CN113710601B - 用于电梯轿厢的超速监控的解决方案 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯系统(200),包括至少两个电梯轿厢(202a、202b),其适于在同一建筑物的各个独立井道(208a、208b)中行进。至少两个电梯轿厢(202a、202b)具有至少两个不同的额定速度,其包括最低额定速度和高于最低额定速度的额定速度。具有高于最低额定速度的额定速度的至少每个所述电梯轿厢(202a、202b)设置有电子超速监控设备,其配置为如果电梯轿厢(202a、202b)的速度满足超速阈值(302),则停止电梯轿厢(202a、202b)的移动。超速阈值(302)朝向井道的至少一个端部终端(222a、222b、224a、224b)减小。建筑物的每个所述独立井道(208a、208b)具有高度基本相等的底端部终端空间(228a、228b)和/或高度基本相等的顶端部终端空间(226a、226b)。本发明还涉及一种用于提供包括至少两个独立电梯井道(208a、208b)的电梯井道装置的方法以及一种可通过该方法获得的电梯井道装置。
Description
技术领域
本发明总体涉及电梯技术领域。本发明尤其涉及电梯的安全。
背景技术
电梯包括电梯轿厢、电梯控制器和提升机。电梯轿厢由提升机通过提升绳索驱动,提升绳索通过提升机的牵引绳轮运行。电梯控制器生成电梯轿厢的运动曲线。电梯轿厢根据生成的运动曲线在各层站之间被驱动。图1示出了电梯轿厢运动曲线100的示例,其中电梯轿厢首先从出发层站102加速到最大额定速度,然后从最大额定速度减速以平稳地停止到目的层站104。通常,电梯轿厢的速度被限于速度限制,其通常对应于最大额定速度加上安全系数sf,例如速度限制可以是最大额定速度的115%。终端速度限制在图1中用虚线106示出。速度限制106沿着整个井道是恒定的。
电梯还包括布置在井道的底坑中的安全设备,比如安全缓冲器。安全设备的尺寸确定为吸收以最大额定速度移动的电梯轿厢的动能。此外,可以在底坑中设置单独的缓冲器来吸收配重的动能。
电梯还包括提升机制动器,其可以打开或关闭以制动电梯提升机的移动,从而也制动电梯轿厢的移动。此外,电梯包括超速调节器,如果电梯轿厢的速度超过速度限制,例如电梯轿厢的最大额定速度的115%,则该超速调节器电地致动提升机制动器以停止电梯轿厢。此外,如果电梯轿厢的速度超过对应于最大额定速度加上更高安全系数的第二速度限制,例如第二速度限制可以是最大额定速度的130%,则超速调节器机械地致动安全装置(例如电梯轿厢的安全钳)以停止电梯轿厢的移动。因此,致使超速调节器启动可以包括两个阶段,即用于轻微超速(例如最大额定速度的115%)的第一致动阶段和用于严重超速(例如最大额定速度的130%)的第二致动阶段。
通常,当同一建筑物中有多个额定速度不同的电梯轿厢在独立井道中运行时,每个轿厢具有触发限制不同的不同超速调节器,以及不同的底坑安全设备,例如具有不同的尺寸和结构。因为底坑安全设备的尺寸会影响井道底坑的深度,所以同一建筑物中需要不同深度的井道底坑。
发明内容
为了提供对各种发明实施例的一些方面的基本理解,下面给出简化的发明内容。该发明内容不是本发明的广泛概述。它既不旨在标识本发明的关键或重要元素,也不旨在描绘本发明的范围。以下发明内容仅仅以简化的形式呈现本发明的一些概念,作为对本发明的示例性实施例的更详细描述的前奏。
本发明的目的是提供电梯系统、用于提供电梯井道装置的方法以及电梯井道装置。本发明的另一个目的是,电梯系统、用于提供电梯井道装置的方法以及电梯井道装置能够实现具有统一底坑高度、统一顶层高度和/或统一安全设备的统一井道结构。
本发明的目的通过由各个独立权利要求限定的电梯系统、方法和电梯井道装置来实现。
根据第一方面,提供了一种电梯系统,包括适于在同一建筑物的各个独立井道中行进的至少两个电梯轿厢,其中至少两个电梯轿厢具有至少两个不同的额定速度,其包括最低额定速度和高于最低额定速度的额定速度,其中具有高于最低额定速度的额定速度的至少每个所述电梯轿厢设置有电子超速监控设备,其配置为如果电梯轿厢的速度满足超速阈值,则停止电梯轿厢的移动,其中超速阈值朝向井道的至少一个端部终端减小,并且其中建筑物的每个所述独立井道具有高度基本相等的底端部终端空间和/或高度基本相等的顶端部终端空间。
