CN104340817B - 一种电梯减震装置及其减震方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯减震装置，包括设置在电梯轿厢底部的缓冲腔，缓冲腔的四个边角处各设置有一个缓冲弹簧体，缓冲腔连接有进油管，进油管上设置有调压阀，进油管通过油泵连接至储油罐，缓冲弹簧体内设置有空腔，空腔通过回流管连接至储油罐，回流管上设置有节流阀；还包括一个分别与调压阀、油泵和节流阀进行通讯连接的控制器。本发明还公开了一种上述电梯减震装置的减震方法，设置了两个相互独立的主动矫正过程。本发明能够改进现有技术的不足，提高电梯的减震效果。
Description
技术领域
本发明涉及电梯控制技术领域，尤其是一种电梯减震装置及其减震方法。
背景技术
电梯是人们日常生活中不可缺少的设备，电梯减震效果的好坏直接影响着乘坐舒适性。现有的减震装置仅仅是通过设计不同的弹性减震器件对轿厢进行减震处理。这种减震方式仅能实现根据预先设定选择缓冲作用的大小，无法根据电梯运行的状况对整个减震装置的工作特性进行实时调整。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯减震装置及其减震方法，能够解决现有技术的不足，提高电梯的减震效果。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种电梯减震装置，包括设置在电梯轿厢底部的缓冲腔，缓冲腔的四个边角处各设置有一个缓冲弹簧体，缓冲腔连接有进油管，进油管上设置有调压阀，进油管通过油泵连接至储油罐，缓冲弹簧体内设置有空腔，空腔通过回流管连接至储油罐，回流管上设置有节流阀；还包括一个分别与调压阀、油泵和节流阀进行通讯连接的控制器。
作为优选，所述缓冲腔的侧壁包括两个相互紧密贴合的侧板，两个侧板之间设置有密封橡胶层；缓冲腔的底部中心设置有活塞杆，活塞杆与缓冲腔顶部的四个角分别铰接有一个平衡杆，平衡杆与缓冲腔的顶部通过弹簧相连。
作为优选，所述空腔内均匀设置有若干个朝向回流管方向的缩口。
作为优选，所述调压阀的阀芯的两端分别设置有一个橡胶垫块，橡胶垫块与调压阀的内壁过盈配合。
一种用于上述的电梯减震装置的减震方法，包括以下步骤：
A、控制器采集电梯控制面板的楼层经停设定和轿厢的实时速度信号、实时位置信号以及实际负载量；
B、控制器根据楼层经停设定和实际负载量，对油泵的转速和节流阀的开度进行预先顺序设定，在轿厢运行时，控制器根据轿厢实时位置信号控制油泵和节流阀根据预先的设定进行转速和开度的变化，使得缓冲腔获得相应的液压油填充量和油压；
C、控制器根据轿厢的实时速度信号对调压阀的开度进行实时调整，对缓冲腔内的油压进行实时矫正。
作为优选，步骤B中，缓冲腔的液压油的初始填充量与实际负载量成正比，缓冲腔的液压油油压随着轿厢位置的变化实时变化，当轿厢与上一个经停楼层的距离大于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐增大，当轿厢与上一个经停楼层的距离小于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐减小。
作为优选，步骤C中，对于轿厢的实时速度相应地设定一个实时额定油压，控制器将采集到的轿厢实时速度映射至对应的实时额定油压，并与实际油压进行比较，对额定油压和实际油压的偏差进行矫正，矫正量与偏差值呈变比例关系，其比例系数与轿厢的实时加速度成正比。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明改变了传统减震装置对于振动的被动缓冲，通过对轿厢运行路径的预先获取和运行状态的实时监测，可以针对运行过程进行主动地调整，提高减震效果。本发明针对电梯运行的特点，选取楼层经停设定、轿厢的实时速度信号、实时位置信号以及实际负载量作为参考信号，对减震装置进行两次相互独立的适应性调整。