CN101448727A - 刚度随速度变化的导引滚轮 - Google Patents

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Abstract

在电梯系统中使用的导引装置(26)包括硬度随导引滚轮(30)的旋转速度变化的电梯导引滚轮(30)。在所披露的实例中，导引滚轮(30)内的磁流变流体根据旋转速度而改变粘度。一个实例包括改变第一磁场对磁流变流体的影响作用从而改变粘度。

Description

刚度随速度变化的导引滚轮
技术领域
本发明主要涉及电梯系统。特别是，本发明涉及电梯的导引系统。
背景技术
电梯系统典型地包括在井道内垂直运行用以在建筑物内不同的楼层之间运送乘客或货物的轿厢。导轨延伸穿过井道从而引导轿厢的运动。与轿厢相关的导引系统沿着导轨进行设置。典型的系统包括具有滑动导靴或导引滚轮的导引装置。
通常与常规系统相关的困难在于任何导轨错位或导轨表面的不规则性都会降低电梯系统的运行质量。例如，对不齐或导轨表面的不一致性能够导致使得乘客感觉到振动。
已经在通过在滚轮导引组件上设置弹簧将振动降至最低程度的方面作出过多种尝试，所述弹簧允许在滚轮沿导轨表面运行时滚轮能够相对于导引装置和轿厢框架进行一定程度的移动。使用弹簧存在的一个明显的缺点在于：所述弹簧仅具有在安装期间设定的一种刚度。随着时间的过去，可能所希望的是改变所述刚度，但是这对于弹簧而言并不易于实现。另外，适当涉及在安装期间为了获得所需电梯运行质量而有必要进行的调节，这样就需要时间并且在电梯安装操作过程中引入了附加的费用。
WO2004/099054披露了一种具有用于改变滚轮硬度的主动控制系统的电梯系统。传感器感测到电梯系统内的振动，并且控制器响应于所感测到的振动对滚轮的硬度进行调节。使用主动控制系统所存在的一个缺点在于：有可能会需要利用对于电梯系统而言成本高且复杂的判定算法和电子技术的控制策略。
因此，需要一种能够提高运行质量的经过简化的电梯导引装置。本发明在克服现有技术的缺点和不足的同时满足了上述需求。
发明内容
在电梯系统中所使用的导引装置的一个实例包括硬度随滚轮的旋转速度而改变的电梯导引滚轮。
所述方法的一个实例包括响应于电梯导引滚轮的旋转速度改变电梯导引滚轮的硬度。
通过下文对具体实施方式的详细描述并结合附图，本发明的多个特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的。下面对说明书附图进行简要描述。
附图说明
图1示出了包括导引装置的电梯轿厢组件；
图2示出了图1所示导引装置的电梯导引滚轮的一个实例；
图3示出了处于固定状态的电梯导引滚轮的运转的一个实例；和
图4示出了处于旋转状态的电梯导引滚轮的运转的一个实例。
具体实施方式
图1示出了包括被支承在轿厢框架24上面的座舱22的电梯轿厢组件20。例如，在轿厢组件20以常规方式移动通过井道时，多个滚轮导引装置26引导轿厢组件20沿着导轨28(图中仅示出了一根导轨)进行移动。导引装置26包括多个导引滚轮30。在图示实例中，在轿厢组件20的移动过程中，导引滚轮30沿着导轨28进行滚动。
在该实例中，导引滚轮30具有用以控制导轨28与轿厢框架24之间的振动量的可变硬度。这样就提供了有利于提高轿厢组件20的运行质量的条件。
图2和图3中示出了导引滚轮30的一个实例。在该实例中，导引滚轮30围绕按照已公知的方式受到导引装置26支承的轴32进行旋转。在该实例中，在轮毂36上面装配有胎34。轮毂36包括具有向外延伸的辐条40且与凸缘42形成连接件41的内环部分38。在该实例中，胎34采用已公知的方式，例如使用粘合剂，被紧固到凸缘42的外表面上面。轮毂36的内环部分38包括接收轴承46的开口44。轴承46允许轮毂36和胎34一起围绕轴32进行旋转。
在所披露的实例中，连接件41形成辐条40的两侧，即A侧和B侧。磁性构件48a和48b被接收在凸缘42的内表面附近，即一个位于A侧上面且另一个位于B侧上面。在该实例中，磁性构件48a和48b中的每个磁性构件包括环。结合本说明书，本领域的技术人员将会意识到适用于特定需要的其它可选的磁性构件。具有开口52的支承构件50被接收在轴32上面。在该实例中，一个支承构件50被接收A侧和B侧中每一侧上，用以将相应的磁性构件48a和48b保持在凸缘42附近。
如可以从视图中的剖切部分中看到：胎34包括腔体54。在一个实例中，腔体54中至少部分地充注有粘度选择可变的流体。在一个实例中包括磁流变流体。在一个实例中，腔体54中充注有所需高度的磁流变流体，从而使得几乎没有或没有空气保留在腔体54中。在本说明书中所使用的术语磁流变流体指的是能够响应于变化的磁场而改变粘度的流体。在一个实例中，磁流变流体包括按照已公知的方式产生极化并且形成与磁场平行的柱状结构从而增大流体粘度(即增加胎或滚轮的硬度)的悬浮的磁性颗粒。
