CN1076709C - 用于电梯门的操纵系统 - Google Patents

Abstract

一种安装在轿厢门(2)上的操纵系统(1)，在其非工作状态用实线表示，在工作状态用虚线表示。标有标记Y的箭头代表操纵系统(1)沿着Y方向所作的水平运动，而标有标记X的箭头代表操纵系统(1)沿着X方向所作的水平运动。操纵系统(1)在X/Y方向的运动由执行机构和动作机构产生。在井道门(3)上安装有一个操纵凸轮(4)，操纵系统(1)靠在操纵凸轮(4)上。操纵系统(1)的传感器测量操纵系统(1)到井道门(3)和操纵凸轮(4)之间的距离。操纵系统(1)的电磁体产生使轿厢门(2)与井道门(3)之间耦合的必要的力。

Description

用于电梯门的操纵系统

本发明涉及一种用于电梯门的操纵系统，由活动安装在轿厢门上的磁体组成，磁体的磁场对安装于井道门上的可磁化的操纵凸轮起作用。

从专利说明书US5,487,449记载中，已经知道了一种操纵装置，是当轿厢门与井道门被打开或关闭时，通过轿厢门与井道门磁性耦合进行操纵。安装在轿厢门上的电磁体或永久磁体的磁场对安装于井道门上的耦合器起作用，结果，这两个门通过磁力而耦合，借助于门的驱动装置而一起打开和关闭。为了使耦合动作更平滑，将可以旋转的滚珠安装在磁体上，磁力与安装在滚珠上的弹簧产生的弹簧力相反。

从专利说明书US3,913,270记载中，已经知道了一种操纵装置，它具有一个安装在轿厢门上的电磁体，该电磁体可以在垂直方向上移动。沿垂直方向延伸的两条导槽给予了电磁体在垂直方向上移动的有限量的自由度，电磁体则通过弹簧被固定在准确的位置。当轿厢门与井道门耦合时，电磁体对运行轨道起作用，运行轨道以旋转方式安装在井道门上，运行轨道由此被拖向电磁体。当耦合动作发生时，电磁体断电。当断电发生时，由旋转机械手支承的运行轨道从电磁体处松开并向下旋转。

现有的操纵装置的缺点在于操纵装置不能完全校正电梯系统中固有的偏差，以及当电梯在运行时，由此而存在一个操纵装置或者与井道门槛碰撞或者与轿厢门锁部件碰撞的危险，这可能在电梯中产生故障或毁坏设备的部件。

本发明的目的在于一种新的操纵系统，该系统具有以水平运动方式安装在轿箱上的磁铁，并且在门移动时可以自动地校正出现在安装于轿厢门和井道门上的操纵元件的允许公差范围内的位置偏差，从而避免操纵装置与井道门槛或轿厢门锁部件碰撞，由此消除电梯出现故障或毁坏设备的部件。

为实现上述目的，本发明提供一种用于电梯门的操纵系统，该系统包括一个可活动地安装在轿厢门上的磁体，并且磁体利用其磁场对安装在井道门上的可磁化的操纵凸轮起作用，磁体以一种可水平运动的方式安装在轿厢门上。

优选的是，磁体能够通过可驱动的动作机构沿着X/Y方向水平运动。另外还提供有传感器，分别用来检测磁体在X方向上与操纵凸轮之间的距离和在Y方向上与操纵凸轮之间的距离。

优选的是，操纵系统中，连杆副可由第一执行机构驱动，还有一个安装在连杆副的联结点上的箱体，箱体实现在X/Y方向上的运动；并且连杆副通过连接轨道和在基板上的滑轨支承轨道安装起来，基板以一种弹性隔离方式与轿厢门相连。另外在箱体中有一个磁体承载构件，该磁体承载构件中具有一磁体且通过第二执行机构的作用可被移动。

另外，该操纵系统的执行机构是具有丝杠轴的电机，第一执行机构的丝杠轴通过丝杠螺母与安装在联结点上的控制杆相连，第二执行机构的丝杠轴与安装在磁体承载构件上的丝杠螺母相连。

本发明操纵系统中的磁体承载构件具有一个可移动安装在其上的滑块，从而当门处于耦合状态时，滑块的表面就背靠在操纵凸轮的滑动表面上，且传感器安装在滑块上。

优选的是本发明操纵系统还具有一个操纵控制器，其通过来自于传感器的信号控制执行机构并使带有磁体的磁体承载构件沿着X方向移动到预定的第一检测间距并沿着Y方向移动到预定的第二检测间距。

