動或制動時，配重和負載會發生超重或失重的現象，此時旋轉軸會承受很大的啟動或制動轉矩作用，同時對電機或液壓馬達造成沖擊，使得旋轉軸、電機或液壓馬達扭矩過載，甚至引起嚴重的安全事故。

CN 105645242 A中提供了電梯智能配重塊系統，其在主配重塊之外增加了一套配重塊，通過增加或減少鋼絲繩上加載的配重塊數量來平衡負載重量，但是配重塊重量是固定的，且只能整塊加載卸載，系統的配重精準度、靈活性受限，導致負載與加載配重塊無法實現真正的力矩平衡；另外，該電梯智能配重塊系統需增設一個單獨的配重塊升降通道，占用空間大，因此技術方案實用性、可行性較低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種自平衡升降裝置及其控制方法，配重力臂和負載力臂可變，減少對電機和液壓馬達的功率需求，配重與負載對旋轉軸的力矩始終保持動態平衡，降低了啟動、制動時電機或者液壓馬達的負荷，進而降低了旋轉軸或者電機、液壓馬達扭矩過載造成重大事故的風險；另外，該自平衡升降裝置占用空間小，因此技術方案實用性、可行性高。

為了解決上述問題，本發明采用了如下技術方案：

一種自平衡升降裝置，包括配重塊、負載箱體、和兩者之間的旋轉牽引機構，所述的旋轉牽引機構包括旋轉軸及沿其轉動的牽引機構，關鍵是，所述的牽引機構包括旋轉盤、伸縮裝置及其外側的牽引繩；所述的旋轉盤與旋轉軸固定連接，所述的伸縮裝置圓周向分布在旋轉盤上，所述的牽引繩兩端分別與配重塊和負載箱體連接；所述的伸縮裝置頂端設置卡槽，所述的牽引繩穿過卡槽；

所述的旋轉軸與電機或液壓馬達連接，所述的牽引繩與配重塊和負載箱體連接處設有重力傳感器，所述的重力傳感器信號輸出端與控制器連接，所述的控制器控制伸縮裝置的伸縮長度。

所述的卡槽為V型槽。

所述的伸縮裝置為液壓缸或氣缸。

所述的牽引繩為鋼絲繩。

所述的配重塊和負載箱體分別設有導向機構。

如上所述的一種自平衡升降裝置的控制方法，關鍵點是，所述的控制方法包括如下步驟：

步驟A，所述重力傳感器采集配重塊重力G₁的數值、負載箱體重力G₂的數值，通過伸縮裝置采集水平方向上配重塊作用于旋轉軸上的力臂L₁的長度數值，以及負載箱體作用于旋轉軸上的力臂L₂的長度數值；