装配导引滚轮30以沿着导轨28运行或滚动，从而使得胎34接触导轨28的表面。当轿厢组件20沿着导轨28进行移动时，胎34和轮毂36围绕轴32进行旋转。磁性构件48a和48b以及支承件50相对于轴32保持固定不动，并且在轿厢组件20进行移动的过程中不随胎34和轮毂36一起旋转，从而使得胎34和腔体54中的磁流变流体相对于由磁性构件48a和48b产生的磁场进行旋转。
如图3中所示，当轿厢组件20保持固定不动时，由磁性构件48a和48b产生的磁场56以大体上恒定的磁通量穿过腔体54。作为响应，磁流变流体的粘度增大从而使胎34产生硬化。在对应于相对较慢的电梯轿厢移动的低旋转速度或固定状态条件下，几乎没有或没有振动并且需要用于提供足够好的运行质量的更硬的胎34。另外，在加载和卸载过程中，更硬的胎34提供了以下优点，即减少或最小化要不然由于座舱内载荷的变化而导致产生的座舱移动。
磁流变流体的硬化还能够对抗胎34的压缩。这样就提供了以下优点，即减弱或消除在长时间受到压缩后(例如当电梯轿厢在相当长的时间内保持固定不动时)胎34产生的永久性压扁，所述永久性压扁是一些现有技术导引系统中的滚轮所遇到的导致产生永久形变的滚轮的问题。
在轿厢组件20移动时，胎34和轮毂36相对于磁性构件48a和48b进行旋转。在由磁性构件48a和48b产生的磁场56内轮毂36产生的移动在轮毂36的凸缘42内产生了涡流。该涡流产生第二磁场，在该实例中，所述第二磁场与由磁性构件48a和48b产生的磁场56相反。该第二磁场具有减弱磁场56对腔体54内的流体的影响作用的效果。图4示意性地示出了所得到的或受到影响的磁通量56’，所得到的或受到影响的磁通量对腔体54中的流体具有更小的影响作用。磁场、感生电流以及与该电流相关的磁场之间的相互作用为公众所周知。结合本说明书，本领域的技术人员在基于前面披露的实例的基础上应当会理解本发明的原理。
由于轮毂36在第一磁场56内旋转而导致产生的第二磁场减少了通过胎34的腔体54的磁通量(例如第一磁场的影响作用)。在这方面，凸缘42可被视为用以减少通过腔体54的磁通量的干扰构件。磁通量的降低允许磁流变流体的粘度下降，这样就使得胎34软化并且允许胎34响应于导轨28与轿厢组件20之间的任何振动作用力而产生压缩。这样就提供了以下优点，即增强了减振效果从而获得改进的运行质量。
在所披露的实例中，凸缘42由导电非铁磁性的材料制成用以传导涡流并且产生第二磁场。在一个实例中，凸缘42由铝材制成。在另一个实例中，甚至具有更大电导率的材料也被用于产生相对更大的第二磁场，这样就提供了相对于由磁性构件48a和48b产生的磁场56增强的对抗作用，用于改进软化效果。在另一个实例中，具有更小电导率的材料被用于产生相对更小的第二磁场，这样就提供了相对于由磁性构件48a和48b产生的磁场56减弱的对抗作用，用于弱化软化效果。结合本说明书，本领域的技术人员将会意识到满足特定需要的适合的材料。
在所披露的实例中，磁流变流体的粘度在不使用主动控制系统的情况下响应于胎34的旋转速度而发生变化。在该实例中，在低速条件下，在凸缘42内产生了相对较弱的涡流。该相对较弱的涡流产生了相对较弱的第二磁场并且由磁性构件48a和48b产生的绝大多数磁场56穿过腔体54，从而使得磁流变流体相对较粘。在更高速度条件下，在凸缘42内产生了相对更大的涡流。该相对更大的涡流产生了相对更强的第二磁场，由此对由磁性构件48a和48b产生的磁场56具有更大的影响作用。因此，更少的由磁性构件48a和48b产生的磁场56在腔体54中影响作用更小，从而使得磁流变流体粘度下降。这样就提供了以下优点，即在不用不得不使用主动控制策略或算法的情况下响应于胎34的旋转速度被动地控制运行质量，从而基于传感器信号改变磁场。
在图示实例中，胎34由适于形成腔体54并且保持住磁流变流体的材料制成。在一个实例中，胎34由聚合材料制成并且按照已公知的方式被成形为胎34的形状。在另一个实例中，使用弹性聚合物来提供附加的减振效果。如果胎34的材料太刚硬，那么在不允许腔体54和磁流变流体进行压缩的情况下，胎34将会在导轨28与轿厢组件20之间传递振动。这样就减弱了磁流变流体的减振效果。在一个实例中，胎由聚氨酯材料制成。在另一个实例中，胎34由硅酮材料制成。结合本说明书，本领域的技术人员将会意识到满足特定需要的适合的胎材。
所披露的实例在不增加电梯导引滚轮组件的复杂性的情况下提高了运行质量。使用硬度随旋转速度而改变的滚轮有利于通过自动地在低速条件下具有更大的刚度且在更高速的条件下具有更小的刚度从而减弱在更高速的条件下会变得更明显的振动，进而提高运行质量。另外，在电梯停在层站时更大的刚度有助于减弱轿厢在装载或卸载过程中所产生的移动或振动。
前述说明在本质上仅是示例性的，而非限制性的。对于本领域的技术人员而言在不偏离本发明的精神实质的情况下可对所披露的实例作出多种改变和变型。本发明的法律保护范围仅有下面所附的权利要求书来决定。

