CN110342376B - 一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法。本发明的安全控速观光降道，包括垂直外管通道、电磁铁观光舱体和提升机构，垂直外管通道由非磁化金属导体制成，垂直外管通道的侧壁上开设有观光缺口，垂直外管通道的底部设有缓冲机构；电磁铁观光舱体设于垂直外管通道内，电磁铁观光舱体与提升机构相连接；电磁铁观光舱体包括电磁铁外舱和绝缘透明内舱。本发明利用电磁铁观光舱体在垂直外管通道内移动产生的感应磁场实现电磁铁观光舱体在垂直外管通道内控速缓降，下降过程无需电机控制，结构更加简单，运行安全可靠，并且下降速度控制方便，实现了观光与快速下降的刺激体验兼得，可用于游乐场、高层建筑等观光娱乐设施。

Description

一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种升降观光装置，更具体地说，涉及一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法。

背景技术

目前，大部分高距离升降装置都是采用曳引系统带动升降运动的，例如升降电梯等，这种升降装置需要大功率电动机驱动，以实现牵引动作；并且需要配合重量平衡系统，因此对升降速度有较高要求。观光电梯属于升降电梯的一种，能够实现带人升降参观景观风景，其也是以电动机为动力的垂直升降机，但结构较为复杂，且不能提供快速下降等刺激体验，因此不具有娱乐特性。

为了满足升降观光和快速下降的娱乐需要，寻求一种升降观光和控速下降兼得、且升降结构简单的技术方案成为本领域的一项技术难题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法，利用电磁铁观光舱体在非磁化金属导体制成的垂直外管通道内移动产生的感应磁场实现电磁铁观光舱体在垂直外管通道内控速缓降，下降过程无需电机控制，结构更加简单，运行安全可靠，并且下降速度控制方便，实现了观光与快速下降的刺激体验兼得，可用于游乐场、高层建筑等观光娱乐设施。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，包括垂直外管通道、电磁铁观光舱体和提升机构，其中，

所述的垂直外管通道由非磁化金属导体制成，垂直外管通道的侧壁上开设有沿垂直外管通道长度方向延伸的观光缺口，所述的垂直外管通道的底部设有缓冲机构，且在垂直外管通道的侧壁上设有位于缓冲机构上方的上下通道；

所述的电磁铁观光舱体设于垂直外管通道内，能够在垂直外管通道内上下升降移动，且电磁铁观光舱体与提升机构相连接；

所述的电磁铁观光舱体包括电磁铁外舱和设于电磁铁外舱内部的绝缘透明内舱，所述的电磁铁外舱的舱壁上设有观光窗口和出入门洞，所述的出入门洞上设有移门；在电磁铁观光舱体下降至缓冲机构上时，上下通道与电磁铁观光舱体的出入门洞位置相对应；

工作时，所述的电磁铁观光舱体由提升机构提升至垂直外管通道的顶部，电磁铁外舱通电，并且提升机构释放电磁铁观光舱体，使电磁铁观光舱体在垂直外管通道内下降，利用电磁铁观光舱体的下降在垂直外管通道侧壁上产生的感应电流所形成的感应磁场，对电磁铁观光舱体的下降产生阻碍作用，以使电磁铁观光舱体在垂直外管通道内根据电磁铁观光舱体的磁性大小而控速缓降。

更进一步地，还包括控制系统，所述的垂直外管通道的内壁上位于观光缺口附近沿垂直外管通道的长度方向间隔设有若干压力传感器，所述的电磁铁观光舱体的电磁铁外舱上设有与压力传感器相配合的压触凸起部，所述的压力传感器与控制系统通信连接，用于向控制系统反馈电磁铁观光舱体对垂直外管通道的观光缺口处的压力信号，所述的控制系统与提升机构的控制模块通信连接，用于根据压力传感器反馈的异常压力信息控制提升机构及时介入来牵引电磁铁观光舱体。

更进一步地，所述的提升机构包括缆线、电机、线盘和柔性负载，所述的电机通过电机传动轴与线盘传动连接，在电机传动轴之间还设有用于控制电机与线盘通断的电机离合器；所述的柔性负载通过负载传动轴与线盘传动连接，在负载传动轴之间还设有用于控制柔性负载与线盘通断的负载离合器，所述的缆线的一端绕设于线盘上，另一端绕过滑轮垂直与电磁铁观光舱体相连接；所述的电机、电机离合器和负载离合器分别通过提升机构的控制模块与控制系统通信连接。

