CN112723048A

CN112723048A - 一种电梯节能控制方法及节能电梯

Info

Publication number: CN112723048A
Application number: CN202011610818.7A
Authority: CN
Inventors: 彭莺; 吴治将; 李东洺; 郭轩; 吴海莹; 李凤琪
Original assignee: Shunde Polytechnic
Current assignee: Shunde Polytechnic
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112723048B

Abstract

本发明公开了一种电梯节能控制方法及节能电梯，电梯的空载停靠调度依据：计算在当日以前的历史时段内各楼层电梯使用需求，确定各历史时段内电梯使用需求最多的楼层，以电梯使用需求最多的楼层为电梯的空载停靠楼层，当电梯待命时，调度电梯停靠在该楼层等候运载指令。本发明基于统计分析，提出一种以节能为主、兼顾候梯人等待时长并引入动态等待时间的电梯调度控制方法，可达到侯梯人等待时间最小的目标，对电梯呼叫服务可立即做出反应，以最快速度完成本次呼叫服务，给侯梯人提供了最高的便捷性。

Description

一种电梯节能控制方法及节能电梯

技术领域

本发明属于电梯技术领域，特别是涉及一种电梯节能控制方法及使用该控制方法的节能电梯。

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物，随着人们生活水平的提高，目前电梯已经被应用越来越广泛，在日常生活中，当电梯空载时，会自动停靠最低层或者最高层，但是每天不同时段，不同层数人需要求不同，例如下班期间，一层的乘坐人最多，上班期间，可能中层的乘坐人最多，如果电梯空载时，还自动停靠最低层或者最高层，等待的时间就会较长，而且电梯行使的距离较长，能耗也较高。

另一方面，现有电梯不能够有效的对轿厢运行过程中产生的动能进行利用，电梯运行时依靠纯电能进行制动和启动，消耗的能源较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯节能控制方法及使用该控制方法的节能电梯，以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种电梯节能控制方法，包括以下步骤：

S1）计算在当日以前的历史时段内各楼层电梯使用需求，确定各历史时段内电梯使用需求最多的楼层A；

S2）确定A是当日当时段的空载等候楼层；

S3）确定当前是否有运载指令，若是，执行当前运载指令；若否，执行S4）；

S4）将电梯停靠在当前时段的空载等候楼层待命。

进一步地，在S1）中，历史时段的统计周期是前一周内、或前三天、或昨天。

进一步地，在S1）中，电梯使用需求以各楼层的电梯呼叫次数为统计样本；或者是以各楼层当量载荷为统计样本。

本发明为一种节能电梯，包括电梯箱体和配重块，所述电梯箱体和配重块均位于电梯井的内部，所述电梯箱体和配重块之间通过钢丝索连接，所述电梯井内部的顶端装配有驱动机构，所述驱动机构的输出端固定有第二传动轴，所述第二传动轴外侧远离驱动机构的一端固定有第二传动轮，所述第二传动轮和钢丝索传动连接；所述配重块的上端和下端均设置有第一磁力板，所述电梯井内部的顶端装配有第三磁力板，所述第一磁力板和第三磁力板通过磁力相斥，电梯井内部的底端装配有第二磁力板，所述第二磁力板和第一磁力板通过磁力相吸。

所述电梯井内部的顶端还转动连接有传动啮齿轮，所述传动啮齿轮的下端固定有从动锥齿轮，所述电梯井内部的顶端且位于传动啮齿轮的一侧滑动连接有传动啮齿条，所述传动啮齿轮和传动啮齿条啮合连接，所述传动啮齿条的一端固定有蓄能弹簧，所述蓄能弹簧远离传动啮齿条固定于电梯井的侧壁上。

所述电梯井内部的顶端还转动连接有第一传动轴，所述第一传动轴的一端固定有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮和从动锥齿轮啮合连接，所述第一传动轴的另一端固定有第一传动轮，所述第一传动轮和钢丝索传动连接。

本发明的一种节能电梯，所述驱动机构为曳引机。

进一步地，所述电梯井内部的顶端还转动连接有两个第一限位轮，用以对钢丝索进行限位，所述第一限位轮和钢丝索传动连接。

进一步地，所述配重块的上端和下端均设置有第一磁力板，所述电梯井内部的顶端装配有第三磁力板，所述第一磁力板和第三磁力板通过磁力相斥，电梯井内部的底端装配有第二磁力板，所述第二磁力板和第一磁力板通过磁力相吸。

进一步地，所述第一磁力板为电磁铁或者磁石中的一种。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明基于统计分析，提出一种以节能为主、兼顾候梯人等待时长并引入动态等待时间的电梯调度控制方法。通过计算不同时段各楼层的当量载荷，以楼层当量载荷为权重选取该时段电梯的最佳候命停靠楼层，并据此进行电梯的调度控制。

