CN1028505C - 电梯载重量的测定 - Google Patents

Abstract

在电梯系统的摆动式电梯轿箱支承装置(1)中的吊杆(3)和(5)的反曲点(11)上设置传感器(14、15)，供测定重量之用。安置在这些反曲点上的传感器测定各吊杆中的张力，并使电路20发出与轿箱上与作用到吊杆两端的弯矩无关的载荷成正比的输出信号。

Description

本发明涉及电梯轿箱载重量的测定，特别涉及摆动式轿箱支承装置。

要使电梯正常运行，重要的一点是随时都要知道电梯的载重量，以便轿箱是否过载，从而不致在该载荷下松闸，或确定应给哪一楼层提供服务。迄今使用的电梯称重系统有好几种。

电梯载重量测定系统可以分为两组：一种是轿箱平台底下装有传感器的，另一种不装传感器。

任何电梯轿箱支承装置都受到三种力的作用：有载荷时的垂直重力，支承构件中的弯曲载荷，和电梯在井道（hoistway）中上下或左右运动时产生的水平力。载重量测定系统的目的是只测出这些力中的一个力即，有载荷时的垂直重力。轿箱中心有载荷时，轿箱支架就受到弯矩的作用。作用到轿箱上的水平力也可能使轿箱支架瞬时弯曲，要测定轿箱的载重量就必需计及这些弯曲力。

现有一些系统已设计得把载重量测定装置安置在轿箱底下。有的测量轿箱平台底下弹性垫的变形程度（美国专利4，078，623），有的采用测力传感器（美国专利4，330，836），其它还有在轿箱支承构件上采用应变传感器的（美国专利4，573，542和4，223，752）。这些专利都没有谈到杆支架受到弯矩作用的问题。形变系统的缺点在于衬垫所用弹性体材料的滞变所引起的不准确。虽然采用装在轿箱支架底下的应变传感器的系统由于应变传感器便宜因而是可取的，但这种系统没有把弯矩考虑进去。采用测力传感器的系统之所以不可取仅仅是因为载荷支承测量构件的成 本问题。上述这些系统都不能极其精确地测出载重量，因为它们都没有把轿箱支架中的弯矩考虑进去。解决这个问题的一种办法是把上述载重量测定系统改装，从测量传感器输出中扣除所述弯矩。但这样做就需要增加一些元件和线路。

也有人试图不从轿箱底下的位置测定载重量。有一种系统是把传感器放在电梯曳引绳上（美国专利924，276）。这种系统的优点在于它确实避免了弯矩问题。但它没有考虑到这样的事实，即绳上的张力在绳上不同的位置和不同的时间是不同的。另一种系统（美国专利2，761，038）是把微动开关放在十字头上测量十字头中的弯曲临界量。这种系统只确定是否过载，并不是连续测定载重量。第三种系统（美国专利2，411，023）是在电梯轿箱十字头前后设置悬臂，以此来测定电梯轿箱十字头的挠度;由十字头底面上的传感器测定横梁上的重量：这里是指电梯轿箱、框架、补偿缆绳和曳引缆绳的重量。另一种系统（美国专利3，323，606）包括有连接到轿箱和配重的井道绳的一个转动底板;转动底板移动时使连接到轿箱的井道绳旋转。该转动底板的移位便是对底板上的载荷，即电梯轿箱、起重缆绳、曳引缆绳和补偿缆绳的量度。另一种载重量测定系统（美国专利3，610，342）是通过测定传到闸盘上的扭矩而工作的;当闸闭合闸盘时，就有一个传感器指示出闸盘上的扭矩，即电梯轿箱、起重缆绳、补偿缆绳和曳引缆绳产生的扭矩。

所有这些系统能满足某一方面的要求却不能满足另一方面的要求。这些系统没有从轿箱底下测定载重量，确实无需补偿弯矩，但它们却需要补偿另一个因素：补偿缆绳的重量从电梯井的一端到另一端是变化着的，从而使载重量的测定与轿箱在井中的位置有关。在井顶测定电梯的重量需要测定补偿缆绳和曳引缆绳两者的总重量，在井底测定电梯的重量则几乎无需测定该两缆绳部分的重量。这些系统的另一缺点是在试图将轿箱的载重量与轿箱、轿箱框架、起重缆绳、补偿缆绳和曳引缆绳的 重量加以识别时所带来的相对误差。

尽管所有上述系统在测定电梯的重量方面在某种程度上是成功的，但它们都不能避免非轴向的载荷，而且都不适用于摆动式轿箱支承装置。

本发明的目的包括：直接测定电梯轿箱而不需要为测定作用到轿箱上的横向力所用的线路;用一个不同时支承轿箱的传感器测出轿箱的重量;测定轿箱和框架的重量时无需测定轿箱底下的补偿缆绳以及轿箱上面的起重缆绳。

