CN1113211A - 电梯用线性感应电机门驱动组件 - Google Patents

Abstract

电梯门或多个电梯门在它们的打开和关闭循环 过程中由一个或多个线性感应电机(LIM)组件驱 动，在该组件中的初级绕组件固定在电梯轿厢结构 上，LIM的次级件固定在轿厢门上。如果轿厢具有 两个相对移动的门，则最好具有两个独立的电机驱动 装置，一个电机驱动装置用于一个门。在一个实施例 中，电机被布置成能产生水平法向力；而在另一实施 例中，所产生的法向力是竖直的。所使用的初级电机 安装支架将初级绕组件固定在轿厢结构的顶梁上。

Description

本发明涉及一种在电梯运行期间在整个打开和关闭循环中移动电梯桥厢门的驱动或操作装置。

电梯轿厢门通常在安装在电梯轿厢上的门导轨上来回移动，以便有选择地打开和关闭从厅至轿厢的入口。当轿厢到达有人需要进出轿厢的厅层时，轿厢门将与厅门有选择地结合，并给厅门提供打开和关闭力。轿厢门（以及为此的厅门）由安装在轿厢组件上的驱动装置驱动。

目前传统的门驱动装置包括一台可逆电机，可逆电机固定在轿厢组件顶部。驱动电机包括一根驱动轴，驱动轴有选择地沿两个相反方向旋转，该驱动轴与几组铰接壁连接，而铰接臂也与门相连接。铰接臂的一端与由驱动电机带动的转子相连，其另一端与门相连。为了在门打开和关闭位置之间以最小振动和噪音移动门，通常铰接臂连接在门的靠近门重心的位置上。这会抑制门在其导轨上的振动，但是却需要相当超长臂。在驱动电机和门之间使用长连接臂会在电机中产生大的扭矩。这样，电机在门打开运行时会朝一个方向扭曲，而在门关闭运行时会朝相反方向扭曲。而施加到门驱动电机上的扭力会传给轿厢结构。为了抵削上述扭力，必须加强轿厢结构，使得轿厢在电梯连续运行中终究不会被削弱强度。因此，使用上述门操作装置的电梯系统必须使用结构加强的轿厢，这将导致轿厢重量增加和复杂化。使用一种在门运行中没有相当大的扭力施加到轿厢上的电梯轿厢门驱动动系统将是令人满意的。

本发明涉及一种电梯轿厢门运行系统，在门打开和关闭时，该系统不需要连到门重心上或在门打开或关闭时不会有较大的扭力传给轿厢结构。本发明的门运行系统是平稳的并且包含最少的部件。移动门所需的动力由线性感应电机装置（LIM）提供。LIM包括初级件和次级件，初级件的绕组最好固定在轿厢的顶梁上，而次级件紧固在门板上。当电梯具有两个相互离开以敞开入口和相互靠近以关闭入口的门时，最好具有独立的初级和次级构件对，每对初级和次级构件用于操作每个门。

本发明所用类型的LIM在其运行期间将产生两个不同矢量的力。所产生的力矢量之一是推力，它垂直于由初级绕组和其辅助磁性件产生的磁场平面。对于三相电机来说，推力的方向依三相间的关系而定。通过将三相中两相关系倒置，则推力方向反置。推力为在门的打开和关闭行程中移动门的力。由LIM产生的另一力是法向力，它平行于由电机运行所产生的磁场平面，这样它垂直于推力方向而不用考虑推力矢量的方向。

本发明的可用于驱动轿厢门的通用LIM门驱动系统有几种构造。构造之一是LIM法向力是水平的;在另一种构造中它是竖直的。水平法向力构造的实施例使用了对置的成对初级绕组，而另外两种构造的实施例则使用了单一初级绕组。每个单一初级绕组的实施例应用一辅助的磁铁件来实现磁力线场流通通道。磁铁件可相对轿厢而固定，或者它可沿着轿厢门移动。在两种构造的每一个实施例中，次级件均是一个非磁性的导电件，它固定在门或多个门上并且随门移动。当使用相对置的两门系统时，每个门均具有固定在其上的独立的次级件。次级件最好是导电金属片，如铜片。

