CN109830164A - 一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型 - Google Patents

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钟新梅
彭名华
代勇
杨淼
封正龙
孙龙
范鹏举
张嘉哲
安杰
杨沛衡
颜筱宇
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Abstract

本发明涉及一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,包括轿厢机构、驱动机构、对重机构、轿厢导轨、曳引机构、限位防护机构、外门、楼层显示器、外按键和内按键,所述轿厢机构内安装有驱动机构,所述轿厢机构上安装有对重机构,所述曳引机构安装在轿厢机构的顶端,所述限位防护机构安装在轿厢机构和驱动机构上,所述外门安装在轿厢机构的一侧,所述外门上安装有楼层显示器,所述外门外侧设置有外按键,所述外门的内部设置有内按键。该具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,轿厢由轿厢架和轿厢体组成,其形态是一个框型的金属架,作为电梯内部的承重系统,其主要作用是将轿厢的负荷传递到曳引钢丝绳,导轮与轿厢架的立梁相连,在导轨上平稳滑行,保证轿厢在运行过程中的不会晃动。

Description

一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型
技术领域
本发明涉及电梯教学技术领域,具体为一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型。
背景技术
现存在很多用单片机控制的具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,能实现对电梯模型的简易控制,通过对案件的控制,指示不同的楼层,方便使用者,而基于plc控制的电梯模型相对而言很少,通过程序控制更加精细化,稳定化,结合现实中电梯的结构部件,相互配合,对各个方面进行优化,保证电梯模型的实用性。
现有的具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型在使用的时候,不能更好的实现电梯的双开门,且轿厢在运输的时候,容易发生晃动,并且轿厢移动的时候,电机功率损耗较大,而且曳引钢丝绳使用寿命短,同时现在的装置不具有限位停止结构,还有现在设置的教学模具结构简单的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,以解决上述背景技术提出的现有的不能更好的实现电梯的双开门,且轿厢在运输的时候,容易发生晃动,并且轿厢移动的时候,电机功率损耗较大,而且曳引钢丝绳使用寿命短,同时现在的装置不具有限位停止结构,还有现在设置的教学模具结构简单的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,包括轿厢机构(1)、驱动机构(2)、对重机构(3)、轿厢导轨(4)、曳引机构(5)、限位防护机构(6)、外门(7)、楼层显示器(8)、外按键(9)和内按键(10),所述轿厢机构(1)内安装有驱动机构(2),所述轿厢机构(1)上安装有对重机构(3),所述曳引机构(5)安装在轿厢机构(1)的顶端,所述限位防护机构(6)安装在轿厢机构(1)和驱动机构(2)上,所述外门(7)安装在轿厢机构(1)的一侧,所述外门(7)上安装有楼层显示器(8),所述外门(7)外侧设置有外按键(9),所述外门(7)的内部设置有内按键(10)。
进一步,所述轿厢机构(1)包括轿厢架(101)、轿厢体(102)、上梁(103)、第一连接环(104)、轿厢导轮(105)和轿门(106),所述轿厢架(101)内安装有轿厢体(102),所述轿厢体(102)的一端固定有上梁(103),远离轿厢体(102)的所述上梁(103)的一端固定有第一连接环(104),所述轿厢体(102)的两侧安装有轿厢导轮(105),所述轿厢体(102)的一端安装有轿门(106)。
进一步,所述轿厢体(102)和上梁(103)之间一体结构,所述上梁(103)上对称设置有第一连接环(104),所述轿厢体(102)通过轿厢导轮(105)和轿门(106)之间构成滑动结构。
进一步,所述驱动机构(2)包括减速电机(201)、传动皮带(202)、齿轮(203)、限位开关(204)、门导轨(205)和门导靴(206),所述减速电机(201)上安装有传动皮带(202),远离减速电机(201)的所述传动皮带(202)的一端设置有齿轮(203),所述减速电机(201)和齿轮(203)固定在上梁(103)上,所述轿厢架(101)之间固定有门导轨(205),所述门导轨(205)之间安装有门导靴(206)。