本发明是以两个周知的科学原理为依据的。第一，当横杆受到两个弯矩的作用，两端各有一个弯矩作用时，就使横杆的一部分沿一个方向向上翘起，另一部分在相反的方向上向下翘，而横杆中心，即该两部分的交界处，则没有弯矩。第二，最小功或最小作用力原理，即，一个系统需要作功时自然而然地会作最小的功，在这里，当一端固定的横杆其自由端受到横向作用力时，它不会扭折，但弯成弧形。

按照本发明，在摆动式电梯轿箱支承装置中，在各吊杆之间的一个反曲点上装设一个载荷传感器，作用在该吊杆两端的力，无论是水平力或弯矩式的，彼此相互抵消，从而使载荷传感器只测出吊杆的直接张力，因而，只测出轿箱的重量。

从下面对本发明示于附图中的实施例所作的详细说明可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点。

图1是本发明摆动式电梯轿箱支承装置的透视图。

图2是电梯支承杆受应力情况下的形状示意图。

图1中，摆动式电梯轿箱支承装置1借助于四个钢吊杆3-6将轿箱（未示出）平台2吊起来，吊杆3-6本身又为水平U形梁7所悬吊。水平U形梁又固定在顶部支承梁8和垂直支承梁9上，垂直支承梁9又固定在底部支承梁10上。吊杆3-6悬吊轿箱平台2。Salmon和Yoo在1988 年11月3日申请的美国专利申请071266，540中就公开了这种电梯。

图2中，作用到吊杆3的应力促使吊杆取具反曲点11的“S”形状（在图2中是夸大了的）。吊杆连接到水平U形梁7的两端12、13，吊杆上作用有两个力：一个弯曲力和一个直接张力。弯力可以由电梯轿箱上突然而来的水平力或平台上的载荷所引起。反曲点11不弯曲，因为尽管力是作用在吊杆上，但吊杆的一部分是另一部分的镜象，在两端载荷作用方向相反的情况下，各端实际上起悬臂的作用。因此，配置在各吊杆反曲点的传感器14、15（图1）只测出直接张力。吊杆均匀时，反曲点在吊杆全长的中点。

任何传感器14、15都可以满足需要，但本系统只测定吊杆3、5小量的张力，因而只需用一个应变传感器就够了。各传感器可以安置在吊杆上，使其可以测出吊杆中的张力，但一点也不对吊杆起支承作用。若采用应变传感器，则可以把它直接安置在吊杆的外部。必要时，可在吊杆中设置测力传感器，使其既测出载重量又对吊杆起支承作用。

至少两个吊杆之一上应有一个传感器，该两个吊杆配置在轿箱的挠曲中心16的两相对边，从而使连接该两吊杆的最短线通过该弯曲中心。由于无论载荷是处在轿箱中的那个位置，在任何两角上测定重量时测出的总是轿箱的重量，因而只需在四角中的两角吊杆上设置传感器。1982年5月18日颁发的Donofrio等人的美国专利4，330，836即指出了这一点。必要时，可在两个以上的吊杆上设置传感器。

在摆动式的轿箱中，补偿缆绳17和曳引缆绳18是吊在轿箱框架（例如底梁10）而不是吊在轿箱上的。因此不测定平台底下的补偿缆绳17和曳引缆绳18的重量，因为两者没有经过电梯轿箱。但本发明对那些电梯轿箱中固定在轿箱平台的曳引缆绳和补偿缆绳和那些轿箱平台连接到底梁10的电梯轿箱中的补偿缆绳和曳引缆绳是要测量其重量的。起重缆绳19因其不直接与轿箱（图中未示出）相连，因而不测定它们的重量。传 感器14、15的输出送到电桥20或其它适当的电路。

尽管上面就本发明的一些实施例展示和说明了本发明的内容，但本领域的技术人员在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下是可能对上述实施例作出种种修改、删改和增加内容的。

Claims (1)

1、一种电梯系统，包括：一轿箱，具有一轿箱平台、一些水平梁和将所述轿箱平台吊在所述水平梁上的一些均匀的吊杆，该轿箱还有一个支承补偿缆绳和曳引缆绳而与所述轿箱平台及所述吊杆无关的框架，其特征在于，所述系统还包括：

至少两个传感装置，该传感装置连接到两个相对配置在通过轿箱挠曲中心的线两端的吊杆上，各配置在相应吊杆全长的中心，且各自响应所述相应一吊杆中的张力而产生与吊在该相应吊杆上的重量成正比的张力信号；和

重量信号产生装置，用于响应所述张力信号以产生与所述轿箱重量成正比的重量信号。

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