更进一步地，所述的电磁铁观光舱体的顶部设有弹性连接部，所述的弹性连接部上设有与缆线连接的线缆绞合头。

更进一步地，所述的电磁铁外舱的外侧还设有与垂直外管通道的内壁相配合的橡胶滚轮。

更进一步地，所述的缓冲机构的上方还设有用于对电磁铁观光舱体进行位置矫正的旋转矫正机构，所述的垂直外管通道上还设有用于检测电磁铁观光舱体是否偏移的矫正传感器，所述的矫正传感器与控制系统通信连接，所述的控制系统与旋转矫正机构的控制模块通信连接，用于根据矫正传感器检测的信号控制旋转矫正机构的工作状态。

更进一步地，所述的缓冲机构包括基座、缓冲弹簧和缓冲平台，所述的缓冲弹簧安装于基座与缓冲平台之间，且缓冲弹簧在基座与缓冲平台之间均匀设有若干根；所述的旋转矫正机构包括矫正平台、伸缩杆和矫正电机，所述的矫正平台设于缓冲平台上，且在矫正平台与缓冲平台之间还设有便于两者相对滑动的滚珠，所述的矫正电机安装于基座上，所述的矫正电机的输出轴通过伸缩杆与矫正平台相连接，通过矫正电机驱动矫正平台旋转运动。

本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道的控制方法，包含以下步骤：

S1、电磁铁观光舱体断电失磁，提升机构工作，将电磁铁观光舱体由垂直外管通道底部提升至顶部；

S2、电磁铁观光舱体通电产生强磁性，提升机构释放电磁铁观光舱体，电磁铁观光舱体下降在垂直外管通道侧壁上产生的感应电流形成感应磁场，对电磁铁观光舱体的下降产生阻碍作用，使电磁铁观光舱体在垂直外管通道内根据电磁铁观光舱体的磁性大小而控速缓降；

S3、电磁铁观光舱体下降至缓冲机构上，经过缓冲后停止在缓冲机构上。

更进一步地，在步骤S2中，电磁铁观光舱体在垂直外管通道内下降时所在位置由具有压力数据的压力传感器所在的位置确定；并在电磁铁观光舱体下降至垂直外管通道底部接近缓冲机构时，通过提高电磁铁观光舱体的磁性来减速。

更进一步地，在步骤S1中，所述的垂直外管通道的内壁上位于观光缺口附近沿垂直外管通道的长度方向间隔设有若干压力传感器，所述的电磁铁观光舱体的电磁铁外舱上设有与压力传感器相配合的压触凸起部；

所述的提升机构包括缆线、电机、线盘和柔性负载，所述的电机通过电机传动轴与线盘传动连接，在电机传动轴之间还设有用于控制电机与线盘通断的电机离合器；所述的柔性负载通过负载传动轴与线盘传动连接，在负载传动轴之间还设有用于控制柔性负载与线盘通断的负载离合器，所述的缆线的一端绕设于线盘上，另一端绕过滑轮垂直与电磁铁观光舱体相连接；

在步骤S2中，电磁铁观光舱体通电下降过程中，所述的电机离合器和负载离合器均断开，压力传感器检测电磁铁观光舱体对垂直外管通道的压力，并在压力出现异常时，负载离合器连接，在柔性负载作用下控制电磁铁观光舱体可控下降；

在步骤S3中，所述的缓冲机构的上方还设有用于对电磁铁观光舱体进行位置矫正的旋转矫正机构，所述的垂直外管通道上还设有用于检测电磁铁观光舱体是否偏移的矫正传感器；在矫正传感器检测到电磁铁观光舱体出现转动偏移时，通过旋转矫正机构带动电磁铁观光舱体回正。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其括垂直外管通道、电磁铁观光舱体和提升机构，利于提升机构对电磁铁观光舱体进行提升，利用电磁铁观光舱体在非磁化金属导体制成的垂直外管通道内移动产生的感应磁场实现电磁铁观光舱体在垂直外管通道内控速缓降，不同于现有曳引升降系统，下降过程无需电机控制，结构更加简单，运行安全可靠，并且下降速度控制方便，实现了观光与快速下降的刺激体验兼得，可用于游乐场、高层建筑等观光娱乐设施；

(2)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其垂直外管通道的内壁上位于观光缺口附近沿垂直外管通道的长度方向间隔设有若干压力传感器，利用压力传感器检测电磁铁观光舱体对垂直外管通道的观光缺口处的压力信号，并可根据压力传感器反馈的异常压力信息控制提升机构及时介入来牵引电磁铁观光舱体，使得电磁铁观光舱体可控下降，避免了因电磁铁观光舱体断电等情况而发生的危险情况，杜绝了安全隐患，进一步提高了运行安全性；

