CN101044085A - 电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯，其具有改进的结构，以便根据乘客和货物的重量变化，最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低功率消耗。在本发明的电梯中，根据乘客人数或货物的重量来调整变速器(21)的齿轮速比，因此降低了操作电梯所需的功率消耗。而且，在使用电子可变容量液压马达(291)的情况下，根据乘客和货物的重量变化来控制电梯，以使平衡配重(12)最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低了操作电梯所需的功率消耗。

Description

电梯

技术领域

概括地说，本发明涉及一种电梯，其是用于垂直地运载乘客或货物的机械装置，更具体地说，涉及一种电梯，其具有改进的结构，以使平衡配重根据乘客和货物的重量变化最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低电梯的功率消耗。

背景技术

一般来说，如图1所示，电梯包括轿厢1，其用于装载货物或乘客；平衡配重2，其通过钢索4与轿厢1耦合；以及滑轮3，钢索4绕在滑轮3上。将滑轮3耦合到电动机上，以使用电动机的动力使其沿某一方向旋转，从而提升轿厢1。安装电梯时，设置平衡配重2，以使其具有预定的重量N。

在具有上述结构的传统电梯中，轿厢的重量M与乘客和货物的重量P之和是不恒定的，也就是说，其可以根据情况变化。因此，由于轿厢1的重量M与乘客和货物的重量P之和是可变的，所以当电动机操作轿厢1时，电动机消耗大量的功率来应对可变的重量。

因此，为了降低电梯的功率消耗，传统电梯具有这样的结构，即使用滑轮3将平衡配重2耦合到轿厢1上。但是，平衡配重2无法完全抵消轿厢1的重量，因为乘客和货物的重量是可变的。因此，需要这样一种电梯，其平衡配重可以根据乘客和货物的重量变化尽可能地抵消轿厢的重量，以降低功率消耗。

发明内容

技术问题

因此，为了解决现有技术中出现的上述问题而提出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种电梯，其具有改进的结构，使平衡配重可以根据乘客和货物的重量变化最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低功率消耗。

技术方案

一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；轿厢绞盘，其通过电动机旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在轿厢绞盘上或从轿厢绞盘解绕；平衡配重，其提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；平衡配重绞盘，其使用从轿厢绞盘传输的动力来旋转，以提升平衡配重；电子控制变速器，其位于平衡配重绞盘和轿厢绞盘之间，以选择性地在两者之间传输动力，该电子控制变速器根据输入信号设为预定的齿轮速比并在这两个绞盘之间传输动力；以及控制单元，其用于根据轿厢、乘客和货物的重量、平衡配重的重量以及轿厢和平衡配重的位置来控制电子控制变速器，以将电子控制变速器设为某一齿轮速比，以便用平衡配重的重量来平衡轿厢侧的重量。

该电梯可进一步包括与轿厢和平衡配重每一者耦合的钢索，使钢索的一端与建筑物最低层的底部接触。

可以将轿厢绞盘提供于电子控制变速器和电动机之间耦合的驱动轴上，并且可将平衡配重绞盘提供于从动轴上，其耦合到电子控制变速器上，以便将动力从驱动轴传输到从动轴上。

平衡配重可以包括多个平衡配重，并且平衡配重绞盘可以包括多个平衡配重绞盘。该电梯可进一步包括：从动轴，其耦合到平衡配重绞盘并通过电子控制变速器从驱动轴接收动力；以及多个电子控制离合器，每个电子控制离合器都提供于从动轴和每个平衡配重绞盘之间，并通过控制单元来选择性地操作，以在两者之间传输动力。

该电子控制变速器包括：制动器，其位于驱动轴上；多个滑动齿轮，其具有不同的半径并且可滑动地提供于驱动轴上；以及多个固定齿轮，其提供于从动轴上的预定位置并与这多个滑动齿轮选择性地啮合。

每个电子控制离合器均可以包括：固定齿轮，其提供于从动轴上；制动器，其提供于平衡配重绞盘的轴上；以及滑动齿轮，其提供于平衡配重绞盘的轴上，并与固定齿轮选择性地接合。

该电子控制变速器可包括：第一制动器，其位于驱动轴上；第二制动器，其位于从动轴上；多个滑动齿轮，其具有不同的半径并可滑动地提供于驱动轴上；以及多个固定齿轮上，其提供于从动轴上并与这多个滑动齿轮选择性地啮合。

该电子控制变速器可包括无级变速器。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；第一绞盘，其通过电动机旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘解绕；平衡保持部件，其提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；第二绞盘，其使用从第一绞盘传输的动力来旋转，以提升平衡配重；电子控制变速器，其位于第一绞盘和第二绞盘之间，以选择性地在两者之间传输动力，该电子控制变速器根据输入信号设为预定的齿轮速比并从第一绞盘向第二绞盘传输动力；以及控制单元，其用于根据轿厢、乘客和货物的重量、平衡保持部件的负载以及轿厢的位置来控制电子控制变速器，以将电子控制变速器设为某一齿轮速比，以便用平衡保持部件的负载来平衡轿厢侧的重量。

该平衡保持部件可包括：链结构配重，其具有预定的长度和预定的重量，并且其第一端放置于建筑物的底部，而其第二端放置于建筑物的上部，该链结构配重绕在第二绞盘上，使得当第二绞盘沿某一方向旋转时，该链结构配重通过第二绞盘并向放在底部或上部的一端移动，且拉出其剩下的一端。

该链结构配重可包括：多个杆，其均具有预定的长度和重量；以及滚子链，其具有预定的长度并可旋转地支撑杆的相反端的每一端。

第二绞盘可包括链轮单元，用于移动滚子链。

该电梯可进一步包括与轿厢的下端耦合的钢索，以使其一端接触建筑物的底部。

可以将第一绞盘提供于电子控制变速器和电动机之间耦合的驱动轴上，并且可将第二绞盘提供于耦合到电子控制变速器的从动轴上，以便将动力从驱动轴传输到从动轴上。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；轿厢绞盘，其通过电动机旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘解绕；平衡保持构件，其用于提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；电子控制变速器，其位于轿厢绞盘和平衡保持构件之间，以选择性地在两者之间传输动力，该电子控制变速器根据输入信号设为预定的齿轮速比并从轿厢绞盘向平衡保持构件传输动力；以及控制单元，其用于根据轿厢的重量、乘客和货物的重量、平衡保持构件的负载以及轿厢的位置来控制电子控制变速器，以将电子控制变速器设为某一齿轮速比，以便用平衡保持构件的负载来平衡轿厢侧的重量。

该平衡保持构件可包括：上部和下部液体槽，其中均含有液体；以及液体输送单元，其结合从动轴操作，所述从动轴通过电子控制变速器从轿厢绞盘的驱动轴接收动力，该液体输送单元将液体从上部或下部液体槽移到剩下的液体槽，因而改变势能。

该液体输送单元可包括：管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；至少一个液压马达，其位于管路上；以及旋转轴，其一端耦合到驱动轴，以便在旋转轴旋转时，操作液压马达。

旋转轴和从动轴可以使用锥齿轮相互耦合。

该液压马达可包括多个液压马达，并且这多个液压马达可通过串联和并联连接方法的至少一种方法而相互连接起来。

可以设置旋转轴，以使这多个液压马达共用旋转轴。

该电梯可进一步包括与轿厢的下端耦合的钢索，以使其一端接触建筑物的底部。

该液体输送单元可包括：闭路型输送链，其经由上部和下部液体槽而提供，该输送链可以沿相反方向移动；多个桶，其以规则的间隔提供于输送链上，以便在输送链沿某一方向移动时，这些桶可以根据输送链移动的方向将液体从上部或下部液体槽输送到剩余的液体槽；以及链轮单元，其位于驱动轴上，用于移动输送链。

每个桶上均可包括一对伸出杆，并且上部和下部液体槽中均可包括挡板，以便当通过挡板来卡住桶的伸出杆时，液体从桶中倒到上部或下部液体槽中。

该平衡保持构件可包括：气密液化气体槽，用于将液化气体储存于其中；气密高压液体槽，其连接到液化气体槽并且其中含有可以流到液化气体槽的液体和液化气体；大气压液体槽，其通过管路连接到高压液体槽并且其中含有大气压下的液体；液压马达，其提供于管路上，以根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽；以及旋转轴，其通过从动轴来操作，所述从动轴通过电子控制变速器从轿厢的驱动轴接收动力，因而操作液压马达。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物内，以通过其升降来运载乘客和货物；平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并且沿着与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；轿厢绞盘，其通过电动机旋转并移动钢索；平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，用于支撑钢索的移动；电子控制变速器，其位于平衡滑轮的轴和从动轴之间，所述从动轴选择性地从平衡滑轮的轴接收动力；控制单元，其用于控制电子控制变速器；以及平衡保持构件，其通过从动轴来操作，并用于将负载提供给驱动轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量。

