CN109132821A - 一种磁推导卸荷式电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁推导卸荷式电梯，涉及电梯技术领域，包括导轨、沿导轨移动的轿厢、与轿厢相连的拽引钢丝绳、用于拖动拽引钢丝绳的电梯主机、控制电梯主机的控制柜、与控制柜连接的储能装置、与拽引钢丝绳另一端连接的对重块以及承重立柱，所述导轨与承重立柱安装在井道内，所述对重块上方与下方分别设有磁性受力块，所述承重立柱上安装有用于推动对重块移动的磁推导装置，所述磁推导装置与储能装置相连接，所述磁推导装置包括安装在承重立柱的转向器Ⅱ和与转向器Ⅱ连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器；本发明具有利用制动能量帮助电梯启动的作用，降低电梯启动能耗，节能环保，高效实用。

Description

一种磁推导卸荷式电梯

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及一种磁推导卸荷式电梯。

背景技术

随着现代科技的发展，电梯作为一种便捷的工具已经越来越普及化了，因为它不仅可以使老年人、小孩、残疾人等行动不变的人群方便上下楼梯，而且还可以帮忙载货运货，给人们的生活减轻了不少的负担。随着城市建设的不断发展，高楼数量快速增长，每栋楼都会安装多部电梯。由于电梯的使用率较高，其耗电量也很高。并且由于各个领域的科学技术的不断发展，对能源的需求急速增加，但是自然能源的资源又非常有限。所以近年来在各个领域对能源的节约和二次利用技术成为了非常热门的话题。

就电梯领域来说，现代电梯均采用曳引方式工作，原理是曳引轮上挂的钢丝绳一端连接轿厢，钢丝绳另一端连接相应重量的配重，曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力来保证曳引轮旋转时带动轿厢上下运行。电梯是一个位能性负载。为了减小拖动负荷，降低电梯电机的功率，电梯的轿厢都配有对重平衡块。对重平衡块的重量一般等于轿厢载重50％额定负载时的重量。当二者之间存在质量差时，电梯升降就会引起机械位能的改变。其中电梯重载上行和轻载下行时，电梯电机从电网吸收能量，拖动电梯使电梯的机械位能增加；电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标楼层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程也是电梯释放机械动能的过程，当电梯轻载上行或重载下行时，运行过程需要使机械势能减少，电梯机械势能通过曳引机转换为电能，曳引机处于发电状态。曳引机发电过程产生的电能需要及时处理，不然对曳引机有严重的危害。

对于交流变频电梯，电梯变频器中的IGBT(绝缘栅双极型功率管)具有耐压限制，因而对于电梯制动所产生的能量，目前主要采用以下两种处理方式：一种是将制动产生的能量回馈到变频器直流环节的电容中存储，同时为防止变频器中电容过压，对于该反馈制动能量，通常都是将其通过大功率电阻耗散掉，该种方式不仅会造成能量的大量浪费，且由于电阻耗散会产生大量热能，为了避免因高温对电梯机房其他部分组件产生消极影响，则还需要装空调等散热设备，因而还会进一步导致能量的二次浪费；另一种是采用能量存储节约技术，即通过能量回馈装置将其回馈至外部交流电网，但是该种方式，一方面在进行实时回馈时，回馈的能量难以保证与交流电网保持频率和相位一致，回馈成分中的高频部分还会对电网的稳定性产生冲击，对电网造成“污染”，另外电梯制动能量回馈的不连续性也难以保证回馈能量的质量，最后该种方式不能将发电电量从耗电电量中扣除，用户得不到任何利益，并且设备成本还很贵；另一方面，为实现对电梯制动能量的回收利用，通常都是采用蓄电池等传统的储能装置进行能量存储，蓄电池本身无法对能量进行管理控制，因而功率密度及循环效率低，且存在环境污染等问题。

因此广大电梯用户迫切希望有一种装置能够回收利用电梯制动过程中产生的能量，减少能源的浪费。如何能在保证***性能的前提下降低运营成本这是当前电梯能量回收利用急需解决的问题。只有这一难题能够得到有效解决才能真正实现电梯能量回收利用的价值，最大程度的给用户带来节能经济效益，促进电梯能量回收***在行业的普及。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种磁推导卸荷式电梯，具有利用制动能量帮助电梯启动的作用。

本发明包括导轨、沿导轨移动的轿厢、与轿厢相连的拽引钢丝绳、用于拖动拽引钢丝绳的电梯主机、控制电梯主机的控制柜、与控制柜连接的储能装置、与拽引钢丝绳另一端连接的对重块以及承重立柱，所述导轨与承重立柱安装在井道内，所述对重块上方与下方分别设有磁性受力块，所述承重立柱上安装有用于推动对重块移动的磁推导装置，所述磁推导装置与储能装置相连接，所述磁推导装置包括安装在承重立柱的转向器Ⅱ和与转向器Ⅱ连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器。