(3)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其提升机构包括缆线、电机、线盘和柔性负载，电机通过电机传动轴与线盘传动连接，在电机传动轴之间还设有用于控制电机与线盘通断的电机离合器，柔性负载通过负载传动轴与线盘传动连接，在负载传动轴之间还设有用于控制柔性负载与线盘通断的负载离合器；利用电机离合器和负载离合器的连接与断开，来实现电磁铁观光舱体的提升牵引或启动紧急安全措施，利用柔性负载保证了电磁铁观光舱体在出现异常时稳定减速下降，结合电磁铁观光舱体顶部的弹性连接部，降低了突然性速度变化而引起的冲击；

(3)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，由于垂直外管通道的侧壁上开设有沿垂直外管通道长度方向延伸的观光缺口，一方面能够实现外部景色的观赏，一方面能够使得下降速度更快，提供游客更加刺激的体验，而且因电磁铁观光舱体下降时受感应磁场作用，会使电磁铁观光舱体贴紧垂直外管通道的观光缺口下降，能给游客以心理安全感；为了降低摩擦噪音，电磁铁外舱的外侧还设有与垂直外管通道的内壁相配合的橡胶滚轮，降低了观光降道下降运行噪音；

(4)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其缓冲机构的上方还设有用于对电磁铁观光舱体进行位置矫正的旋转矫正机构，垂直外管通道上还设有用于检测电磁铁观光舱体是否偏移的矫正传感器，能够对电磁铁观光舱体进行位置矫正，使得电磁铁观光舱体的出入门洞能够正对垂直外管通道的上下通道，以便于游客正常上下；

(5)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其缓冲机构包括基座、缓冲弹簧和缓冲平台，旋转矫正机构包括矫正平台、伸缩杆和矫正电机，并在矫正平台与缓冲平台之间还设有便于两者相对滑动的滚珠，将缓冲机构与旋转矫正机构有机结合在一起，结构更加简单紧凑，缓冲效果稳定可靠；

(6)本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道的控制方法，其电磁铁观光舱体在垂直外管通道内下降时所在位置由具有压力数据的压力传感器所在的位置确定，在电磁铁观光舱体下降至垂直外管通道底部接近缓冲机构时，通过提高电磁铁观光舱体的磁性来减速，有效降低了电磁铁观光舱体对缓冲机构造成的冲击，提高了游客的安全感和娱乐体验效果。

附图说明

图1为本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道的结构示意图；

图2为图1中K处的局部放大结构示意图；

图3为图1中M处的局部放大结构示意图；

图4为本发明中的电磁铁观光舱体的结构示意图；

图5为本发明中的缓冲机构和旋转矫正机构的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、垂直外管通道；1-1、观光缺口；1-2、上下通道；1-3、缓冲机构；1-3a、基座；1-3b、缓冲弹簧；1-3c、缓冲平台；1-4、旋转矫正机构；1-4a、矫正平台；1-4b、伸缩杆；1-4c、矫正电机；1-4d、滚珠；1-5、压力传感器；2、电磁铁观光舱体；2-1、电磁铁外舱；2-2、绝缘透明内舱；2-3、观光窗口；2-4、移门；2-5、弹性连接部；2-6、线缆绞合头；2-7、橡胶滚轮；2-8、压触凸起部；3、滑轮；4、缆线；5、线盘；6、电机；7、电机传动轴；8、电机离合器；9、柔性负载；10、负载传动轴；11、负载离合器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1至图4所示，本实施例的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，包括垂直外管通道1、电磁铁观光舱体2和提升机构，其中，

垂直外管通道1由非磁化金属导体制成，在本实施例中优选铝材，在垂直外管通道1的侧壁上开设有沿垂直外管通道1长度方向延伸的观光缺口1-1，垂直外管通道1的底部设有缓冲机构1-3，且在垂直外管通道1的侧壁上设有位于缓冲机构1-3上方的上下通道1-2，方便游客上下电磁铁观光舱体2；观光缺口1-1的设计，一方面能够实现外部景色的观赏，一方面能够使得下降速度更快，提供游客更加刺激的体验，而且因电磁铁观光舱体下降时受感应磁场作用，会使电磁铁观光舱体贴紧垂直外管通道的观光缺口下降，能给游客以心理安全感；

