CN107673175A - 一种能够平稳运行的高速电梯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够平稳运行的高速电梯，通过启动第一伺服电机和第二伺服电机，使得齿轮带动链条转动，从而使得第一重力块和第二重力块相对于任意点的方向反向运动，使得电梯轿厢得以平稳运行；并通过设计压力传感器、第一直形链条传送机构和第二直形链条传送机构与PLC控制器之间的合理的连接方式，使信号传输稳定，避免信号传输过程中的失真、丢失等，以便于高速电梯的平稳运行；再通过压力传感器的输出值、第一伺服电机和第二伺服电机的转速、高速电梯的加速度之间的关系，使高速电梯在运行的过程中平稳，提高电梯的乘坐舒适度，并减少电梯运行过程中对零部件的损耗，提高电梯的寿命。

Description

一种能够平稳运行的高速电梯
技术领域
本发明涉及高速电梯技术领域，具体为一种能够平稳运行的高速电梯。
背景技术
如今电梯已经成为人们生活中一种必不可少的交通工具。随着科技的进步以及人们的日益需求，大楼越建越高，为了提高电梯的运行效率，那么随之而来就要求电梯的运行速度也越来越高。当电梯的速度达到3m/s以上时就会带来各种各样的问题：比如电梯运行时的噪音，特别是运行的平稳性。电梯运行的平稳性取决于很多因素，对于高速电梯来说，重量平衡系统是一个至关重要的因素。重量平衡系统由两部分组成：1、对重系统，2、重量补偿系统。重量平衡系统是使对重与轿厢达到相对平衡，在电梯工作中使轿厢与对重间的重量差保持在某一个限额之内，保证电梯的曳引传动平稳、正常。
但是当提升高度变高后，钢丝绳的重量会变的很重，当轿厢位于最低层时，曳引绳本身存在的重量大部分都集中在轿厢侧；相反，当轿厢位于顶层时，曳引绳的自身重量大部分作用在对重侧，还有电梯上随行电缆的自重，也都对轿厢和对重两侧的平衡带来变化。尤其当电梯的提升高度超过30m时，若采用补偿链会因为电梯运行速度过快造成链条的摆动，同时会造成轿厢的抖动，为此，提出一种能够平稳运行的高速电梯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够平稳运行的高速电梯，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够平稳运行的高速电梯，包括电梯轿厢，所述电梯轿厢的内部底端设有底板，所述底板的底部两端对称设有一组压力传感器，所述电梯轿厢的底部左右两端通过第一支撑柱与第一直形链条传送机构的两端固定连接，所述第一直形链条传送机构的底部通过连接杆与第一重力块的顶部固定连接，所述电梯轿厢的底部前后两端通过第二支撑柱与第二直形链条传送机构的两端固定连接，所述第二直形链条传送机构底部通过连接杆与第二重力块的顶部固定连接，所述电梯轿厢的一侧固定安装有PLC控制器，所述压力传感器、第一直形链条传送机构和第二直形链条传送机构均与PLC控制器连接。
优选的，所述电梯轿厢的底部四角相互对称设有四组减震弹簧。
优选的，所述第一直形链条传送机构包括第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴通过减速机与齿轮的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条。
优选的，所述第二直形链条传送机构包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴通过减速机与齿轮的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条。
优选的，所述PLC控制器的正面镶嵌有LED显示屏。
优选的，所述第一直形链条传送机构和第二直形链条传送机构为垂直交叉设置。
优选的，所述压力传感器(4)、第一直形链条传送机构(6)和第二直形链条传送机构(15)均与PLC控制器(14)通过有线或者无线的方式进行连接。所述无线的连接方式包括蓝牙、WIFI、GPRS等。在选用无线的连接方式进行连接时，在近距离传输的情况下，当需要的传输数据速率V较小时(小于等于3Mpbs)，采用蓝牙进行连接；当需要的传输数据速率V较大时(大于3Mpbs)，采用WIFI进行连接。在近距离传输的情况下，采用GPRS进行连接。
优选的，传输距离D、传输速率V、传输方式N满足以下关系：
在上式中，传输距离D的单位为m，传输速率V的单位为Mpbs；在上式的计算中，不考虑单位计算，只考虑数值的计算。
当D小于等于10m，且N大于或等于1.1时，采用蓝牙进行连接；
当D小于等于10m，且N小于1.1时，采用WIFI进行连接；
当D大于10m，采用GPRS进行连接。
优选的，所述的高速电梯在上升的载人状态时，压力传感器的输出值为A1，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机8、第二伺服电机16发送信号，使第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速分别为R11、R21，在停止时电梯的加速度不超过a1；所述的高速电梯在下降的载人状态时，压力传感器的输出值为A2，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机8、第二伺服电机16发送信号，使第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速分别为R12、R22，在停止时电梯的加速度不超过a2。所述压力传感器的输出值A1、A2，第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速为R11、R21、R12、R22，高速电梯的加速度a1、a2满足以下关系：
其中，g为地球上的重力加速度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过启动第一直形链条传送机构和第二直形链条传送机构内部的第一伺服电机和第二伺服电机，使得齿轮带动链条转动，从而使得第一重力块和第二重力块相对于任意点的方向反向运动，使得电梯轿厢得以平稳运行，适用于高层建筑中的高速电梯，运行平稳无噪音，安全可靠，安装简单。
(2)本发明通过设计压力传感器、第一直形链条传送机构和第二直形链条传送机构与PLC控制器之间的合理的连接方式，使信号传输稳定，避免信号传输过程中的失真、丢失等，以便于高速电梯的平稳运行。