所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度可以根据具有最低额定速度的电梯轿厢来确定尺寸。
可替代地或另外,所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度可以低于根据具有最高额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的高度。
每个所述独立井道的至少一个端部终端可以是井道的底端部终端和/或井道的顶端部终端,并且底端部终端空间可以是井道的底坑,顶端部终端空间可以是井道的顶层。
此外,每个所述独立井道可以设置有相同的第一安全设备,其尺寸确定为吸收具有最低额定速度的电梯轿厢的动能,和/或设置有相同的第二安全设备,其尺寸确定为吸收具有对应于最低额定速度的速度的配重的动能。
具有最低额定速度的每个电梯轿厢可以设置有机械超速调节器。
可替代地,至少两个电梯轿厢中的每个可以设置有电子超速监控设备。
此外,所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度的尺寸可以确定为小于根据具有最低额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的高度。
电子超速监控设备可以包括:安全监控单元,其经由安全数据总线通信地连接到电梯轿厢或配重;一个或多个制动控制单元;一个或多个安全制动器,其包括连接到一个或多个制动控制单元的触发元件;绝对定位系统,其配置为连续提供表示电梯轿厢的移动或配重的移动的信息,并且经由安全数据总线通信地连接到安全监控单元;其中安全监控单元可以配置成:从绝对定位系统获得表示电梯轿厢的移动或配重的移动的信息,监控电梯轿厢的移动或配重的移动;如果检测到电梯轿厢的速度或配重的速度满足超速阈值,则向一个或多个制动控制单元生成关闭命令,其中关闭命令包括应用一个或多个安全制动器以停止电梯轿厢的移动的指令。
绝对定位系统可以包括:编码器,其与电梯轿厢滑轮、配重滑轮、导向辊或超速调节器的调节器滑轮相关;以及门区传感器,其包括布置在电梯轿厢或配重上的读取器和布置在每个层站的门区上的目标。
可以在电梯井道的至少一个端部终端的附近执行对电梯轿厢的移动或配重的移动的监控。
此外,在向一个或多个制动控制单元生成关闭命令之后,安全监控单元可以配置为:继续监控电梯轿厢的移动或配重的移动;如果检测到电梯轿厢或配重的速度满足高于所述超速阈值的第二超速阈值,则向电梯轿厢安全装置产生触发信号以停止电梯轿厢的移动。
根据第二方面,提供了一种用于在同一建筑物内提供包括至少两个独立电梯井道的电梯井道装置的方法,其中该方法包括:由可浇铸材料浇铸至少两个独立电梯井道,使得所述至少两个独立井道中的每个具有高度基本相等的底坑;在底坑上构建壁以限定井道;以及提供其中上述的电梯系统。
根据第三方面,提供了一种电梯井道装置,其中电梯井道装置包括至少两个独立电梯井道,其可通过上述的方法获得。
当结合附图阅读时,从以下具体示例性和非限制性实施例的描述中,将最好地理解本发明的关于结构和操作方法的各种示例性和非限制性实施例及其附加目的和优点。
动词“包括”和“包含”在本文件中用作开放式限制,既不排除也不要求存在未引用的特征。除非另外明确说明,否则从属权利要求中列举的特征是可相互自由组合的。此外,应当理解,在整个本文件中使用“一”或“一个”,即单数形式,并不排除复数。
附图说明
在附图中,本发明的实施例通过示例而非限制地示出。
图1示意性地示出了根据现有技术的电梯轿厢运动曲线的示例。
图2示意性地示出了根据本发明的电梯系统的示例。
图3示意性地示出了根据本发明的超速阈值的示例。
图4示意性地示出了示例电梯子系统,其中实现了根据本发明的电子超速监控设备。
图5A示意性地示出了具有电梯轿厢滑轮的编码器的实施方式的示例。