进一步,所述减速电机(201)通过传动皮带(202)和齿轮(203)之间构成旋转结构,所述传动皮带(202)的中心位置设置有限位开关(204)。
进一步,所述对重机构(3)包括配重箱(301)、配重导轮(302)、第二连接环(303)和轿厢导轨(304),所述配重箱(301)的两侧设置有配重导轮(302),所述配重箱(301)的一端固定有第二连接环(303),所述配重导轮(302)的侧面设置有轿厢导轨(304),所述轿厢导轨(304)固定在轿厢架(101)上。
进一步,所述配重箱(301)通过配重导轮(302)和轿厢导轨(304)之间构成滑动结构,所述配重箱(301)上对称设置有第二连接环(303)。
进一步,所述曳引机构(5)包括步进电机(501)、轴联器(502)、轴承(503)、曳引轮(504)、导轮(505)和CPU((506),所述步进电机(501)的一端固定有轴联器(502),所述轴承(503)安装在轿厢架(101)上,远离轴联器(502)的所述轴承(503)的一端设置有曳引轮(504),所述曳引轮(504)的一侧设置有导轮(505),靠近步进电机(501)的所述轿厢架(101)的一端安装有CPU((506)。
进一步,所述CPU((506)和步进电机(501)之间为电性连接,所述步进电机(501)和曳引轮(504)同轴旋转,所述曳引轮(504)的中轴线和导轮(505)的中轴线重合。
进一步,所述限位防护机构(6)包括传力角件(601)、传感器(602)、上过冲限位开关(603)和下过冲限位开关(604),所述传力角件(601)固定在轿厢体(102)上,所述传力角件(601)的侧面设置有传感器(602),所述上过冲限位开关(603)安装在轿厢导轨(4)上,远离上过冲限位开关(603)的所述轿厢导轨(4)的一端固定有下过冲限位开关(604)。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过直流减速电机驱动皮带滑速运行,通过按键,传动皮带带动门体上下的移动运行实现开\关门,模拟实际电梯开门机,同时门体用不锈钢折弯成半封闭式的门形,内连接四个滑轮通过滑轮在光滑的轨道上运行,来实现轿门的双开式运行。
2、轿厢由轿厢架和轿厢体组成,用型材构成轿厢架的上梁、立梁和下梁等诸多部分组成,轿厢由轿底、轿壁、轿顶、轿门等机件构成,其形态是一个框型的金属架,作为电梯内部的承重系统,其主要作用是将轿厢的负荷传递到曳引钢丝绳,导轮与轿厢架的立梁相连,在导轨上平稳滑行,保证轿厢在运行过程中的不会晃动。
3、重量平衡系统能使对重与轿厢达到相对平衡,即使电梯载重量不断变化也能够平衡轿厢及电梯负载,并减少电机功率损耗,同时能使轿厢与对重间的重量差保持在较小限额内,保证电梯的曳引传动平稳、正常,继而减少曳引力和延长曳引钢丝绳的使用寿命。
4、在电梯的底部和顶部安装有限位防护机构,当电梯超过实际运行空间,碰撞到过冲限位开关,电梯停止运行,来防止机件的损坏和安全事故。
5、步进电机和自制曳引轮组成通过联轴器将电机的动力传输给曳引轮,顶部安放轴承用于承载曳引轮的力,通过曳引绳和曳引轮的摩擦来实现电梯的上下运行,结构简单。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图;
图2为本发明轿厢架结构示意图;
图3为本发明轿厢架和配重箱连接结构示意图;
图4为本发明轿厢机构结构示意图;
图5为本发明对重机构结构示意图;
图6为本发明曳引机构结构示意图;
图7为本发明控制流程结构示意图。
图中:1、轿厢机构,101、轿厢架,102、轿厢体,103、上梁,104、第一连接环,105、轿厢导轮,106、轿门,2、驱动机构,201、减速电机,202、传动皮带,203、齿轮,204、限位开关,205、门导轨,206、门导靴,3、对重机构,301、配重箱,302、配重导轮,303、第二连接环,304、轿厢导轨,4、轿厢导轨,5、曳引机构,501、步进电机,502、轴联器,503、轴承,504、曳引轮,505、导轮,506、CPU,6、限位防护机构,601、传力角件,602、传感器,603、上过冲限位开关,604、下过冲限位开关,7、外门,8、楼层显示器,9、外按键,10、内按键。
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。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,包括轿厢机构1、驱动机构2、对重机构3、轿厢导轨4、曳引机构5、限位防护机构6、外门7、楼层显示器8、外按键9和内按键10,所述轿厢机构1内安装有驱动机构2,所述轿厢机构1上安装有对重机构3,所述曳引机构5安装在轿厢机构1的顶端,所述限位防护机构6安装在轿厢机构1和驱动机构2上,所述外门7安装在轿厢机构1的一侧,所述外门7上安装有楼层显示器8,所述外门7外侧设置有外按键9,所述外门7的内部设置有内按键10。
