CN103950810A - 液气交流传动平衡系统以及运用该平衡系统的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液气交流传动平衡系统，包括负载、配重、第一液气交流器、第二液气交流器以及气压站，其中第一液气交流器包括第一油腔和第一气腔，第二液气交流器包括第二油腔和第二气腔，该第一油腔与第二油腔相连通，该第一气腔和第二气腔分别与气压站相连，该负载和/或配重的下端设有称重装置，本发明液气交流传动平衡系统具有结构简单、灵活性高且能耗低的特点。相应的，本发明还公开了一种运用上述平衡系统的电梯，包括气动马达、曳引轮以及所述液气交流传动平衡系统，其中曳引轮上设有钢丝绳，该钢丝绳的一端与负载相连，另一端与配重相连，相应的，本发明电梯具有驱动力矩小、使用寿命长和安全可靠性强的特点。

Description

液气交流传动平衡系统以及运用该平衡系统的电梯

技术领域

本发明涉及到一种平衡系统及其运用，特别涉及到一种液气交流传动平衡系统及其在电梯上的运用。

背景技术

目前市场上广泛使用的室内电梯、施工升降机等包括曳引机构以及与曳引机构通过钢丝绳相连的负载和配重，其中配重用来“平衡”负载的重量，以降低曳引机构的驱动力矩。但是这类设备中的配重的重量是固定不变的，在负载的重量在不断变动的情况下，负载和配重之间不能够处于真正的平衡状态，故很多时候曳引机构依旧需要提供较大的驱动力矩，故其存在驱动力矩大，能耗大和机械磨损大的缺点。

为了解决上述问题，本申请人设计出一种液压变配重电梯，即专利号为201210566215.0的发明专利，其通过在轿厢和配重上设有液箱以及也液箱相连的输液机构，从而可以实现在工作过程中，负载和配重之间真正处于平衡状态，但是由于液体的流动速度较慢，同时在调平衡动作中，还需要加设额外的液体输送机构来为液体提供驱动力，故这种平衡系统还存在结构复杂和灵活性较低的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、灵活性高且能耗低的液气交流传动平衡系统，此外本发明要解决的另一个技术问题是提供一种驱动力矩小、使用寿命长和安全可靠性强的电梯。

根据本发明的一个方面，提供了一种液气交流传动平衡系统，包括负载、与负载相连的配重、设于负载上的第一液气交流器、设于配重上的第二液气交流器以及气压站，其中第一液气交流器包括与负载相连的第一缸体和设于第一缸体内的第一软管，其中第一软管内部形成第一油腔，该第一软管与第一缸体之间形成第一气腔，该第二液气交流器包括与配重相连的第二缸体和设于第二缸体内的第二软管，其中第二软管内部形成第二油腔，该第二软管与第二缸体之间形成第二气腔，该第一油腔与第二油腔相连通，该第一气腔和第二气腔分别与气压站相连，该负载和/或配重的下端设有称重装置。

本发明液气交流传动平衡系统的有益效果是：由于负载上的第一液气交流器的第一油腔与配重上的第二液气交流器的第二油腔相连通，即可实现液体油在第一油腔和第二油腔之间流通，即达到负载和配重相平衡的目的，同时位于第一油腔外侧的第一气腔和位于第二油腔外侧的第二气腔与气压站相连，通过向第一气腔或第二气腔中通入压缩空气，即可以给第一软管或第二软管压力，从而为液体油在第一油腔和第二油腔中的流动提供动力，本发明充分利用气体的可压缩性、比重小和快速流动的性能，以及液体的不可压缩性，比重大，输送方便的特点，让液体油在第一油腔和第二油腔中交替流动，以平衡负载不断变化的重量，因此本发明液气交流传动平衡系统具有结构简单、灵活性高且能耗低的优点。

在一些实施方式中，第一缸体上可以设有与第一油腔相连通的第一通油道，第二缸体上可以设有与第二油腔相连通的第二通油道，该第一通油道与第二通油道通过油管相连通。由此，可以将油管的两端分别固定在第一通油道和第二通油道中，即使得本发明液气交流传动平衡系统的结构更加的牢固、紧密。