该平衡保持构件可包括：气密液化气体槽，用于将液化气体储存于其中；气密高压液体槽，其连接到液化气体槽并且其中含有可以流到液化气体槽的液体和液化气体；大气压液体槽，其通过管路连接到高压液体槽并且其中含有大气压下的液体；以及液压马达，其提供于管路上，并根据其旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽，并且从动轴可以是液压马达的旋转轴。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物内，以通过其升降来运载乘客和货物；轿厢绞盘，其通过电动机来旋转，以便将与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘上解绕；平衡保持构件，其用于提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；制动器，其位于轿厢绞盘和平衡保持构件之间，以选择性地中断两者之间的动力传输；以及控制单元，用于根据轿厢的重量、乘客和货物的重量、平衡保持构件的负载以及轿厢的位置来控制制动器和平衡保持构件，以通过平衡保持构件的负载来平衡轿厢侧的重量。该平衡保持构件包括：上部和下部液体槽，其中均含有液体；管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；以及电子可变容量液压马达，其位于管路上并通过控制单元来控制，以通过调整与制动器的轴耦合的液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度。

该电子可变容量液压马达的输出轴和制动器的轴可以使用锥齿轮相互耦合。

该电梯可进一步包括与轿厢的下端耦合的钢索，以使其一端接触建筑物的底部。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物内，以通过其升降来运载乘客和货物；平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并且沿着与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；轿厢绞盘，其通过电动机旋转并移动钢索；平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，用于支撑钢索的移动；电子控制制动器，其具有制动轴并耦合到平衡滑轮的轴上，以便使用从平衡滑轮的轴选择性传输的动力来操作电子控制制动器；平衡保持构件，其通过制动轴来操作，并用于将负载提供给平衡滑轮的轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量；以及控制单元，用于控制平衡保持构件和电子控制制动器的操作。

该平衡保持构件可包括：气密液化气体槽，用于将液化气体储存于其中；气密高压液体槽，其连接到液化气体槽并且其中含有可以流到液化气体槽的液体和液化气体；大气压液体槽，其通过管路连接到高压液体槽并且其中含有大气压下的液体；以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，以便根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽中，该液压马达通过控制单元来控制，以便通过调整液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度，并且可以将制动器的轴耦合到电子可变容量液压马达的输出轴上。

制动器的轴可以与输出轴结合在一起。

另一方面，本发明提供了一种在建筑物的最低层和最高层之间操作的电梯，用于运载乘客和货物，该电梯包括：电动机；轿厢，其位于建筑物内，以通过其升降来运载乘客和货物；平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并且沿着与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；轿厢绞盘，其通过电动机旋转并移动钢索；平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，用于支撑钢索的移动；电子控制制动器，其具有制动轴并耦合到轿厢绞盘的轴上，以便使用从轿厢绞盘的轴选择性传输的动力来操作电子控制制动器；平衡保持构件，其通过制动轴来操作，并用于将负载提供给平衡滑轮的轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量；以及控制单元，用于控制平衡保持构件和电子控制制动器的操作。

该平衡保持构件可包括：气密液化气体槽，用于将液化气体储存于其中；气密高压液体槽，其连接到液化气体槽并且其中含有可以流到液化气体槽的液体和液化气体；大气压液体槽，其通过管路连接到高压液体槽并且其中含有大气压下的液体；以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，以便根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽中，该液压马达通过控制单元来控制，以便通过调整液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度，并且可以将制动器的轴耦合到电子可变容量液压马达的输出轴上。

制动器的轴和输出轴可以使用锥齿轮相互耦合。

该平衡保持构件可包括：上部和下部液体槽，其中均含有液体；管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；以及电子可变容量液压马达，其位于管路上并通过控制单元来控制，以通过调整与制动器的轴耦合的液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度。

电子可变容量液压马达的输出轴和制动器的轴可以使用锥齿轮相互耦合。

有利效果

在本发明的电梯中，根据乘客人数或货物的重量来调整变速器的齿轮速比，因此有一个优点，即降低了操作电梯所需的功率消耗。

在使用电子可变容量液压马达的情况下，根据乘客和货物的重量变化来控制本发明，以使平衡配重最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低操作电梯所需的功率消耗。

附图说明

图1是说明传统电梯的示意图；

图2是说明根据本发明的第一实施例的电梯的示意图；

图3是说明根据本发明的第二实施例的电梯的示意图；

图4是显示图3的电梯的关键部分的视图；

图5是说明根据本发明的第二实施例的电梯的示意图；

图6是说明根据本发明的第三实施例的电梯的示意图；

图7是说明根据本发明的第四实施例的电梯的示意图；

图8是说明图7的电梯的链结构配重的例子的视图；

图9和10是说明图7的电梯的链结构配重的另一例子的视图；

图11是显示图7所示的链轮的透视图；

图12是显示根据本发明的齿轮泵的视图；

图13是显示根据本发明的叶轮泵的视图；

图14是说明根据本发明的第五实施例的电梯的示意图；

图15是说明根据本发明的第六实施例的电梯的示意图；

图16是说明根据本发明的第七实施例的电梯的示意图；

图17是显示图16的电梯的桶的透视图；

图18是显示图17的桶的透视图，该桶处在通过滚子链支撑的状态中；

图19是说明根据本发明的第八实施例的电梯的示意图；

图20是说明根据本发明的第九实施例的电梯的示意图；

图21是说明根据本发明的第十实施例的电梯的示意图；

图22是说明根据本发明的第十一实施例的电梯的示意图；

图23是说明根据本发明的第十二实施例的电梯的示意图；

图24是说明根据本发明的第十三实施例的电梯的示意图。

元件符号对照表

1、11、31：轿厢        2、12、35、89、99：平衡配重

4、13、14、47、49：钢索            5、23：轿厢绞盘

6、25、88、98：平衡配重绞盘        21、21′、225：电子控制变速器

27：电动机                         29、30：控制单元

^*81、91：电子控制离合器           203、204、205、206、279：液压马达

210、253：上部液体槽               212、255：下部液体槽

223：绞盘                          227：平衡滑轮

284：乙烯基膜                      291：电子可变容量液压马达

293：制动器

具体实施方式

下面将参照附图详细说明根据本发明的实施例的电梯。

首先，将对图1所示的传统电梯进行更具体的分析，以更详细地找出传统电梯的问题。

如图1所示，使用滑轮3将轿厢1耦合到平衡配重2上时，施加于轿厢1上的力和加速度的等式如下所述：

(M+P+N)×A＝-(M+P-N)×G，因此

A＝-(M+P-N)/(M+P+N)×G

如上述等式所示，当P和M之和等于N时，A(轿厢1的加速度)为0。但是，如果增加P以使P和M之和大于N，则A具有负值。同时，轿厢1以一定的加速度朝地面下落。这里，G是重力加速度。

而且，将力F添加到以上等式时，施加于轿厢1上的力和加速度通过以下等式来表示。

(M+P+N)×A＝F-(M+P-N)×G，因此

F＝(M+P+N)×A+(M+P-N)×G

在力F的分量中，分量(M+P+N)×A通过加速和减速产生，而分量(M+P-N)×G通过重力产生，不管加速或减速如何。分量(M+P-N)×G是即使在静止状态或匀速运动中也会施加的力。根据上述等式，可以发现，力F必须与M、N、P和A的增加成比例地增加。而且，可以发现，当(M+P-N)的值是0时，与G相关的分量(M+P-N)×G变为零。而且，可以发现，如果M和N不变，并且P可变，则(M+P-N)×G值的减小是有限的。

图2是说明根据本发明的第一实施例的电梯的示意图。参照图2，根据第一实施例的电梯包括轿厢11以及通过绕在第一绞盘5上的钢索13连接到轿厢11的第一绞盘5。该电梯进一步包括：平衡配重12；第二绞盘6，其通过绕在第二绞盘6上的钢索14而连接到平衡配重12；以及两个齿轮，即驱动齿轮7和从动齿轮8，其相互接合，并且分别提供于第一和第二绞盘5和6的轴上。使用电动机的动力来旋转第一绞盘5的轴，该电动机与该轴相连，但图中未示出。

为方便计算，以下说明假定第一和第二绞盘5和6的轮子直径彼此相等。这里，第一齿轮8(其连接到与平衡配重相关的绞盘6的轴上)与第一齿轮7(其连接到与轿厢11相连的绞盘5的轴上)的齿轮速比用K表示。在图2中，齿轮速比K用K＝E/D表示。同时，施加于轿厢11上的力和加速度的等式如下所述：

(M+P+N/K)×A＝-(M+P-N/K)×G，因此

A＝-(M+P-N/K)/(M+P+N/K)×G

根据该等式，可以理解，当与平衡配重12有关的第二齿轮8很大时，即K增加时，重量N的效果减小。

而且，将力F添加到以上等式时，施加于轿厢11上的力和加速度通过以下等式来表示。

(M+P+N/K)×A＝F-(M+P-N/K)×G，因此

F＝(M+P+N/K)×A+(M+P-N/K)×G

根据该等式，可以理解，即使在M和N不变的同时改变P，也可以通过调整K来减小(M+P-N/K)×G的值。

从移动电梯所做的功的等式可以求出移动电梯所需的能量。用等式W＝F×S来表示功(这里，W是功，而S是通过力F移动的距离。W的单位：焦；F的单位：牛；S的单位：米)。因此，能量消耗与F成正比。

由于只通过等式来理解节能的过程有一定的困难，因此下面将通过例子来解释这个过程。在每层楼都高3.2米的建筑物中，将轿厢提升到第十层(即32米)的情况将在下面进行解释。假定电梯离开和到达时的加速度为2米/秒²，而电梯的最大速度是240米/分(4米/秒)。