电磁铁观光舱体2设于垂直外管通道1内，能够在垂直外管通道1内上下升降移动，且电磁铁观光舱体2与提升机构相连接，通过提升机构来提升电磁铁观光舱体2；电磁铁观光舱体2包括电磁铁外舱2-1和设于电磁铁外舱2-1内部的绝缘透明内舱2-2，电磁铁外舱2-1采用现有的铁心绕组结构来制作，在外侧设有防护罩结构，以保护内部的铁心绕组结构，通电后即可产生磁性，绝缘透明内舱2-2采用绝缘透明材料制作，例如高强度透明塑料材质，一方面可使游客观看下降过程中外部的景色，一方面可防止电磁铁外舱2-1产生的电流对游客产生伤害；电磁铁外舱2-1的舱壁上设有观光窗口2-3和出入门洞，出入门洞上设有移门2-4，通过移门2-4来关闭电磁铁观光舱体2；并且在电磁铁观光舱体2下降至缓冲机构1-3上时，上下通道1-2与电磁铁观光舱体2的出入门洞位置相对应，以方便游客出入电磁铁观光舱体2；另外，还可在观光窗口2-3出布置LED灯，以方便游客观看观光降道内部情况，更具刺激感。

工作时，电磁铁观光舱体2由提升机构提升至垂直外管通道1的顶部，电磁铁外舱2-1通电，并且提升机构释放电磁铁观光舱体2，使电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内下降，利用电磁铁观光舱体2的下降在垂直外管通道1侧壁上产生的感应电流所形成的感应磁场，对电磁铁观光舱体2的下降产生阻碍作用，以使电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内根据电磁铁观光舱体2的磁性大小而控速缓降。

本实施例的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，还包括控制系统，垂直外管通道1的内壁上位于观光缺口1-1附近沿垂直外管通道1的长度方向间隔设有若干压力传感器1-5(如图2所示)，建议压力传感器1-5在垂直外管通道1上等间距密布，以保证下降过程中总有压力传感器1-5与电磁铁观光舱体2产生压力信号。如图4所示，电磁铁观光舱体2的电磁铁外舱2-1上设有与压力传感器1-5相配合的压触凸起部2-8，该压触凸起部2-8可采用弹性材料制作，以便于与压力传感器1-5更好地接触，并放在电磁铁观光舱体2下降撞坏压力传感器1-5。压力传感器1-5与控制系统通信连接，用于向控制系统反馈电磁铁观光舱体2对垂直外管通道1的观光缺口1-1处的压力信号，控制系统与提升机构的控制模块通信连接，用于根据压力传感器1-5反馈的异常压力信息控制提升机构及时介入来牵引电磁铁观光舱体2，以保证观光降道安全运行，避免了因电磁铁观光舱体断电等情况而发生的危险情况，杜绝了安全隐患，进一步提高了运行安全性。

返回图1所示，在本实施例中，提升机构包括缆线4、电机6、线盘5和柔性负载9，电机6通过电机传动轴7与线盘5传动连接，在电机传动轴7之间还设有用于控制电机6与线盘5通断的电机离合器8；柔性负载9通过负载传动轴10与线盘5传动连接，在负载传动轴10之间还设有用于控制柔性负载9与线盘5通断的负载离合器11，缆线4的一端绕设于线盘5上，另一端绕过滑轮3垂直与电磁铁观光舱体2相连接；电机6、电机离合器8和负载离合器11分别通过提升机构的控制模块与控制系统通信连接。上述的缆线4可采用钢丝绳，线盘5可采用钢丝线盘，能够稳定地卷绕和释放钢丝绳。电机6优选使用减速电机，能够通过缆线4将电磁铁观光舱体2缓缓提升起来；柔性负载9可通过现有多种手段实现，例如通过设于水中的大型叶轮提供负载，叶轮在水中旋转会根据转速产生不同大小的作用力，以在发生紧急情况时利用柔性负载9提供电磁铁观光舱体2反向的牵引了，使得电磁铁观光舱体2下降速度可靠，保证设备安全运行，保障游客安全。上述的电机离合器8和负载离合器11可采用电控自动离合器，通过机械、液压或电子方式对其实现自动控制，便于通过控制系统进行控制。在电磁铁观光舱体2提升时，电磁铁观光舱体2断电失磁，电机离合器8将电机6与线盘5连接以传递扭矩，负载离合器11断开，由电机6带动线盘5收线，进而带动电磁铁观光舱体2提升；正常下降时，电机离合器8和负载离合器11均断开，而在压力传感器1-5检测到压力出现异常或者系统检测到线盘5放线速度异常时，例如电磁铁观光舱体2异常断电导致电磁铁观光舱体2出现自由下降，此时负载离合器11闭合，电机离合器8断开，使得线盘5受柔性负载9作用而对电磁铁观光舱体2施加牵引力，保证电磁铁观光舱体2下降速度可控，保证游客安全。另外，电磁铁观光舱体2的顶部设有弹性连接部2-5，弹性连接部2-5上设有与缆线4连接的线缆绞合头2-6，弹性连接部2-5可采用橡胶材料制成，利用柔性负载9保证了电磁铁观光舱体2在出现异常时稳定减速下降，同时结合电磁铁观光舱体2顶部的弹性连接部2-5，有效降低了因突然性速度变化而引起的冲击。由于垂直外管通道1上具有缺口，电磁铁观光舱体2受垂直外管通道1侧壁产生的感应磁场阻力使得电磁铁观光舱体2贴紧垂直外管通道1下降，为了减小这种紧贴下降的摩擦，本实施例中，在电磁铁外舱2-1的外侧还设有与垂直外管通道1的内壁相配合的橡胶滚轮2-7，橡胶滚轮2-7可在电磁铁外舱2-1的外侧设置若干组，以使电磁铁外舱2-1下降过程中总有橡胶滚轮2-7与垂直外管通道1配合，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低了观光降道下降运行噪音。

