CN105110144B - 液压磁悬浮电梯 - Google Patents

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Abstract

一种液压磁悬浮电梯，利用液压驱动和磁吸原理，由液压系统驱动油缸中的油缸磁铁，油缸磁铁吸引轿厢上的导靴磁铁，从而驱动轿厢随油缸磁铁上下运行或停靠。本电梯采用磁吸原理取代传统电梯的缆索，用以杜绝人身事故；液压系统采用可延长式无杆活塞油缸，用以使该电梯适用于超高速和超高层运行；利用轿厢自重和载荷的重力，由节流阀控制下行速度，用以节约下行时50％行程的能量。

Description

液压磁悬浮电梯
技术领域
本发明涉及一种液压磁悬浮电梯。
背景技术
已知的电梯有拽引电梯、液压电梯、磁悬浮电梯、液压磁悬浮电梯等，其中用的最广泛的是拽引电梯。 拽引电梯虽然已广泛使用，但是有它的不可克服的问题，比如：万一钢丝绳断裂、钢丝绳与轿厢连接处松 脱，就有生命危险；在井顶须设计承重梁，启动加速、制动减速都要浪费能量，特别是高速下行时减速制 动能量浪费更大；等等。
液压电梯有许多独特优点：安全，可杜绝人身事故，即使停电也可安全降落到地面；下行时可以利用 轿厢的自重和载荷，做到基本不用电能；载重量大，等等。但是，传统液压电梯只能用于低层建筑物，只 能低速运行，底部需要较高安装高度，其用途受到局限。
据称，现代磁悬浮电梯运行平稳，可高速高层运行，但其在技术层面还有许多技术问题有待解决，在 我国目前还未见市场实物。
液压磁悬浮电梯是一种最新电梯发明，目前还没有产品出现。根据公开的技术，液压磁悬浮电梯避免 了拽引电梯、液压电梯和磁悬浮电梯的缺点，集中了它们的优点：运行平稳，可高速高层运行，安全，可 杜绝人身事故，即使停电也可安全降落到地面；下行时可以利用轿厢的自重和载荷，做到基本不用电能； 载重量大，等等。但是，液压磁悬浮电梯毕竟是是一种新发明，其结构和性能还可以进一步改进和完善， 其功能还可以进一步扩展，比如：之前的液压磁悬浮电梯，其活塞磁铁设置在无杆活塞上，这样的结构， 在设计开发产品时会受到许多局限。
发明内容
本发明的目的在于发明一种比之前的液压磁悬浮电梯性能更好的液压磁悬浮电梯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压磁悬浮电梯，由轿厢(100)、油缸导轨(200)和液压 系统(300)组成，其特征是：油缸导轨(200)是一种可连接延长的无杆活塞液压缸结构，由缸体(210)、无 杆活塞(220)、连接杆(230)和活塞磁铁(240)组成；缸体(210)用非导磁材料制作，缸体(210)上下两端 设置有液压油管接头(211)与液压系统(300)相连，缸体(210)上还设置有缸体安装结构；缸体(210)内设 置有无杆活塞(220)、连接杆(230)和活塞磁铁(240)；无杆活塞(220)通过连接杆(230)与活塞磁铁 (240)相连；活塞磁铁(240)为永久磁铁，活塞磁铁(240)上设置有活塞磁铁滚轮(244)；
轿厢(100)的厢体(110)上设置有导靴(120)；导靴(120)的靴体(121)上安装有磁铁屏蔽安装架(123)、 导靴磁铁(122)和导靴滚轮(124)，导靴磁铁(122)为永久磁铁，每个导靴磁铁(122)与活塞磁铁(240)对 应安装形成异极相吸，所有导靴磁铁(122)与活塞磁铁(240)相吸产生的相互吸引力将轿厢(100)始终与 无杆活塞(220)保持固定的相对位置；导靴沿着导轨上、下运动或停靠时，通过导轨上运动磁体与导靴磁 铁之间的吸引力和导靴滚轮的作用，保证轿厢沿着导轨顺利上、下运动或停靠。
液压系统(300)由油箱(310)、油泵(301)、溢流阀(302)、换向阀(303)、油管(304)和节流阀(320)组 成；当液压系统推动活塞(220)运动时，就带动活塞磁铁(240)一起运动；活塞磁铁(240)吸引住导靴 磁铁(122)，通过导靴(120)带动轿厢(100)向上或向下运动，起行、减速、制动或停站。
活塞磁铁(240)可设置在无杆活塞(220)的上方、下方或上方加下方，设置在无杆活塞(220)上方、下 方或上、下方的活塞磁铁(240)的数量，根据需要设定，可为单个、两个或多个；活塞磁铁(240)与活 塞磁铁(240)之间用连接杆(230)相连。
