[发明专利]节能与安全的电梯机械原理的创新设计

说明书

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。

技术领域

本发明属于电梯机械原理的创新设计，具体涉及曳引驱动方式的垂直电梯的节能与安全。

背景技术

垂直电梯的驱动方式有多种，使用数量最多的是曳引驱动。

在用垂直电梯的能耗主要由四个方面构成：曳引系统、电气控制系统、轿厢照明和通风系统、门机系统，其中曳引驱动的能耗占了大部分。

曳引驱动条件是在用电梯的设计之基础，曳引条件应符合：T₁/T₂×C₁×C₂≤e^fα，为了调节牵引力T₁与T₂之间的合适比例范围，平衡系数规划出对重的重量范围，对重比轿厢重才能完成额定载荷的提升。耗用过多的能耗来适应空载或轻载的平衡，换取了在用电梯的提升和下降，可见能耗的多用所在。电梯载重能力是不变的，载重多少是随机的。

在用电梯由曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重，挂在曳引轮上各自都呈悬空状态。两侧会出现平衡或单侧重状态，单侧偏重就会产生牵引力，克服牵引力是靠动力转矩和制动力以及曳引钢丝绳与轮槽的摩擦力。曳引钢丝绳与轮槽的摩擦力减小或消失都会使二者间产生打滑，此时上下缺少外在牵制点，一旦超速后安全钳或夹绳器的动作过程并不是十分安全的，其次上行超速比下行超速时的伤害要大。

曳引钢丝绳与复合钢带都是曳引元件，电梯使用上二者选其一。

发明内容

本发明的目的在于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相互转化。没有上行超速的危险。

节能与安全的电梯机械原理的创新设计(以下简称“新设计”)，落实国家标准的规定：曳引条件应符合：T₁/T₂×C₁×C₂≤e^fα。符合曳引条件的结果是：曳引轮与牵引钢丝绳不会相对移动(绳与轮就不会打滑)；急停制动时电梯的曳引轮与钢丝绳不会相对移动。新设计也使用“可用的结果”，来满足曳引条件。

如图2-图3所示的新设计。由曳引轮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部件组成一个开环运动机构(以下简称“开环”)。由对重架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部件组成一个闭环运动机构(以下简称“闭环”)。单侧拉力再平衡装置11由柔性拉力杆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部件组成。开环组合的曳引钢丝绳2对轿厢4和对重架6之间已有平衡预紧压力(双侧重力使钢丝绳产生压力及摩擦力)；闭环组合的曳引钢丝绳9对曳引主机8和曳引制动轮12之间已有平衡的预紧压力(弹簧调节压力产生摩擦力)，曳引主机8的曳引轮两侧的钢丝绳受力相等即T₁＝T₂。