另外，操纵系统根据偏差通过第二执行机构将第二检测间距校正到预定的第二检测间距，由此使门的门边缘等速。当电梯轿厢(AU)对准一个停靠站时，且在允许的非锁区域内，电磁体的磁力能通过操纵控制器进行调节，从而在向上或向下运行阶段使滑块在操纵凸轮的滑动表面上进行滑动。

使用本发明所产生的优点主要涉及到轿厢门槛与井道门槛之间的必要距离仍然能够最小化，从而使带小轮子的运输工具也能越过门槛之间的缝隙。另一个优点是，由于电梯轿厢加载和卸载而在X/Y方向造成的在允许偏差范围内的水平运动，以及由于导槽的磨损和建筑物的下陷而产生的偏差，都能够自动地发现和修正。还有一个优点是当电梯轿厢对准一个停靠站以及在向上或者向下方向上运动时，可以预先打开电梯门而没有某个操纵元件受到特别的磨损。使用本发明的有利的结果是使用寿命的增长以及使操纵系统免于维修。

下面将参照唯一的一个实施例的附图，对本发明作更详细地说明。附图说明下：

图1是电梯进出口的俯视图；

图2是本发明操纵系统的俯视图；

图2a是操纵系统的动作机构的侧视图；

图2b是操纵系统的动作机构的俯视图；

图2c是动作机构的驱动装置的侧视图；

图2d是动作机构的驱动装置的俯视图；

图2e是动作机构的驱动装置的A向视图；

图3是安装磁体承载构件的操纵系统的详细视图；

图3a是磁体承载构件的零件图；

图3b是安装在磁体承载构件上的滑块的主视图；

图3c是安装在磁体承载构件上的滑块的俯视图；

图3d是安装在磁体承载构件上的滑块的侧视图；

图4是紧固在轿厢门上的基板；

图4a是基板紧固件的零件图；

图5是轿厢门上的操纵系统的不同安装位置的示意图；

图5a是井道门上的操纵凸轮的不同安装位置的示意图。

图1所示为带有位于停靠点处的电梯轿厢AU的电梯进出口的俯视图。电梯轿厢AU有一个轿厢门2，轿厢门2由门的驱动装置(图中未示出)驱动，且轿厢门2在图中处于关闭状态。轿厢门2有一个安装在其上的操纵系统1，且该操纵系统1在其非工作状态用实线表示，在工作状态用虚线表示。标有标记Y的箭头代表操纵系统1在Y方向上的水平运动的方向，而标有标记X的箭头表示操纵系统1在X方向上的水平运动的方向。井道壁SW上的开口借助于门框TR和井道门3而关闭。图中所示的井道门3处于关闭状态，安装在井道门3上的是一个具有“L”形断面的操纵凸轮4，操纵系统1就背靠在操纵凸轮4上。标有标记SL的箭头代表轿厢门2和井道门3的关闭方向，标有标记OE的箭头代表轿厢门2和井道门3的打开方向。轿厢门2和井道门3分别由一种至少具有一扇门板的滑动门构成。轿厢门门槛KS和井道门门槛SS之间的缝隙用标号5表示。

图2所示的是操纵系统1的示意图。图2a和图2b所示的是在图2中图示的操纵系统1的动作机构。图2c、图2d以及图2e所示的是动作机构的驱动装置。安装在轿厢门上的操纵系统1与连接轨道1.1.3在联结点10、11、12、13、14、15处活动连接。联结点12、15也能在滑轨支承轨道1.1.2的滑轨16上滑动。联结点10和11通过第一连杆18而连在一起；联结点11和12通过第二连杆19而连在一起；联结点13和14通过第三连杆20而连在一起；联结点14和15通过第四连杆21而连在一起。安装在联结点11、14上的是操纵系统1的箱体1.1.1。由带丝杠轴的交流电机组成的第一执行机构23与控制杆22啮合，控制杆22与联结点/滑动点15成直角连接。执行机构23在紧固联结点23.2处与基板1.1紧固联结，并驱动与安装在控制杆22上的丝杠螺母22.1相连的丝杠轴23.1。控制杆22在HB方向上作水平运动。结果，使操纵系统1在X方向上产生一个第一行程30的位移，并在Y方向上产生一个第二行程30.1的位移，这些行程是由控制杆的几何外形决定。当操纵系统1运转时，它向终点位置31移动，与操纵凸轮4的接触表面4.1之间的第一检测间距由X传感器34测得，该传感器可能是红外线式、激光式、或者超声波式的传感器。如果已经到达预定的第一检测间距32，操纵系统1继续保持在用实线表示的工作状况。如果没有到达预定的第一检测间距32，或者如果指定的偏差值下降，那么第一执行机构23通过X传感器和操纵控制器(图中未示出)而启动，结果是对操纵系统1进行校正直到到达指定的第一检测间距32。