因此，本发明的一个目的是提供一种电梯轿厢门驱动系统，它在运行期间并不使电梯轿厢结构过分受力。

本发明的另一个目的是提供一种上述特点的门驱动系统，该门驱动系统毋需作用在门的重心处。

本发明又一个目的是提供一种上述特点的门驱动系统，它使门打开和关闭运动平稳和安静。

本发明附加的目的是提供一种上述特点的门驱动系统，该驱动系统具有最少数量的移动部件。

本发明的这些和其它目的以及优点将从下面的结合附图所详细描述的本发明的几个实施例中更加显而易见，其中，

图1是示出本发明一个实施例的电梯轿厢门的局部示意视图;

图2是沿图1中2-2线剖开的剖视图;

图3是将初级绕组固定到轿厢上所用的LIM安装支架的剖视图;

图4是本发明一个实施例的端视图;

图5是本发明另一个实施例的端视图;

图6是本发明又一个实施例的端视图;以及

图7是本发明再一个实施例的端视图。

现参见图1，轿厢一般用序号2表示，它包括一个入口或开口4和一个安置在入口4上方的顶梁6。轿厢门8（仅示出一个）安装在导轨10上，而导轨10则固定在顶梁6上。门8在滚轮12和14上沿导轨10移动。滚轮12和14安装在门8最上部构件的悬挂板16上。悬挂板16刚性地固定在门8的预留部分上。滚轮12为门导引滚轮，它与导轨10的上表面接合，滚轮14为向上推辊，它与导轨10的下表面接合，这样，当门8在它们的关闭入口和打开入口位置之间在导轨10上方来回移动时能防止门8的倾斜。容易理解，图1所示门8的位置为入口关闭位置。LIM门驱动装置通常用序号18表示，它包括一个安装在顶梁6上的支承架20。支承架20为固定的LIM初级绕组52提供一个固定件，从而LIM初级绕组52固定在轿厢2上。LIM门驱动组件18还包括一个次级件24，它通过铰链26安装在门悬挂板16上，当门8在导轨10上方来回移动时，铰链26允许门8与次级件24之间相对侧向移动。槽形的次级导向件28安装在支承架20上。该导向件包括容纳次级件24上部的纵长槽30。该槽30最好衬有与次级件24相对的两侧表面相接触的低摩擦柔性材料条32，正如图2所示。形成条带32的适用材料是如商标为Velcro 的公知的钩和环系紧材料的尼龙环件。

图3示出了一种形式的支架20，它可与本发明一个实施例相结合使用，其中LIM装置18的整个初级件产生一水平法向力并且它相对轿厢2是固定的。在这个实施例中，支架20包括一凸缘34，它用作要固定到顶梁6上的支架20的基座。支架20包括一对端壁36，它们具有带拱形上端40的纵向狭槽38。狭槽38允许次级件24通过支架20。最靠近顶梁6的竖壁42为固定的初级绕组（未示出）提供安装表面;而相对的竖壁44则为实现电磁力场流动通道的LIM构件提供安装面。竖壁42有一凹入部46，竖壁44上有一下部朝内弯曲的边缘48。安装基座34有两块对置的端壁50，它将基座34与竖壁42相连。拱形顶40;凹入部46;边缘48;以及端壁50均用于承受LIM初级件的水平法向力并加强支架20以稳定安装在竖壁42和44上的两初级件之间的固定间隙，这些将在下文详细说明。