图5B示出了具有导向辊的编码器的实施方式的示例。
图5C示意性地示出了具有超速调节器的调节器滑轮的编码器的实施方式的示例。
图6示意性地示出了根据本发明的安全监控单元的示例。
图7示意性地示出了根据本发明的方法的示例。
具体实施方式
图2示意性地示出了根据本发明的电梯系统200的示例。电梯系统200包括同一建筑物中的至少两个电梯子系统201a、201b。每个电梯子系统201a、201b包括适于在独立井道208a、208b中行进的电梯轿厢202a、202b。换句话说,电梯系统200包括适于在同一建筑物的各个独立井道208a、208b中行进的至少两个电梯轿厢202a、202b。图2的示例电梯系统200包括两个电梯子系统201a、201b和两个电梯轿厢,即适于在第一井道208a中行进的第一电梯轿厢202a和适于在第二井道208b中行进的第二电梯轿厢202b,其中第一井道208a和第二井道208b在同一建筑物内。然而,电梯子系统和/或电梯轿厢的数量不受限制。电梯系统200可以进一步包括电梯控制单元204,其配置为至少部分地控制电梯系统200的操作。如果电梯系统200包括机房,则电梯控制单元204可以布置在电梯系统200的机房中。机房即马达室可以位于井道208的上方、井道208的底部或邻近井道208的建筑物的中间。可替代地,电梯控制单元204可以布置在一层站上,例如布置在所述一层站处的层站门的框架上。特别地,如果电梯系统200被实现为无机房电梯系统,则电梯控制单元204可以布置在一层站上,而且如果电梯系统200包括机房,则电梯控制单元204也可以布置在一层站上。可替代地,电梯控制单元204可以实现为外部控制单元,例如位于同一建筑物内的电梯系统200附近的技术室中或者电梯系统200之外的另一建筑物内的外部控制单元,或者远程服务器,比如云服务器或任何其他外部服务器。在图2的示例电梯系统200中,电梯控制单元布置在最顶层站210n。
每个电梯子系统201a、201b包括驱动单元206a、206b和电梯提升机。图2所示的示例电梯系统200是常规的基于绳索的电梯系统200,其包括用于承载即悬挂电梯轿厢202a、202b的提升绳索218或带。带可以包括在带内部行进的多个提升绳索218a、218b。为了承载电梯轿厢202a、202b,绳索218a、218b可以布置成从电梯轿厢202a、202b越过提升机的滑轮即牵引绳轮到达配重220a、220b。在如图2所示的一比一(1:1)绕绳中,电梯轿厢202a、202b可以布置在绳索218a、218b的一端部,配重220a、220b可以布置在绳索218a、218b的另一端部。通过1:1绕绳,电梯轿厢202a、202b、配重220a、220b和提升绳索218a、218b全都以相同的速度行进。可替代地,在二比一(2:1)绕绳中,提升绳索218a、218b的一端部从布置到井道208a、208b的顶端部终端224a、224b的死端联结器向下通过并在电梯轿厢滑轮即电梯轿厢绳轮下方,向上越过提升机的牵引绳轮,向下绕过配重滑轮即配重绳轮,并向上到达布置到井道208a、208b的顶端部终端224a、224b的另一死端联结器。通过2:1绕绳,电梯轿厢202a、202b和配重220a、220b的速度是提升绳索速度的一半。此外,一个或多个转向滑轮可用于将提升绳索218a、218b导向电梯轿厢202a、202b和/或配重220a、220b。例如,配重220a、220b可以是金属箱,其压载物的重量约为满载电梯轿厢202a、202b的重量的40-50%。驱动单元206配置成控制电梯提升机,以沿着层站210a-210n之间的井道208a-208b驱动电梯轿厢202a、202b。驱动单元206a、206b可以布置在井道208a、208b中,例如在井道208a、208b的顶层226a、226b中,如在图2所示的示例电梯系统200中。驱动单元206a、206b通过从电源向电梯提升机的电动马达212a、212b供电来控制电梯提升机,以驱动电梯轿厢202a、202b。每个电梯子系统201a、201b还包括提升机制动器214a、214b,以停止电梯轿厢202a、202b的移动。每个电梯子系统201a、201b还包括第一安全设备216a、216b,比如安全缓冲器,其布置在底端部终端空间即井道208a、208b的底坑228a、228b中,以吸收电梯轿厢202a、202b的动能。此外,每个电梯子系统201a、201b可以包括第二安全元件218a、218b,例如安全缓冲器(图2中未示出),其布置在底端部终端空间即底坑228a、228b中,以吸收配重220a、220b的动能。
