CN1075465A - 人员输送系统 - Google Patents

Abstract

一种高层建筑用的无缆索人员输送系统，具有若 干垂向运行竖筒及在层面上使自动客厢水平位移的 装置。若干客厢可同时在同一垂向运行竖筒中运 行。在后部的竖筒垂向带具有可打开和闭合的水平 导沟，水平运行时客厢可在其上移过。客厢具有上、 下导向滚轮及侧向安装的可调支承滚轮。客厢下装 着蓄电池供电的摩擦轮驱动装置，由客厢上的永久磁 铁和装在竖筒后壁上的线性电机静子构成的由主电 源供电的线性驱动装置用作自动客厢的综合驱动装 置。

Description

一种带有自动客箱的高层建筑人员输送系统，其中，若干客箱可以同时在同一竖筒中运行，具有若干竖筒，而且在竖筒的某些部位客箱可以水平位移。

为了在很高建筑中有效输送人员，需要使用无绳索的和自动的客箱。对于这样一个系统，可以令若干客箱在同一竖筒中运行，从而增大输送能力并相应缩短等候时间。这种系统的一个条件是，至少在竖筒的底端或顶端，客箱应能以某种方式从一竖筒转入另一竖筒。

已经知道有不同的各种系统，部分地符合上述原理。

德国专利公开文本第1，251，925号描述了一种由在竖筒捌角处运转的橡胶轮导向和驱动的客箱。为了减小传动力而设有配重，配重同样由在圬工槽中运转的胶胎轮导向。这种系统局限于每个竖筒一个客箱，不能转换竖筒。

德国专利公开文本第2，154，925号描述了一种人员升降机，其中，各层乘降处设置在输送竖筒旁。客箱可被水平地推入这些乘降处，为此共同移动的导轨可被后继的导轨替代，以便闭合导轨中出现的间隙，并使另一移动的客箱可以超越停止的客箱。这种客箱是自动 的，而且从原理上讲，多于一个的客箱可同时在同一竖筒中运行。

在德国专利公开文本第1，912，520号中描述了一种相似的系统，然而不同之处在于，客箱是由循环缆索驱动的。在德国专利公开文本第2，232，739号中描述了一种链斗式装置，具体来说是升降机装置。设有线性驱动装置的自动客箱为了伺服停机处的目的可以借助可重复调整的导向调车转辙器从运行的竖筒转换入一停机竖筒。该系统以循环原理为基础建筑。若干客箱处于循环之中。

按照美国专利第3，658，155号的升降机系统同样公开了在两竖筒中运行的自动客箱。这种客箱可以水平地移入乘降处，并在底层和顶层从一竖筒转换入另一竖筒，其中，在底层的水平筒中可容放若干客箱。这种客箱借助齿轮和相啮合的齿条具有自己的驱动装置。

上述各种系统不能，特别是不能在各处充分满足万能输送系统的构思，即各个客箱充分自由运动的构思。

本发明的目的是提供一种升降机系统，其中，在若干竖筒中且在每一层上的无缆索自动客箱可在两个自由度上运行且提供一种综合传动系，其中传动力分布在客箱和竖筒上。在垂直运行中发生电源故障的情况下，通过机械拦载装置可避免坠落，这个问题由权利要求中限定的本发明特征而得到克服。

本发明的优点在于，通过各客箱的完全自由运动可以实现新的和更有效的交通构思，对于相同的客运量需要较少的升降竖筒，由于省去了缆索重量可以实现很大的输送高度。

本发明的优点还在于，设有两个综合传动系可以实现功率分流，停止的客箱被限制性地固定以防下降。另外，通过独立于主线的电自动刹车装置可避免落入机械拦载装置。

现在对照以下附图详细描述本发明的实施例。

图1是一自动客箱的平面图;

图2是图1所示客箱的立体图;

图3是竖筒后壁的局部放大图;

图4表示客箱的水平运动;

图5是若干层的竖筒后壁视图;