本发明的有益效果是，油缸导轨(200)是一种可连接延长的无杆活塞液压缸结构，缸体(210)内设置有 无杆活塞(220)、连接杆(230)和活塞磁铁(240)；无杆活塞(220)通过连接杆(230)与活塞磁铁(240) 相连；活塞磁铁(240)为永久磁铁，活塞磁铁(240)上设置有活塞磁铁滚轮(244)。从以上论述可知， 活塞磁铁(240)与无杆活塞(220)是通过连接杆(230)连接起来的独立的结构体，在活塞磁铁(240)的 结构、使用数量、安装方式、与缸体(210)以及导靴磁铁(122)之间的安装关系等方面，有更广阔和更灵活 的设计空间。同时，活塞磁铁滚轮(244)的设置，配合导靴滚轮(124)，可以更可靠的保证无杆活塞(220) 和活塞磁铁(240)在油缸导轨(200)内、导靴(120)和导靴磁铁(122)在油缸导轨(200)外，沿着油缸导轨顺利运行和停靠，从而进一步提高了液压磁悬浮电梯的性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7是本发明的典型实施例结构示意图，其中，图1、图2、图3和图 4表示的是活塞磁铁(240)单极与导靴磁铁(122)相吸引的结构示意图，图5、图6和图7是活塞磁铁(240) 双极与双磁铁导靴的导靴磁铁(122)相吸引的结构示意图，图中：
100、轿厢；110、厢体；120、导靴；121、靴体；122、导靴磁铁；123、磁铁屏蔽安装架；
200、油缸导轨；210、缸体；211、液压油管接头；212、缸体安装件；213、支座；220、无杆活塞； 221、活塞体；222、活塞环；230、连接杆；240、活塞磁铁；241、磁铁体；242、屏蔽体；243、磁铁安 装架；244、活塞磁铁滚轮；
300、液压系统；301、油泵；302、溢流阀；303、换向阀；304、油管；310、油箱；320、节流阀。
具体实施方式
图1是本发明的一种实施例结构示意图，图中，在油缸导轨(200)的缸体(210)中，在无杆活塞(220) 的上部和下部，通过连接杆(230)各连接了一个活塞磁铁(240)组件。活塞磁铁(240)中，磁铁体(241) 是成角度安装，目的是提高活塞磁铁(240)与导靴磁铁(122)之间的吸引力。活塞磁铁(240)与无杆 活塞(220)分别设置的目的，是可以由一个无杆活塞驱动多个活塞磁铁，而上、下两个活塞磁铁可以根 据轿厢的高度尺寸灵活设计它们之间的距离，如果分别设计的距离轿厢顶部和底部较近，那么，轿厢运行 时上下方向上将更稳定；同时，利用活塞磁铁(240)与无杆活塞(220)分别设置的结构，可以由一个无 杆活塞驱动多个活塞磁铁，对设计载荷也有很大的灵活性。
另外，活塞磁铁滚轮(244)的设置，配合导靴滚轮(124)，可以更可靠的保证无杆活塞(220)和活塞 磁铁(240)在油缸导轨(200)内、导靴(120)和导靴磁铁(122)在油缸导轨(200)外，沿着油缸导轨 顺利运行和停靠，从而可以提高液压磁悬浮电梯工作的可靠性。因此，活塞磁铁滚轮(244)的设计要 引起高度重视，在设计完成进行模拟试验中，应和活塞磁铁滚轮(244)配合试验，得出综合结果。
无杆活塞(220)的设计与传统活塞设计方法相同，在活塞体上加装活塞环，活塞环应采用最好、最 不易磨损的材料，同时尽量耐高温。
活塞磁铁(240)组件设计时，首先要确定磁铁的用量、牌号、形状、安装形式、间隙大小等，计算 并试验出最佳吸引力。
连接杆(230)的强度要留有很大安全系数，确保稳固安全。
轿厢的设计方法与传统轿厢设计方法相同，只是结构上有区别：顶部没有钢索扣，取而代之的是轿厢 侧面的导靴；轿厢上安装导靴的部位，结构的强度、刚度和可靠性应得到保证。
导靴上磁铁的形状、尺寸以及安装方式应与活塞磁铁相对应，每一个都形成异极相吸的形式，同时尽 量达到最好的吸引力效果。
液压系统属于传统装置。本系统在总管路和分管路上分别设置了节流阀，主要考虑必要时调节速度和 维修时的方便。注意，下行时，利用轿厢自重和载荷的重力，由节流阀控制下行速度，可以节约下行时50％ 行程的能量。
图2是本发明的另一种实施例结构示意图，图中与图1唯一不同之处就是：图1中，在无杆活塞的上部 和下部分别设置活塞磁铁；图2中，仅在无杆活塞的上部设置活塞磁铁；它们分别用于不同的需要。
图3和图4是图1和图2的俯视图，图3表达的是采用一种矩形截面无杆活塞液压缸结构，图4表达的是采 用一种圆形截面无杆活塞液压缸结构，它们都是活塞磁铁的一极与导靴磁铁的一极相吸引。
图5的结构与图1的区别在于：无杆活塞的上部和下部都各设置了2个活塞磁铁组件；每个导靴上设置 有2个导靴磁铁，每个导靴磁铁分别与活塞磁铁的一极相吸引安装。这种结构一般用于较大载荷的电梯。
图6和图7是图5结构的俯视图示意图，图6表示圆形电梯，图7表示矩形电梯。
所有实施例结构的实施方法与图1相同。
由于电梯属于特种设备，必须取得相关部门的生产许可之后才能投入市场。

