CN109110587B - 基于位置或速度的阀控制的液压电梯*** - Google Patents

基于位置或速度的阀控制的液压电梯*** Download PDF

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Abstract

说明性的示例性电梯***包括电梯轿厢和选择性地引导流体流以控制电梯轿厢的移动的阀组件。至少一个传感器提供电梯轿厢的当前状态的指示，该当前状态至少包括电梯轿厢的位置或电梯轿厢的速度。处理器接收来自至少一个传感器的指示并且当电梯轿厢的当前状态与预定的期望状态不同时调整阀组件的操作。

Description

基于位置或速度的阀控制的液压电梯***
背景技术
已经证明电梯***在用于在建筑物的各层之间运载乘客或货物是有用的。负责电梯轿厢的移动和位置的机器通常是基于牵引或液压的。在液压电梯的情况下，控制加压流体(例如，油)实现期望的电梯轿厢移动和位置。机器或驱动控制器操作泵和阀组件以控制流体流和电梯轿厢移动或位置。
大多数阀组件都是在***安装期间设置的，以在预期或典型条件下实现预期的性能。温度是影响流体流的一个因素，并且在电梯***的整个寿命期间变化。例如，油的粘度可以在不同的温度下变化。当油的粘度不同时，预设阀组件的结果可能会变化。例如，在某些温度条件下，可能无法实现电梯轿厢在层站处的期望或目标停止位置，因为阀响应比预期更快或更慢。虽然可以使用调平技术来调整轿厢在层站处的位置，但最好让轿厢停在最初预期的位置处。
处理液压电梯***中的流体行为变化的一种方法包括监测流体的流速以补偿油粘度的变化。美国专利号9,457,986描述了一种这样的方法。虽然监测流量可能有用，但它不能解决电梯轿厢控制中任何其他潜在的不准确来源。另外，监测流速和基于流速信息控制机器所需的额外或新部件给电梯***引入额外的成本和复杂性。
发明内容
除了其他方面，根据本公开的示例性方面的电梯***包括电梯轿厢和阀组件，所述阀组件选择性地引导流体流以控制电梯轿厢的移动。至少一个传感器提供电梯轿厢的当前状态的指示，当前状态至少包括电梯轿厢的位置或电梯轿厢的速度；以及处理器，其接收来自至少一个传感器的指示并且当电梯轿厢的当前状态与预定的期望状态不同时调整阀组件的操作。
在前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，处理器调整阀组件的操作以改变电梯轿厢的当前状态和电梯轿厢的未来状态中的至少一者。
在任一前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，电梯轿厢的未来状态包括电梯轿厢在层站处停止的目标位置。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，处理器确定当前状态是否将导致电梯轿厢停止在与目标位置不同的实际位置处，并且处理器调整阀组件的操作以减小实际位置与目标位置之间的差异。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，处理器基于当前状态与预定的期望状态之间的差异通过调整阀组件的打开或关闭的正时来调整阀组件的操作。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，当当前状态包括电梯轿厢的速度低于预定的期望速度时，处理器延迟阀组件关闭时的时间以使电梯轿厢停止，或者当当前状态包括电梯轿厢的速度高于预定的期望速度时，处理器使阀组件稍早地关闭以使电梯轿厢停止。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，传感器提供绝对电梯轿厢位置。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，当前状态是电梯轿厢在层站处的停止位置。该停止位置是阀组件第一次操作的结果。处理器确定电梯轿厢在层站处的停止位置与预定的期望位置之间的差异。处理器在电梯轿厢随后朝向层站接近期间将阀组件的操作调整至第二操作，并且当电梯轿厢在随后的接近结束时停止时，第二操作减小预定的期望位置与停止位置之间的差异。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，第二操作包括与第一操作的信号长度或信号正时不同的信号长度或信号正时中的一者。该信号控制阀组件何时或如何关闭以使电梯轿厢停止，并且该信号是关闭信号和打开信号中的一者。
在任何前述电梯***的另外的非限制性实施方案中，当前状态是电梯轿厢的当前速度，处理器确定电梯轿厢的当前速度与预定的期望速度之间的差异，并且处理器调整阀组件的操作以在电梯轿厢以当前速度移动时减小差异。