图6是避免下落的电刹车的开关布置;

图7是摩擦轮传动装置的细节;以及

图8是偏心调整的细节。

在图1的客箱1的平面图中，在上侧面1.4的支承件7.1两侧的前面装有上导向滚轮7，在后面的支承件8.1两侧装有导向滚轮8，在后面上方侧向的滑动支承件6.1上装有支承滚轮6。这些滚轮借助同样方式侧向安装的驱动装置23的杠杆机构24操纵。装在前面的两个上部导向滚轮7的滚道的标号为21.1，客箱进口的标号为1.1，客箱门槛的标号为1.2。由回位弹簧5.2拉回的永久磁铁位于客箱后壁1.3中留出的空腔5.1中。如实线所示，永久磁铁因磁力被侧向支座5.3拉出。客箱门开口通向竖筒前壁3上的竖筒门开口3.1。带有静子绕组4.1的线性电机静子4固定在竖筒后壁2上。竖筒 垂直带11在每两面竖筒后壁2之间突起，在垂直带11的捌角侧面，两侧的支承滚轮6和导向滚轮8在滚道11.1和11.2上运行。深度至少为两个滚轮宽度的一条连续水平导沟12在每个层高上且在竖筒壁垂直带11上的上导向滚轮8的高度上设置可在图示位置静止的可摆动中间件13装在导沟两端的每一端上。在图示位置，这些中间件13使间隙闭合，否则的话，由于导沟12，在导向滚轮8和支承滚轮6以及图1中看不到的下部导向滚轮和支承滚轮的滚道11.1和11.2上会出现上述间隙。为了客箱1横向位移时使导沟12畅通，中间件13向后摆动90°进入导沟后壁上的凹穴13.1内。后部水平滑板14由驱动装置14.2操纵，并可在客箱1的方向上水平地在侧向导向型面14.1内位移，滑板14设置在线性电机静子4的层面的中间空间内。相似的导向滑板15在每层的前壁3上设置，并由驱动装置15.2的一根偏转杆15.1操纵，因而在客箱1的方向上受推动或从那里缩回。连续导沟17同样在每层的高度上和在上部导向滚轮7的高度上设置于向竖筒方向突出的前壁垂直带21上。可静止的中间件16在导沟17两侧向端的每一端安装于图示的位置上。为了客箱1横向位移时使导沟17畅通，每个中间件16可向后摆动90°进入导沟17后部上的凹穴16.1中。在图示位置，中间件封闭了由于水平导沟17否则会在前部导向滚轮7和图1中无法看到的下部导向滚轮的滚道21.1上出现的间隙。在后部，水平导沟17前端12的垂直高度在某程度上大于导向滚轮7和8以及在图1中看不 到的下部导向滚轮的直径，以便保证通道畅通。在客箱两侧面1.6上的上部支承滚轮6和在图1中看不到的下部支承滚轮象在前文已提及的那样可借助杠杆机构24由于驱动装置23而水平位移。

图2所示立体图表示客箱侧面，描绘了各滚轮的布置情况。具体来说，可明显看出杠杆机构对支承滚轮的调整到位及撤回作用，其中，以相似方式装在两侧面的下部滚轮标号为22，与其相配的滑板支承标号为22.1。另外，在两侧后下部以相似方式安装的导向滚轮标号为10，在两侧前下部以相似方式安装的导向滚轮标号为9。在后部的下部导向滚轮10和在前部的下部导向滚轮9连同滚轮9.2和10.2以及两侧的支承件9.1和10.1，其尺寸使得在客箱1的横向位移过程中，它们可以承载自身重量及进入客箱的负载（乘员）。支承件9.1和10.1还具有一驱动机构，如图7和图8所示，用于在两侧水平驱动客箱1。支承件9.1和10.1还具有一调整机构，如图7和图8所示，以便以规定的力将下部导向滚轮8和9压在滚道上，从而使其还进而发挥客箱1垂向运行的摩擦轮驱动装置的作用。在客箱另一侧面16上也具有完全相同的设施。前部的上部导向滚轮7和在后部的上部导向滚轮8或其各自的支承件7.1和8.1做成简单的支承座，这是由于导向滚轮7和8只需要具有简单的导向功能。