现参见图4，图4示出了LIM用的初级组件的一个实施例。在这个实施例中，初级组件的初级绕组52装在支架20竖壁42的凹入部46上。初级绕组52被有选择地从其装在轿厢上的电源（未示出）处供给电流。本实施例中的初级组的第二个构件是装在支架20竖壁44上的磁铁54。初级绕组52和磁铁54两者均固定在支架20上，并且它们隔开一个预定的距离d，预定距离d用来限定初级绕组52和磁铁54与可移动的次级件24之间所需的间隙。固定的初级绕组52和固定的磁铁提供必要的电磁磁通场，以向门驱动系统供给移动动力。最好为导电铜片的次级件24在初级绕组52和磁铁54之间穿过，并且在次级件24与初级件52和54之间具有适当的间隙，该间隙是由距离d和次级导向件28的运行来决定的，次级导向件28将次级件24（如图2所示）夹持在由距离d限定的间隙内的其适当位置上。正如前述，支架20的结构用来防止距离d变窄，否则该距离d则会导致由水平电磁磁通场产生的法向力。这样，基本上有效操作LIM动作的位于初级件52和54与次级件24之间的间隙就得以保持。铰连接26使门8的侧向摆不会使次级件24与LIM的初级件52和54之间现有的间隙有较大的变动。于是，门8在打开和关闭期间使门移入和移出的导轨10的纵向偏离将不会显著地影响到LIM的有效运行。

现参见图5，图5示出了图4实施例的变型，它在需要时将产生一个较大的门驱动推力。在本发明的这个实施例中，装在支架20竖壁42上的初级绕组件52与装在支架20竖壁44上的另一初级绕组件52′相结合。两个初级绕组52和52′均被连到电流源上并被供给驱动电流。当绕组52和52′通电时，门驱动推力将大于用一个磁铁时的推力，从而较重的门也可被打开和关闭。

参见图6，图6示出了产生水平法向力的LIM门驱动系统的另一实施例。在图6的实施例中，支架20的构造与图3-5中所示的实施例略微不同，其中无第二竖壁44。支架20具有其上装有初级绕组52的单一的竖壁44。悬挂板16从门8处向上延伸出大约等于支架壁42高度的一段距离，电磁磁通场构件铁芯54固定在悬板16上，而次级铜片固定在铁芯54上并面对着初级绕组52。在本发明的这个实施例中，应当理解到，初级组件的铁芯54有悬挂板16的全长那样长。一对定位滚轮56装在固定在支架壁42上的叉件58上。滚轮56与悬挂板16的表面17相接触并且滚轮56阻挡由LIM产生的法向力将次级件24移近初级绕组52的趋向，于是保持了适当的运行间隙。如前所述，当初级绕组52通电时，铁芯54和次级件24将根据流过初级绕组52的电流相位的关系沿适当的方向受推力作用。应当理解，传给次级件24的推力在门打开和门关闭行程中将推动门8，悬挂板16和铁芯54。

图7仍然示出了类似于图6实施例的本发明另一实施例，其中，铁芯54与门8一同移动;但与图1-6实施例不同的是由LIM产生的法向力是竖直的，而不是水平的。在图7的实施例中，支架20包括前述的竖壁42和垂直于竖壁42的上部水平终端壁21。初级绕组52安装在水平壁21的下表面上。在门8上的悬挂板16终止在水平边缘17，边缘17朝着支架20的竖壁42伸展。初级铁芯54安装在悬挂板边缘17上，次级铜片24装在铁芯54上。正如该实施例所述，铁芯54与门8和次级件24一同移动。在图7所示的实施例并不需要一个次级导向件或其它构件导向件，这是因为靠门板8的重量可以相当恒定地控制和保持住初级绕组52与次级件24之间的间隙。由于电磁磁通场沿着竖直方向流过次级件24，因此，初级绕组52和铁芯之间产生的法向力将会向上朝着初级绕组52拉铁芯54。这种向上指向的吸力将由门8的重量以及与导轨10下表面相接触的向上推滚轮14所抵消。

容易理解，本发明的LIM电梯桥厢门驱动系统将有效地打开和关闭轿厢门以及电梯中的厅门，而不会将可能的易出故障的机械应力传给轿厢结构。门驱动系统具有最少的移动部件，运行效率高以及噪音低，并且可易于在现场维修和保养。LIM可在轿厢上定向以产生水平法向力或竖直法向力。LIM的初级绕组固定在轿厢结构上，最好是在轿厢顶上;而LIM的次级件固定在由LIM驱动的轿厢门上。电磁磁通场流动通道是由设置在初级绕组对面且在表面离开初级绕组的次级件侧面上的磁铁芯件实现的。铁芯可相对初级绕组固定或可与次级件一同移动。本发明的驱动系统代替了目前在工业上广泛使用的多构件、产生应力和有噪声的锁接臂门驱动装置。

