CN104444695A - 电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，包括缓冲组件和磁流变阻尼组件；磁流变阻尼组件包括磁流变阻尼体和控制系统；本发明磁流变阻尼组件在缓冲弹簧压缩过程中介入阻尼，形成递进的缓冲阻尼方式，并根据电梯厢体下落的参数调整磁流变液的参数，并且在电梯厢体触底缓冲过程中阻尼力逐渐增大，且增大过程与普通弹簧相比迅速而平缓，最后阶段形成缓冲阻尼，实现下行缓冲的平顺性和具有足够的可变的阻尼力，因此与现有技术相比可增加缓冲行程和递进式渐变的阻尼过程，方案中可采用弹性系数较小的弹簧，后期的可变阻尼介入结合前期的弹性缓冲，适用于高速电梯使用，具有随时动态应用的效果。

Description

电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统

技术领域

本发明涉及一种特种设备安全系统，特种涉及一种厢式电梯触底时的安全系统。

背景技术

厢式电梯是一种解决垂直运输的交通工具，与人们的日常生活紧密联系；现有的厢式电梯主要由曳引机、控制柜、电梯厢体、导轨等构成，实现较为迅速的上行和下行；为了实现上行和下行并安装相关设备，在建筑物或其他使用厢式电梯的地方会建设电梯井道，以实现顺利运行。

厢式电梯的上行和下行一般通过机械力牵引实现，结构较为复杂，由于使用环境、周期以及设备老化、质量等问题，均会造成电梯电梯厢体无约束或者有限约束的情况下下坠，具有较为严重的安全问题。现有技术中，为了解决由电梯厢体刚性触底(直接降到井道底部)对乘坐者造成严重的危险，在井道底部设置缓冲装置；对于高速电梯缓冲装置为液压缓冲，对于低速电梯则一般采用缓冲弹簧的结构，而这么考虑主要是弹簧的弹性系数、行程与电梯厢体之间的关系，因此，高速电梯则不能采用弹性系数较大的弹簧，否则会有明显的刚性触底感觉，从而造成事故；主要的是，上述缓冲结构没能根据电梯厢体的下落具有适应性，因此无法根据下落的情况进行缓冲。

因此，需要对现有的电梯缓冲构造进行改进，适于所有厢式电梯使用，在电梯厢体触底缓冲过程中阻尼力适应性递进增大，且增大的阻尼力后期参与，实现下行缓冲的平顺性和具有足够的递进的阻尼力，因此与现有技术相比可增加缓冲行程和减小弹簧的弹性系数，提升电梯的安全性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，适于所有厢式电梯使用，在电梯厢体触底缓冲过程中阻尼力适应性递进增大，且增大的阻尼力后期参与，实现下行缓冲的平顺性和具有足够的递进的阻尼力，因此与现有技术相比可增加缓冲行程和减小弹簧的弹性系数，提升电梯的安全性能。

本发明的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，包括固定设置于电梯井底部用于防止电梯厢体刚性触底的缓冲组件和在缓冲组件被电梯厢体弹性压缩过程中对电梯厢体形成阻尼的磁流变阻尼组件；

所述磁流变阻尼组件包括磁流变阻尼体和控制系统；

所述控制系统包括：

电磁线圈，用于为磁流变阻尼体提供电磁场；

电源单元，用于为电磁线圈提供电源；

下落参数检测单元，用于检测电梯厢体的下落参数；

中央处理单元，用于接收下落参数检测单元的数据信号并根据该信号向电源单元发出提供电源命令。

进一步，所述缓冲组件包括设置于基础上的缓冲弹簧和支撑于缓冲弹簧顶部的缓冲板，所述缓冲板正对电梯厢体底部；

进一步，所述磁流变阻尼体包括缸体、阻尼活塞和与阻尼活塞固定连接的活塞杆，所述缸体内为磁流变液，阻尼活塞上开有阻尼孔，所述活塞杆在缓冲弹簧通过缓冲板被电梯厢体压缩过程中与缓冲板接合，由阻尼活塞对缓冲板形成阻尼；所述电磁线圈位于缸体周围；