根据本发明的另一示例,电梯系统200可以是非基于绳索的电梯系统。在非基于绳索的电梯系统中,代替使用提升绳索,电梯轿厢202a、202b的推进力可以无绳索的方式由直接作用在电梯轿厢202a、202b上的马达提供,比如线性马达、轨道和小齿轮马达或相应的马达。接下来,主要参照常规的基于绳索的电梯系统(例如图2的示例电梯系统200)来描述本发明的不同实施例,但本发明不仅仅限于常规的基于绳索的电梯系统,并且本申请中描述的本发明的所有实施例也可以在非基于绳索的电梯系统中实现。
电梯系统200的至少两个电梯轿厢202a、202b具有至少两个不同的额定速度,其包括最低额定速度和高于最低额定速度的额定速度。例如,如果电梯系统200包括两个电梯轿厢,则一个电梯轿厢的额定速度可能低于另一个电梯轿厢的额定速度。根据另一示例,如果电梯系统包括两个以上的电梯轿厢,则至少一个电梯轿厢具有比其他电梯轿厢更低的额定速度。
额定速度高于最低额定速度的至少每个所述电梯轿厢设置有电子超速监控设备,其配置为如果电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的速度满足超速阈值,则停止电梯轿厢的移动。为了清楚起见,图2中没有示出电子超速监控设备的所有部件。超速阈值朝向井道208a、208b的至少一个端部终端减小。井道208a、208b的至少一个端部终端可以是井道208a、208b的底端部终端222a、222b和/或井道208a、208b的顶端部终端224a、224b。超速阈值是连续曲线,其朝向井道208a、208b的底端部终端222a、222b和/或井道208的顶端部终端224a、224b减小,使得当电梯轿厢202a、202b接近井道208a、208b的底端部终端222a、222b和/或井道208的顶端部终端224a、224b时,触发以较低速度发生。换句话说,超速阈值根据电梯轿厢202a、202b在井道208a、208b内的位置而变化,使得超速阈值在井道208a、208b的端部终端的附近低于在井道208a、208b的中间部分。与井道208a、208b的端部终端222a、222b、224a、224b的附近相比,可以允许电梯轿厢202a、202b在井道208的中间部分具有更高的速度。根据本发明的超速阈值将在本申请的后面参考图3描述。如上所述,配重220a、220b的速度对应于电梯轿厢202a、202b的速度。因此,可替代地或另外,配重的速度可以通过超速监控设备来监控,类似于电梯轿厢202a、202b的速度。
设置在额定速度高于最低额定速度的至少每个电梯轿厢202a、202b上的具有减小的超速阈值的电子超速监控设备使得建筑物的每个所述独立井道208a、208b可以具有高度基本相等的底端部终端空间228a、228b和/或高度基本相等的顶端部终端空间226a、226b。底端部终端空间可以是井道的底坑228a、228b,顶端部终端空间可以是井道208a、208b的顶层226a、226b,即顶上部结构。换句话说,建筑物的每个所述独立井道208a、208b具有的底坑228a、228b具有基本相等的底坑高度即深度和/或具有的顶层226a、226b具有基本相等的顶层高度,即电梯系统200的所有独立井道彼此具有高度基本相等的底坑228a、228b和/或高度基本相等的顶层226a、226b。在图2的示例电梯系统200中,井道208a、208b的底坑高度用箭头HP示出,而井道208a、208b的顶层高度用箭头HH示出。术语“基本相等的高度”连同端部终端空间例如底坑228a、228b和/或顶层226a、226b的高度是指在典型建筑制造公差内的高度,比如+/-50毫米的变化,特别是+/-25毫米的变化。