Claims (1)

1.一种液压磁悬浮电梯，由轿厢(100)、油缸导轨(200)和液压系统(300)组成，其特征是：油缸导轨(200)是一种可连接延长的无杆活塞液压缸结构，由缸体(210)、无杆活塞(220)、连接杆(230)和活塞磁铁(240)组成；缸体(210)用非导磁材料制作，缸体(210)上下两端设置有液压油管接头(211)与液压系统(300)相连，缸体(210)上设置有缸体安装结构；缸体(210)内设置有无杆活塞(220)、连接杆(230)和活塞磁铁(240)；无杆活塞(220)通过连接杆(230)与活塞磁铁(240)相连；活塞磁铁(240)为永久磁铁，活塞磁铁(240)上设置有活塞磁铁滚轮(244)；
轿厢(100)的厢体(110)上设置有导靴(120)；导靴(120)的靴体(121)上安装有磁铁屏蔽安装架(123)、导靴磁铁(122)和导靴滚轮(124)，导靴磁铁(122)为永久磁铁，每个导靴磁铁(122)与活塞磁铁(240)对应安装形成异极相吸，所有导靴磁铁(122)与活塞磁铁(240)相吸产生的相互吸引力将轿厢(100)始终与无杆活塞(220)保持相对固定的位置；
液压系统(300)由油箱(310)、油泵(301)、溢流阀(302)、换向阀(303)、油管(304)和节流阀(320)组成；当液压系统推动无杆活塞(220)运动时，就带动活塞磁铁(240)一起运动；活塞磁铁(240)吸引住导靴磁铁(122)，通过导靴(120)带动轿厢(100)向上或向下运动，起行、减速、制动或停站。
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