进一步，所述缓冲弹簧为变节距弹簧；

进一步，所述缓冲弹簧的节距由下向上逐渐变大；

进一步，与活塞杆相对在所述缓冲板上设有以可轴向导向的方式外套于活塞杆的导向套；

进一步，所述导向套通过一基座一体成形设置于缓冲板，所述基座具有位于导向套内与活塞杆顶端接触接合的接触端面；

进一步，所述缓冲板用于设置基座处加厚处理，并形成由基座依次向上水平尺寸逐渐增大的结构；

进一步，所述缓冲板上表面、活塞杆上端面以及基座下表面均设置缓冲层；

进一步，所述下落参数检测单元包括：

下落速度检测传感器，用于检测电梯厢体下落速度参数；

电梯箱体重力参数传感器，用于检测电梯箱体的实时载重重量参数；

下落接触压力检测传感器，用于检测电梯厢体下落并与缓冲组件接触时对缓冲组件产生的压力参数。

本发明的有益效果：本发明的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，采用缓冲弹簧与磁流变阻尼组件相结合的结构，且磁流变阻尼组件在缓冲弹簧压缩过程中介入阻尼，形成递进的缓冲阻尼方式，并根据电梯厢体下落的参数调整磁流变液的参数，如下落速度大则磁流变液通电电流加大变稠，以增大阻尼力，并且在电梯厢体触底缓冲过程中阻尼力逐渐增大，且增大过程与普通弹簧相比迅速而平缓，最后阶段形成缓冲阻尼，实现下行缓冲的平顺性和具有足够的可变的阻尼力，因此与现有技术相比可增加缓冲行程和递进式渐变的阻尼过程，方案中可采用弹性系数较小的弹簧，后期的可变阻尼介入结合前期的弹性缓冲，适用于高速电梯使用，具有随时动态应用的效果，使得电梯厢体触底前以及接触缓冲组件的瞬间的舒适性和可靠性得到有效提高，提升电梯的安全性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，如图所示：本实施例的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，包括固定设置于电梯井底部用于防止电梯厢体刚性触底的缓冲组件和在缓冲组件被电梯厢体1弹性压缩过程中对电梯厢体1形成阻尼的磁流变阻尼组件；

所述磁流变阻尼组件包括磁流变阻尼体和控制系统；

所述控制系统包括：

电磁线圈18，用于为磁流变阻尼体提供电磁场；

电源单元14，用于为电磁线圈18提供电源；

下落参数检测单元，用于检测电梯厢体的下落参数；

中央处理单元15，用于接收下落参数检测单元的数据信号并根据该信号向电源单元发出提供电源命令；

电梯箱体1在下落过程中根据不同高度以及载重会具有不同的速度以及惯性，因而对于缓冲装置来说，需要提供不同的缓冲力和阻尼力；本发明中，利用下落参数检测单元检测到的重力、速度以及对缓冲装置产生的压力参数，通过中央处理单元15调整电磁线圈18的通电强度，以调整磁场强度，从而达到调整磁流变液机械、物理性质的目的，以改变阻尼力；当重力、速度以及对缓冲装置产生的压力参数偏大时，为了防止快速下降并避免刚性触底，则增大通电强度，磁流变液整体变稠，阻尼力增加；反之亦然；中央处理单元根据多大的重力、速度以及对缓冲装置产生的压力参数所采用多大通电强度则属于现有的通过实验即可确定的控制方法，在此不再赘述。

本实施例中，所述缓冲组件包括设置于基础8上的缓冲弹簧3和支撑于缓冲弹簧3顶部的缓冲板13，所述缓冲板13正对电梯厢体1底部；基础8指的是为缓冲组件的安装施工的基础；如图所示，在基础8上还设有用于安装缓冲弹簧3的弹簧座6，可用于调节弹簧3的最大压缩行程和极限压缩位置；缓冲弹簧3的数量可根据需要进行安装，一般为三个以上沿圆周方向均布设置；缓冲板13与缓冲弹簧3顶部可采用导向柱安装配合并进行焊接，避免缓冲或反弹时发生脱离；所述缓冲弹簧3通过固定于基础8上的弹簧座6安装于基础，保证弹簧的安装强度并可根据需要改变弹簧座的高度，达到调整弹簧长度的目的，从而调整压缩行程。