当达到第一检测间距32的同时，以及在用X传感器34进行任何必要的校正期间，Y传感器33则测量与操纵凸轮4的滑动表面4.2之间的第二检测间距32.1。操纵控制器对是否已经到达预定的第二检测间距32.1进行核对。如果已经到达预定的第二检测间距32.1，就不用进行校正。然而，如果距离检测发现有偏差，就将第二检测间距32.1的当前值作为门边缘校正值储存在操纵系统1的存储器中，并以后面将要说明的方式将它用来确定轿厢门边缘和井道门边缘位置。

图3和图3a所示的是磁体承载构件5.1，承载构件5.1安装在操纵系统1的箱体1.1.1中，其上安装有滑块43.1，滑块43.1可以在滑槽41、42中滑动。在达到第二检测间距32.1后，磁体承载构件5.1借助于第二执行机构40推动而在箱体1.1.1的滑槽41、42中沿着Y方向滑动，直到滑块43.1背靠在操纵凸轮4的滑动面4.2的表面43上，此时，滑块43.1就相对于磁体承载构件5.1被弹性元件46、47弹性地支承着，而弹性元件46、47就一起以磁体(采取如电磁体45那样形式的磁体)到达预定的第一行程44的方式被压缩。借助于Y传感器23，操纵系统1监测在距离接近程度方面的增加，并且一旦达到预定的第一行程44就关闭第二执行机构40。然后操纵系统1对电磁体45通电，电磁体45由磁体45.1和磁化线圈5.5组成，且通过由操纵控制器调节的吸引力使操纵系统1与操纵凸轮4的滑动表面4.2联结起来。传感器33、34安装在上面所提到的滑块43.1内。

图3b，图3c以及图3d分别表示的是滑块43.1的正视图、俯视图、以及侧视图，在滑块43.1上有一个与磁体承载构件5.1相对应的凹槽43.1.1，以及相对于弹簧46、47的对中孔43.1.2。图3c所示的是Y传感器33和X传感器34的各自的位置，例如，两个传感器嵌在滑块43.1中。

随着轿厢门2与井道门3的磁性耦合相接，门的驱动装置则被启动且门就沿开门方向OE滑动。如前面所述，在轿厢门2与井道门3的打开动作期间，操纵控制器就会在操纵系统1向操纵凸轮4移动的同时，核实第二检测间距32.1是否作为一个门边缘的校正值被而储存于操纵控制器的存储器中。如果门边缘校正值没有被储存起来，轿厢门2和井道门3的边缘就会相一致，且各自的边缘彼此平行并等速前进。如果由于像电梯轿厢AU的变化的载荷这样的原因而引起的在允许的公差范围内的偏差已经导致了将要被储存起来的第二检测间距32.1，第二执行机构40就对磁体承载构件5.1进行校正直到轿厢门2和井道门3的边缘重新平行和等速。这种对处于允许公差范围内的偏差的校正是必要的，以便轿厢门2与井道门3的两扇门的各自的前端边缘等速且彼此平行移动。

在整个开门过程中，当打开着的门2、3停在开着的位置时，以及在关闭的过程中，电磁体45带电，且门2、3通过磁性吸引力而耦合在一起。电磁体45的磁力按如下强度设计，也就是说，即使在两个门2、3在打开门的方向OE上的最大加速度条件下，在所有情况下，电磁体45的吸引力都足以通过门的驱动装置来移动井道门3。