电梯以2米/秒²的加速度从起始位置移动。2秒之后，电梯的速度达到4米/秒的最大速度。然后，电梯进行匀速运动，没有加速。离起始时间8秒之后，电梯达到28米的高度。从此时起，电梯减速到2米/秒。然后，离起始时间10秒之后，电梯达到32米的高度并停住。

如果将这个例子应用于图1所示的传统电梯上，则电梯所做的功的结果如下所示：

首先，从0到2秒；

F1＝(M+P+N)×2+(M+P-N)×9.8

W1＝F1×4＝(M+P+N)×8+(M+P-N)×39.2

从2到8秒；

F2＝(M+P+N)×0+(M+P-N)×9.8

W1＝F2×24＝(M+P-N)×235.2

从8到10秒；

F3＝(M+P+N)×(-2)+(M+P-N)×9.8

W3＝F3×4＝(M+P+N)×(-8)+(M+P-N)×39.2

并且，从0到10秒所做的总功是：

W＝W1+W2+W3

＝(M+P+N)×8+(M+P-N)×39.2+(M+P-N)×235.2+(M+P+N)×(-8)+(M+P-N)×39.2

＝(M+P-N)×313.6

而且，如果将传统电梯移到第5层，则使用相同等式计算的总功如下所示。

W＝(M+P-N)×156.8(16m)

而且，在第15层的情况下，总功是

W＝(M+P-N)×470.4(48m)

同时，如果根据本发明的第一实施例将上述例子应用于具有齿轮速比K的齿轮7和8的电梯上，则获得以下数字表达式。

如果电梯移到第10层，则距离为32m：W＝(M+P-N/K)×313.6

如果电梯移到第5层，则距离为16m：W＝(M+P-N/K)×156.8

如果电梯移到第15层，则距离为48m：W＝(M+P-N/K)×470.4

为了获得详细的结果，假定每个乘客的重量为60kg，并且M和N均为1000kg，计算出将2人、5人、10人、15人或20人移到第5、第10或第15层所需的能量，并且表1说明了结果。

单位是J(焦耳)

表1

楼层	2人	5人	10人	15人	20人	楼层总和
							第5层	18816	47040	94080	141120	188160	489216
第10层	37632	94080	188160	282240	376320	978432
							第15层	56448	141120	282240	423360	564480	1467648
总和	112896	282240	564480	846720	1128960	2935296

而且，将N的值变为另一值时，即假定每个乘客的重量是60kg，M是1000kg，并且N是1600kg，计算出将2人、5人、10人、15人或20人移到第5、第10或第15层所需的能量，并且表2说明了结果。

表2

楼层	2人	5人	10人	15人	20人	楼层总和
							第5层	75264	47040	0	47040	94080	263424
第10层	150528	94080	0	94080	188160	526848
							第15层	225792	141120	0	141120	282240	796848
总和	451584	282240	0	282240	564480	790272

根据表2，在10人的情况下，结果是0。原因在于，其是在假定能量守恒的情况下，只使用物理等式来计算的，没有考虑由摩擦等因素造成的能量损耗。在这种情况下，由于轿厢1侧和平衡配重2侧是平衡的，与重力相关的分量变为零。因此，与起动电梯所需的加速力有关的分量通过与停止电梯所需的减速力有关的分量来抵消，因此结果变为零。但是，在实际中，即使在使电梯加速或减速时，也需要能量。

据此，可以发现，所得之和根据N值而极大地变化。

在电梯操作期间无法轻易改变N的值，但如果根据某一时间使用电梯的乘客人数将N设为最优值，则与现有技术相比，能量消耗减小。

下面将计算将相同的计算方法(除了应用齿轮速比K，其根据乘客人数而不同)应用于根据本发明的第一实施例的电梯上时的能量。这里，假定每个乘客的重量是60kg，并且M是1000kg，条件与前面的测试相同，但与前面的测试不同的是，假定N是2200kg，在2人的情况下K＝2，在5人的情况下K＝1.7，在10人的情况下K＝1.4，在15人的情况下K＝1.2，而在20人的情况下K＝1。结果在表3中说明。

表3

楼层	2人，K＝2	5人，K＝1.7	10人，K＝1.4	15人，K＝1.2	20人，K＝1	楼层总和
							第5层	3136	941	4547	10506	0	19130
第10层	6272	1882	9094	21011	0	38259
							第15层	9408	2822	13642	31517	0	57389
总和	18816	5645	27283	63034	0	114778

而且，当在与表3的测试相同的条件下改变乘客人数时，其结果在表4中说明。

表4

楼层	3人，K＝2	7人，K＝1.7	11人，K＝1.4	14人，K＝1.2	18人，K＝1	楼层总和
							第5层	12544	19757	13955	1098	18816	66170
第10层	25088	39514	27910	2195	37632	132339
							第15层	37632	59270	41866	3293	56448	198509
总和	75264	118541	83731	6586	112896	397018

如表3和4所述，可以发现，当应用K的值以使(M+P-N/K)的绝对值最小化时，可以使用最少的能量操作电梯。

如以上的例子所述，当传统的电梯消耗2935296J和1580544J的能量时，根据本发明的第一实施例的电梯消耗114778J和397018J的能量。换言之，传统电梯的能量消耗大约比第一实施例的电梯多出10倍。

同时，根据本发明的第二实施例的电梯的特征在于构造成使K值可变。参照图3和4，根据本发明的第二实施例的电梯包括轿厢31、平衡配重35、重量传感器34、第一和第二绞盘23和25、电动机27、电子控制变速器21和控制单元29。

通过钢索47将装载货物或乘客的轿厢31连接到第一绞盘23上。在轿厢31上提供位置传感器32，以检测轿厢31的位置。而且，在轿厢31中提供重量传感器34，用于确定轿厢31中装载的货物和乘客的重量和。上述传感器32和34将感测信号传递到控制单元29上。

将第一绞盘23耦合到电动机27上并通过电动机27旋转。因此，当电动机27沿某一方向旋转时，第一绞盘23沿某一方向旋转，以缠绕或解绕钢索47，因而向上或向下移动轿厢31。电动机27通过控制单元29来控制，并具有这样的结构，即第一绞盘23可旋转地耦合到电动机27的驱动轴22上。

通过钢索49将平衡配重35耦合到第二绞盘25。将第二绞盘25耦合到从动轴24上。因此，根据从动轴24的旋转方向，使平衡配重35选择性地向上或向下移动。在平衡配重35上提供位置传感器37，以检测位置，即平衡配重35的高度。将位置传感器37的感测信号传输到控制单元29上。

通过电子控制变速器21将驱动轴22和从动轴24选择性地相互耦合。如图4所示，电子控制变速器21包括第一制动器71，其提供于驱动轴22上；第二制动器73，其提供于从动轴24上；多个驱动齿轮61、62、63和64，其提供于驱动轴22上；以及多个从动齿轮65、66、67和68，其提供于从动轴24上。驱动齿轮61、62、63和64具有不同的半径，并且其可以在控制单元29的控制下沿着驱动轴22滑动。因此，驱动齿轮61、62、63和64之一与从动齿轮65、66、67和68之一接合，以便在两者之间传输动力。将从动齿轮65、66、67和68的位置固定于从动轴24上。而且，将从动齿轮65、66、67和68选择性地连接到驱动齿轮61、62、63和64之一上。第一制动器71和第二制动器73在控制单元29的控制下操作，并用于停止驱动轴22和从动轴24或将其释放，以使其可以旋转。举例来说，图4显示了具有相同半径(R、S)的驱动齿轮61和从动齿轮65相互接合的状态。因此，在此实施例中，电梯具有电子控制变速器21，其在控制单元29的控制下控制齿轮速比K。也就是说，控制单元29控制电子控制变速器21，以根据表3和4的测试例子中所示的各种变量来设置最优的齿轮速比K，从而消耗最少的能量。

详细地说，控制单元29使用从传感器32、34和37传输的信息来控制电动机27和电子控制变速器21的操作。如图3所示，通过信号连接线41将控制单元29连接到各层楼上提供的楼层开关39。而且，通过信号连接线43将控制单元29连接到轿厢31中提供的室内开关单元33上，以从室内开关33接收信号。在图3中，参考符号51表示将电动机连接到控制单元29上的信号线，参考符号53表示将电子控制变速器21连接到控制单元29的信号线，参考符号45表示将位置传感器37连接到控制单元29上的信号线，而参考符号55和57表示电源线。

在具有上述构造的电梯的情况下，控制单元29从楼层开关39或室内开关33接收信号，然后确定电梯移动的方向以及电梯随后停留的目标楼层。然后，控制单元29参照轿厢的重量以及平衡配重35的位置信息来选择电子控制变速器21的相互接合的齿轮。随后，控制单元29控制电动机27，因而将轿厢31移到后续的目标楼层。电子控制变速器21的详细操作如下所示。当电子控制变速器21从控制单元29接收齿轮换档的命令时，通过制动器71和73停止分别与绞盘23和25耦合的轴22和24。然后，将滑动齿轮61、62、63和64换档到期望的位置。完成齿轮换档后，释放制动器71和73。

如上所述，在根据本发明的第二实施例的电梯中，由于提供了电子控制变速器21，因此可以在电梯的操作期间根据乘客和货物的重量来改变施加于轿厢31上的平衡配重的力，而不必改变平衡配重的重量。这种性能具有与平衡配重的重量变化相同的效果。