图3表示在一层面上的竖筒后壁的细节。图中可见，线性电机静子4在相应层面的高度上是隔断的。水平导向滑板14及侧向导向型面14.1在各层面上设置在隔断形成的这些间隙内。水平导向滑板 14的上侧面严格地位于与导沟12的上部水平滚动表面相同的高度上，所述导沟12相邻于该导向滑板14的左和/或右面，以便能在水平运行过程中使导向滚轮9和10作无震动的滚动。线性电机静子4的静子槽的标号是4.2，如上所述，支承滚轮6和22的滚道标号是11.1，下部和上部的后导向滚轮8和9的滚道标号是11.2。所强调的可摆动的中间件13在图中处于正常垂向运行位置。

图7和图8表示摩擦轮驱动装置和接触压力机构的细节。一摩擦轮驱动装置及直流电机10.4和减速装置10.3，以及转矩管10.5设置在两侧面上的支承件9.1和10.1的前面和后面上。滚轮轴9.2和10.2设有弯曲力传感器10.10，并由支承件9.1和10.1的外壳前壁上的偏心轴承10.6导向。借助蜗杆20.8由伺服电机10.9驱动的蜗轮10.7装在滚轮轴9.2和10.2的向内的侧面上，因而滚轮可以沿着动作圆周10.11运动。