进一步地，所述轿厢内安装有与控制柜相连接的重量检测装置，所述储能装置内安装有电量检测装置，所述磁推导装置还与控制柜相连。

进一步地，所述磁推导装置还包括位于转向器Ⅱ与电磁转化器之间的转向器Ⅰ，所述转向器Ⅰ通过连接直杆与转向器Ⅱ连接，所述转向器Ⅰ通过连接杆与电磁转化器连接。

进一步地，所述转向器Ⅰ的角度调整范围为竖直方向0-180°。

进一步地，所述转向器Ⅱ包括气缸、与气缸相连的齿条以及与齿条啮合且用于安装连接直杆的旋转盘。

进一步地，所述电磁转化器包括安装在电磁转化器内部的螺旋线圈以及安装在电磁转化器两端的磁力柱。

进一步地，所述磁力柱设有防止磁力柱脱离电磁转化器的限位块。

进一步地，所述磁推导装置的安装位置与对重块停靠楼层位置相对应。

进一步地，所述转向器Ⅱ的角度调整范围为水平方向0-90°。

进一步地，所述井道内设有缓冲器，所述缓冲器位于轿厢下方。

本发明相对于现有技术，其优点在于：

1、本发明对重块上方与下方分别设有磁性受力块，承重立柱上安装有用于推动对重块移动的磁推导装置，磁推导装置与储能装置相连接，磁性受力块与磁推导装置相配合，储能装置将电能传输到磁推导装置，磁推导装置将电能转为磁能，利用磁性互斥的原理，对磁性受力块产生斥力，进而对重块产生推力，电梯上行时，减少拽引钢丝绳的拉力，电梯下行时，增大拽引钢丝绳的拉力，进一步降低电梯主机的能耗，加强了电梯能源的二次利用，节能环保；磁推导装置包括安装在承重立柱的转向器Ⅱ和与转向器Ⅱ连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器，正常状态电磁转化器远离对重块，避免影响对重块的正常运动，磁推导装置工作时，转向器Ⅱ进行旋转，将电磁转换器移动到对重块正上方或正下方，便于产生磁能进行推动，电梯启动完成后，转向器Ⅱ将磁力转化器转回原来位置，完成电梯卸荷，高效实用。

2、本发明轿厢内安装有与控制柜相连接的重量检测装置，储能装置内安装有电量检测装置，磁推导装置还与控制柜相连，当电梯停止后，储能装置储能完成，电量检测装置检测储能装置电量，确定是否启动磁推导装置，当电量足够，电梯准备向下一个目标层启动时，重量检测装置检测出电梯轿厢重量，通过重量确定电磁转化器的控制电流，转向器Ⅱ旋转将远离对重块的电磁转换器移动到对重块正上方或正下方，即电梯上行时，磁力转化器作用在对重块的上部，当电梯下行时，磁力转化器作用在对重块的下部，产生磁能对磁性受力块产生斥力，推动对重块运动，从而帮助电梯卸荷，节约电能。

3、本发明磁推导装置还包括位于转向器Ⅱ与电磁转化器之间的转向器Ⅰ，转向器Ⅰ的角度调整范围为竖直方向0-180°，每处位置只需要设置一个电磁转化器就能完成，对对重块的作用，而无需设置多个，节约了成本，同时便于操作维护。

4、本发明转向器Ⅱ包括气缸、与气缸相连的齿条以及与齿条啮合且用于安装连接直杆的旋转盘，利用气缸带动齿条的往复运动，进而带动与齿条啮合旋转盘进行角度调整的往复运动，转向器Ⅰ也可以采用与转向器Ⅱ的一样的结构，装置结构紧凑合理，便于控制，实用性强。

5、本发明在电磁转化器两端安装有磁力柱，储能装置的电流进入到电磁转化器上，电磁转化器通过内部的螺旋线圈产生磁能，推动磁力柱的直线运动，让磁力柱进一步靠近对重块，增强磁力柱与对重块上磁性受力块的斥力，即加强了磁推导装置对对重块的推力，有利于电梯的卸荷，节能效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明磁推导装置结构示意图。

图3为本发明部件16结构示意图。

图4为本发明部件11结构示意图。

在图中，1井道，2导轨，3轿厢，4拽引钢丝绳，5控制柜，6电梯主机，7支撑滑轮，8储能装置，9承重立柱，10磁力柱，101限位块，11电磁转化器，111螺旋线圈，12连接杆，13对重块，131磁性受力块，14转向器Ⅰ，15连接直杆，16转向器Ⅱ，161气缸，162齿条，163旋转盘，17缓冲器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明包括导轨2、沿导轨2移动的轿厢3、与轿厢3相连的拽引钢丝绳4、用于拖动拽引钢丝绳4的电梯主机6、控制电梯主机6的控制柜5、与控制柜5连接的储能装置8、与拽引钢丝绳4另一端连接的对重块13以及承重立柱9，所述导轨2与承重立柱9安装在井道1内，所述对重块13上方与下方分别设有磁性受力块131，所述承重立柱9上安装有用于推动对重块13移动的磁推导装置，所述磁推导装置与储能装置8相连接，所述磁推导装置包括安装在承重立柱9的转向器Ⅱ16和与转向器Ⅱ16连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器11。