优选的,所述轿厢机构1包括轿厢架101、轿厢体102、上梁103、第一连接环104、轿厢导轮105和轿门106,所述轿厢架101内安装有轿厢体102,所述轿厢体102的一端固定有上梁103,远离轿厢体102的所述上梁103的一端固定有第一连接环104,所述轿厢体102的两侧安装有轿厢导轮105,所述轿厢体102的一端安装有轿门106。
优选的,所述轿厢体102和上梁103之间一体结构,所述上梁103上对称设置有第一连接环104,所述轿厢体102通过轿厢导轮105和轿门106之间构成滑动结构。
优选的,所述驱动机构2包括减速电机201、传动皮带202、齿轮203、限位开关204、门导轨205和门导靴206,所述减速电机201上安装有传动皮带202,远离减速电机201的所述传动皮带202的一端设置有齿轮203,所述减速电机201和齿轮203固定在上梁103上,所述轿厢架101之间固定有门导轨205,所述门导轨205之间安装有门导靴206。
优选的,所述减速电机201通过传动皮带202和齿轮203之间构成旋转结构,所述传动皮带202的中心位置设置有限位开关204。
优选的,所述对重机构3包括配重箱301、配重导轮302、第二连接环303和轿厢导轨304,所述配重箱301的两侧设置有配重导轮302,所述配重箱301的一端固定有第二连接环303,所述配重导轮302的侧面设置有轿厢导轨304,所述轿厢导轨304固定在轿厢架101上。
优选的,所述配重箱301通过配重导轮302和轿厢导轨304之间构成滑动结构,所述配重箱301上对称设置有第二连接环303。
优选的,所述曳引机构5包括步进电机501、轴联器502、轴承503、曳引轮504、导轮505和CPU506,所述步进电机501的一端固定有轴联器502,所述轴承503安装在轿厢架101上,远离轴联器502的所述轴承503的一端设置有曳引轮504,所述曳引轮504的一侧设置有导轮505,靠近步进电机501的所述轿厢架101的一端安装有CPU506。
优选的,所述CPU506和步进电机501之间为电性连接,所述步进电机501和曳引轮504同轴旋转,所述曳引轮504的中轴线和导轮505的中轴线重合。
优选的,所述限位防护机构6包括传力角件601、传感器602、上过冲限位开关603和下过冲限位开关604,所述传力角件601固定在轿厢体102上,所述传力角件601的侧面设置有传感器602,所述上过冲限位开关603安装在轿厢导轨4上,远离上过冲限位开关603的所述轿厢导轨4的一端固定有下过冲限位开关604。
具体使用时,首先电梯的轿厢体102在楼层之间的运动控制,在电梯静止时,当通过外按键9控制进行楼层选择,传输信号给CPU506,CPU506发出控制指令,控制步进电机501通过联轴器将步进电机501的动力传输给曳引轮504,顶部安放轴承503用于承载曳引轮504的力,通过曳引绳和曳引轮504的摩擦来实现电梯的上下运行,进而控制轿厢体102通过轿厢导轮105在轿厢导轨4上滑动,配重箱301通过曳引绳和轿厢体102相连,起到平衡作用,当轿厢体102运行到相应楼层时,对应楼层的传感器602将开启,检测电梯是否达到,当电梯运行到相应楼层的位置时,传感器602将发出相应的信号给CPU506,通过CPU506控制步进电机501停止,来实现电梯楼层间运动的控制,当轿厢体102静止时,可通过外按键9控制,发出控制信号给CPU506,CPU506控制减速电机201转动,通过减速电机201驱动传动皮带202滑速运行。通过连传动皮带202带动门体上下的移动运行实现开\关门,模拟实际电梯开门机,轿门106通过门导靴206将驱动力传递给外门7,从而实现轿门106与外门7同步开关门,此时电梯门打开,当电梯门开启到一定位置时,由传感器602检测并发出信号给CPU506,然后CPU506控制电机停转,此时门达到最大开合程度,并且此时CPU506开始计时,计时达到3s后,CPU506控制电机反转,实现轿门106的关闭,或者当计时时间结束,有外按键9控制轿厢门的关闭时,则CPU506提前控制电机关闭轿门106,在电梯的底部和顶部安装有限位防护机构7,当电梯超过实际运行空间,碰撞到上过冲限位开关603或者下过冲限位开关604,电梯停止运行,来防止机件的损坏和安全事故,电梯通过电磁传感器定位使轿厢平稳停靠在相应的楼层。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,包括轿厢机构(1)、驱动机构(2)、对重机构(3)、轿厢导轨(4)、曳引机构(5)、限位防护机构(6)、外门(7)、楼层显示器(8)、外按键(9)和内按键(10),其特征在于:所述轿厢机构(1)内安装有驱动机构(2),所述轿厢机构(1)上安装有对重机构(3),所述曳引机构(5)安装在轿厢机构(1)的顶端,所述限位防护机构(6)安装在轿厢机构(1)和驱动机构(2)上,所述外门(7)安装在轿厢机构(1)的一侧,所述外门(7)上安装有楼层显示器(8),所述外门(7)外侧设置有外按键(9),所述外门(7)的内部设置有内按键(10)。