在图3和图3a中40.5代表第二执行机构40的行程，而44.1表示滑块43.1的压缩行程，这主要是由弹性元件46、47决定的。第二执行机构40的丝杠轴40.0与安装在磁体承载构件5.1上的丝杠螺母40.1啮合，丝杠轴的旋转运动就被转换为磁体承载构件5.1的直线运动。丝杠螺母40.1通过压缩弹簧5.3而被可移动地固定在磁体承载构件5.1上的一个位置上。

图4和图4a所示的是安装在轿厢门2上的且携带操纵系统1的基板1.1。为了防止卡在安装在电梯井道中的可移动的电梯轿厢AU与轿厢门3以及井道门3和操纵系统1之间，基板1.1通过弹性元件1.2被活动地紧固在轿厢门2。这些弹性元件设计成能承受在Y方向上的横向力而操纵系统1不会在X方向上过量移动。而且，在轿厢门2和井道门3的打开的位置上，在电磁体45与操纵凸轮4之间，操纵控制器产生将要以一种仅有防止井道门3在调节器确定的闭合力作用下关闭的最小的吸引力产生的方式下降的磁力。由于吸引力的降低，对操纵系统1或滑块43.1的表面来说进行滑动以与在不同的负载工况下操纵凸轮4在滑动表面4.2上的必然的向上或向下运动相对应变得更顺畅了。

基板1.1(比如为矩形形状)可以将其各个角搁在弹性元件1.2上。正如在图4a中所示，弹性元件1.2通过螺栓1.2.4和螺母1.2.1紧固在轿厢门2上。一个穿过弹性元件1.2的隔离套筒1.2.2充当衬套，而防松垫片1.2.3对螺栓1.2.4起支承表面和锁紧的作用。

门的驱动装置启动轿厢门2和井道门3的关闭程序。在关门动作期间，第二执行机构40使门边缘校正值返回到第二检测间距32.1的规定值，门边缘校正值是由于在允许公差范围内的偏差的存在而产生的。通过门的驱动装置的行程曲线特性，在门2、3越靠近行程末端时，门的关闭速度越向0m/s减慢，结果门2、3在准确的预定位置处靠在一起。如果在轿厢门边缘与井道门边缘之间没有由于加载工况而产生偏差，那么，当门达到关闭位置时电磁体45就断电。两个门2、3就关闭。

如果井道门3的门边缘落后于轿厢门2的门边缘，那么当电磁体45断电时，井道门3根据目前的偏差值继续进一步运行并将门关上。如果门边缘在相反的方向上存在偏差，结果并道门3在轿厢门2之前到达其终点，在滑块43.1上增加的压力则被压缩弹簧5.3吸收。

如果磁性耦合门2、3又被关上后，电磁体45则再次断电，结果磁力消退。第二执行机构40将磁体承载构件5.1拉到指定的停放位置，而第一执行机构23也将操纵系统1移到停放位置。在这个停放位置，操纵系统1被拉回背靠在轿厢门2上，从而轿厢门槛与井道门槛之间的缝隙5基本上不受限制。当电梯轿厢AU沿着电梯井道运行时，操纵系统与井道门槛的接触完全被排除，即使在电梯轿厢AU出现冲击运行动作的情况下这种接触也不存在。操纵系统1的停放位置通过止动弹簧6来固定，从而即使在电梯系统中出现动力故障的情况下操纵系统1也不能离开其停放位置。

操纵系统1的停放位置与伸入缝隙5中的操纵凸轮4以这样一种方式彼此适应，即在紧急情况下，在轿厢AU又停留在非锁门区域时，能够使用紧急联锁释放机构将井道门3打开，而不需要通过操纵凸轮4也将轿厢门2打开。操纵系统1和操纵凸轮4能够运行时彼此越过而不发生接触。这种特性会导致这样的结果，即在一个井道门3打开的停靠站，能够顺利地接近和维修操纵系统1而不需要以具有平行四边形耦合器的传统电梯系统必然的方式来移动轿厢AU使门2、3断开联结。

根据操纵凸轮4的长度，能够在允许的非锁门区域范围内启动门2、3的预先打开。如上所述，操纵系统1在执行机构23、40的作用下滑动到检测距离32、32.1，操纵系统1将停靠在操纵凸轮4上，电磁体45通电，磁力就起作用并使操纵系统1与操纵凸轮4磁性耦合。当在离停靠位置还有约12到15厘米的非锁门区域内发生这个过程时，电梯轿厢AU在电梯井道内减速运动。受到弹性元件46、47的弹性力的支承，滑块43.1以其滑动表面43靠在操纵凸轮4的滑动表面4.2，经过对滑块43.1的材料进行适当地选择，比如说聚乙烯，能够确保操纵系统1在操纵凸轮4表面上的运动噪声低、无摩擦、无磨损。