2、本发明通过各个配件的配合能够在电梯箱体下降时对蓄能弹簧进行蓄能，在电梯箱体上升时，通过蓄能弹簧辅助驱动机构带动电梯箱体进行移动，能够大大的降低电梯箱体移动时驱动机构消耗的能源。

3、本发明通过设置第一磁力板、第二磁力板和第三磁力板能够在电梯箱体处于电梯井顶端时对电梯箱体进行加固，并有效的对电梯箱体下降的力进行削弱，当电梯箱体位于电梯井底端时，为电梯箱体提供初始的动力，有效的降低驱动机构的动能消耗。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种节能电梯的示意图；

图2为本发明一种节能电梯图1中A处的大样图；

图3为本发明一种节能电梯的局部传动结构示意图；

图4为本发明的电梯节能控制方法的控制流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电梯箱体；2、配重块；3、第一磁力板；4、第二磁力板；5、第三磁力板；6、钢丝索；7、第一限位轮；8、第一传动轮；9、传动锥齿轮；10、第一传动轴；11、第二传动轮；12、第二传动轴；13、从动锥齿轮；14、传动啮齿轮；15、传动啮齿条；16、蓄能弹簧。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图4所示，本发明提供一种电梯节能控制方法，根据电梯各楼层前一天各时段乘坐人的数据，以时段来划分，自动推算当天在各时段最佳的电梯空载等候待令的停靠楼层，从而节省了侯梯人的等待时间，降低了电梯的能耗。例如，早上7:00所在时段在电梯7层的按键次数最多，或者从电梯载重变化的数据中分析，来往7楼的人数最多，那么根据统计结果，当天7:00的时段，当电梯空载时，就自动停靠在7层。该控制方法包括以下步骤：

S2）确定A是当日当时段的空载等候楼层；

S4）将电梯停靠在当前时段的空载等候楼层待命。

在步骤S1）中，历史时段的统计周期可以是前一周内、或前三天、或昨天。

在步骤S1）中，电梯使用需求以各楼层的电梯呼叫次数为统计样本；或者是以各楼层当量载荷为统计样本。如此，可达到侯梯人等待时间最小的目标，对电梯呼叫服务可立即做出反应，以最快速度完成本次呼叫服务，给侯梯人提供了最高的便捷性。当量载荷的计算方式可以通过各楼层的载舱负载变化来计算，也可以通过红外线检测各楼层的人数变化来计算。当以载舱负载变化计算当量载荷时，需读取各楼层的载荷变化值，并以绝对值计算，例如，在第三层时，载舱载荷发生变化，计重器显示载舱先减小200公斤（系统判断为有四人离开电梯载舱），稍后增重150公斤（系统判断为有三人从第三层楼层进入电梯载舱），则计算载荷变化总量为350公斤，有七人次在第三层楼层呼叫。同理，当以红外检测人数的方式计算载舱载荷变化时，在某一楼层，舱内人数的进出均以绝对值计算，即先出四人再进三人时，变化总量为七人次，以此统计某时段内各楼层的当量载荷。

为了达到节能的目标，本发明在电梯的硬件系统上也作出节能的措施。请参阅图1-3所示，本发明为一种节能电梯，包括电梯箱体1和配重块2，电梯箱体1和配重块2均位于电梯井的内部，电梯箱体1和配重块2之间通过钢丝索6连接，电梯井内部的顶端装配有驱动机构，驱动机构可以为曳引机，驱动机构的输出端固定有第二传动轴12，第二传动轴12外侧远离驱动机构的一端固定有第二传动轮11，第二传动轮11和钢丝索6传动连接；

电梯井内部的顶端还转动连接有传动啮齿轮14，传动啮齿轮14的下端固定有从动锥齿轮13，电梯井内部的顶端且位于传动啮齿轮14的一侧滑动连接有传动啮齿条15，传动啮齿轮14和传动啮齿条15啮合连接，传动啮齿条15的一端固定有蓄能弹簧16，蓄能弹簧16远离传动啮齿条15固定于电梯井的侧壁上；

电梯井内部的顶端还转动连接有第一传动轴10，第一传动轴10的一端固定有传动锥齿轮9，传动锥齿轮9和从动锥齿轮13啮合连接，第一传动轴10的另一端固定有第一传动轮8，第一传动轮8和钢丝索6传动连接；

电梯井内部的顶端还转动连接有两个第一限位轮7，用以对钢丝索6进行限位，第一限位轮7和钢丝索6传动连接；

在此，配重块2的上端和下端均设置有第一磁力板3，电梯井内部的顶端装配有第三磁力板5，第一磁力板3和第三磁力板5通过磁力相斥，电梯井内部的底端装配有第二磁力板4，第二磁力板4和第一磁力板3通过磁力相吸；