Claims (18)

1、一种在电梯系统中所使用的导引装置，包括：
硬度随滚轮的旋转速度而改变的电梯导引滚轮。
2、根据权利要求1所述的导引装置，其中所述电梯导引滚轮包括具有可变粘度的流体，所述具有可变粘度的流体提供了可变的硬度。
3、根据权利要求2所述的导引装置，其中所述流体的粘度响应于旋转速度而产生变化，从而对相关联的电梯轿厢的振动移动提供了可变量的减振。
4、根据权利要求1所述的导引装置，其中所述电梯导引滚轮包括具有胎腔的胎，在所述胎腔中至少部分地充注有磁流变流体。
5、根据权利要求4所述的导引装置，包括产生用于改变磁流变流体的粘度进而改变电梯导引滚轮的硬度的第一磁场的磁体。
6、根据权利要求5所述的导引装置，其中所述磁体受到支承，从而使得当所述电梯导引滚轮进行旋转时，胎和支承所述胎的导电构件相对于磁体进行旋转。
7、根据权利要求6所述的导引装置，其中所述磁体包括被支承在轴上面的环。
8、根据权利要求7所述的导引装置，其中所述电梯导引滚轮包括被装配在轴上面的轴承且所述导电构件包括至少部分地设置在所述磁体与胎腔之间且进行联接用以随着轴承进行旋转的轮毂。
9、根据权利要求8所述的导引装置，其中所述轮毂中包含导电非铁磁性的材料。
10、根据权利要求5所述的导引装置，包括至少部分地设置在第一磁场内用以选择性地改变第一磁场对磁流变流体的影响作用的干扰构件。
11、根据权利要求10所述的导引装置，其中所述干扰构件产生与第一磁场相反的第二磁场。
12、根据权利要求10所述的导引装置，其中所述干扰构件中包含导电非铁磁性的材料。
13、根据权利要求10所述的导引装置，其中所述干扰构件被至少部分地设置在所述磁体与所述流体之间。
14、一种方法，包括：
响应于电梯导引滚轮的旋转速度改变电梯导引滚轮的硬度。
15、根据权利要求14所述的方法，包括改变电梯导引滚轮内的磁流变流体的粘度。
16、根据权利要求15所述的方法，包括响应于电梯导引滚轮的第一旋转速度增大磁流变流体的粘度，并且响应于电梯导引滚轮的更大的第二旋转速度减小所述粘度。
17、根据权利要求15所述的方法，包括改变第一磁场对磁流变流体的影响作用，从而改变磁流变流体的粘度。
18、根据权利要求17所述的方法，包括改变第二磁场从而改变第一磁场对磁流变流体的影响作用。
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