同时，在本发明的第二实施例的情况下，难以控制K的值，以最小化(M+P-N/K)的绝对值。详细地说，当K的值增加时，平衡配重35移动的距离减小。而且，平衡配重35移动的距离与轿厢31移动的距离的比率根据K值而不同。因此，平衡配重35的目前位置可能是无法应用K的最优值的位置。因此，实际上，根据轿厢31和平衡配重35的位置、乘客的人数以及乘客的期望目标楼层而变化的K值可能不同于理论值。因而，在本发明的第二实施例中，必须明白，充分节省的功率消耗量小于理论测试得到的值。

同时，在本发明的第二实施例中，操作电梯所需的能量消耗的减少通过这样的构造来实现，即平衡配重35储存势能，并且仅在必要时才使用适量的能量。例如，在传统的电梯中，当处在载满乘客的状态中的轿厢1从最低层移到最高层时，平衡配重2从最高层反向地移到最低层。随后，如果空的轿厢1从最低层移到最高层，则平衡配重2从最高层移到最低层。在此过程中，通过将平衡配重2移到最高层而储存的势能在平衡配重2随后的移动中被浪费掉。同时，货物和乘客也会向下移动，就像其向上移动一样，但由于其向上或向下移动的次序是混合的，因此平衡配重2必须有能力储存大的势能。

因此，在根据本发明的第二实施例的电梯中，为了增强平衡配重35的储存势能的能力，优选地，增加平衡配重35的重量，并通过增加齿轮速比K来减小平衡配重35的移动距离。假定平衡配重35的重量N是11000kg，执行与前面的测试一样的计算，但根据乘客人数而应用不同的齿轮速比K。而且，假定每个乘客的重量是60kg，并且M是1000kg，条件与前面的测试相同，但与前面的测试不同的是，在以下条件下执行计算：在2人的情况下K＝2，在5人的情况下K＝9，在10人的情况下K＝7，在15人的情况下K＝6，而在20人的情况下K＝5。结果在表5中说明。

表5

楼层	2人，K＝10	5人，K＝9	10人，K＝7	15人，K＝6	20人，K＝5	楼层总和
							第5层	3136	12230	4547	10506	0	30419
第10层	6272	24461	9094	21011	0	60838
							第15层	9408	36691	13642	31517	0	91258
总和	18816	73382	27283	63034	0	182515

而且，当乘客人数发生变化时，结果在表6中说明。

表6

楼层	3人，K＝9	7人，K＝7	11人，K＝7	14人，K＝6	18人，K＝5	楼层总和
							第5层	6586	23677	13955	1098	18816	64131
第10层	13171	47354	27910	2195	37632	128262
							第15层	19757	71030	41866	3293	56448	192394
总和	39514	142061	83731	6586	112896	384787

从以上测试可知，每种情况的能量消耗都是类似的，但平衡配重35的移动距离可以通过增加齿轮速比K来减小。因此，在操作电梯的过程中选择齿轮速比K时，有一个优点，允许平衡配重35移动的剩余距离增加。

详细地说，在图1的电梯的情况下，通过轿厢1的位置来确定平衡配重2的位置。其移动的距离始终彼此相等，因为其仅使用绕在滑轮3上的钢索来相互耦合。

在使用图2的齿轮的情况下，当与平衡配重12有关的齿轮8和与轿厢11有关的齿轮7的齿轮速比用K来表示时，用于保持重量平衡的齿轮速比以及轿厢11和平衡配重12根据齿轮速比移动的距离如下进行比较。

K＝E/D

(M+P)×E＝N×D，(当F＝0，A＝0时)

E/D＝N/(M+P)，因此

K＝NV(M+P)

据此，可以理解，用于保持重量平衡的齿轮速比K通过频繁变化的乘客重量P来改变，并且齿轮速比K与平衡配重12的重量N的增加成比例地增加。当轿厢11移动的距离是C时，以及当平衡配重12移动的距离是Y时，

^*C∶Y＝E∶D

Y＝C×D/E

Y＝C/K

据此，可以发现，当齿轮速比K增加时，平衡配重12移动的距离Y减小。如果在齿轮速比K在操作电梯的过程中发生了变化，则由于每次齿轮速比K变化时，平衡配重12移动的距离相对于轿厢移动的距离的比率也发生变化，所以平衡配重12的位置并非由轿厢11的位置确定。而且，其移动的距离互不相关，并且根据齿轮速比K的变化而变化。

因此，在本发明中，平衡配重35的位置并非由轿厢31的位置确定，并且其移动的距离根据所选的齿轮而变化。当意识到平衡配重35的位置及其移动的距离分别独立于轿厢31的位置以及轿厢31移动的距离时，可以发现，选择齿轮时不能只考虑重量平衡。例如，在图4的电梯中(其在第1层和第10层之间操作)，假定轿厢31放在第1层而平衡配重35放在第5层，并且轿厢31在第1层载满乘客时，如果只考虑重量平衡，则应在齿轮速比最低的状态中操作电梯。也就是说，应将最大的驱动齿轮61(其位于与轿厢31相关的绞盘23的驱动轴22上)耦合到最小的从动齿轮65(其位于与平衡配重35相关的绞盘25的从动轴24上)。在图4的电子控制变速器21中，在这种情况下，由于齿轮61的直径R等于齿轮65的直径S，因此轿厢31移动的距离变为等于平衡配重35移动的距离。如果乘客的目的地是第5层，则可以在以上状态中操作电梯。但是，如果乘客的目的地是第10层，则由于轿厢31移动的距离长于从第5层到第1层的距离，即允许平衡配重35移动的最大距离，所以必须改变齿轮速比。详细地说，由于在选择与平衡配重35相关的齿轮中的较大齿轮时，平衡配重35移动的距离减小，与平衡配重35有关的齿轮的直径S必须至少是与轿厢11有关的齿轮的直径R的2倍，例如，齿轮63和67可以相互接合。因此，在具有两倍于直径R的直径S的齿轮与具有直径R的齿轮接合的情况下，轿厢31从第1层移到第10层时，平衡配重35从第5层移到第1层。这里，有一个问题，即由于轿厢31侧与平衡配重35侧之间未实现重量平衡，因此电动机27必须消耗更大的能量。如上所述，如果可以在平衡配重35的重量和齿轮速比相对较大的状态中操作电梯，则可以减小平衡配重35移动的距离并且可以实现与重量平衡对应的齿轮速比的情况会频繁出现，从而降低了操作电梯的难度，并且节省了能量。

在以上等式中，与实现重量平衡的齿轮速比相关的等式改写并解释如下：

K＝N/(M+P)

如该等式所示，实现重量平衡的齿轮速比K根据乘客重量P的变化而变化。但是，实际上，在电子控制变速器21中，由于其只能实现几个预定的齿轮速比，不一定总能应用与以上等式的结果相等的齿轮速比，但可以选择与该结果的近似值对应的齿轮接合。而且，与轿厢11和平衡配重12根据齿轮速比移动的距离相关的等式如下所示：

Y＝C/K

这个等式可以用下面的等式表示。

K＝C/Y

该等式用于根据轿厢11移动的期望距离以及平衡配重12移动的期望距离来计算齿轮速比K。如上述例子中，即使必须使用轿厢11移动的期望距离相对于平衡配重12可以移动的剩余距离的比率来选择齿轮，而不考虑重量平衡，也不能将实质的齿轮速比K设为与以上等式的结果相等的值，但必须选择最接近该结果的齿轮速比，因为电子控制变速器中所选的齿轮速比受限于仅仅几个有限的值。这类问题可以使用无级型电子控制变速器来解决。也就是说，即使根据重量平衡来选择齿轮速比，无级型变速器使得可以应用与以上等式的结果相等的齿轮速比，而不必选择近似值作为齿轮速比。而且，即使根据移动距离来选择齿轮速比，无级型变速器使得可以应用与等式结果相等的齿轮速比，而不必选择近似值作为齿轮速比。因此，无级型变速器可以进一步降低能量消耗。

在图5中，说明了根据本发明的第三实施例的电梯。参照图5，在本实施例中，通过电子控制变速器21′将驱动轴22(其上提供了第一绞盘23)连接到从动轴24。而且，通过第一和第二电子控制离合器81和91将第二和第三绞盘88和98耦合到从动轴24上。而且，使用钢索将平衡配重89和99分别耦合到第二和第三绞盘88和98上。

在控制单元30的控制下操作电子控制变速器21′以及第一和第二电子控制离合器81和91。因此，在本实施例中，将这多个平衡配重89和99耦合到相应的绞盘88和98以及相应的电子控制离合器81和91上。因此，操作电梯时，可以选择性地使用平衡配重。

这里，第一电子控制离合器81包括固定齿轮87(其位于从动轴24上)以及滑动齿轮85和制动器83(其位于第二绞盘88的轴上)。在控制单元30的控制下，将滑动齿轮85选择性地耦合到固定齿轮87或从固定齿轮87解耦。第二电子控制离合器91包括固定齿轮97(其位于从动轴24上)以及滑动齿轮95和制动器93(其位于第三绞盘98的轴上)。在此构造中，电子控制变速器21′不需要在从动轴24上有独立的制动器。除了制动器，电子控制变速器21′的总体构造与图4的电子控制变速器21相同。