参见图1和图3所示，在本实施例中，缓冲机构1-3的上方还设有用于对电磁铁观光舱体2进行位置矫正的旋转矫正机构1-4，垂直外管通道1上还设有用于检测电磁铁观光舱体2是否偏移的矫正传感器，矫正传感器与控制系统通信连接，控制系统与旋转矫正机构1-4的控制模块通信连接，用于根据矫正传感器检测的信号控制旋转矫正机构1-4的工作状态。矫正传感器可采用光电传感器，例如现有反射型光电传感器，将光电传感器的反射板安装于电磁铁观光舱体2的对应位置上，若光电传感器接收不到反射板反射的信号，则说明电磁铁观光舱体2存在偏转，此时通过旋转矫正机构1-4带动电磁铁观光舱体2旋转一定角度，直至光电传感器接收到信号即代表矫正到位。如图5所示，本实施例中的缓冲机构1-3包括基座1-3a、缓冲弹簧1-3b和缓冲平台1-3c，基座1-3a可采用混泥土基座，缓冲弹簧1-3b安装于基座1-3a与缓冲平台1-3c之间，且缓冲弹簧1-3b在基座1-3a与缓冲平台1-3c之间均匀设有若干根，以保证缓冲平台1-3c受力平衡，在电磁铁观光舱体2降至缓冲平台1-3c后，通过缓冲弹簧1-3b实现缓冲。旋转矫正机构1-4包括矫正平台1-4a、伸缩杆1-4b和矫正电机1-4c，矫正平台1-4a设于缓冲平台1-3c上，且在矫正平台1-4a与缓冲平台1-3c之间还设有便于两者相对滑动的滚珠1-4d，即在矫正平台1-4a与缓冲平台1-3c的接触面上设有环形滚道，在环形滚道内通过保持架设置若干滚珠1-4d，以保证矫正平台1-4a与缓冲平台1-3c之间滑动稳定顺畅；矫正电机1-4c安装于基座1-3a上，矫正电机1-4c的输出轴通过伸缩杆1-4b与矫正平台1-4a相连接，通过矫正电机1-4c驱动矫正平台1-4a旋转运动；伸缩杆1-4b可采用相互套接的两段传动杆，两段传动杆沿轴线方向具有凹凸卡合接，以使伸缩杆1-4b能够伸缩的同时也能够传递矫正电机1-4c的旋转扭矩。旋转矫正机构1-4工作时，矫正传感器向控制系统发送信号，由控制系统控制矫正电机1-4c的工作状态。采用上述结构，将缓冲机构1-3与旋转矫正机构1-4有机结合在一起，结构更加简单紧凑，缓冲效果稳定可靠。

此外，本实施例中的垂直外管通道1优选采用具有缺口的圆筒状铝管，电磁铁观光舱体2对应设计为圆筒状舱体，使电磁铁观光舱体2产生的磁场在垂直外管通道1内移动能够产生稳定的感应磁场，从而提高了电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内基于楞次定律缓降过程的稳定性。本实施例的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，利于提升机构对电磁铁观光舱体进行提升，利用电磁铁观光舱体在非磁化金属导体制成的垂直外管通道内移动产生的感应磁场实现电磁铁观光舱体在垂直外管通道内控速缓降，不同于现有曳引升降系统，下降过程无需电机控制，结构更加简单，运行安全可靠，并且下降速度控制方便，实现了观光与快速下降的刺激体验兼得，可用于游乐场、高层建筑等观光娱乐设施。