(3)本发明通过压力传感器的输出值、第一伺服电机和第二伺服电机的转速、高速电梯的加速度之间的关系，使高速电梯在运行的过程中平稳，提高电梯的乘坐舒适度，并减少电梯运行过程中对零部件的损耗，提高电梯的寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的左视图；
图3为本发明的电路模块示意图。
图中：1电梯轿厢、2底板、3减震弹簧、4压力传感器、5第一支撑柱、6第一直形链条传送机构、7第二支撑柱、8第一伺服电机、9齿轮、10链条、11连接杆、12第一重力块、13第二重力块、14PLC控制器、15第二直形链条传送机构、16第二伺服电机、17减速机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-3，该能够平稳运行的高速电梯，包括电梯轿厢1，所述电梯轿厢1的内部底端设有底板2，所述底板2的底部两端对称设有一组压力传感器4，所述电梯轿厢1的底部左右两端通过第一支撑柱5与第一直形链条传送机构6的两端固定连接，所述第一直形链条传送机构6的底部通过连接杆11与第一重力块12的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的底部前后两端通过第二支撑柱7与第二直形链条传送机构15的两端固定连接，所述第二直形链条传送机构15底部通过连接杆11与第二重力块13的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的一侧固定安装有PLC控制器14，所述压力传感器4、第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15通过导线均与PLC控制器14电性连接。所述电梯轿厢1的底部四角相互对称设有四组减震弹簧3；减少电梯的震动和噪声。所述第一直形链条传送机构6包括第一伺服电机8，所述第一伺服电机8的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述第二直形链条传送机构15包括第二伺服电机16，所述第二伺服电机16的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述PLC控制器14的正面镶嵌有LED显示屏。所述第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15为垂直交叉设置；便于调节底板2的平衡。
使用时，当使用者站在底板2的表面任意点时，通过压力传感器4检测底板2任意点受到到的压力，然后将信号反馈到PLC控制器14的内部进行数据处理，从而启动第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15内部的第一伺服电机8和第二伺服电机16，使得齿轮9带动链条10转动，从而使得第一重力块12和第二重力块13相对于任意点的方向反向运动，使得电梯轿厢1得以平稳运行。
实施例2：
该能够平稳运行的高速电梯，包括电梯轿厢1，所述电梯轿厢1的内部底端设有底板2，所述底板2的底部两端对称设有一组压力传感器4，所述电梯轿厢1的底部左右两端通过第一支撑柱5与第一直形链条传送机构6的两端固定连接，所述第一直形链条传送机构6的底部通过连接杆11与第一重力块12的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的底部前后两端通过第二支撑柱7与第二直形链条传送机构15的两端固定连接，所述第二直形链条传送机构15底部通过连接杆11与第二重力块13的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的一侧固定安装有PLC控制器14，所述压力传感器4、第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15通过导线均与PLC控制器14电性连接。所述电梯轿厢1的底部四角相互对称设有四组减震弹簧3；减少电梯的震动和噪声。所述第一直形链条传送机构6包括第一伺服电机8，所述第一伺服电机8的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述第二直形链条传送机构15包括第二伺服电机16，所述第二伺服电机16的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述PLC控制器14的正面镶嵌有LED显示屏。所述第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15为垂直交叉设置；便于调节底板2的平衡。所述压力传感器4、第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15均与PLC控制器14通过有线或者无线的方式进行连接。所述无线的连接方式包括蓝牙、WIFI、GPRS等。在选用无线的连接方式进行连接时，在近距离传输的情况下，当需要的传输数据速率V较小时(小于等于3Mpbs)，采用蓝牙进行连接；当需要的传输数据速率V较大时(大于3Mpbs)，采用WIFI进行连接。在近距离传输的情况下，采用GPRS进行连接。
实施例3：
该能够平稳运行的高速电梯，包括电梯轿厢1，所述电梯轿厢1的内部底端设有底板2，所述底板2的底部两端对称设有一组压力传感器4，所述电梯轿厢1的底部左右两端通过第一支撑柱5与第一直形链条传送机构6的两端固定连接，所述第一直形链条传送机构6的底部通过连接杆11与第一重力块12的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的底部前后两端通过第二支撑柱7与第二直形链条传送机构15的两端固定连接，所述第二直形链条传送机构15底部通过连接杆11与第二重力块13的顶部固定连接，所述电梯轿厢1的一侧固定安装有PLC控制器14，所述压力传感器4、第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15通过导线均与PLC控制器14电性连接。所述电梯轿厢1的底部四角相互对称设有四组减震弹簧3；减少电梯的震动和噪声。所述第一直形链条传送机构6包括第一伺服电机8，所述第一伺服电机8的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述第二直形链条传送机构15包括第二伺服电机16，所述第二伺服电机16的输出轴通过减速机17与齿轮9的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条10。