本实施例中，所述磁流变阻尼体包括缸体9、阻尼活塞10和与阻尼活塞10固定连接的活塞杆5，所述缸体9内为磁流变液，阻尼活塞10上开有阻尼孔，所述活塞杆5在缓冲弹簧通过缓冲板13被电梯厢体1压缩过程中与缓冲板13接合(缓冲板13与活塞杆5顶部具有设定的间距，如图所示)，由阻尼活塞10对缓冲板13形成阻尼；所述电磁线圈18位于缸体9周围；本发明中，在缓冲弹簧3被压缩并且没有达到压缩极限前，阻尼组件的活塞杆5被压下行，阻尼活塞10发生作用形成阻尼，此时根据电梯箱体1下降参数确定阻尼力，与缓冲弹簧3共同形成缓冲阻尼，活塞杆5与缓冲板接合的方式一般是接触方式，即缓冲板下行直接接触活塞杆上端部，即可实现下行阻尼的作用；如图所示，阻尼活塞10上具有阻尼孔(根据需要设定大小和数量)，缸体内充满磁流变液，活塞在外力作用下运动时，磁流变液仅通过阻尼孔通过，粘度决定阻尼力而形成阻尼；如图所示，缸体9埋在基础8之中，电磁线圈18位于基础内并与基础8通过隔离板隔离，缸体9上部通过缸盖11密封，缸盖11通过埋在基础8上的地脚螺栓7密封连接于缸体9，缸盖11上一体形成用于对活塞杆导向的轴套12；采用缓冲弹簧与阻尼组件相结合的结构，在电梯厢体触底缓冲过程中阻尼组件接合起到递进式缓冲阻尼的作用，该结构可增大缓冲组件的缓冲行程和减小弹簧弹性系数，可以更缓和的实现全程缓冲；该结构适于所有厢式电梯使用，在电梯事故触底时，能够保证平缓的、逐渐递进的压缩缓冲。

本实施例中，所述缓冲弹簧3为变节距弹簧；在电梯厢体1触底缓冲过程中阻尼力逐渐增大，且增大过程与普通弹簧相比迅速而平缓，实现下行缓冲的平顺性和具有足够的阻尼力，因此与现有技术相比可增加缓冲行程和渐变的弹性系数，可形成自动调整弹簧力这一关键性能参数的技术方案，可适用于高速电梯使用，具有随时动态应用的效果，结合与缓冲弹簧相对递进的阻尼结构，使得电梯厢体1触底前以及接触缓冲组件的瞬间的舒适性和可靠性得到有效提高，提升电梯的安全性能。

本实施例中，所述缓冲弹簧3的节距由下向上逐渐变大；可在电梯厢体1接触的瞬间即能立刻柔顺缓冲，并逐渐增加弹性系数。

本实施例中，与活塞杆5相对在所述缓冲板上设有以可轴向导向的方式外套于活塞杆5的导向套4；采用导向套4结构，可限定缓冲板13与活塞杆5的横向方位，从而实现有效的接合阻尼。

本实施例中，所述导向套4通过一基座2一体成形设置于缓冲板13，所述基座2具有位于导向套4内与活塞杆顶端接触接合的接触端面；如图所示，结构上基座2位于导向套4内，采用基座结构可根据需要设定基座高度，从而调整接合行程(接触端面与活塞杆在常态下的设定间距)，并增大接合后的承力能力。

本实施例中，所述缓冲板13用于设置基座2处加厚处理，并形成由基座2依次向上水平尺寸逐渐增大的结构；如图所示，由缓冲板13向下形成台阶式结构，依次为加厚层、基座2和导向套4，根据阻尼的受力结构形成稳定的承力基础，从而进一步保证缓冲阻尼过程中的安全性。