本实施例还公开了一种基于楞次定律的安全控速观光降道的控制方法，其包含以下步骤：

S1、初始状态下，控制系统控制电磁铁观光舱体2断电失磁，游客由上下通道1-2进入电磁铁观光舱体2内，然后控制提升机构工作，将电磁铁观光舱体2由垂直外管通道1底部提升至顶部，上升过程中电磁铁观光舱体2无磁性，不会产生上升电磁阻力。

S2、工作时，控制系统控制电磁铁观光舱体2通电产生强磁性，提升机构释放电磁铁观光舱体2，电磁铁观光舱体2下降在垂直外管通道1侧壁上产生的感应电流形成感应磁场，对电磁铁观光舱体2的下降产生阻碍作用，使电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内根据电磁铁观光舱体2的磁性大小而控速缓降，电磁铁观光舱体2的磁性越强，则电磁铁观光舱体2的下降速度越慢；在下降过程中，电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内下降时所在位置由具有压力数据的压力传感器1-5所在的位置确定，即电磁铁观光舱体2与接触的压力传感器1-5产生压力信号，控制系统内存储有各个压力传感器1-5在垂直外管通道1上的位置信息，具有压力信号的压力传感器1-5所在的位置即为电磁铁观光舱体2所在的位置；在本实施例中，电磁铁观光舱体2下降至垂直外管通道1底部接近缓冲机构1-3时，可通过提高电磁铁观光舱体2的磁性来减速，有效降低了电磁铁观光舱体2对缓冲机构1-3造成的冲击，提高了游客的安全感和娱乐体验效果；当然，在电磁铁观光舱体2初始下降时，也可通过提高电磁铁观光舱体2的磁性来使电磁铁观光舱体2缓慢下降，通过控制电磁铁观光舱体2的磁性大小来控制电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内下降的加速或减速。

S3、电磁铁观光舱体2下降至缓冲机构1-3上，经过缓冲后停止在缓冲机构1-3上。在该步骤S3中，缓冲机构1-3的上方还设有用于对电磁铁观光舱体2进行位置矫正的旋转矫正机构1-4，垂直外管通道1上还设有用于检测电磁铁观光舱体2是否偏移的矫正传感器；在矫正传感器检测到电磁铁观光舱体2出现转动偏移时，通过旋转矫正机构1-4带动电磁铁观光舱体2回正。

作为一种优选实施方式，垂直外管通道1的内壁上位于观光缺口1-1附近沿垂直外管通道1的长度方向间隔设有若干压力传感器1-5，电磁铁观光舱体2的电磁铁外舱2-1上设有与压力传感器1-5相配合的压触凸起部2-8。提升机构包括缆线4、电机6、线盘5和柔性负载9，电机6通过电机传动轴7与线盘5传动连接，在电机传动轴7之间还设有用于控制电机6与线盘5通断的电机离合器8；柔性负载9通过负载传动轴10与线盘5传动连接，在负载传动轴10之间还设有用于控制柔性负载9与线盘5通断的负载离合器11，缆线4的一端绕设于线盘5上，另一端绕过滑轮3垂直与电磁铁观光舱体2相连接。利用压力传感器1-5与上述的提升机构相配合，电磁铁观光舱体2通电下降过程中，电机离合器8和负载离合器11均断开，压力传感器1-5检测电磁铁观光舱体2对垂直外管通道1的压力，并在压力出现异常时，负载离合器11连接，在柔性负载9作用下控制电磁铁观光舱体2可控下降。具体工作过程如下：

如图1所示，电磁铁观光舱体2提升时，电机离合器8闭合，负载离合器11断开，电机6工作带动线盘5旋转收线，通过缆线4牵引电磁铁观光舱体2由垂直外管通道1下部上升至垂直外管通道1的上部；控速下降时，电机离合器8和负载离合器11均断开，此时电磁铁观光舱体2在重力作用下下降，电磁铁观光舱体2产生的磁性在垂直外管通道1的侧壁上产生感应电流，进而形成阻碍电磁铁观光舱体2下降的磁场，使得电磁铁观光舱体2在垂直外管通道1内能够通过控制电磁铁观光舱体2的磁性大小来控制下降速度；在发生异常情况时，这种异常通常是由于电磁铁观光舱体2意外断电所引起，此时电磁铁观光舱体2对垂直外管通道1失去侧向压力，这种情况会由压力传感器1-5识别到，控制系统即可控制负载离合器11闭合，利用柔性负载9对电磁铁观光舱体2施加反向拉力，使得电磁铁观光舱体2能够缓慢下降，保证游客安全。