由于在本发明内可作出许多变化和变更，所以并不打算限定本发明，除非正如所附上的权利要求书所要求的。

Claims (27)

1、一种电梯桥厢组件，具有带乘客入口的一个轿厢，沿着轿厢门可操纵地关闭和打开至少所述入口的一部分；以及一轿厢门驱动系统，所述的组件包括：

a)一固定在位于乘客入口上方的轿厢上的线性感应电机(LIM)的初级绕组件；

b)一相对所述初级绕组件设置的并由一预定间隙隔开的LIM辅助初级件；

c)一固定在所述轿厢门上并位于辅助初级件与初级绕组件之间的LIM次级件，所述次级件穿过所述间隙；以及

d)所述的初级绕组件和所述的辅助初级件可被操纵而在所述间隙中产生电磁磁通场，该磁通场产生推力以便移动所述次级件通过所述间隙，从而有选择地将门在入口打开和入口关闭位置之间移动。

2、按照权利要求1的电梯轿厢组件，其特征是，所述的初级绕组件和所述的辅助初级件是水平间隔开的并且是可以操纵以便在初级绕组和辅助初级件间产生法向吸力。

3、按照权利要求2的电梯轿厢组件，其特征在于，辅助初级件固定在位于乘客入口上方的轿厢上。

4、按照权利要求3的电梯轿厢组件，其特征是，辅助初级件是一初级绕组。

5、按照权利要求3的电梯轿厢组件，其特征是，辅助初级件是一初级磁铁芯。

6、按照权利要求2的电梯轿厢组件，其特征是，辅助初级件固定在位于乘客入口上方的门上。

7、按照权利要求6的电梯轿厢组件，其特征是，初级绕组件和辅助初级件是可被操纵，以产生竖直法向力。

8、按照权利要求6的电梯轿厢组件，其特征是，初级绕组件和辅助初级件可被操纵，以产生水平法向力。

9、按照权利要求8的电梯轿厢组件，进一步包括与轿厢和门相接触的装置，它可操作地以在门打开和关闭运动期间防止感应的法向力使预定的间隙变窄。

10、一种电梯轿厢组件，具有带乘客入口的轿厢，沿着轿厢门可操纵地关闭和打开至少乘客入口的一部分，以及一轿厢门驱动系统，该组件包括：

a）一固定在位于乘客入口上方的轿厢上的线性感应电机（LIM）的初级绕组件;

b）一固定在轿厢上且与初级绕组件水平相邻并隔开一预定间隙的LIM的辅助初级件，初级绕组和辅助初级件可被操纵，以在所述间隙中产生电磁磁通场，该磁通场沿着轿厢门打开和关闭方向产生推力，并且它也产生垂直于所述推力的法向吸力;

c）一个LIM的导电次级件，它固定在轿厢门上并定位于所述间隙内，该次级件由推力作用以在乘客入口的打开和关闭位置之间有选择地移动门。

11、按照权利要求10的电梯轿厢组件，其特征是，次级件是一条铜条带，它从门的上部水平边缘向上伸展并超出门竖直边缘伸展，该门的竖直边缘限定了所述门的轿厢入口关闭边缘。

12、按照权利要求11的电梯轿厢组件，其特征是，铜条带通过铰链固定在门上，该铰链允许门相当正常地移动而不会明显改变铜条带在间隙内的正常位置。

13、按照权利要求12的电梯轿厢组件，进一步包括一固定在轿厢上并可操纵以便接纳铜条带上部边缘的槽型导向件，从而在门的打开和关闭运动期间，能将铜条带控制在位于间隙内的正常位置上。

14、按照权利要求13的电梯轿厢组件，进一步包括一安装在位于乘客入口上方的轿厢上的支架，该支架具有其上装有LIM初级绕组件的第一竖壁;以及与第一竖壁水平隔开的第二竖壁，LIM的辅助初级件被装在第二竖壁上，支架具有带狭槽的竖向隔开的端壁，该狭槽与预定间隙成一列，并且该狭槽具有拱形的上边缘，它是可被操纵以便阻止由法向力引起的第一和第二竖壁朝着彼此的偏移。