除了其他方面，根据本公开的另一个示例性方面的控制电梯***的方法包括电梯轿厢和阀组件，所述阀组件选择性地引导流体流以控制电梯轿厢的移动。该方法包括通过感测电梯轿厢的位置或速度中的至少一者来确定电梯轿厢的当前状态以及当电梯轿厢的当前状态与预定的期望状态不同时调整阀组件的操作。
在前述方法的另外的非限制性实施方案中，该方法包括调整阀组件的操作以改变电梯轿厢的当前状态和电梯轿厢的未来状态中的至少一者。
在任一前述方法的另外的非限制性实施方案中，电梯轿厢的未来状态包括电梯轿厢在层站处停止的目标位置。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，所述方法包括确定当前状态是否将导致电梯轿厢停止在与目标位置不同的实际位置处，并且调整阀组件的操作以减小实际位置与目标位置之间的差异。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，该方法包括基于当前状态与预定的期望状态之间的差异通过调整阀组件的打开或关闭的正时来调整阀组件的操作。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，调整阀组件的操作包括当当前状态包括电梯轿厢的速度低于预定的期望速度时，稍晚地关闭阀组件以使电梯轿厢停止，或者当当前状态包括电梯轿厢的速度高于预定的期望速度时，稍早地关闭阀组件以使电梯轿厢停止。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，电梯***包括提供绝对电梯轿厢位置的指示的传感器，并且当前状态至少包括绝对电梯轿厢位置。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，当前状态是电梯轿厢在层站处的停止位置，该停止位置是阀组件的第一操作的结果。该方法包括确定电梯轿厢在层站处的停止位置与预定的期望位置之间的差异，并且在电梯轿厢随后朝向层站接近期间将阀组件的操作调整至第二操作。第二操作减小在随后的接近结束时该预定的期望位置与停止位置之间的差异。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，第二操作包括与第一操作的关闭信号正时不同的关闭信号正时中的一个，并且关闭信号控制阀组件何时或如何关闭以使电梯停止。
在任何前述方法的另外的非限制性实施方案中，当前状态是电梯轿厢的当前速度，并且该方法包括确定电梯轿厢的当前速度与预定的期望速度之间的差异并且调整阀组件以在电梯轿厢以当前速度移动时减小差异。
根据下面的具体实施方式，至少一个公开的示例实施方案的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可如下简要描述。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的实施方案所设计的电梯***的选定部分。
图2示意性地示出了根据本发明的实施方案所设计的示例传感器和处理器的选定特征。
图3是总结根据本发明的实施方案设计的示例阀调整和电梯轿厢控制技术的流程图。
具体实施方式
本发明的示例实施方案提供了调整液压电梯***中的阀组件的操作的能力。使用绝对位置或速度信息允许调整阀控制以解决在电梯***的使用寿命期间可能出现的各种问题。本发明的实施方案可以容易地并入到现有的液压电梯***中，而不需要对阀组件或机器控制器进行任何修改。
图1示意性地示出了液压电梯***20的选定部分。电梯轿厢22被定位为以已知的方式在井道24中移动。机器30引起柱塞组件32的延伸或收缩以使电梯轿厢22通过井道24移动。机器30还根据需要将电梯轿厢保持在层站36或38处。为了讨论目的仅示出了两个层站，但是本领域技术人员将认识到，其他数量的层站也是可能的，并且可以使用其他活塞布置。
机器30包括泵40、马达42和阀组件44。机器控制器46控制泵40是否操作以及阀组件44的位置或条件以实现电梯轿厢的期望的移动或位置。在一些实施方案中，阀组件44是已知的四通阀，并且机器控制器46根据已知的原理进行操作。
示例性电梯***20包括提供电梯轿厢22的状态的指示的至少一个传感器50和传感器信号处理器52。该示例中的传感器50能够提供关于电梯轿厢22的位置的绝对位置信息。传感器50也能够提供绝对速度信息。如图2所示，示例传感器50具有至少一个摄像机或视场读取器54，因此传感器读取位于井道中的带或其他标记56。在一些实施方案中使用提供绝对位置或绝对速度信息的其他传感器配置。
传感器信号处理器52解释来自传感器50的关于电梯轿厢22的位置的指示。示例处理器52还使用随时间推移的位置信息来确定在至少一些情况下电梯轿厢移动的速度。在示例实施方案中，电梯轿厢22的位置和速度中的至少一者被用作状态信息。