下面将借助图4，5和6描述本发明设备的功能。与缆索提升机相比较，为了进行客箱的垂向运行，不同的新功能以运行顺序进行。在开始进行上、下的垂向运行之前，客箱1位于一层面上，由前部导向滚轮9和后部导向滚轮10支承在被推出进入竖筒的后部的水平导向滑板14和前部的水平导向滑板15上。另外，所有在后部和前部的可摆动的中间件13和16被摆出而进入在后部和在前部的水平导沟12和17内，以便为导向滚轮7，8，9和10以及支承滚轮6和22形成无间隙的滚道。当接到运行指令时，在后部和在前部的水平导向滑板14和15由于客箱的稍许上升而松释，然后缩入其初始位置。通过接通综合驱动装置而产生其后的上升和运行，所述综合驱动装置由在客箱侧面的蓄电池供电的摩擦轮驱动装置和在竖筒侧面的主电源供电的线性电机驱动装置构成，其中，永久磁铁5位于客箱后壁13上，作为线性驱动装置的所谓“线性转子”元件。摩擦轮驱动装置的作用在于，在存在运行指令时，由于在导向滚轮8上产生总是同向转动的恒定转矩，从而平衡掉一部分客箱的重量，所以仍由线性驱动装置提供的驱动力可以减少这一重量。在向下和向上方向上，在线性电机静子4中产生的飘移场将永久磁铁5从客箱后壁1.3上的空穴5.1拉出至永久磁铁5和线性电机静子4之间的一工作气隙26，这对线性力的传递是必须的。在线性力传递过程中水平方向上产生的很大的磁性吸引力由装在客箱侧壁1.6上的支承滚轮6和22吸收。支承滚轮6和22由驱动装置23借助杠杆机构24带入某一水平位置，从而形成刚才提到的在永久磁铁5和线性电机静子4之间的工作气隙26。由频率和振幅控制的，在线性电机静子4中的未周密描述的传动进给和控制装置产生的飘移场现在使客箱1以需要的向上或向下的方向运行至目的地。到达目的地后，例如从上至下运行的客箱1在该层面前大约1厘米受到电制动，在后部的水平导向滑板14和在前部的水平导向滑板15朝该层竖筒方向延伸，客箱1即坐落在它们之上，于是驱动装置，线性和摩擦轮，被切断电源。在打开门之前，客箱停止在目的地层面上时坐落在伸出的水平导向滑板14和15上，这就保证了防止客箱1落下的绝对安全性。当然仍设有普通的门驱动机构，实施通常的功能，但是为了清楚地阐明本发明的主题，对其未作描述也未画出。在向上行程结束时，客箱1运行到越过目的地层面（例如）1厘米，以便在前、后部的相应水平导向滑板14和15又可以在下部导向滚轮9和10之下被推动，然后使客箱1坐落其上，以及可以关断综合驱动装置。为了作垂向运行，线性电机静子逐区地被供电和控制，因此，只有那些在层面高度上的线性电机静子4是接通的，这些线性电机静子位于运行着的客箱1的正后面。在图1中可看出线性电机静子4是按层分开的。当运行在各层分隔处时，两相邻线性电机静子4在超越时间内被接通。这种分开首先使每个竖筒中能运行不只一部客箱，另一方面也能节约电能，特别是电抗能。这样就可能使几部客箱1以两层的间距在同一方向上一部跟一部地运行，因为可以设想将上述设备用于例如50层或更多层的建筑。因此，要特别考虑在垂向运行中电源出现故障的情况，图6表示应对上述情况的电路布置。相位检查保护线圈（phase-checking  protection  coil）4.4，以下称检相继电器ST连接在两相S和T之间。相位检查保护线圈4，5，以下称检相继电器RS，连接在两相R和S之间。有关辅助触点标号为4.6和4.7，由检相继电器ST驱动的主触点的标号为4.2。由检相继电器RS驱动的主触点标号为4.3。两主触点分别与静子绕组4.1三条供电线的每一条配合工作，一旦出现电源故障即可使其短接。在图6所示所有触点的置位中，都存在电源电压。按照检相继电器RS和ST中主触点的数目，当电源故障时，每个检相继电器相应数目的静子绕组4.1可被短接。因此，每个竖筒的检相继电器的数目取决于总层数以及每个检相继电器主触点的数目。在图6所示实例的细节中，有三个中间层n-1，n和n+1，其相应的直线电机静子4的绕组4.1当发生电源故障时会被短接。垂向运行中当电源发生故障时，由于立即下落的客箱1移过永久磁铁5而在已短接的线性电机绕组4.1中产生电压和电流，这对下落的客箱1产生很强的制动效果，因此在电源故障时客箱以中等速度向下移动，因电源故障，由蓄电池供电的摩擦轮驱动装置继续对支承件9.1和10.1中的减速装置起作用。另外，图中未画的机械制动装置可令下落中的客箱停在一层面上，以便使客箱中的乘员走出客箱。辅助触点4.6和4.7用作任何需要的记录和/或控制设备的报告触点。因此，按照图6和图7的设备和电路用做独立于无缆索升降机客箱的自动电制动装置。这里必须注意的是，在电源故障中永久磁铁仍保持在伸出的位置上，因为在线性电机静子4的静子叠片和永久磁铁5的朝外的极面之间的小的工作气隙26仍旧保证足够的磁吸引力。

为了进行水平运行，应以下述顺序预先完成以下条件和功能：

-使停在层面上的客箱坐落在前部和后部的水平导向滑板14和15上;

-闭合客箱门和楼层门;

-为部分配重功能关断支承件9.1和10.1中的摩擦轮驱动装置;

-除去摩擦轮驱动装置的导向滚轮9和10的接触压力;

-将在后部和前部的可摆动的中间件13和16向后摆入两水平导沟12中在后部和在前部的凹穴13.1和16.1中，两导沟12在客箱将运行到的那一侧相临于客箱所在位置;

-松释永久磁铁5，在线性电机静子4位于客箱位置之后的情况下，只需将直流电输入绕组4.1产生与永久磁铁5相同的磁极，从而使磁铁5借助弹簧5.2缩回客箱后壁中的空穴5.1;以及