2.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述轿厢机构(1)包括轿厢架(101)、轿厢体(102)、上梁(103)、第一连接环(104)、轿厢导轮(105)和轿门(106),所述轿厢架(101)内安装有轿厢体(102),所述轿厢体(102)的一端固定有上梁(103),远离轿厢体(102)的所述上梁(103)的一端固定有第一连接环(104),所述轿厢体(102)的两侧安装有轿厢导轮(105),所述轿厢体(102)的一端安装有轿门(106)。
3.根据权利要求2所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述轿厢体(102)和上梁(103)之间一体结构,所述上梁(103)上对称设置有第一连接环(104),所述轿厢体(102)通过轿厢导轮(105)和轿门(106)之间构成滑动结构。
4.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述驱动机构(2)包括减速电机(201)、传动皮带(202)、齿轮(203)、限位开关(204)、门导轨(205)和门导靴(206),所述减速电机(201)上安装有传动皮带(202),远离减速电机(201)的所述传动皮带(202)的一端设置有齿轮(203),所述减速电机(201)和齿轮(203)固定在上梁(103)上,所述轿厢架(101)之间固定有门导轨(205),所述门导轨(205)之间安装有门导靴(206)。
5.根据权利要求4所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述减速电机(201)通过传动皮带(202)和齿轮(203)之间构成旋转结构,所述传动皮带(202)的中心位置设置有限位开关(204)。
6.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述对重机构(3)包括配重箱(301)、配重导轮(302)、第二连接环(303)和轿厢导轨(304),所述配重箱(301)的两侧设置有配重导轮(302),所述配重箱(301)的一端固定有第二连接环(303),所述配重导轮(302)的侧面设置有轿厢导轨(304),所述轿厢导轨(304)固定在轿厢架(101)上。
7.根据权利要求6所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述配重箱(301)通过配重导轮(302)和轿厢导轨(304)之间构成滑动结构,所述配重箱(301)上对称设置有第二连接环(303)。
8.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述曳引机构(5)包括步进电机(501)、轴联器(502)、轴承(503)、曳引轮(504)、导轮(505)和CPU((506),所述步进电机(501)的一端固定有轴联器(502),所述轴承(503)安装在轿厢架(101)上,远离轴联器(502)的所述轴承(503)的一端设置有曳引轮(504),所述曳引轮(504)的一侧设置有导轮(505),靠近步进电机(501)的所述轿厢架(101)的一端安装有CPU((506)。
9.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述CPU((506)和步进电机(501)之间为电性连接,所述步进电机(501)和曳引轮(504)同轴旋转,所述曳引轮(504)的中轴线和导轮(505)的中轴线重合。
10.根据权利要求1所述的一种具有平稳运行功能且能耗较低的教学用电梯模型,其特征在于:所述限位防护机构(6)包括传力角件(601)、传感器(602)、上过冲限位开关(603)和下过冲限位开关(604),所述传力角件(601)固定在轿厢体(102)上,所述传力角件(601)的侧面设置有传感器(602),所述上过冲限位开关(603)安装在轿厢导轨(4)上,远离上过冲限位开关(603)的所述轿厢导轨(4)的一端固定有下过冲限位开关(604)。
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