在一些实施方式中，油管上可以设有开关电磁阀。通过设有开关电磁阀，可以实现当负载重力发生变化时，液控安全阀打开，在压缩气体的作用下液体油通过油管能够在第一油腔和第二油腔中流动，以达到新的平衡，待到达平衡后，液控安全阀关闭，保证在负载和配重运动过程中，第一油腔和第二油腔中的液体油体积不会发生变化，即保证了本发明液气交流传动平衡系统的实用性和稳定性。

在一些实施方式中，第一缸体上可以设有与第一气腔相连通的第一通气道，第二缸体上可以设有与第二气腔相连通的第二通气道，该第一通气道和第二通气道均与气压站通过气管相连。由此气压站可以通过气管向第一气腔和第二气腔中通入压缩空气，从而实现为液体油在第一油缸和第二油缸中流动，即为本发明液气交流传动平衡系统提供动力。

在一些实施方式中，气压站可以包括压缩空气源和与压缩空气源相连的平衡电磁阀，第一通气道和第二通气道均与平衡电磁法通过气管相连。通过平衡电磁阀可以快速、准确的控制第一气腔和第二气腔中压缩空气的通气情况，即可以实现控制液体油在第一油腔和第二油腔之间高效流动。因此本发明液气交流传动平衡系统具有实用性强的优点。

相应的，根据本发明的一个方面，还提供了一种电梯，包括气动马达、与气动马达相连的曳引轮以及与曳引轮相连的所述液气交流传动平衡系统，其中液气交流传动平衡系统的负载为电梯轿厢，曳引轮上设有钢丝绳，该钢丝绳的一端与负载相连，另一端与配重相连，称重装置设于负载的下端。

相应的，本发明电梯的有益效果是：由于液气交流传动平衡系统能够有效平衡电梯轿厢和配重之间的重量差，使电梯轿厢与配重的重量达到平衡状态，故气动马达和曳引轮构成的曳引机的驱动力矩小，即曳引机的受力小，可以延长其使用寿命，同时气动马达具有控制方便、工作安全、启动和停止迅速、转速范围大等优点，故本发明电梯具有使用寿命长、实用性强和安全可靠性强的优点

在一些实施方式中，第一液气交流器为两个，两个所述第一液气交流器对应设于负载两侧，第二液气交流器为两个，两个所述第二液气交流器对应设于配重两侧。由于在负载两侧对应设有两个第一液气交流器，在配重两侧对应设有两个第二液气交流器，故本发明电梯在使用过程中，负载和配重不会因为第一液气交流器和第二液气交流器的作用而发生偏转，同时在平衡过程中，液气交流传动也会更加迅速，因此本发明电梯的实用性强的优点

在一些实施方式中，两个所述第一液气交流器的两个第一油腔和两个第一气腔分别相连通，两个所述第二液气交流器的两个第二油腔和两个第二气腔分别相连通，两个所述第一油腔与两个所述第二油腔相连通，两个所述第一气腔和两个所述第二气腔分别与气压站相连。由此，及将所有的油腔相连通，液体油可以更好的在油腔中流动，从而可以实现快速调平衡。

在一些实施方式中，气压站还可以包括与压缩空气源相连的升降电磁阀，该升降电磁阀还与气动马达相连。通过升降电磁阀控制气动马达的通气情况，就可以控制气动马达的转向，即控制本发明电梯的轿厢的上升或下降。

在一些实施方式中，气压站还可以包括升降调速阀，该升降调速阀分别与升降电磁阀和压缩空气源相连。通过升降调速阀，可以调节通入升降电磁阀中压缩空气的流量，即可控制气动马达的转速，也即控制本发明电梯的轿厢的运动速度。

附图说明

图1是本发明液气交流传动平衡系统一种实施方式的结构示意图；

图2是图1中液气交流传动平衡系统的第二液气交流器的结构示意图；

图3是本发明电梯的一种实施方式的结构示意图；

图4是图3中电梯的负载的结构示意图；

图5是图3中电梯的配重的结构示意图；

图6是图3中电梯的气压站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1至图2给出了本发明液气交流传动平衡系统的一个实施例，该实施例中，液气交流传动平衡系统包括负载1、与负载1通过钢丝绳相连的配重2、设于负载1上的第一液气交流器3、设于配重2上的第二液气交流器4以及气压站5，其中第一液气交流器3和第二液气交流器4的结构相同，第一液气交流器3包括通过螺丝固定在负载1上的第一缸体31和设于第一缸体31内且以胶粘的方式与第一缸体31固定相连的第一软管32，第一软管32内部形成第一油腔33，第一软管32与第一缸体31之间形成第一气腔34，第二液气交流器4包括通过螺丝固定在配重2上的第二缸体41和设于第二缸体41内且以胶粘的方式与第二缸体41固定行了的第二软管42，第二软管42内部形成第二油腔43，第二软管42与第二缸体41之间形成第二气腔44，第一软管32和第二软管42均为橡胶管，第一油腔33与第二油腔43相连通，第一气腔34和第二气腔44分别与气压站5相连。