-利用驱动装置23，借助杠杆机构24将客箱两侧面1.6上的支承滚轮6和22缩回。

图4表示在客箱1水平运行到位于其右方，图4中看不到的运行竖筒之前，客箱1右后部下角的导向滚轮10的区域。导沟22的几何形状与导向滚轮10的轮冠形状一致，导沟22已从水平导向滑板14退出，位于在层面上的水平导沟12的滚动平面上。这些导槽14用来在朝向客箱进口1.1的方向上水平引导客箱。重要的是，只是当永久磁铁5松释后，支承滚轮6和22才缩回，因为否则箱1将花极大的力才能拉向线性电机静子4，这会产生各种有害副作用的后果。当按上述顺序完成各预备条件和功能后，即可以进行向着临近的或更远的运行竖筒的水平运行。为此目的，在四个下部支承件9.1和10.1中的摩擦轮驱动装置接通以便作水平运行并受控获得与条件相配的一定水平速度。在后部和前部的上部导向滚轮6和7无接触地移过在其高度上的在前部和在后部的上部水平导沟12。图中未画的目标竖筒内的位置传感器使水平运行终止，并执行继续垂向运行的功能，但是当在新位置上有停止指令时，则执行为人员乘降的开门和关门功能。为了进行随后的垂向运行，应以下述顺序完成以下条件和功能：

-在出发位置上，缩回在后部和在前部的水平导向滑板14和16;

-在出发位置上，摆出并闩锁在后部和在前部的可摆动中间件13;

-在新的位置上闭合客箱门和竖筒门;

-摆出并闩锁在后部和在前部的可摆动中间件13和16以便为所有的导向和支承滚轮闭合滚道;

-伸出支承滚轮6和22至垂向运行位置;

-触压导向滚轮9和10为摩擦轮传动作准备;

-接通摩擦轮驱动装置以实现部分配重功能;

-接通客箱1后面的线性电机静子以便产生向上的飘移场;

-使永久磁铁5缩入工作位置;

-通过稍许升起客箱1而松释在后部和在前部的水平导向滑板14和15;

-缩回在后部和在前部的水平导向滑板14和16，以及

-按照需要的运行方向开始并进行垂向运行。

上述功能的强制实行过程是借助微处理机技术进行内部监控和安全功能的，分等级的，局部分散的控制而得到保障的。由于在支承件9.1和10.1中设置了机动偏心轴承调节的接触压力机构，当停止在一层面上时可以进行精细调平工作，而且靠弯曲力传感器结合以相应普通评估可以进行负载测定。本系统所能实现的这种交通构思和控制规则系统是另一申请的说明书的主题。装备本系统的建筑物可以有一系列运行竖筒，其数目随着建筑高度的增加而减少，客箱和专用箱可垂向和水平运行，其客箱数目可达运行竖筒数目的几倍。若干客箱可同时在同一运行竖筒中尾随运行。因故封闭的楼层以便作直达运行时可超越这些楼层。用另外的侧竖筒可形成客箱缓冲。客箱蓄电池用于向摩擦轮驱动装置供电，在各层面上连接于中央充电站进行充电。本系统的实施在细节上可以和所描述的实例有所不同。装备着所有机械和电气零件的预制单元也可以用做水平导沟12。客箱1在下侧面1.5和上侧面1.4上还可设有间隔传感器，以便向控制装置连续地提供与客箱1下面和上面的其它客箱的间隔和速度差。正如在后部和在前部的可摆动的中间件的情况一样，在后部和在前部的全部水平导向滑板14和15的即时状态由传感器监控并报告给控制装置。摩擦轮驱动装置的管理以及支承滚轮6和22的管理是由客箱控制装置进行的。专用客箱不用时置放在客箱库中，可以用于各种专门的运输。他们在需要时可根据指令移至目的地。在一种改 进实施例中，支承滚轮6和22设置在导向滚轮8和10的高度上，横向运行时不再需要缩回，因此，可不必设置驱动装置23和杠杆机构24。在垂向运行中为了附加摩擦轮传动，支承滚轮6和22可另外或专门设置一驱动装置，因磁性吸引力之故可以不必再设置接触压力机构。可设置一台调频多相交流电机用作摩擦轮驱动电机，特别是不使用在客箱上的蓄电池而用集电线路作为另一种供能方式时。