所示实施方案的一个方面是处理器52可以位于电梯***20中的任何地方。为了讨论的目的，图1中的示意图将处理器52与机器控制器46分离。在一些实施方案中，处理器52是机器控制器46的一部分或并入到机器控制器46中，而在其他实施方案中，处理器52是与机器控制器46分离的装置。在包括分离的部件的实施方案中，处理器52能够使用基于有线的通信或无线通信与机器控制器46通信。
图2中示出了一个示例传感器和处理器实施方案。处理器52由传感器50的壳体支撑。在传感器50和处理器52被支撑在电梯轿厢上的这种实施方案中，处理器52解释和处理来自传感器50的指示并且通过行进缆线(未示出)将它们传送到机器控制器46。
当处理器52是与机器控制器46分离的装置或部件时，传感器50和处理器52可以容易地并入现有电梯***中以用于经济的改进选项。这种实施方案中的处理器52被配置为解释来自传感器50的绝对位置(和速度)指示并将其转换为机器控制器46可识别的用于控制阀组件44的信号。例如，在已经具有使用离散输入信号进行阀操作控制的机器控制器46的电梯***中，处理器52根据机器控制器46使用的信号格式或协议将来自传感器50的信号或指示转换为离散信号。这样，本发明的实施方案的能力可以容易地并入到现有电梯***中。
处理器52确定电梯轿厢的状态是否偏离预定的期望状态并且控制信号如何被传送到机器控制器46以调整阀44的操作来使电梯状态更接近期望状态。通过控制机器控制器46用于控制阀组件44的信号，处理器调整阀组件操作。
图3在流程图60中总结了示例方法。在62处，处理器52通过解释来自传感器50的关于电梯轿厢22的位置的指示来确定电梯状态。在速度信息有用的情况下，确定的状态包括电梯轿厢移动的速度。在64处，处理器确定当前状态是否与预定的期望状态不同。例如，如果该期望状态是电梯轿厢22在层站36处的位置，则处理器52将来自传感器50的位置信息与先前存储的期望位置进行比较。如果没有差异，那么电梯***继续按原样操作。另一方面，如果在64处存在差异，则处理器确定阀组件调整以减小或消除确定的状态与期望状态之间的差异。然后在68处，处理器52控制如何将信号提供给机器控制器46，以便以将减小实际状态与期望状态之间的差异的方式来调整阀组件44的操作。在该示例中，处理器52控制信号到机器控制器46的通信，诸如信号持续时间或信号的正时，以实现期望的阀组件操作调整。
阀组件调整发生在某些情况下，以在包括相同或相似的期望状态的后续电梯运行期间校正电梯状态。例如，假定电梯轿厢22在层站36处没有停止在期望位置处，而是超过或越过期望位置。处理器52确定并改变机器控制器46用于关闭阀组件以使电梯轿厢22停止的信号的正时。如果超越目标是由于与***中的冷油相关的较高粘度造成的，则使阀组件稍早地开始关闭将允许阀组件及时关闭以使电梯轿厢22在期望位置中停止。
在一些情况下，由处理器52提供的调整控制到机器控制器的信号的正时发生在电梯状态事件期间或者甚至在预期状态期间。例如，如果当前电梯速度高于约定速度，则与电梯轿厢22以约定速度行进时所使用的相比，停止电梯轿厢22将需要调整的阀组件操作。所示示例中的处理器52被编程或以其他方式配置成在电梯轿厢22达到停止之前作出该确定，并调整提供给机器控制器的信号以减小原本将在目标停止位置和实际的停止位置中产生的差异。
利用处理器52可用的绝对位置和相应的速度或速率信息，可以在电梯***操作期间连续进行调整，以使电梯轿厢22的状态尽可能地接近预定的期望状态。
为了调整阀组件操作而由处理器52控制向机器控制器46发信号所提供的校正发生在随后的运行或当前的运行期间以校正来自先前运行的任何错误，处理器52以解决电梯轿厢状态的各种潜在错误来源的方式增强电梯***操作。例如，电梯轿厢上的负载、泵40的条件、阀组件44的条件、油的粘度或这些的任何组合可影响机器40如何能够控制电梯轿厢位置或移动。所示出的示例实施方案可以用于调适阀组件操作以解决任何这样的问题。
另外，在一些实施方案中，来自传感器50的速度信息用于在条件指示故障时产生故障指示，其对于关闭电梯或产生需要维护的通知可能是有用的。此外，基于对阀组件操作的调整所得到的***操作可用作***健康的度量，并且如果适当的话可用于指示维护需求。
所示出的示例性传感器50和处理器52布置的一个特征是它可以被并入到各种现有电梯配置中而不必改变电梯***部件。现有***的机器控制器46不需要被替换或重新配置。而且，阀组件44不需要被修改或更换。所公开的示例实施方案提供经济益处和卓越的电梯***性能。如上所述，在一些实施方案中，处理器52的功能被并入到机器控制器46中，这取决于机器控制器46的配置可以在安装之前完成或者通过软件或固件更新。
前面的描述在本质上是示例性的而不是限制性的。所公开的示例的没有必然脱离本发明的实质的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见。给予本发明的法律保护的范围仅可通过研究所附权利要求来确定。