第一缸体31上开设有与第一油腔33相连通的第一通油道35，第二缸体41上开设有与第二油腔43相连通的第二通油道45，第一通油道35与第二通油道45通过油管6相连通，油管6上设有开关电磁阀61。第一缸体31上开设有与第一气腔34相连通的第一通气道36，第二缸体41上开设有与第二气腔44相连通的第二通气道46，第一通气道36和第二通气道46均与气压站5通过气管7相连。

气压站5包括压缩空气源51和与压缩空气源51相连的平衡电磁阀52，第一通气道36和第二通气道46均与平衡电磁阀52通过气管7相连。平衡电磁阀52为O型三位四通电磁阀，其进气孔g与压缩空气源51相连通，其两个输气孔i、j分别通过气管7与第一气腔34和第二气腔44相连通，其出气孔h与大气相通，通过平衡电磁阀52，可以控制第一气腔34和第二气腔44的通气情况。

室内电梯、施工升降机等的负载1和配重2都是固定在相应的支架上，本发明中在负载1和配重的下端均设有称重装置11，该称重装置11固定在相应的支架上，该称重装置11为电子称，其能够分别称量出负载1和配重2的重量，同时固定负载1和配重2的支架的重量均为固定值，故可以得出负载1侧和配重2侧之间的重量差。本发明液气交流传动平衡系统的称重装置11还可以是别的重量测验仪器，也可以只安装在负载1或配重2的下端，满足能够称量出负载1侧和配重2侧之间的重量差即可。

本发明液气交流传动平衡系统在使用过程中，调平衡过程如下：

首先，通过称重装置11称量出负载1和配重2之间的重量差，从而得知负载1和配重2孰轻孰重。

再通过负载1和配重2的重量关系，调节平衡电磁阀52和开关电磁阀61的工作状态，具体如下：①、当负载1和配重2的重量相等时，即负载1和配重2处于平衡状态时，平衡电磁阀52和开关电磁阀61都处于关闭状态，不需要进行调节；②、当负载1的重量大于配重2时，开关电磁阀61打开，让第一液气交流器3的第一油腔33与第二液气交流器4的第二油腔43通过油管6相连通，同时打开平衡电磁阀52，向第一液气交流器3的第一气腔34中通入压缩空气，该压缩空气会给第一软管32一个压力，从而将第一油腔33中的液体油压入到第二油腔43中，即可以实现让负载1上第一液气交流器3的重量减少，配重2上第二液气交流器4的重量增加，此时称重装置11会检测到负载1和配重2的重量差不断减小，直到负载1和配重2的重量相等时，即负载1和配重2处于平衡状态时，关闭平衡电磁阀52和开关电磁阀61，即完成了自动调平衡；③、当负载1的重量小于配重2时，开关电磁阀61打开，让第一液气交流器3的第一油腔33与第二液气交流器4的第二油腔43通过油管6相连通，同时打开平衡电磁阀52，向第二液气交流器4的第二气腔44中通入压缩空气，此时油腔中液体油的流向与上述③情况中的相反，即此时也可以实现自动调平衡。

相应的，图3至图6给出了本发明运用上述液气交流传动平衡系统的电梯的一个实施例，该实施例中，电梯包括气动马达8、与气动马达8相连的曳引轮9以及与曳引轮9相连的上述液气交流传动平衡系统，其中液气交流传动平衡系统的负载1为电梯轿厢，气动马达8的输出轴与曳引轮9以键连接的方式固定连接，气动马达8可以驱动曳引轮9双向转动，曳引轮9上套设有钢丝绳91，该钢丝绳91的一端与负载1固定相连，另一端与配重2固定相连，曳引轮9上装设有制动器92，称重装置6固定在负载1的下端。