第一磁力板3可以为电磁铁或者磁石中的一种。

本实施例的一个具体应用为：当需要电梯箱体1下降时启动驱动机构，驱动机构启动后会带动通过第二传动轴12带动第二传动轮11进行转动，第二传动轮11转动时会带动钢丝索6进行移动，带动电梯箱体1和配重块2进行移动，且因为第二磁力板4和第一磁力板3通过磁力相互吸引，配重块2上升时会受到第一磁力板3施加的向下的力，从而能够有效的对电梯箱体1下降的力进行削弱；

钢丝索6在移动的过程中会带动第一传动轮8进行转动，第一传动轮8转动时会通过第一传动轴10带动传动锥齿轮9一起进行转动，因为传动锥齿轮9和从动锥齿轮13啮合连接，传动锥齿轮9转动时会带动从动锥齿轮13一起进行转动，从动锥齿轮13转动时会带动传动啮齿轮14一起进行转动，因为传动啮齿轮14和传动啮齿条15啮合连接，传动啮齿轮14转动时会带动传动啮齿条15朝靠近蓄能弹簧16的方向进行滑动，对蓄能弹簧16进行挤压，使蓄能弹簧16进行蓄能，直至电梯箱体1移动至电梯井的底端，配重块2移动时电梯井的顶端；

当需要电梯箱体1上升时再次启动驱动机构带动钢丝索6进行移动，使电梯箱体1上升并使配重块2下降，因为第一磁力板3和第三磁力板5通过磁力相斥，配重块2下移时第三磁力板5会对配重块2提供一个初始的动力，从而能够有效的降低驱动机构的动能消耗，且在蓄能弹簧16会对传动啮齿条15进行推动，使传动啮齿条15朝远离蓄能弹簧16的方向进行滑动，因为传动啮齿条15和传动啮齿轮14啮合连接，传动啮齿条15滑动时会带动传动啮齿轮14进行转动，传动啮齿轮14转动时会带动从动锥齿轮13一起进行转动，因为从动锥齿轮13和传动锥齿轮9啮合连接，从动锥齿轮13转动时会带动传动锥齿轮9一起进行转动，传动锥齿轮9转动时会通过第一传动轴10带动第一传动轮8一起进行转动，第一传动轮8转动时会带动钢丝索6进行移动，从而能够大大的减小驱动机构的消耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种电梯节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2）确定A是当日当时段的空载等候楼层；

S4）将电梯停靠在当前时段的空载等候楼层待命。

2.根据权利要求1所述电梯节能控制方法，其特征在于，在S1）中，历史时段的统计周期是前一周内、或前三天、或昨天；电梯使用需求以各楼层的电梯呼叫次数为统计样本，或者是以各楼层当量载荷为统计样本。

3.一种使用如权利要求1所述电梯节能控制方法的节能电梯，其特征在于，包括电梯箱体（1）和配重块（2），所述电梯箱体（1）和配重块（2）均位于电梯井的内部，其特征在于，所述电梯箱体（1）和配重块（2）之间通过钢丝索（6）连接，所述电梯井内部的顶端装配有驱动机构，所述驱动机构的输出端固定有第二传动轴（12），所述第二传动轴（12）外侧远离驱动机构的一端固定有第二传动轮（11），所述第二传动轮（11）和钢丝索（6）传动连接；所述配重块（2）的上端和下端均设置有第一磁力板（3），所述电梯井内部的顶端装配有第三磁力板（5），所述第一磁力板（3）和第三磁力板（5）通过磁力相斥，电梯井内部的底端装配有第二磁力板（4），所述第二磁力板（4）和第一磁力板（3）通过磁力相吸。

4.根据权利要求3所述的一种节能电梯，其特征在于，所述电梯井内部的顶端还转动连接有传动啮齿轮（14），所述传动啮齿轮（14）的下端固定有从动锥齿轮（13），所述电梯井内部的顶端且位于传动啮齿轮（14）的一侧滑动连接有传动啮齿条（15），所述传动啮齿轮（14）和传动啮齿条（15）啮合连接，所述传动啮齿条（15）的一端固定有蓄能弹簧（16），所述蓄能弹簧（16）远离传动啮齿条（15）固定于电梯井的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种节能电梯，其特征在于，所述电梯井内部的顶端还转动连接有第一传动轴（10），所述第一传动轴（10）的一端固定有传动锥齿轮（9），所述传动锥齿轮（9）和从动锥齿轮（13）啮合连接，所述第一传动轴（10）的另一端固定有第一传动轮（8），所述第一传动轮（8）和钢丝索（6）传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种节能电梯，其特征在于，所述驱动机构为曳引机。

7.根据权利要求6所述的一种节能电梯，其特征在于，所述电梯井内部的顶端还转动连接有两个第一限位轮（7），用以对钢丝索（6）进行限位，所述第一限位轮（7）和钢丝索（6）传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种节能电梯，其特征在于，所述第一磁力板（3）为电磁铁或者磁石中的一种。