第一次调整是根据楼层经停设定拟合出轿厢位置与速度的函数关系，然后根据轿厢的实际位置通过函数关系去预测轿厢下一时刻(一般为0.5s～1s)的速度，由于油压的调整具有延迟性，所以根据这一预测结果对缓冲腔的油压进行调节，可以有效地提高实际运行速度与油压调整的同步性。实际负载量用来确定缓冲腔液压油的初始填充量，在油压的后期调整中，液压油的填充量也会发生小幅度的变化，不过这一变化是围绕初始填充量变化的。由于在轿厢的实际运行过程中，其实际的速度和加速度变化不可能与预测曲线完全吻合，这时通过调压阀对这一偏差进行补偿矫正。矫正过程中，以速度偏差值为基础，并通过使用轿厢的实时加速度对矫正量进行补偿，这样可以有效减少矫正后的油压波动，提高矫正的准确性。本发明为了提高减震装置的主动减震效果，对减震装置的硬件也做了改进。通过使用油泵泵油量和节流阀出油量的变化，实现缓冲腔中液压油填充量的变化，油泵转速的变化和调压阀的调整可以实现油压的变化。将液压油的回路设计在缓冲弹簧体内，可以利用液压油的油压变化，对缓冲弹簧体的弹性系数进行相应的调整，使得油压的变化不仅仅是对缓冲腔腔壁的作用，而是作用于缓冲弹簧本身，提高了减震装置的调节灵敏度。四个平衡杆可以提高整个缓冲腔的已一体性，避免轿厢负载分布不平均时造成的缓冲弹簧体调节失真以及轿厢本身的倾斜。缩口可以使液压油在回流过程中产生“回压”，提高空腔内油压，从而提高液压油对于缓冲弹簧体的作用效果。调压阀阀芯上的橡胶垫块可以减小阀芯打开的初始阶段液压油的流量，从而提高调压阀调节的线性度，避免阀芯行程初始阶段流量快速变化给油压带来的冲击。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
图2是本发明一个具体实施方式中缓冲腔的结构图。
图3是本发明一个具体实施方式中缓冲弹簧体内部的结构图。
图4是本发明一个具体实施方式中调压阀阀芯的结构图。
图中：1、缓冲腔；2、缓冲弹簧体；3、进油管；4、调压阀；5、油泵；6、储油罐；7、空腔；8、回流管；9、节流阀；10、控制器；11、侧板；12、密封橡胶层；13、活塞杆；14、平衡杆；15、弹簧；16、缩口；17、橡胶垫块；18、气囊；19、振动频率检测器；20、气泵。
具体实施方式
参照图1-4，一种电梯减震装置，包括设置在电梯轿厢底部的缓冲腔1，缓冲腔1的四个边角处各设置有一个缓冲弹簧体2，缓冲腔1连接有进油管3，进油管3上设置有调压阀4，进油管3通过油泵5连接至储油罐6，缓冲弹簧体2内设置有空腔7，空腔7通过回流管8连接至储油罐6，回流管8上设置有节流阀9；还包括一个分别与调压阀4、油泵5和节流阀9进行通讯连接的控制器10。所述缓冲腔1的侧壁包括两个相互紧密贴合的侧板11，两个侧板11之间设置有密封橡胶层12；缓冲腔1的底部中心设置有活塞杆13，活塞杆13与缓冲腔1顶部的四个角分别铰接有一个平衡杆14，平衡杆14与缓冲腔1的顶部通过弹簧15相连。空腔7内均匀设置有若干个朝向回流管8方向的缩口16。调压阀4的阀芯的两端分别设置有一个橡胶垫块17，橡胶垫块17与调压阀4的内壁过盈配合。在缓冲弹簧体2的外侧设置有气囊18，气囊连接有气泵20，电梯轿厢上还设置有振动频率检测器19，控制器10分别与气泵20和振动频率检测器19相连。
一种用于上述的电梯减震装置的减震方法，包括以下步骤：
A、控制器10采集电梯控制面板的楼层经停设定和轿厢的实时速度信号、实时位置信号以及实际负载量；
B、控制器10根据楼层经停设定和实际负载量，对油泵5的转速和节流阀9的开度进行预先顺序设定，在轿厢运行时，控制器10根据轿厢实时位置信号控制油泵5和节流阀9根据预先的设定进行转速和开度的变化，使得缓冲腔1获得相应的液压油填充量和油压；
C、控制器10根据轿厢的实时速度信号对调压阀4的开度进行实时调整，对缓冲腔1内的油压进行实时矫正；
D、振动频率检测器19对经过减震装置缓冲后的振动频率进行实时检测，当检测到振动频率接近于轿厢本身的共振频率时，通过改变气泵20的供气量，改变气囊对于缓冲弹簧体2的阻尼力，从而改变振动的频率，避免轿厢产生共振。