在停靠位置上的调整过程中，在可允许的门非锁区域范围内，电磁体45的磁力能缓慢地调整以增大，从而在向上或向下的运动过程中，滑块43.1在操纵凸轮4的滑动表面4.1上就可能达到最佳的滑动效果。

图5和图5a所示的是几种分别在轿厢门2和井道门3上安装操纵系统1和操纵凸轮4的可选择安装方式。门2、3的结构可以是各种各样的，比如说是由从中间打开的两扇门板构成的。在安装方式a中，操纵系统1和操纵凸轮4安装在上端托架LW的表面内。在安装方式b中，操纵系统1和操纵凸轮4紧固在门板的重心S所在的高度处。在安装方式c中，操纵系统1和操纵凸轮4分别安装在门槛KS和SS的区域内。

Claims (10)

1、一种用于电梯门的操纵系统(1)，包括一个可活动地安装在轿厢门(2)上的磁体(45)，并且磁体(45)利用其磁场对安装在井道门(3)上的可磁化的操纵凸轮(4)起作用，其特征在于：磁体(45)以一种可水平运动的方式安装在轿厢门(2)上。

2、根据权利要求1所述的操纵系统，其特征在于：磁体(45)能够通过可驱动的动作机构(1.1.1、16、18、19、20、21、5.1、43.1)沿着X/Y方向水平运动。

3、根据权利要求2所述的操纵系统，其特征在于：提供有传感器(34、33)，分别用来检测磁体(45)在X方向上与操纵凸轮(4)之间的距离(32)和在Y方向上与操纵凸轮(4)之间的距离(32.1)。

4、根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的操纵系统，其特征在于：连杆副(18、19、20、21)可由第一执行机构(23)驱动，还有一个安装在连杆副(18、19、20、21)的联结点(11、14)上的箱体(1.1.1)，箱体(1.1.1)实现在X/Y方向上的运动；并且连杆副(18、19、20、21)通过连接轨道(1.1.3)和在基板(1.1)上的滑轨支承轨道(1.1.2)安装起来，基板(1.1)以一种弹性隔离方式与轿厢门(2)相连。

5、根据权利要求4所述的操纵系统，其特征在于：在箱体(1.1.1)中有一个磁体承载构件(5.1)，该磁体承载构件(5.1)中具有一磁体(45)且通过第二执行机构(40)的作用可被移动。

6、根据权利要求5所述的操纵系统，其特征在于：执行机构(23、40)是具有丝杠轴的电机，第一执行机构(23)的丝杠轴(23.1)通过丝杠螺母(22.1)与安装在联结点(15)上的控制杆(22)相连，第二执行机构(40)的丝杠轴(40.0)与安装在磁体承载构件(5.1)上的丝杠螺母(40.1)相连。

7、根据权利要求5所述的操纵系统，其特征在于：磁体承载构件(5.1)具有一个可移动安装在其上的滑块(43.1)，从而当门(2、3)处于耦合状态时，滑块(43.1)的表面(43)就背靠在操纵凸轮(4)的滑动表面(4.2)上，且传感器(33、34)安装在滑块(43.1)上。

8、根据权利要求7所述的操纵系统，其特征在于：存在一个操纵控制器，其通过来自于传感器(33、34)的信号，控制执行机构(23、40)并使带有磁体(45)的磁体承载构件(5.1)沿着X方向移动到预定的第一检测间距(32)并沿着Y方向移动到预定的第二检测间距(32.1)。

9、根据权利要求8所述的操纵系统，其特征在于：操纵系统根据偏差通过第二执行机构(40)将第二检测间距(32.1)校正到预定的第二检测间距(32.1)，由此使门(2、3)的门边缘等速。

10、根据权利要求9所述的操纵系统，其特征在于：当电梯轿厢(AU)对准一个停靠站时，且在允许的非锁区域内，电磁体(45)的磁力能通过操纵控制器进行调节，从而在向上或向下运行阶段使滑块(43.1)在操纵凸轮的滑动表面(4.1)上进行滑动。

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