所述PLC控制器14的正面镶嵌有LED显示屏。所述第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15为垂直交叉设置；便于调节底板2的平衡。所述第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15为垂直交叉设置；便于调节底板2的平衡。所述压力传感器4、第一直形链条传送机构6和第二直形链条传送机构15均与PLC控制器14通过有线或者无线的方式进行连接。所述无线的连接方式包括蓝牙、WIFI、GPRS等。在选用无线的连接方式进行连接时，在近距离传输的情况下，当需要的传输数据速率V较小时(小于等于3Mpbs)，采用蓝牙进行连接；当需要的传输数据速率V较大时(大于3Mpbs)，采用WIFI进行连接。在近距离传输的情况下，采用GPRS进行连接。传输距离D、传输速率V、传输方式N满足以下关系：
在上式中，传输距离D的单位为m，传输速率V的单位为Mpbs；在上式的计算中，不考虑单位计算，只考虑数值的计算。
当D小于等于10m，且N大于或等于1.1时，采用蓝牙进行连接；
当D小于等于10m，且N小于1.1时，采用WIFI进行连接；
当D大于10m，采用GPRS进行连接。
实施例4：
在实施例1或2或3的基础上，所述的高速电梯在上升的载人状态时，压力传感器的输出值为A1，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机8、第二伺服电机16发送信号，使第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速分别为R11、R21，在停止时电梯的加速度不超过a1；所述的高速电梯在下降的载人状态时，压力传感器的输出值为A2，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机8、第二伺服电机16发送信号，使第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速分别为R12、R22，在停止时电梯的加速度不超过a2。所述压力传感器的输出值A1、A2，第一伺服电机8、第二伺服电机16的转速为R11、R21、R12、R22，高速电梯的加速度a1、a2满足以下关系：
其中，g为地球上的重力加速度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种能够平稳运行的高速电梯，包括电梯轿厢(1)，其特征在于：所述电梯轿厢(1)的内部底端设有底板(2)，所述底板(2)的底部两端对称设有一组压力传感器(4)，所述电梯轿厢(1)的底部左右两端通过第一支撑柱(5)与第一直形链条传送机构(6)的两端固定连接，所述第一直形链条传送机构(6)的底部通过连接杆(11)与第一重力块(12)的顶部固定连接，所述电梯轿厢(1)的底部前后两端通过第二支撑柱(7)与第二直形链条传送机构(15)的两端固定连接，所述第二直形链条传送机构(15)底部通过连接杆(11)与第二重力块(13)的顶部固定连接，所述电梯轿厢(1)的一侧固定安装有PLC控制器(14)，所述压力传感器(4)、第一直形链条传送机构(6)和第二直形链条传送机构(15)均与PLC控制器(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述压力传感器(4)、第一直形链条传送机构(6)和第二直形链条传送机构(15)均与PLC控制器(14)通过有线或者无线的方式进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述电梯轿厢(1)的底部四角相互对称设有四组减震弹簧(3)。
4.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述第一直形链条传送机构(6)包括第一伺服电机(8)，所述第一伺服电机(8)的输出轴通过减速机(17)与齿轮(9)的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条(10)。
5.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述第二直形链条传送机构(15)包括第二伺服电机(16)，所述第二伺服电机(16)的输出轴通过减速机(17)与齿轮(9)的内部传动连接，所述减速机的外部啮合连接有链条(10)。
6.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述PLC控制器(14)的正面镶嵌有LED显示屏。
7.根据权利要求1所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述第一直形链条传送机构(6)和第二直形链条传送机构(15)为垂直交叉设置。
8.根据权利要求2所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述无线的连接方式包括蓝牙、WIFI、GPRS等。在选用无线的连接方式进行连接时，在近距离传输的情况下，当需要的传输数据速率V较小时(小于等于3Mpbs)，采用蓝牙进行连接；当需要的传输数据速率V较大时(大于3Mpbs)，采用WIFI进行连接。在近距离传输的情况下，采用GPRS进行连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种能够平稳运行的高速电梯，其特征在于：所述的高速电梯在上升的载人状态时，压力传感器的输出值为A1，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机(8)、第二伺服电机(16)发送信号，使第一伺服电机(8)、第二伺服电机(16)的转速分别为R11、R21，在停止时电梯的加速度不超过a1；所述的高速电梯在下降的载人状态时，压力传感器的输出值为A2，然后将压力传感器的输出值传输到PLC控制器，所述PLC控制器根据压力传感器的输出值向第一伺服电机(8)、第二伺服电机(16)发送信号，使第一伺服电机(8)、第二伺服电机(16)的转速分别为R12、R22，在停止时电梯的加速度不超过a2。
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