本发明包括安装在井道1内的导轨2和承重立柱9，导轨2上安装有沿其轴向移动的轿厢3，轿厢3通过拽引钢丝绳4与对重块13相连，拽引钢丝绳4经过电梯主机6和位于电梯主机6两侧的支撑滑轮7，电梯主机6与控制柜5连接，控制柜5与储能装置8连接，所述储能装置8为超级电容，轿厢3的底部设有随行电缆。

本发明对重块13上方与下方分别设有磁性受力块131，承重立柱9上安装有用于推动对重块13移动的磁推导装置，磁推导装置与储能装置8相连接，磁性受力块131与磁推导装置相配合，储能装置8将电能传输到磁推导装置，磁推导装置将电能转为磁能，利用磁性互斥的原理，对磁性受力块产生斥力，进而对重块9产生推力，电梯上行时，减少拽引钢丝绳4的拉力，电梯下行时，增大拽引钢丝绳4的拉力，进一步降低电梯主机6的能耗，加强了电梯能源的二次利用，节能环保；磁推导装置包括安装在承重立柱9的转向器Ⅱ16和与转向器Ⅱ16连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器11，正常状态电磁转化器11远离对重块9，避免影响对重块9的正常运动，磁推导装置工作时，转向器Ⅱ16进行旋转，将电磁转换器11移动到对重块9正上方或正下方，便于产生磁能进行推动，电梯启动完成后，转向器Ⅱ16将磁力转化器11转回原来位置，完成电梯卸荷，高效实用。

所述轿厢3内安装有与控制柜5相连接的重量检测装置，所述储能装置8内安装有电量检测装置，所述磁推导装置还与控制柜5相连。

本发明轿厢3内安装有与控制柜5相连接的重量检测装置，储能装置8内安装有电量检测装置，磁推导装置还与控制柜5相连，当电梯停止后，储能装置8储能完成，电量检测装置检测储能装置8电量，确定是否启动磁推导装置，当电量足够，电梯准备向下一个目标层启动时，重量检测装置检测出电梯轿厢3重量，通过重量确定电磁转化器11的控制电流，转向器Ⅱ16旋转将远离对重块9的电磁转换器11移动到对重块9正上方或正下方，即电梯上行时，磁力转化器11作用在对重块9的上部，当电梯下行时，磁力转化器11作用在对重块9的下部，产生磁能对磁性受力块产生斥力，推动对重块9运动，从而帮助电梯卸荷，节约电能；本发明所述的重量检测装置与电量检测装置均属于现有技术，本领域技术人员可以根据需要在市场上获取合适规格的部件。

所述磁推导装置还包括位于转向器Ⅱ16与电磁转化器11之间的转向器Ⅰ14，所述转向器Ⅰ14通过连接直杆15与转向器Ⅱ16连接，所述转向器Ⅰ14通过连接杆12与电磁转化器11连接。

所述转向器Ⅰ14的角度调整范围为竖直方向0-180°。

本发明磁推导装置还包括位于转向器Ⅱ16与电磁转化器11之间的转向器Ⅰ14，所述转向器Ⅰ14通过连接直杆15与转向器Ⅱ16连接，所述转向器Ⅰ14通过连接杆12与电磁转化器11连接，转向器Ⅰ14的角度调整范围为竖直方向0-180°，优选的，所述连接杆12的形状为L型，便于电磁转化器11的位置调整，每处位置只需要设置一个电磁转化器11就能完成，对对重块9的作用，而无需设置多个，节约了成本，同时便于操作维护。

所述转向器Ⅱ16包括气缸161、与气缸161相连的齿条162以及与齿条162啮合且用于安装连接直杆15的旋转盘163，利用气缸161带动齿条162的往复运动，进而带动与齿条162啮合旋转盘163进行角度调整的往复运动，该装置结构紧凑合理，便于控制，实用性强；本发明中转向器Ⅰ14也可以采用与转向器Ⅱ16的一样的结构，同时也可以采用电机与旋转盘结合的方式实现方向转换。