在具有上述构造的电梯中，举例来说，如果只选择了一个平衡配重89，则位于与平衡配重89的第二绞盘88耦合的第一电子控制离合器81中的两个齿轮85和87相互接合。另一方面，位于与未被选择的平衡配重99的第三绞盘98耦合的第二电子控制离合器91中的两个齿轮95和97处于中性状态，并且制动器93处于被操作的状态。当电子控制变速器21′处于中性状态或者当从控制单元30接收到信号时，制动器71(其位于电子控制变速器21′中的驱动轴22上)以及制动器83(其位于与所选的平衡配重89耦合的电子控制离合器81中)都受到操作，因此轿厢31和平衡配重89不会移动。在乘客的移动集中于一个方向的情况下，比如在上午或晚上的高峰时间，将所选的平衡配重89移到最高层或最低层，使其不能用于平衡重量。同时，选择另一平衡配重99，使其用于平衡轿厢31的重量。在此实施例中，作为例子使用了两个平衡配重89和99，但是，当然可以使用三个或更多的平衡配重。

从动态的观点而言，如果人群主要是向较高的楼层移动，则平衡配重89和99逐渐向下移动。如果人群主要是向较低的楼层移动，则平衡配重89和99逐渐向最高的楼层移动，因而储存势能。因此，通过平衡配重89和99来保存势能，同时采用与处于平衡状态的滑轮机制相同的方式来操作电梯。在图5中，参考符号54、80和90表示信号线。

图6是说明根据本发明的第四实施例的电梯的示意图。参照图6，构造本实施例，使钢索125和126分别与轿厢11和平衡配重12的下端耦合，并接触建筑物的底部。在多层建筑物的情况下，由于绞盘5和6与轿厢11和平衡配重12之间的距离变化很大，因此钢索13和14的重量变化不能忽略。因此，在本实施例中，使钢索125和126(其与耦合到绞盘5和6的钢索13和14相同)耦合到轿厢11和平衡配重12的下端并接触建筑物的底部，因此，即使改变了轿厢11和平衡配重12的位置，施加于绞盘5和6的重量也可以保持恒定。即使在传统的电梯中，也使用了平衡绳。在传统的电梯的情况下，由于轿厢的位置取决于平衡配重的位置，因此可以使用平衡滑轮构造传统的电梯，使平衡绳不接触建筑物的底部。而且，其可以在平衡绳的总体长度短于建筑物的高度的状态中进行操作。但是，在本发明的电梯中，由于轿厢11的位置独立于平衡配重12的位置，因此传统的方法不再适用于本发明。本发明的第四实施例希望解决以上问题。

图7是说明根据本发明的第五实施例的电梯的示意图。本实施例使用链或链结构配重134(其通过将多个重杆连接起来而制成)来取代平衡配重12以及平衡配重12的绞盘6。链结构配重134的优点在于，可以将其安装在传统电梯中安装平衡配重所需的空间中。如图7所示，容器137和136分别位于建筑物的底部100和顶部，以将部分链或链结构配重134堆叠于容器中。同时，除了堆叠于下部容器中的部分链或链结构配重134的高度以及除了从堆叠于上部容器中的部分链或链结构配重134到轮单元131的轴的高度之外，从建筑物底部到轮单元131的轴的链或链结构配重134部分用作平衡配重。与图5的使用两个平衡配重89和99的方法相比，在操作电梯的过程中不会有切换平衡配重的连接的麻烦。

下面将通过简单的例子来解释本实施例的操作。假定有一栋十层的建筑物，每层高3米，并且每层楼有20个人(每人重50kg)在工作。而且，假定所有人都是上午去上班，晚上下班。当所有人都去上班时，势能的增加量如下所示。

50kg×20＝1000kg

1000×3×1+1000×3×2+1000×3×3+1000×3×4+1000×3×5+1000×3×6+1000×3×7+1000×3×8+1000×3×9＝135000kgfm

当所有人都下班时，减少了135000kgfm的势能。这里，需要一种能够储存增加的势能的装置。

135000/(9×3)-5000kg

也就是说，将5000kg的重量放在第10层时，可以保存总势能。如果使用链结构配重134(其重量为每米200kg)，则必须将25米的链结构配重134放在上部容器136中，并且必须悬挂与建筑物高度对应的27米链结构配重134。因此，当链结构配重134的长度为52m时，可以在保存势能的同时操作电梯。用作平衡配重的部分链结构配重的重量大约为200kg×27＝5400kg。然后，根据轿厢11的重量来确定电子控制变速器的齿轮速比。也就是说，假定轿厢11的重量是1350kg并且轿厢11最多可以装载1350kg的乘客，则其必须这样构造，即可以将齿轮速比变成4∶1和2∶1之间的几个级别。确定每个长度的链结构配重134的所需重量时，势能的增加量、建筑物的高度、轿厢的重量、乘客的最大人数等是需要适当考虑的点。

图8说明了作为图7的链结构配重134的例子的链151。链151由金属制成，并具有预定的厚度。

图9和10说明了链结构配重134的另一个例子。该链结构配重包括多个杆，每一个杆都具有预定的长度和重量，以及若干滚子链，其每一个都具有预定的长度并且可旋转地支撑这些杆的相反端的每一端。而且，图11显示了移动链结构配重134的轮单元131的例子。参照图11，轮单元具有这样的构造，即将两个链轮171提供于轴172上，以使其相互隔开预定的距离。作为例子，图9和10的链结构配重134使用滚子链。或者，可以使用钢索来代替滚子链。

图12显示了作为一种旋转泵的齿轮泵。图13显示了叶轮泵。这些都可以用作液压泵和液压马达。根据使用和结构，这些称为齿轮泵或齿轮马达以及叶轮泵或叶轮马达。在图12中，参考符号181表示入口侧，182表示出口侧，而183表示齿轮。在图13中，参考符号191表示入口侧，192表示出口侧，193表示转子，194表示叶片，而195表示弹簧。具有上述构造的齿轮马达和叶轮马达是相关技术中熟知的，并且是一般采用的，因此我们认为没有必要作进一步解释。

图14是说明根据本发明的第六实施例的电梯的示意图。下面将详细解释以负载施加装置(其使用液体和液压马达203、204、205和206)来取代图3的电梯的平衡配重35和平衡配重绞盘25的情况。而且，在图6的电梯的情况下，负载施加装置取代了平衡配重绞盘6和钢索126(其耦合到平衡配重12的下端并接触建筑物的底部)。

这里，液压马达203、204、205和206必须能够交替用作液压马达和液压泵，如同图12的齿轮马达。而且，在液压马达203、204、205和206中，排出率必须与液压马达的轴的转数成正比，如同图12的齿轮马达。液压马达的旋转力与液体压力以及每一转的排量成正比。换言之，当施加于液压马达上的压力增加时，以及当液压马达的容量增加时，其旋转力增加。

因此，本发明的此实施例包括多个液压马达。通过串联和并联连接方法的至少一种方法将液压马达相互连接起来。

液压马达203、204、205和206的串联连接具有与电池串联连接以增加电压的方法类似的效果。如果下部液体槽212和上部液体槽210之间的高度差很大，则可以分散液体的整体压力，以将分散的压力施加于相应的液压马达203、204、205和206上。而且，其可以将液体提升到更高的位置。详细地说，为了达到以上目的，将液压马达203、204、205和206设置在将下部液体槽212和上部液体槽210之间的距离分成两个或三个相等部分的位置。将液体管207、208和209连接到液压马达203、204、205和206上。然后，将旋转轴202耦合到液压马达上。与液压马达耦合的旋转轴202的旋转力等于液压马达的旋转力之和。

液压马达203、204、205和206的并联连接具有与电池并联连接以增加电流的方法类似的效果。将液压马达203、204、205和206设置在液压相同的位置。将旋转轴202耦合到液压马达上。而且，将液体管207、208和209耦合到液压马达203、204、205和206上。这里，旋转轴202的旋转力等于液压马达203、204、205和206的旋转力之和。也就是说，旋转轴202每一转的液体排出率与相互并联连接的液压马203、204、205和206的数量成比例地增加。由于图14的液压马达203、204、205和206耦合到旋转轴202，因此旋转轴202的旋转力等于液压马达203、204、205和206的旋转力之和。这里，在旋转轴202的一端上提供了锥齿轮201。将锥齿轮201耦合到位于电子控制变速器的从动轴的轴上(即位于固定齿轮8的轴上)的锥齿轮200。在图14中，参考符号211和213表示液体的表面。参考符号215和216表示耦合到另一电梯的液压马达的管路。也就是说，液体槽210和212中所含的液体可以在另一电梯中使用。