第一液气交流器3为两个，两个所述第一液气交流器3通过螺丝对应固定在负载1（即电梯轿厢）的左右两侧，第二液气交流器4为两个，两个所述第二液气交流器4通过螺丝对应固定在配重2的左右两侧。两个所述第一液气交流器3的第一油腔33通过油管6相连通，两个所述第一液气交流器3的第一气腔34通过气管7相连通，两个所述第二液气交流器4的第二油腔43通过油管6相连通，两个所述第二液气交流器4的第二气腔44通过气管7相连通，两个第一油腔33与两个第二油腔43通过油管6相连通，两个第一气腔34和两个第二气腔44通过气管7分别与气压站5相连。

气压站5还包括升降电磁阀53和升降调速阀54，其中升降电磁阀53为O型三位四通电磁阀，升降电磁阀53的进气孔a与压缩空气源51相连通，其两个输气孔c、d分别与气动马达8的两个通气孔e、f相连，其出气孔b与升降调速阀54相连。升降电磁阀54包括一个二位三通电磁阀541和一个无极调速气动阀542，其中无极调速气动阀542包括设于其阀体内的活塞5421、与活塞5421一侧通过活塞杆相连的通道流量调整部5423、与活塞5421相连的弹簧5422以及位于活塞5421另一侧的气腔5424，弹簧5422与柱塞杆套接，其一端活塞5421相连，另一端与阀体相连，气腔5424与二位三通电磁法541的通气孔k相连通，二位三通电磁阀541的进气孔m与压缩空气源51相连通，其出气孔n与大气相连通，当二位三通电磁阀541处于图6左边所述的状态时，气腔5424通过二位三通电磁阀541的通气孔与其出气口相连通，即此时气腔5424与大气相连通，在弹簧5422的弹力作用下，会推动活塞5421向右运动，从而会带动通道流量调整部5423运动，使得通道的流量减小，故使得升降电磁阀53的出气孔的气流量减小，相应的，会使得气动马达8的转速减小；当二位三通电磁阀541处于若图6右边所述的状态时，气腔5424中通入压缩空气，此时活塞5421会向左运动，从而会带动通道流量调整部5423运动，使得通道的流量增大，故使得升降电磁阀53的出气孔的气流量增大，相应的，会使得气动马达8的转速增加。

本发明电梯在使用过程中，首先通过上述液气交流传动平衡系统进行自动调节，让电梯的负载1（即电梯轿厢）和配重2达到平衡状态，再根据需要，让气动马达8带动负载1上升或下降，如图3所示，当负载1需要上升时，升降电磁阀53和二位三通电磁阀541都通电，此时，升降电磁阀53将气动马达8的通气孔e与压缩空气源51相连通，同时气动马达8的通气孔f通过无极调速气动阀542与大气相连通，故在压缩空气的作用下，气动马达8会逆时针转动，从而实现带动负载1上升，与此同时，二位三通电磁阀541将无极调速气动阀542的气腔5424与压缩空气源1相连通，从而使得无极调速气动阀542的通道的流量增大，即使得气动马达8通气孔f中的气流量增大，从而实现气动马达8的转速增加，即带动负载1加速上升；当气腔5424中充满压缩空气后，无极调速气动阀542的通道的流量保持不变，此时气动马达8的转速不变，即带动负载1匀速上升；当负载1快要到站时，二位三通电磁阀541断电，二位三通电磁阀541将无极调速气动阀542的气腔5424与大气相连通，在弹簧5422的作用下，使得无极调速气动阀542的通道的流量减小，即使得气动马达8通气孔f中的气流量减小，从而实现气动马达8的转速减小，即带动负载1减速上升；当负载1到站时，升降电磁阀53断电，气动马达8停止转动，同时曳引轮9上的制动器92对曳引轮9进行制动，从而实现负载1到站后，速度降为零。