步骤B中，缓冲腔1的液压油的初始填充量与实际负载量成正比，比例系数根据轿厢面积、缓冲腔体积、额定负载量和轿厢最快运行速度共同决定。例如，在轿厢面积为0.85㎡，缓冲腔体积为0.13m3，额定负载量为1吨，轿厢最快运行速度为1.5m/s，其比例系数为0.75。缓冲腔1的液压油油压随着轿厢位置的变化实时变化，当轿厢与上一个经停楼层的距离大于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐增大，当轿厢与上一个经停楼层的距离小于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐减小，其关系曲线拟合后的结果为y＝3x2+15，x的零点设定在两个经停楼层的中点位置。
步骤C中，对于轿厢的实时速度相应地设定一个实时额定油压，控制器10将采集到的轿厢实时速度映射至对应的实时额定油压，并与实际油压进行比较，对额定油压和实际油压的偏差进行矫正，矫正量与偏差值呈变比例关系，其比例系数与轿厢的实时加速度成正比。其关系曲线拟合后的结果为V＝ΔV×(0.25+a)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。
Claims (7)
1.一种电梯减震装置，包括设置在电梯轿厢底部的缓冲腔(1)，缓冲腔(1)的四个边角处各设置有一个缓冲弹簧体(2)，其特征在于：缓冲腔(1)连接有进油管(3)，进油管(3)上设置有调压阀(4)，进油管(3)通过油泵(5)连接至储油罐(6)，缓冲弹簧体(2)内设置有空腔(7)，空腔(7)通过回流管(8)连接至储油罐(6)，回流管(8)上设置有节流阀(9)；还包括一个分别与调压阀(4)、油泵(5)和节流阀(9)进行通讯连接的控制器(10)。
2.根据权利要求1所述的电梯减震装置，其特征在于：所述缓冲腔(1)的侧壁包括两个相互紧密贴合的侧板(11)，两个侧板(11)之间设置有密封橡胶层(12)；缓冲腔(1)的底部中心设置有活塞杆(13)，活塞杆(13)与缓冲腔(1)顶部的四个角分别铰接有一个平衡杆(14)，平衡杆(14)与缓冲腔(1)的顶部通过弹簧(15)相连。
3.根据权利要求1所述的电梯减震装置，其特征在于：所述空腔(7)内均匀设置有若干个朝向回流管(8)方向的缩口(16)。
4.根据权利要求1所述的电梯减震装置，其特征在于：所述调压阀(4)的阀芯的两端分别设置有一个橡胶垫块(17)，橡胶垫块(17)与调压阀(4)的内壁过盈配合。
5.一种用于权利要求1-4任意一项所述的电梯减震装置的减震方法，其特征在于包括以下步骤：
A、控制器(10)采集电梯控制面板的楼层经停设定和轿厢的实时速度信号、实时位置信号以及实际负载量；
B、控制器(10)根据楼层经停设定和实际负载量，对油泵(5)的转速和节流阀(9)的开度进行预先顺序设定，在轿厢运行时，控制器(10)根据轿厢实时位置信号按照预先的设定来控制油泵(5)的转速和节流阀(9)的开度，使得缓冲腔(1)获得相应的液压油填充量和油压；
C、控制器(10)根据轿厢的实时速度信号对调压阀(4)的开度进行实时调整，对缓冲腔(1)内的油压进行实时矫正。
6.根据权利要求5所述的电梯减震装置的减震方法，其特征在于：步骤B中，缓冲腔(1)的液压油的初始填充量与实际负载量成正比，缓冲腔(1)的液压油油压随着轿厢位置的变化实时变化，当轿厢与上一个经停楼层的距离大于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐增大，当轿厢与上一个经停楼层的距离小于轿厢与下一个经停楼层的距离时，液压油油压逐渐减小。
7.根据权利要求5所述的电梯减震装置的减震方法，其特征在于：步骤C中，对于轿厢的实时速度相应地设定一个实时额定油压，控制器(10)将采集到的轿厢实时速度映射至对应的实时额定油压，并与实际油压进行比较，对额定油压和实际油压的偏差进行矫正，矫正量与偏差值呈变比例关系，其比例系数与轿厢的实时加速度成正比。
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