构造电梯，使得上部液体槽210和下部液体槽212之间限定的液体压力通过液压马达203、204、205和206的串联连接来分配，并通过并联连接来确保足以用作平衡配重的旋转力。如上所述安装的液压马达203、204、205和206提供了恒定的旋转力，因为液压是恒定的。而且，旋转力以恒定的大小和方向作用，不管液体的流动方向如何，也不管旋转轴202旋转的方向如何。这如同每次提升或放低物体时，将恒定的重力作用于物体上。通过电子控制变速器中相互接合的齿轮7和8将与液压马达耦合的旋转轴202耦合到轿厢绞盘5上。根据电动机27旋转的方向，确定轿厢11移动的方向、旋转轴202旋转的方向以及液体流动的方向。当乘客向上移动时，液体向下移动，而当乘客向下移动时，液体向上移动。根据乘客的重量，可对电子控制变速器中相互接合的齿轮7和8换档。即使以恒定的速度移动轿厢11，旋转轴202的相对速度也可以根据齿轮换档而变化。优选地，由于乘客的人数增加，液体的流动速度通过齿轮换档而增加。

如果假定液压马达和电子控制变速器是理想的装置，因此没有能量损耗，则通过乘客移动产生的势能变化被转换成液体势能的变化。势能的一般等式表示如下：

M×G×H

(M：重量，G：重力加速度，H：高度)

如果将十名乘客(各重70kg)提升到10米的高度，则增加了7000kgfm的势能。而且，如果下部液体槽212和上部液体槽210之间的高度差是100m，并且1L(升)液体是1kg，则70L液体下降(70×1×100＝7000kgfm)。如果相同数量的乘客朝相反方向移动，则70L的液体向上移动。因此，在这种装置中，乘客势能的变化被转换成液体势能的变化，因此可以储存并重复利用势能。在上面的例子中，没有考虑轿厢11的重量。下面将解释考虑轿厢11的重量时的电梯操作。向上和向下移动的轿厢11具有恒定的重量，因此轿厢11移动的效果一直可以通过与轿厢11对应的液体的移动来抵消。但是，由于必须向上和向下移动与轿厢11的重量对应的足够量的液体，因此液压马达203、204、205和206的容量也应该具有相应的大小，或者旋转轴202的旋转速度也应该增加相应的程度。而且，液体槽210和212也该具有相应的大小。

为了减轻这些负担，同时将乘客的可变势能转换成液体的势能，以便可以储存并重复利用这种能量，可以连同液压马达一起使用平衡配重。图15显示了使用这种方法的电梯。

图15是说明根据本发明的第七实施例的电梯的示意图。参照图15，通过钢索221和222将平衡配重12和轿厢11相互连接起来。钢索221和222分别通过绞盘223和平衡滑轮227来支撑。绞盘223位于电动机的驱动轴224上。通过电子控制变速器225将从动轴226(其一端具有锥齿轮200)耦合到驱动轴224上。而且，在本实施例中，将负载施加于锥齿轮200上的负载施加装置具有图14所示相同的构造。详细地说，锥齿轮200与锥齿轮201接合，其中，锥齿轮201位于与齿轮泵203、204、205和206耦合的旋转轴202上。操作齿轮泵203、204、205和206时，液体通过管路207、208和209在上部液体槽210和下部液体槽212之间移动。

在此构造中，轿厢11具有恒定的重量，并且轿厢11的重量通过平衡配重12抵消。而且，使用液压马达203、204、205和206、液体以及电子控制变速器225来抵消乘客的可变重量。因此，图14的电梯具有简单的结构，但需要具有大容量的液压马达和液体槽。与图14的电梯相比，图15的电梯具有复杂的结构，但其液压马达203、204、205和206以及液体槽210和212可以具有相对较小的容量。

同时，有可变容量马达可以同时用作变速器和液压马达。因此，如果使用可以进行电子控制的可变容量马达，则由于其可以执行与电子控制变速器相同的功能，因此可以构造没有电子控制变速器的电梯。

如果在一栋建筑物中提供了几部电梯，则其可以使用共同的上部和下部液体槽210和212。

在图15的电梯的情况下，按照与传统电梯相同的方式使用平衡配重12，以便可以通过平衡配重12来抵消轿厢11的重量。而且，图15的电梯的特征在于，使用液压马达203、204、205和206、液体以及电子控制变速器225来抵消乘客的可变重量。因此，可以将辅助地使用平衡配重12的方法应用于图7的情况(其使用链或链结构配重以及电子控制变速器)以及使用图16的桶输送带和电子控制变速器的情况，下面将对此进行解释。

图16显示了桶输送带。桶231、257、260沿着滚子链251移动。滚子链251可以沿两个方向移动，如附图的箭头258所示。滚子链251移到图16的箭头258的右边时，会将液体从上部液体槽253输送到下部液体槽255。详细地说，当每个桶260穿过辅助轮245时，将液体容纳在桶260中，然后将其提起来。随后，容纳液体的桶260穿过辅助轮246和链轮241。在桶260穿过辅助轮242之后，通过挡板248卡住桶231的伸出杆233(参见图17)时，将液体从桶231倒到下部液体槽中。

这里，有一对伸出杆233位于每个桶231上。旋转梢232位于每个桶231的相反端上。旋转梢232可旋转地支撑于相应的滚子链251上，如图18所示。同时，如果滚子链251移到图16的箭头258的左边，会将液体从下部液体槽255输送到上部液体槽253。下面将解释这个过程。当每个桶231穿过辅助轮242的下面并朝链轮241移动时，将液体放入桶231中。含有液体的桶241连续穿过链轮241以及辅助轮246和245。然后，当含有液体的桶231朝辅助轮244移动时，通过挡板247卡住桶231的伸出杆233，从而将液体从桶231倒到上部液体槽中。因此，根据滚子链251的旋转方向来确定输送液体的方向。

这里，由于通过链轮241来支撑大量含有液体的桶231，所以将大的旋转力施加于链轮241。可以将使用这种旋转力的技术应用于上述各种形式的电梯上。例如，在图7的情况下，可以使用图16的链轮241来代替轮单元131。在这两张图中，其具有相同的功能，只是旋转方向是相反的。而且，如果在图16的链轮241的轴上提供了锥齿轮并将其耦合到图14或15的电梯的锥齿轮200上，则图16的装置可以取代液压泵结构。这里，将使用液压马达203、204、250和206的方法与使用桶输送带的方法进行比较时，可以发现，其具有相同的原理，其中，通过将液体输送到更高的位置来储存势能。仅因机械摩擦损失的能量、结构的复杂性、维护和安装成本等将成为选择标准。

图19说明了根据本发明的第八实施例的电梯。本实施例的电梯包括平衡保持构件，其通过电子控制变速器225耦合到与驱动轴224耦合的从动轴226上。平衡保持构件包括液压马达279，旋转轴278可旋转地耦合到其上，以及液化气体槽272、高压液体槽275以及大气压液体槽281，其位于液压马达279的周围。将液化气体储存于液化气体槽27中，达到预定的液位271。通过管路273将液化气体槽27连接到高压液体槽275上。将液体容纳在高压液体槽275中，达到预定的液位276。将液化气体与液体一起放在高压液体槽275中，达到预定的液位，以使其形成分层结构。

通过管路277将高压液体槽275连接到液压马达279的侧面。液压马达279的相反侧通过管路280连接到大气压液体槽281。将液体容纳在大气压液体槽281中，达到预定的液位282。

^*在具有上述构造的系统中，通过液化气体槽272中的蒸汽压力来持续保持高压液体槽275中的液体的高压。

放在建筑物(特别是放在建筑物顶部)的大液体槽可能会引起建筑物安全方面的问题；而且，某些建筑物的顶部可能没有空间。而且，从建筑物的顶部向底部安装液体管路很复杂。如果可以将用作上部液体槽的装置放在下部，例如，建筑物的底部，以及与下部液体槽相邻的位置，则会有很多优点。举例来说，液体槽的容量可以没有限制地增加。

氨、氨和水蒸气的混合物、二氧化碳、二氧化硫、氯和丙烷都可以在室温下液化，并且全都具有不同的临界压力。将选自由上述气体所组成的群组的一种气体放在液化气体槽272。然后，通过管路273将液化气体槽272耦合到高压液体槽275的上端，以使其相互连通。接着，将气体的蒸汽压力施加于高压液体槽275上，以便可以持续保持高压液体槽275中的压力，而不管槽中含有多少液体。也就是说，如果减少高压液体槽275中的液体量，则由于装满气体的上部空间增加，因此槽中的压力减小。但是，当高压液体槽中的压力减小时，液化的气体汽化，从而持续保持高压液体槽中的压力。相反，如果高压液体槽中的液体量增加，则由于装满气体的上部空间减小，因此高压液体槽中的压力增加，但当高压液体槽中的压力增加时，由于气体同时液化，因此高压液体槽中的压力得以持续保持。高压液体槽中的液体通过管路277将恒定的压力施加于与高压液体槽耦合的液压马达279上。穿过液压马达279的液体通过与大气压液体槽281的底部耦合的管路280进入大气压液体槽281。气体应该不容易溶解于液体中。而且，具有最高临界压力的气体对于保持高压气体槽中的压力是有利的。如果所选的气体容易在液体中溶解，则可以在高压液体槽275中提供不允许气体或液体穿过的薄膜，例如乙烯基膜284，以使气体与液体相互分离。优选地，乙烯基膜284具有一定的大小，以使高压液体槽275装满液体，并且将少量的液体施加于乙烯基膜284的上表面上，使乙烯基膜284容易滑到高压液体槽275的内表面上，而不会粘在槽的内表面上。这里，由于乙烯基膜284上方的空间中的压力始终与乙烯基膜284下方的空间中的压力相等，因此乙烯基膜284不会因为压力差而撕裂。在这种系统中，设置于下部的液化气体槽272以及高压液体槽275可以取代设置于较高位置并显示于图14和15中的上部液体槽210。下面显示了几种材料的临界温度和临界压力。氨的临界温度和临界压力分别为132℃和111.2大压。二氧化碳的临界温度和临界压力分别为31℃和72.8大气压。二氧化硫的临界温度和临界压力分别为157.2℃和77.7大气压。氯的临界温度和临界压力分别为144℃和76大气压。在上述每一种材料的情况下，在室温下将高于临界压力的压力施加于该材料上时，该材料液化并保持高蒸汽压力。