根据本发明的示例性实施例,所述独立井道208a、208b的底端部终端空间228a、228b和/或顶端部终端空间226a、226b的基本相等的高度可以根据具有最低额定速度的电梯轿厢202a、202b来确定尺寸。换句话说,最低额定速度限定电梯系统200的所有井道208a、208b的底坑228a、228b和/或顶层226a、226b的高度。这使得即使电梯系统200的一个或多个电梯轿厢具有比最低额定速度更高的额定速度,根据具有最低额定速度的电梯轿厢202a、202b,电梯系统200的所有独立井道208a、208b的底坑高度和/或顶层高度也可以被协调,即统一。所述独立井道208a、208b的底端部终端空间228a、228b的基本相等的高度可以低于根据具有最高额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道208a、208b的底端部终端空间228a、228b的高度。可替代地或另外,所述独立井道208a、208b的顶端部终端空间226a、226b的基本相等的高度可以低于根据具有最高额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道208a、208b的顶端部终端空间226a、226b的高度。
根据具有特定额定速度的电梯轿厢202a、202b确定底坑228a、228b的高度即深度意味着底坑高度具有为安装在其中需吸收以特定额定速度移动的电梯轿厢202a、202b的冲击能量的第一安全设备216a、216b(例如安全缓冲器)和为配重220a、220b提供以以同样的方式吸收具有对应于特定额定速度的速度的配重220a、220b的冲击能量的第二安全设备218a、218b(例如安全缓冲器)所需的高度。根据具有特定额定速度的电梯轿厢202a、202b确定顶层高度226a、226b的尺寸意味着顶层高度对应于电梯轿厢202a、202b和配重220a、220b在另一个撞击相应的安全设备216a、216b、218a、218b时朝向井道208a、208b的顶端部终端行进所需的距离。当配重220a、220b撞击第二安全设备218a、218b时,电梯轿厢202a、202b不再朝向井道208a、208b的顶端部终端224a、224b行进。相应地,当电梯轿厢202a、202b撞击第一安全设备216a、216b时,配重220a、220b不再朝向井道208a、208b的顶端部终端224a、224b行进。最低额定速度越高,电梯系统200的独立井道208a、208b的底坑228a、228b和/或顶层226a、226b的相等高度越高。
因此,除了底坑228a、228b和/或顶层226a、226b的高度基本相等之外,每个所述独立的井道208a、208b可以设置有尺寸确定为吸收具有最低额定速度的电梯轿厢202a、202b的动能的相同第一安全设备216a、216b和/或尺寸确定为吸收具有对应于最低额定速度的速度的配重220a、200b的动能的相同第二安全设备218a、218b。这使得每个独立井道208a、208b的第一安全设备216a、216b和第二安全设备218a、218b的尺寸可以彼此相等。相等尺寸的安全设备216a、216b、218a、218b使得额定速度高于最低额定速度的电梯轿厢的井道208a、208b的安全设备216a、216b、218a、218b能够尺寸减小,即小于尺寸确定为吸收额定速度高于最低额定速度的电梯轿厢或配重220a、220b的动能的安全设备216a、216b、218a、218b。例如,建筑物的每个独立井道208a、208b可以具有的端部终端空间例如底坑228a、228b和/或顶层226a、226b具有的基本相等高度的尺寸适于吸收额定速度小于2.5m/s的电梯轿厢202a、202b的动能的第一安全设备216a、216b(例如缓冲器)或者吸收额定速度小于2.5m/s的配重220a、220b的动能的第二安全设备218a、218b(例如缓冲器)。这可能意味着安全设备216a、216b、218a、218b的行程不超过420毫米,优选小于420毫米。