所述电磁转化器11包括安装在电磁转化器11内部的螺旋线圈111以及安装在电磁转化器11两端的磁力柱10。

本发明在电磁转化器11两端安装有磁力柱10，储能装置8的电流进入到电磁转化器11上，电磁转化器11通过内部的螺旋线圈111产生磁能，推动磁力柱10的直线运动，让磁力柱10进一步靠近对重块13，增强磁力柱10与对重块13上磁性受力块131的斥力，即加强了磁推导装置对对重块13的推力，有利于电梯的卸荷，节能效果更佳。

所述磁力柱10设有防止磁力柱10脱离电磁转化器11的限位块101，本结构有利于防止磁力柱10在受到电磁转化器11产生过大的磁力时，从电磁转化器11两端滑出，有利于保持整个结构的稳定性。

所述磁推导装置的安装位置与对重块9停靠楼层位置相对应，方便磁推导装置在电梯启动时对电梯进行卸荷工作。

所述转向器Ⅱ16的角度调整范围为水平方向0-90°，磁推导装置在正常状态下，远离对重块13，避免影响对重块13的正常工作，当磁推导装置工作时，转向器Ⅱ16进行旋转，将电磁转换器11移动到对重块13正上方或正下方，便于产生磁能进行推动。

所述井道1内设有缓冲器17，所述缓冲器17位于轿厢3下方，电梯发生意外时，缓冲器17对轿厢3产生作用，有利于对轿厢3进行保护，提高了电梯的安全性。

本发明的具体工作过程如下：

当电梯轻载上行或重载下行时，运行过程需要使机械势能减少，电梯机械势能通过电梯主机6转换为电能储存到储能装置8中，当电梯停止后，储能装置8储能完成，电量检测装置检测储能装置8电量，确定是否启动磁推导装置，当电量足够，电梯准备向下一个目标层启动时，重量检测装置检测出电梯轿厢3重量，通过重量确定电磁转化器11的控制电流，对应楼层的磁推导装置的转向器Ⅰ14和转向器Ⅱ16进行旋转，将远离对重块9的电磁转换器11移动到对重块9正上方或正下方，即电梯上行时，磁力转化器11作用在对重块9的上部，当电梯下行时，磁力转化器11作用在对重块9的下部，产生磁能推动磁力柱10直线运动，进而对磁性受力块产生斥力，推动对重块9运动，从而帮助电梯卸荷，节约电能，卸荷完成后通过转向器Ⅰ14和转向器Ⅱ16的作用，将电磁转化器11调整到原来位置等待下一次卸荷工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种磁推导卸荷式电梯，包括导轨(2)、沿导轨(2)移动的轿厢(3)、与轿厢(3)相连的拽引钢丝绳(4)、用于拖动拽引钢丝绳(4)的电梯主机(6)、控制电梯主机(6)的控制柜(5)、与控制柜(5)连接的储能装置(8)、与拽引钢丝绳(4)另一端连接的对重块(13)以及承重立柱(9)，所述导轨(2)与承重立柱(9)安装在井道(1)内，其特征在于，所述对重块(13)上方与下方分别设有磁性受力块(131)，所述承重立柱(9)上安装有用于推动对重块(13)移动的磁推导装置，所述磁推导装置与储能装置(8)相连接，所述磁推导装置包括安装在承重立柱(9)的转向器Ⅱ(16)和与转向器Ⅱ(16)连接用于将电能转化为磁能的电磁转化器(11)。

2.如权利要求1所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述轿厢(3)内安装有与控制柜(5)相连接的重量检测装置，所述储能装置(8)内安装有电量检测装置，所述磁推导装置还与控制柜(5)相连。

3.如权利要求1所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述磁推导装置还包括位于转向器Ⅱ(16)与电磁转化器(11)之间的转向器Ⅰ(14)，所述转向器Ⅰ(14)通过连接直杆(15)与转向器Ⅱ(16)连接，所述转向器Ⅰ(14)通过连接杆(12)与电磁转化器(11)连接。

4.如权利要求3所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述转向器Ⅰ(14)的角度调整范围为竖直方向0-180°。

5.如权利要求1所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述转向器Ⅱ(16)包括气缸(161)、与气缸(161)相连的齿条(162)以及与齿条(162)啮合且用于安装连接直杆(15)的旋转盘(163)。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述电磁转化器(11)包括安装在电磁转化器(11)内部的螺旋线圈(111)以及安装在电磁转化器(11)两端的磁力柱(10)。

7.如权利要求6所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述磁力柱(10)设有防止磁力柱(10)脱离电磁转化器(11)的限位块(101)。

8.如权利要求1-5任一权利要求所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述磁推导装置的安装位置与对重块(13)停靠楼层位置相对应。

9.如权利要求1-5任一权利要求所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述转向器Ⅱ(16)的角度调整范围为水平方向0-90°。

10.如权利要求3所述的磁推导卸荷式电梯，其特征在于，所述井道(1)内设有缓冲器(17)，所述缓冲器(17)位于轿厢(3)下方。