图20是说明根据本发明的第九实施例的电梯的示意图。参照图20，在本实施例中，将平衡滑轮轴228耦合到平衡滑轮227上，并在平衡滑轮轴228上提供电子控制变速器225。而且，将具有与图19所示相同构造的平衡保持构件的液压马达279耦合到电子控制变速器225的轴278上，因而达到与图19的实施例相同的操作效果。在第九实施例中，不需要从建筑物的顶部向底部安装液体管路，而且，不需要图19的实施例中的位于液压马达279和顶部之间的旋转轴278。因此，在第九实施例的情况下，优点在于，减少了电梯的元件数量，并简化了其结构。

图21是说明根据本发明的第十实施例的电梯的示意图。本实施例是图14的电梯的修改，其中，电子可变容量液压马达291取代了包括图14的齿轮7和8的变速器，并取代了图14的液压马达203、204、205和206。

而且，在绞盘223的轴224上提供通过控制单元(图中未示出)来控制的电子控制制动器293，因而执行与图4所述的电子控制变速器21、225的制动器71相同的功能，从而控制轴224。在电子可变容量液压马达291的情况下，通过调节马达每一转的排量来控制马达的输出轴的扭矩和旋转速度相对于被吸到马达中的液体的压力和速度的情况。而且，可以认为电子可变容量液压马达291与连接到控制单元的典型可变容量液压马达具有相同的构造。

在本实施例中，通过管路207将恒定的压力从上部液体槽210施加到电子可变容量液压马达291上。根据电子可变容量液压马达的旋转轴292的旋转速度以及每一转的排量来改变电子可变容量液压马达291的液体排出率。控制单元控制电子可变容量液压马达291的旋转轴292每一转的排量，因而调整旋转轴292的扭矩。这里，将电子可变容量液压马达291的旋转轴292的扭矩调整适当的程度，以抵消制动器293的轴230的扭矩，其通过轿厢11的重量以及轿厢中的乘客和货物的重量来产生。而且，根据制动器293的轴230(其通过电动机27的旋转来旋转)的旋转速度来确定通过锥齿轮200和201与轴230耦合的电子可变容量液压马达291的旋转轴292的旋转速度。通过电子可变容量液压马达的旋转轴292每一转的排量来确定穿过电子可变容量液压马达291并流过管路207的液体的流速。例如，将电子可变容量液压马达的旋转轴292每一转的排量调整为零时，使穿过管路207的液体停止，并且电子可变容量液压马达的旋转轴292进入无负载操作的状态。这种状态与操作图14的电子控制变速器21、225的制动器73同时电子控制变速器处于中性状态中时相同。由此可以发现，在使用电子可变容量液压马达291的情况下，不需要位于如图14所示的电子控制变速器21、225的从动轴上的独立制动器73。

将电子可变容量液压马达分成叶轮型和活塞型。这种电子可变容量液压马达也可以用作液压泵。也就是说，通过电动机27的旋转使轿厢11向上移动时，电子可变容量液压马达用作液压马达。因此，液体从上部液体槽210流向下部液体槽212，以产生扭矩，从而节省用于提升轿厢11的电动机的功率。相反，当轿厢11向下移动时，电子可变容量液压马达291用作液压泵。因此，液压马达291将液体从下部液体槽212抽吸到上部液体槽210，从而补偿通过轿厢11的向下移动而损失的势能。

因此，可以发现，单个电子可变容量液压马达291可以取代包括齿轮7和8的变速器以及液压马达203、204、205和206。

同时，在图21中，与前面的附图所述相同的元件用相同的参考符号表示，并且不再对其作进一步解释。

图22是说明根据本发明的第十一实施例的电梯的示意图。图22显示了图15的电梯的修改，其中，单个电子可变容量液压马达291取代了图15的变速器225的与齿轮换档相关的零件，并取代了液压马达203、204、205和206。本实施例的电子可变容量液压马达291的操作与图21所述的相同，因此我们认为没有必要对其作进一步解释。而且，其他元件与图15所述的相同，因此不再作进一步解释。图23是说明根据本发明的第十二实施例的电梯的示意图。图23显示了图19的电梯的修改，其中，单个电子可变容量液压马达291取代了图19的变速器225的变速齿轮(未示出)，而不是制动器293，并取代了液压马达279。在图23中，与图19相同的元件用相同的参考符号表示。而且，单个电子可变容量液压马达291如何用作变速器和液压马达的原理已在图21的解释中进行了说明，因此我们认为没有必要作进一步的解释。

图24是说明根据本发明的第十三实施例的电梯的示意图。图24显示了图20的电梯的修改，其中，单个电子可变容量液压马达291取代了图20的变速器225的与齿轮换档有关的零件，即变速齿轮，而不是制动器293，并取代了液压马达279。即使在图24中，与图20相同的元件也用相同的参考符号表示。而且，单个电子可变容量液压马达291如何用作变速器和液压马达的原理通过图21的解释很容易明白，因此我们认为没有必要进行进一步的解释。

尽管已基于解说的目的公开了本发明的优选实施例，但本发明不限于优选的实施例。而且，本领域的技术人员应明白，在不脱离随附权利要求书中所公开的本发明的范围和主旨的情况下，可对本发明进行各种修改、补充和替代。

工业适用性

如上所述，在本发明的电梯中，根据乘客人数或货物的重量来调整变速器的齿轮速比，因此有一个优点，即降低了操作电梯所需的功率消耗。

而且，在使用电子可变容量液压马达的情况下，根据乘客和货物的重量变化来控制本发明，以使平衡配重最大程度地抵消轿厢、乘客和货物的重量，因而降低操作电梯所需的功率消耗。

Claims (37)

1.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物：

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在轿厢绞盘上或从轿厢绞盘上解绕；

平衡配重，其提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；

平衡配重绞盘，其使用从轿厢绞盘传输的动力来旋转，以提升平衡配重；

电子控制变速器，其位于平衡配重绞盘和轿厢绞盘之间，以在两者之间选择性地传输动力，所述电子控制变速器根据输入信号设为预定的齿轮速比并在这两个绞盘之间传输动力；

以及控制单元，用于根据轿厢、乘客和货物的重量、平衡配重的重量以及轿厢和平衡配重的位置来控制电子控制变速器，以将电子控制变速器设为某一齿轮速比，以便用平衡配重的重量来平衡轿厢侧的重量。

2.如权利要求1所述的电梯，其进一步包括：

钢索，其与轿厢和平衡配重的每一者耦合，使钢索的一端与建筑物最低层的底部接触。

3.如权利要求1所述的电梯，其中：

所述轿厢绞盘位于耦合在电子控制变速器和电动机之间的驱动轴上，以及

所述平衡配重绞盘位于从动轴上，所述从动轴与电子控制变速器耦合以将动力从驱动轴传输到从动轴上。

4.如权利要求1所述的电梯，其中，所述平衡配重包括多个平衡配重，并且所述平衡配重绞盘包括多个平衡配重绞盘，所述电梯进一步包括：

从动轴，其耦合到平衡配重绞盘上，并通过电子控制变速器从驱动轴接收动力；

以及多个电子控制离合器，每个电子控制离合器均位于从动轴和每个平衡配重绞盘之间并通过控制单元来选择性地操作以在两者之间传输动力。

5.如权利要求4所述的电梯，其中，所述电子控制变速器包括：

制动器，其位于驱动轴上；

多个滑动齿轮，其具有不同的半径并且可滑动地提供于驱动轴上；

以及多个固定齿轮，其位于从动轴上的预定位置并与所述多个滑动齿轮选择性地啮合。

6.如权利要求5所述的电梯，其中，所述电子控制离合器每一个都包括：

固定齿轮，其位于从动轴上；

制动器，其位于平衡配重绞盘的轴上；

以及滑动齿轮，其位于平衡配重绞盘的轴上并与固定齿轮选择性地接合。

7.如权利要求3所述的电梯，其中，所述电子控制变速器包括：

第一制动器，其位于驱动轴上；

第二制动器，其位于从动轴上；

多个滑动齿轮，其具有不同的半径并且可移动地提供于驱动轴上；

以及多个固定齿轮，其位于从动轴上并与所述多个滑动齿轮选择性地啮合。

8.如权利要求1所述的电梯，其中，所述电子控制变速器包括无级变速器。

9.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

第一绞盘，其通过电动机来旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘上解绕；

平衡保持部件，其提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；

第二绞盘，其使用从第一绞盘传输的动力来旋转，以提升平衡配重；

电子控制变速器，其位于第一绞盘和第二绞盘之间，以在两者之间选择性地传输动力，所述电子控制变速器根据输入信号设为预定的齿轮速比并从第一绞盘向第二绞盘传输动力；

控制单元，用于根据轿厢、乘客和货物的重量、平衡保持部件的负载以及轿厢的位置来控制电子控制变速器，以将电子控制变速器设置成某一齿轮速比，以便用平衡保持部件的负载来平衡轿厢侧的重量。