Claims (14)

1、使用自动客箱的，高层建筑的无缆索人员输送系统，其中在同一竖筒中可同时运行若干客箱，具有若干竖筒，并在竖筒的某些部位客箱可作水平位移，其特征在于：在具有至少两个垂向运行竖筒的人员输送系统中的运行竖筒之间为自动客箱1的水平运行设有水平导向装置，其中，自动客箱1具有为水平运行而设的摩擦轮驱动装置和为垂向运行而设的综合摩擦轮驱动装置和线性驱动装置。

2、按照权利要求1所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：所述水平导向装置至少设在每个层面高度上，位于运行竖筒之间的竖筒壁垂向带11和21上，其形式为水平导沟12和17。

3、按照权利要求1和2所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：所述水平导沟12和17每端都设有可摆动的中间件13和16，所述中间件闭合和打开滚道11.1，11.2和21.1上的间隙。

4、按照权利要求1所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：在竖筒后壁2上设有带绕组4.1的线性电机静子4，在横向导向型面14.1上运行并可借助驱动装置14.2在朝向客箱1的方向上推出的后部水平导向滑板14设置在线性电机静子4之间的水平中间空间中。

5、按照权利要求1和4所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：在横向导向型面15.1上运行并可借助驱动装置15.2通过角杆15.3在朝向客箱1的方向上推出的前部水平导向滑板15设置在竖筒前壁3的层面上。

6、按照权利要求1所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：所述客箱1在上侧面1.4具有在滚道11.2和21.1上运行的前部和后部导向滚轮7和8，在客箱侧面1.6上具有在滚道11.1上运行且可借助驱动装置23通过杠杆机构24水平位移的下部和上部支承滚轮6和22，在客箱下侧面1.5上具有在滚道21.1和11.2上运行的前部和后部导向滚轮9和10。

7、按照权利要求1和6所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：在两侧的导向滚轮9和10，其滚轮轴9.2和10.2设在支承件9.1和10.1中，每个导向滚轮9和10具有各自的一个摩擦轮驱动装置，由带转矩管的直流电机10.5和减速装置10.3构成。

8、按照权利要求1和7所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：在两侧的导向滚轮9和10，其滚轮轴9.2和10.2设在支承件9.1和10.1中，每个导向滚轮具有各自的偏心轴承10.6，偏心轴承10.6向滚道11.2上产生滚轮接触压力，并在层面中对客箱1进行精细调平，偏心轴承10.6具有由一蜗轮10.7，一蜗杆11.8和一伺服电机10.9构成的偏心驱动装置。

9、按照权利要求1和8所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：所述滚轮轴9.2和10.2具有测量滚轮接触压力和客箱负载的弯曲力传感器10.10。

10、按照权利要求1和7所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：摩擦轮驱动直流电机10.5由客箱1上的蓄电池供电，蓄电池在各层面上与一中央充电站相连。

11、按照权利要求1和7所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：所述支承滚轮6和22设在导向滚轮8和10的高度上，并具有一驱动装置。

12、按照权利要求1和7所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：设有至少一个由集流线路供电的调频多相交流电机用作摩擦轮驱动装置的驱动电机。

13、按照权利要求1所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：设有线性驱动装置，由线性电机静子4和永久磁铁5构成，所述线性电机静子4带有绕组4.1，固定在竖筒后壁的层面高度上，所述永久磁铁5可借助弹簧5.2缩回客箱后侧面1.3上的空穴5.1中，并且在其伸出位置抵住支座5.3。

14、按照权利要求1所述的无缆索人员输送系统，其特征在于：设有独立于主电源的电动升降机制动装置，由永久磁铁5和带绕组4.1的线性电机静子4构成，当电源故障时，绕组4.1由检相继电器RS和ST的触点4.2和4.3短接。

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