为了更好地理解本发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法的技术方案，以下对于本发明中“楞次定律”的应用做一下说明：

楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在本发明中，通电后的电磁铁观光舱体2相当于“磁铁”，电磁铁观光舱体2在金属导体制成的垂直外管通道1内移动，在垂直外管通道1的侧壁上形成电涡流，电涡流产生的感应磁场，感应磁场对电磁铁观光舱体2产生明显的电磁阻碍作用，在电磁铁观光舱体2上部产生的电涡流产生的感应磁场对电磁铁观光舱体2产生向上的拉力，下部产生的电涡流产生的感应磁场对电磁铁观光舱体2产生向上的支持力。并且，电磁铁观光舱体2的磁性越大(通过改变电流大小即可改变磁性大小)，产生的感应电流就越大，阻碍电磁铁观光舱体2的作用就越强。

发明的一种基于楞次定律的安全控速观光降道及其控制方法，利用电磁铁观光舱体在非磁化金属导体制成的垂直外管通道内移动产生的感应磁场实现电磁铁观光舱体在垂直外管通道内控速缓降，下降过程无需电机控制，结构更加简单，运行安全可靠，并且下降速度控制方便，实现了观光与快速下降的刺激体验兼得，可用于游乐场、高层建筑等观光娱乐设施。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：包括垂直外管通道(1)、电磁铁观光舱体(2)和提升机构，其中，

所述的垂直外管通道(1)由非磁化金属导体制成，垂直外管通道(1)的侧壁上开设有沿垂直外管通道(1)长度方向延伸的观光缺口(1-1)，所述的垂直外管通道(1)的底部设有缓冲机构(1-3)，且在垂直外管通道(1)的侧壁上设有位于缓冲机构(1-3)上方的上下通道(1-2)；

所述的电磁铁观光舱体(2)设于垂直外管通道(1)内，能够在垂直外管通道(1)内上下升降移动，且电磁铁观光舱体(2)与提升机构相连接；

所述的电磁铁观光舱体(2)包括电磁铁外舱(2-1)和设于电磁铁外舱(2-1)内部的绝缘透明内舱(2-2)，所述的电磁铁外舱(2-1)的舱壁上设有观光窗口(2-3)和出入门洞，所述的出入门洞上设有移门(2-4)；在电磁铁观光舱体(2)下降至缓冲机构(1-3)上时，上下通道(1-2)与电磁铁观光舱体(2)的出入门洞位置相对应；

工作时，所述的电磁铁观光舱体(2)由提升机构提升至垂直外管通道(1)的顶部，电磁铁外舱(2-1)通电，并且提升机构释放电磁铁观光舱体(2)，使电磁铁观光舱体(2)在垂直外管通道(1)内下降，利用电磁铁观光舱体(2)的下降在垂直外管通道(1)侧壁上产生的感应电流所形成的感应磁场，对电磁铁观光舱体(2)的下降产生阻碍作用，以使电磁铁观光舱体(2)在垂直外管通道(1)内根据电磁铁观光舱体(2)的磁性大小而控速缓降；

还包括控制系统，所述的垂直外管通道(1)的内壁上位于观光缺口(1-1)附近沿垂直外管通道(1)的长度方向间隔设有若干压力传感器(1-5)，所述的电磁铁观光舱体(2)的电磁铁外舱(2-1)上设有与压力传感器(1-5)相配合的压触凸起部(2-8)，所述的压力传感器(1-5)与控制系统通信连接，用于向控制系统反馈电磁铁观光舱体(2)对垂直外管通道(1)的观光缺口(1-1)处的压力信号，所述的控制系统与提升机构的控制模块通信连接，用于根据压力传感器(1-5)反馈的异常压力信息控制提升机构及时介入来牵引电磁铁观光舱体(2)。

2.根据权利要求1所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：所述的提升机构包括缆线(4)、电机(6)、线盘(5)和柔性负载(9)，所述的电机(6)通过电机传动轴(7)与线盘(5)传动连接，在电机传动轴(7)之间还设有用于控制电机(6)与线盘(5)通断的电机离合器(8)；所述的柔性负载(9)通过负载传动轴(10)与线盘(5)传动连接，在负载传动轴(10)之间还设有用于控制柔性负载(9)与线盘(5)通断的负载离合器(11)，所述的缆线(4)的一端绕设于线盘(5)上，另一端绕过滑轮(3)垂直与电磁铁观光舱体(2)相连接；所述的电机(6)、电机离合器(8)和负载离合器(11)分别通过提升机构的控制模块与控制系统通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：所述的电磁铁观光舱体(2)的顶部设有弹性连接部(2-5)，所述的弹性连接部(2-5)上设有与缆线(4)连接的线缆绞合头(2-6)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：所述的电磁铁外舱(2-1)的外侧还设有与垂直外管通道(1)的内壁相配合的橡胶滚轮(2-7)。