本实施例中，所述缓冲板13上表面、活塞杆5上端面以及基座2下表面均设置缓冲层；该缓冲层能够防止直接的刚性接触，从而保证安全性和柔顺性。

本实施例中，所述下落参数检测单元包括：

下落速度检测传感器16，用于检测电梯厢体下落速度参数；设置于电梯井，可采用霍尔元件测速等现有的速度传感器，在此不再赘述；

电梯箱体重力参数传感器19，用于检测电梯箱体的实时载重重量参数。可设置于电梯厢体底部或者其他承力部件；

本实施例还包括下落接触压力检测传感器17，用于检测电梯厢体1下落并与缓冲组件接触时对缓冲组件产生的压力参数；下落接触压力检测传感器17设置于电梯箱体非正常下落时接触的部件，比如本实施例的缓冲板上表面；

通过上述电梯厢体下落速度参数和实时载重重量参数即可获得缓冲惯性的需要，根据该需要调整电流的大小,而该调整在电梯下落过程中即可进行，根据下落速度、整体重量获得实时的惯性参数，从而实时调整磁流变液的粘度，而具有针对性的形成阻尼；实际使用时，电梯厢体下落并与缓冲组件接触时对缓冲组件产生的压力参数具有及时准确的效果，可准确的获得实际的冲击力，从而对上述两个参数获得的惯性参数达到修正的目的，应以压力参数和获得的惯性力大者为准；由于具有实时的检测，在下落过程中使得阻尼力具有针对性的增加或调整，压力参数修正后也不至于具有突变的变化和冲击力；上述获得的惯性参数并根据惯性参数调整磁流变液粘度，通过简单的计算以及现有技术的程序即可实现，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：包括固定设置于电梯井底部用于防止电梯厢体刚性触底的缓冲组件和在缓冲组件被电梯厢体弹性压缩过程中对电梯厢体形成阻尼的磁流变阻尼组件；

所述磁流变阻尼组件包括磁流变阻尼体和控制系统；

所述控制系统包括：

电磁线圈，用于为磁流变阻尼体提供电磁场；

电源单元，用于为电磁线圈提供电源；

下落参数检测单元，用于检测电梯厢体的下落参数；

中央处理单元，用于接收下落参数检测单元的数据信号并根据该信号向电源单元发出提供电源命令。

2.根据权利要求1所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述缓冲组件包括设置于基础上的缓冲弹簧和支撑于缓冲弹簧顶部的缓冲板，所述缓冲板正对电梯厢体底部。

3.根据权利要求2所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述磁流变阻尼体包括缸体、阻尼活塞和与阻尼活塞固定连接的活塞杆，所述缸体内为磁流变液，阻尼活塞上开有阻尼孔，所述活塞杆在缓冲弹簧通过缓冲板被电梯厢体压缩过程中与缓冲板接合，由阻尼活塞对缓冲板形成阻尼；所述电磁线圈位于缸体周围。

4.根据权利要求2所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述缓冲弹簧为变节距弹簧。

5.根据权利要求4所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述缓冲弹簧的节距由下向上逐渐变大。

6.根据权利要求3所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：与活塞杆相对在所述缓冲板上设有以可轴向导向的方式外套于活塞杆的导向套。

7.根据权利要求6所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述导向套通过一基座一体成形设置于缓冲板，所述基座具有位于导向套内与活塞杆顶端接触接合的接触端面。

8.根据权利要求7所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述缓冲板用于设置基座处加厚处理，并形成由基座依次向上水平尺寸逐渐增大的结构。

9.根据权利要求7所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述缓冲板上表面、活塞杆上端面以及基座下表面均设置缓冲层。

10.根据权利要求1所述的电梯适应性递进阻尼力的缓冲系统，其特征在于：所述下落参数检测单元包括：

下落速度检测传感器，用于检测电梯厢体下落速度参数；

电梯箱体重力参数传感器，用于检测电梯箱体的实时载重重量参数；

下落接触压力检测传感器，用于检测电梯厢体下落并与缓冲组件接触时对缓冲组件产生的压力参数。