当负载1需要下降时，升降电磁阀53和二位三通电磁阀541都通电，此时，升降电磁阀53将气动马达8的通气孔f与压缩空气源51相连通，同时气动马达8的通气孔e通过无极调速气动阀542与大气相连通，故在压缩空气的作用下，气动马达8会顺时针转动，从而实现带动负载1下降，与此同时二位三通电磁阀541将无极调速气动阀542的气腔5424与压缩空气源1相连通，从而使得无极调速气动阀542的通道的流量增大，即使得气动马达8通气孔e中的气流量增大，从而实现气动马达8的转速增加，即带动负载1加速下降；当气腔5424中充满压缩空气后，无极调速气动阀542的通道的流量保持不变，此时气动马达8的转速不变，即带动负载1匀速下降；当负载1快要到站时，二位三通电磁阀541断电，二位三通电磁阀541将无极调速气动阀542的气腔5424与大气相连通，在弹簧5422的作用下，使得无极调速气动阀542的通道的流量减小，即使得气动马达8通气孔e中的气流量减小，从而实现气动马达8的转速减小，即带动负载1减速下降；当负载1到站时，升降电磁阀53断电，气动马达8停止转动，同时曳引轮9上的制动器92对曳引轮9进行制动，从而实现负载1到站后，速度降为零。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.液气交流传动平衡系统，其中，包括负载（1）、与负载（1）相连的配重（2）、设于负载（1）上的第一液气交流器（3）、设于配重（2）上的第二液气交流器（4）以及气压站（5），所述第一液气交流器（3）包括与负载（1）相连的第一缸体（31）和设于第一缸体（31）内的第一软管（32），所述第一软管（32）内部形成第一油腔（33），所述第一软管（32）与第一缸体（31）之间形成第一气腔（34），所述第二液气交流器（4）包括与配重（2）相连的第二缸体（41）和设于第二缸体（41）内的第二软管（42），所述第二软管（42）内部形成第二油腔（43），所述第二软管（42）与第二缸体（41）之间形成第二气腔（44），所述第一油腔（33）与第二油腔（43）相连通，所述第一气腔（34）和第二气腔（44）分别与气压站（5）相连，所述负载（1）和/或配重（2）的下端设有称重装置（11）。

2.根据权利要求1所述的液气交流传动平衡系统，其中，所述第一缸体（31）上设有与第一油腔（33）相连通的第一通油道（35），所述第二缸体（41）上设有与第二油腔（43）相连通的第二通油道（45），所述第一通油道（35）与第二通油道（45）通过油管（6）相连通。

3.根据权利要求2所述的液气交流传动平衡系统，其中，所述油管（6）上设有开关电磁阀（61）。

4.根据权利要求1所述的液气交流传动平衡系统，其中，所述第一缸体（31）上设有与第一气腔（34）相连通的第一通气道（36），所述第二缸体（41）上设有与第二气腔（44）相连通的第二通气道（46），所述第一通气道（36）和第二通气道（46）均与气压站（5）通过气管（7）相连。

5.根据权利要求4所述的液气交流传动平衡系统，其中，所述气压站（5）包括压缩空气源（51）和与压缩空气源（51）相连的平衡电磁阀（52），所述第一通气道（36）和第二通气道（46）均与平衡电磁阀（52）通过气管（7）相连。

6.一种包含权利要求1～5任一项所述的液气交流传动平衡系统的电梯，其中，包括气动马达（8）、与气动马达（8）相连的曳引轮（9）以及与曳引轮（9）相连的所述液气交流传动平衡系统，所述液气交流传动平衡系统的负载（1）为电梯轿厢，所述曳引轮（9）上设有钢丝绳（91），所述钢丝绳（91）的一端与负载（1）相连，另一端与配重（2）相连，所述称重装置（6）设于负载（1）的下端。

7.根据权利要求6所述的电梯，其中，所述第一液气交流器（3）为两个，两个所述第一液气交流器（3）对应设于负载（1）两侧，所述第二液气交流器（4）为两个，两个所述第二液气交流器（4）对应设于配重（2）两侧。

8.根据权利要求7所述的电梯，其中，两个所述第一液气交流器（3）的第一油腔（33）和第一气腔（34）分别相连通，两个所述第二液气交流器（4）的第二油腔（43）和第二气腔（44）分别相连通。

9.根据权利要求6所述的电梯，其中，所述气压站（5）还包括与压缩空气源（51）相连的升降电磁阀（53），所述升降电磁阀（53）还与气动马达（8）相连。

10.根据权利要求9所述的电梯，其中，所述气压站（5）还包括升降调速阀（54），所述升降调速阀（54）分别与升降电磁阀（53）和压缩空气源（51）相连。