10.如权利要求9所述的电梯，其中，所述平衡保持部件包括：

链结构配重，其具有预定的长度和预定的重量，并且其第一端放置于建筑物的底部，而其第二端放置于建筑物的上部，所述链结构配重绕在第二绞盘上，使得当第二绞盘沿某一方向旋转时，所述链结构配重通过第二绞盘并向放在底部或上部的一端移动，且拉出其剩下的一端。

11.如权利要求10所述的电梯，其中，所述链结构配重包括：

多个杆，其每一个都具有预定的长度和重量；

以及滚子链，其具有预定的长度并且可旋转地支撑所述杆的相反端的每一端。

12.如权利要求11所述的电梯，其中，所述第二绞盘包括链轮单元，用于移动滚子链。

13.如权利要求10至12中任何一项所述的电梯，进一步包括：

钢索，其与轿厢的下端耦合，以使其一端接触建筑物的底部。

14.如权利要求10所述的电梯，其中

所述第一绞盘位于耦合在电动机和电子控制变速器之间的驱动轴上，并且

所述第二绞盘位于从动轴上，所述从动轴与电子控制变速器耦合以将动力从驱动轴传输到从动轴上。

15.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘解绕；

平衡保持构件，其用于提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；

电子控制变速器，其位于轿厢绞盘和平衡保持构件之间，以在两者之间选择性地传输动力，所述电子控制变速器限据输入信号设为预定的齿轮速比并从轿厢绞盘向平衡保持构件传输动力；

以及控制单元，用于根据轿厢的重量、乘客和货物的重量、平衡保持构件的负载以及轿厢的位置来控制电子控制变速器，以便将电子控制变速器设为某一齿轮速比，以便用平衡保持构件的负载来平衡轿厢侧的重量。

16.如权利要求15所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

上部和下部液体槽，其中均含有液体；

液体输送单元，其结合从动轴操作，所述从动轴通过电子控制变速器从轿厢绞盘的驱动轴接收动力，所述液体输送单元将液体从上部或下部液体槽移到剩下的液体槽，因而改变势能。

17.如权利要求16所述的电梯，其中，所述液体输送单元包括：

管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；

至少一个液压马达，其位于所述管路上；

以及旋转轴，其一端与驱动轴耦合，以便在使旋转轴旋转时，操作液压马达。

18.如权利要求17所述的电梯，其中，所述旋转轴和从动轴使用锥齿轮相互耦合。

19.如权利要求17所述的电梯，其中，所述液压马达包括多个液压马达，并且所述多个液压马达通过串联和并联连接方法的至少一种方法相互连接起来。

20.如权利要求19所述的电梯，其中，设置所述旋转轴，以使所述多个液压马达共用所述旋转轴。

21.如权利要求16所述的电梯，其进一步包括：

钢索，其与轿厢的下端耦合，以使其一端接触建筑物的底部。

22.如权利要求16所述的电梯，其中，所述液体输送单元包括：

闭路型输送链，其经由上部和下部液体槽而提供，所述输送链可以朝相反的方向移动；

多个桶，其以规则的间隔位于输送链上，以便在输送链朝某一方向移动时，所述桶根据输送链移动的方向将液体从上部或下部液体槽输送到剩下的液体槽；

以及链轮单元，其位于驱动轴上，用于移动输送链。

23.如权利要求22所述的电梯，其中，所述桶的每一个桶上都包括一对伸出杆，并且上部和下部液体槽每一个中都包括挡板，因此，当通过所述挡板来卡住所述桶的伸出杆时，会将液体从所述桶倒到上部或下部液体槽中。

24.如权利要求15所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

气密液化气体槽，其中储存有液化气体；

气密高压液体槽，其与液化气体槽连接并且其中含有可以流进液化气体槽中的液体和液化气体；

大气压液体槽，其通过管路与高压液体槽连接，并且其中含有大气压下的液体；

液压马达，其位于管路中，以便根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽中；

以及旋转轴，其通过从动轴来操作，所述从动轴通过电子控制变速器从轿厢绞盘的驱动轴接收动力，因而操作液压马达。

25.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并朝与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；

闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转并移动钢索；

平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，以支撑钢索的移动；

电子控制变速器，其位于平衡滑轮的轴和从动轴之间，并从平衡滑轮的轴选择性地接收动力；

控制单元，用于控制所述电子控制变速器；

以及平衡保持构件，其通过从动轴来操作，并用于将负载提供给驱动轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量。

26.如权利要求25所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

气密液化气体槽，其中储存有液化气体；

气密高压液体槽，其与所述液化气体槽相连并且其中含有可以流进所述液化气体槽中的液体和液化气体；

大气压液体槽，其通过管路与高压液体槽相连并且其中含有大气压下的液体；

液压马达，其位于所述管路上并根据其旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽移到剩下的液体槽中，并且

所述从动轴是液压马达的旋转轴。

27.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转，以使与轿厢耦合的钢索绕在第一绞盘上或从第一绞盘上解绕；

平衡保持构件，其用于提供预定的负载，以平衡轿厢的重量以及轿厢所运载的乘客和货物的重量；

制动器，其位于轿厢绞盘和平衡保持构件之间，以选择性地中断两者之间的动力传输；

控制单元，其用于根据轿厢的重量、乘客和货物的重量、平衡保持构件的负载以及轿厢的位置来控制制动器和平衡保持构件，以便使用平衡保持构件的负载来平衡轿厢侧的重量，其中，所述平衡保持构件包括：

上部和下部液体槽，其中均含有液体；

管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；

以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，并通过控制单元进行控制，以便通过调整与制动器的轴耦合的液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度。

28.如权利要求27所述的电梯，其中，使用锥齿轮将所述电子可变容量液压马达的输出轴和制动器的轴相互耦合起来。

29.如权利要求26所述的电梯，其进一步包括：

钢索，其与轿厢的下端耦合，以使其一端接触建筑物的底部。

30.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并朝与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；

闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转并移动钢索；

平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，以支撑钢索的移动；

电子控制制动器，其具有制动轴并且与平衡滑轮的轴耦合，以便使用从平衡滑轮的轴选择性传输的动力来操作电子控制制动器；

以及平衡保持构件，其通过制动轴来操作，并用于将负载提供给平衡滑轮的轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量；

以及控制单元，用于控制平衡保持构件和电子控制制动器的操作。

31.如权利要求30所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

气密液化气体槽，其中储存有液化气体；

气密高压液体槽，其与所述液化气体槽相连并且其中含有可以流进所述液化气体槽中的液体和液化气体；

大气压液体槽，其通过管路与高压液体槽相连并且其中含有大气压下的液体；

以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，以便根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽中，所述液压马达通过控制单元进行控制，以便通过调整液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度，并且

将制动器的轴耦合到电子可变容量液压马达的输出轴上。

32.如权利要求31所述的电梯，其中，将制动器的轴与输出轴结合在一起。

33.一种在建筑物的最低层和最高层之间操作以运载乘客和货物的电梯，所述电梯包括：

电动机；

轿厢，其位于建筑物中，以通过其升降来运载乘客和货物；

平衡配重，其具有与轿厢对应的预定重量并朝与轿厢相反的方向移动，以在两者之间进行平衡；

闭路型钢索，其将轿厢和平衡配重相互耦合起来；

轿厢绞盘，其通过电动机来旋转并移动钢索；

平衡滑轮，其位于与轿厢绞盘对应的位置，以支撑钢索的移动；

电子控制制动器，其具有制动轴并且与轿厢绞盘的轴耦合，以便使用从轿厢绞盘的轴选择性传输的动力来操作电子控制制动器；

以及平衡保持构件，其通过制动轴来操作，并用于将负载提供给平衡滑轮的轴，因而抵消轿厢所运载的乘客和货物的重量；

以及控制单元，用于控制平衡保持构件和电子控制制动器的操作。

34.如权利要求33所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

气密液化气体槽，其中储存有液化气体；

气密高压液体槽，其与所述液化气体槽相连并且其中含有可以流进所述液化气体槽中的液体和液化气体；

大气压液体槽，其通过管路与高压液体槽相连并且其中含有大气压下的液体；

以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，以便根据液压马达的旋转方向将液体从高压液体槽或大气压液体槽输送到剩下的液体槽中，所述液压马达通过控制单元进行控制，以便通过调整液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度，并且

将制动器的轴耦合到电子可变容量液压马达的输出轴上。

35.如权利要求34所述的电梯，其中，使用锥齿轮将所述制动器的轴和输出轴相互耦合起来。

36.如权利要求33所述的电梯，其中，所述平衡保持构件包括：

上部和下部液体槽，其中均含有液体；

管路，其将上部液体槽连接到下部液体槽；

以及电子可变容量液压马达，其位于管路上，并通过控制单元进行控制，以便通过调整与制动器的轴耦合的液压马达的输出轴每一转的排量来控制其输出扭矩和旋转速度。

37.如权利要求36所述的电梯，其中，使用锥齿轮将所述电子可变容量液压马达的输出轴和制动器的轴相互耦合起来。

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