15、按照权利要求14的电梯轿厢组件，其特征是，槽形导向件装在支架上。

16、按照权利要求13的电梯轿厢组件，进一步包括装在槽型导向件上的无磨料的低摩擦材料带，该带可与相对的铜条带的侧表面相接触以减小铜条带上的运行磨损和摩擦阻力。

17、一种电梯轿厢组件，具有带乘客入口的轿厢，沿着轿厢门可操纵地关闭和打开至少乘客入口的一部分;以及一轿厢门驱动系统，该组件包括：

a）一固定在乘客入口上方的轿厢上的线性感应电机（LIM）的初级绕组件;

b）一固定在门上并与初级绕组件相邻且隔开一预定间隙的LIM磁铁芯件，初级绕组和铁芯件可操纵，以便在间隙中产生电磁磁通场，该磁通场在轿厢门打开和关闭方向上产生推力，并且也产生垂直于所述推力的法向吸力;以及

c）一固定在轿厢门上并定位在所述间隙内的LIM导电次级件，该次级件在推力作用下在乘客入口的打开和关闭位置之间有选择地移动门。

18、按照权利要求17的电梯轿厢组件，其特征是，铁芯件水平地偏离初级绕组件，并且所述法向力是水平力。

19、按照权利要求18的电梯轿厢组件，进一步包括与轿厢和门相接合的装置，它是可操纵的，以便在门打开和关闭运动期间防止感应的法向力使间隙变窄。

20、按照权利要求19的电梯轿厢组件，其特征是，接合用的装置包括一对内置在轿厢和门之间的滚轮。

21、按照权利要求17的电磁轿厢组件，其特征是，铁芯件竖直地偏离初级绕组件，并且法向力是竖直力。

22、一种电磁轿厢组件，具有一带乘客入口听轿厢，沿着轿厢门可操纵地关闭和打开至少乘客入口的一部分;以及一轿厢门驱动系统，该组件包括：

a）一固定在乘客入口上方的轿厢上的线性感应电机（LIM）的初级绕组件;

b）一固定在门上的并与初级绕组件水平相邻地隔开一预定间隙的LIM磁铁芯件，该初级绕组件和铁芯件是可被操纵的，以便在间隙中产生电磁磁通场，该磁通场产生沿着轿厢入口的打开和关闭方向上的推力，而且也在这两个构件间产生水平的法向吸力;以及

c）一个固定在轿厢门上并定位在所述间隙内的LIM导电次级件，该次级件在推力作用下使门在乘客入口打开和关闭位置之间有选择地移动。

23、按照权利要求22的电梯轿厢组件，进一步包括与轿厢和门相接合的装置，它可操纵地在门打开和关闭运动期间防止感应的法向力使间隙变窄。

24、一种电梯轿厢组件，具有一带乘客入口的轿厢，沿着轿厢门可操纵地关闭和打开至少乘客入口的一部分;以及一轿厢门驱动系统，该组件包括：

a）一个固定在乘客入口上方的轿厢上的线性感应电机（LIM）的初级绕组件;

b）一个固定在门上并与初级绕组件纵向相邻地隔开一预定间隙的磁铁芯件，该初级绕组和铁芯件可被操纵，以便在间隙中产生电磁通场，该磁通场产生沿着轿厢入口打开和关闭方向的推力，并且也在该两构件之间产生竖直的法向吸力;以及

c）一个固定在轿厢门上并定位在间隙内的LIM的导电次级件，该次级件由推力作用，以便在乘客入口的打开和关闭位置之间有选择地移动门。

25、按照权利要求24的轿厢组件，其特征是，所述的门包括一最上部的水平边缘，其中所述的铁芯件装在该边缘上。

26、按照权利要求25的轿厢组件，其特征是，次级件装在铁芯件上。

27、按照权利要求26的轿厢组件，进一步包括一装在轿厢上的支架，该支架包括一设置在水平门边缘上的水平壁，其中，初级绕组件装在水平壁的下表面上。

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