Claims (16)

1.一种电梯***，其包括：
电梯轿厢；
阀组件，其选择性地引导流体流以控制所述电梯轿厢的移动；
至少一个传感器，其提供所述电梯轿厢的当前状态的指示，所述当前状态至少包括所述电梯轿厢的位置或所述电梯轿厢的速度；和
处理器，其从所述至少一个传感器接收所述指示，并且当所述电梯轿厢的所述当前状态与预定的期望状态不同时调整所述阀组件的操作，且
其中，所述处理器基于所述当前状态与所述预定的期望状态之间的差异通过调整所述阀组件的打开或关闭的正时来调整所述阀组件的所述操作；
当所述当前状态包括所述电梯轿厢的所述速度低于预定的期望速度时，所述处理器延迟所述阀组件关闭时的时间以使所述电梯轿厢停止；或者
当所述当前状态包括所述电梯轿厢的所述速度高于预定的期望速度时，所述处理器使所述阀组件稍早地关闭以使所述电梯轿厢停止。
2.根据权利要求1所述的电梯***，其中所述处理器调整所述阀组件的操作以改变所述电梯轿厢的所述当前状态和所述电梯轿厢的未来状态中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的电梯***，其中
所述电梯轿厢的所述未来状态包括所述电梯轿厢在层站处停止的目标位置。
4.根据权利要求3所述的电梯***，其中
所述处理器确定所述当前状态是否将导致所述电梯轿厢停止在与所述目标位置不同的实际位置处；且
所述处理器调整所述阀组件的所述操作以减小所述实际位置与所述目标位置之间的差异。
5.根据权利要求1所述的电梯***，其中所述传感器提供绝对电梯轿厢位置。
6.根据权利要求1所述的电梯***，其中
所述当前状态是所述电梯轿厢在层站处的停止位置；
所述停止位置是所述阀组件的第一操作的结果；
所述处理器确定所述电梯轿厢在所述层站处的所述停止位置与预定的期望位置之间的差异；
所述处理器在所述电梯轿厢随后朝向所述层站接近期间将所述阀组件的操作调整至第二操作；且
当所述电梯轿厢在随后的接近结束时停止时，所述第二操作减小所述预定的期望位置与所述停止位置之间的所述差异。
7.根据权利要求6所述的电梯***，其中
所述第二操作包括与所述第一操作的信号长度或信号正时不同的信号长度或信号正时中的一者，
所述信号控制所述阀组件何时或如何关闭以使所述电梯轿厢停止，且
所述信号是关闭信号和打开信号中的一者。
8.根据权利要求1所述的电梯***，其中
所述当前状态是所述电梯轿厢的当前速度；
所述处理器确定所述电梯轿厢的所述当前速度与预定的期望速度之间的差异；且
所述处理器调整所述阀组件的操作以在所述电梯轿厢以所述当前速度移动时减小所述差异。
9.一种控制电梯***的方法，所述电梯***包括电梯轿厢和选择性地引导流体流以控制所述电梯轿厢的移动的阀组件，所述方法包括：
通过感测所述电梯轿厢的位置或速度中的至少一者来确定所述电梯轿厢的当前状态；和
当所述电梯轿厢的所述当前状态与预定的期望状态不同时，基于所述当前状态与所述预定的期望状态之间的差异通过调整所述阀组件的打开或关闭的正时，来调整所述阀组件的操作；且其中，调整所述阀组件的操作包括
当所述当前状态包括所述电梯轿厢的所述速度低于预定的期望速度时，稍晚地关闭所述阀组件以使所述电梯轿厢停止；或者
当所述当前状态包括所述电梯轿厢的所述速度高于预定的期望速度时，稍早地关闭所述阀组件以使所述电梯轿厢停止。
10.根据权利要求9所述的方法，其包括调整所述阀组件的操作以改变所述电梯轿厢的所述当前状态和所述电梯轿厢的未来状态中的至少一者。
11.根据权利要求10所述的方法，其中
所述电梯轿厢的所述未来状态包括所述电梯轿厢在层站处停止的目标位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其包括
确定所述当前状态是否将导致所述电梯轿厢停止在与所述目标位置不同的实际位置处；且
调整所述阀组件的所述操作以减小所述实际位置与所述目标位置之间的差异。
13.根据权利要求9所述的方法，其中
所述电梯***包括提供绝对电梯轿厢位置的指示的传感器；且
所述当前状态至少包括所述绝对电梯轿厢位置。
14.根据权利要求9所述的方法，其中
所述当前状态是所述电梯轿厢在层站处的停止位置；
所述停止位置是所述阀组件的第一操作的结果；且
所述方法包括
确定所述电梯轿厢在所述层站处的所述停止位置与预定的期望位置之间的差异；并且
在所述电梯轿厢随后朝向所述层站接近期间将所述阀组件的操作调整至第二操作，其中所述第二操作在随后的接近结束时减小所述预定的期望位置与所述停止位置之间的所述差异。
15.根据权利要求14所述的方法，其中
所述第二操作包括与第一操作的关闭信号正时不同的关闭信号正时中的一个，且
所述关闭信号控制所述阀组件何时或如何关闭以使所述电梯轿厢停止。
16.根据权利要求9所述的方法，其中所述当前状态是所述电梯轿厢的当前速度，并且所述方法包括
确定所述电梯轿厢的所述当前速度与预定的期望速度之间的差异；和
调整所述阀组件的操作以在所述电梯轿厢以所述当前速度移动时减小所述差异。
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