5.根据权利要求4所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：所述的缓冲机构(1-3)的上方还设有用于对电磁铁观光舱体(2)进行位置矫正的旋转矫正机构(1-4)，所述的垂直外管通道(1)上还设有用于检测电磁铁观光舱体(2)是否偏移的矫正传感器，所述的矫正传感器与控制系统通信连接，所述的控制系统与旋转矫正机构(1-4)的控制模块通信连接，用于根据矫正传感器检测的信号控制旋转矫正机构(1-4)的工作状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道，其特征在于：所述的缓冲机构(1-3)包括基座(1-3a)、缓冲弹簧(1-3b)和缓冲平台(1-3c)，所述的缓冲弹簧(1-3b)安装于基座(1-3a)与缓冲平台(1-3c)之间，且缓冲弹簧(1-3b)在基座(1-3a)与缓冲平台(1-3c)之间均匀设有若干根；所述的旋转矫正机构(1-4)包括矫正平台(1-4a)、伸缩杆(1-4b)和矫正电机(1-4c)，所述的矫正平台(1-4a)设于缓冲平台(1-3c)上，且在矫正平台(1-4a)与缓冲平台(1-3c)之间还设有便于两者相对滑动的滚珠(1-4d)，所述的矫正电机(1-4c)安装于基座(1-3a)上，所述的矫正电机(1-4c)的输出轴通过伸缩杆(1-4b)与矫正平台(1-4a)相连接，通过矫正电机(1-4c)驱动矫正平台(1-4a)旋转运动。

7.一种权利要求1所述的基于楞次定律的安全控速观光降道的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、电磁铁观光舱体(2)断电失磁，提升机构工作，将电磁铁观光舱体(2)由垂直外管通道(1)底部提升至顶部；

S2、电磁铁观光舱体(2)通电产生强磁性，提升机构释放电磁铁观光舱体(2)，电磁铁观光舱体(2)下降在垂直外管通道(1)侧壁上产生的感应电流形成感应磁场，对电磁铁观光舱体(2)的下降产生阻碍作用，使电磁铁观光舱体(2)在垂直外管通道(1)内根据电磁铁观光舱体(2)的磁性大小而控速缓降；电磁铁观光舱体(2)在垂直外管通道(1)内下降时所在位置由具有压力数据的压力传感器(1-5)所在的位置确定；并在电磁铁观光舱体(2)下降至垂直外管通道(1)底部接近缓冲机构(1-3)时，通过提高电磁铁观光舱体(2)的磁性来减速；

S3、电磁铁观光舱体(2)下降至缓冲机构(1-3)上，经过缓冲后停止在缓冲机构(1-3)上。

8.根据权利要求7所述的一种基于楞次定律的安全控速观光降道的控制方法，其特征在于：在步骤S1中，所述的提升机构包括缆线(4)、电机(6)、线盘(5)和柔性负载(9)，所述的电机(6)通过电机传动轴(7)与线盘(5)传动连接，在电机传动轴(7)之间还设有用于控制电机(6)与线盘(5)通断的电机离合器(8)；所述的柔性负载(9)通过负载传动轴(10)与线盘(5)传动连接，在负载传动轴(10)之间还设有用于控制柔性负载(9)与线盘(5)通断的负载离合器(11)，所述的缆线(4)的一端绕设于线盘(5)上，另一端绕过滑轮(3)垂直与电磁铁观光舱体(2)相连接；

在步骤S2中，电磁铁观光舱体(2)通电下降过程中，所述的电机离合器(8)和负载离合器(11)均断开，压力传感器(1-5)检测电磁铁观光舱体(2)对垂直外管通道(1)的压力，并在压力出现异常时，负载离合器(11)连接，在柔性负载(9)作用下控制电磁铁观光舱体(2)可控下降；

在步骤S3中，所述的缓冲机构(1-3)的上方还设有用于对电磁铁观光舱体(2)进行位置矫正的旋转矫正机构(1-4)，所述的垂直外管通道(1)上还设有用于检测电磁铁观光舱体(2)是否偏移的矫正传感器；在矫正传感器检测到电磁铁观光舱体(2)出现转动偏移时，通过旋转矫正机构(1-4)带动电磁铁观光舱体(2)回正。

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