根据本发明的示例性实施例,如果电梯轿厢202a、202b的速度满足恒定的预定速度限制,则具有最低额定速度的每个电梯轿厢202a、202b可以设置有机械超速调节器(OSG),以停止电梯轿厢202a、202b的移动。超速调节器可以布置在井道208a、208b内。超速调节器可以包括由调节器绳索旋转的调节器滑轮,即绳轮,调节器绳索形成闭环并联接到电梯轿厢202a、202b,使得调节器绳索以相同的速度与电梯轿厢202a、202b一起移动,即调节器滑轮的旋转速度对应于电梯轿厢202a、202b的速度。调节器滑轮可以布置在例如调节器绳索环的上端部并且联接到致动机构,其对电梯轿厢202a、202b的速度做出反应,并且如果电梯轿厢202a、202b的速度满足恒定的预定速度限制,则致动电梯轿厢202a、202b的安全钳以停止电梯轿厢202a、202b的移动。安全钳是布置在电梯轿厢202a、202b上的机械安全装置。安全钳可以包括例如螺线管作为触发元件。
例如,如果电梯系统200包括两个电梯轿厢(例如,如在图2的示例电梯系统中),即适于在第一井道208a中行进的第一电梯轿厢202a和适于在第二井道208b中行进的第二电梯轿厢202b,其中第一井道208a和第二井道208b在同一建筑物内。第一电梯轿厢202a具有1.6m/s的额定速度,第二电梯轿厢202b具有3m/s的额定速度。在该示例中,第二电梯轿厢202b设置有电子超速监控设备,其配置为如果第二电梯轿厢202b的速度满足朝向第二井道208b的底端部终端222b减小的超速阈值,则停止第二电梯轿厢202b的移动。在该示例中,具有最低额定速度的第一电梯轿厢202a设置有机械超速调节器,其配置为如果第一电梯轿厢202a的速度满足恒定的预定速度限制,则停止第一电梯轿厢202a的移动。电子超速监控设备使得两个井道208a、208b的底坑深度HP可以根据具有最低额定速度的第一电梯轿厢202a以基本相等的深度来确定尺寸。具有上述额定速度的底坑的基本相等深度可以是例如约在1500毫米和2300毫米之间,优选约为1700毫米。作为比较,如果底坑的深度根据具有较高额定速度(即在该示例中为3m/s)的电梯轿厢来确定尺寸,则底坑的深度约为3100毫米。如果两个电梯轿厢202a、202b都设置有传统的超速调节器,如至少在一些现有技术的解决方案中,则额定速度为1.6m/s的第一电梯轿厢202a适于在其中行进的第一井道208a的底坑228a的深度可以是例如约在1500毫米和2300毫米之间,优选约为1700毫米,并且额定速度为3m/s的第二电梯轿厢202b适于在其中行进的第二井道208b的底坑228b的深度可以约为3100毫米。在上面的示例中,井道208a、208b的底坑深度的尺寸具有基本相等的深度,但可替代地或另外,两个井道208a、208b的顶层高度HH的尺寸可以具有基本相等的高度。在该示例中,第一电梯轿厢202a的额定重量为1600千克且第二电梯轿厢202b的额定重量为1600千克,但本发明不限于此,并且可以使用电梯轿厢的任何其他额定重量。电梯轿厢202a、202b的额定重量对电梯轿厢202a、202b的动能有影响,因此也对底坑安全设备216a、216b的尺寸有影响,底坑安全设备216a、216b的尺寸确定为吸收具有最低额定速度的电梯轿厢202a、202b的动能。
图3示出了根据本发明的超速阈值的示例,其中电梯系统200包括两个电梯轿厢(例如,如在图2的示例电梯系统中),即适于在第一井道208a中行进的第一电梯轿厢202a和适于在第二井道208b中行进的第二电梯轿厢202b,其中第一井道208a和第二井道208b在同一建筑物内。第一电梯轿厢202a的额定速度低于第二电梯轿厢202b的额定速度。具有较低额定速度的第一电梯轿厢202a设置有机械超速调节器,第二电梯轿厢202b设置有电子超速监控设备。根据具有最低额定速度的电梯轿厢,即根据该示例中的第一电梯轿厢202a,两个井道208a、208b的底坑深度HP的尺寸可以确定为基本相等。此外,每个所述独立电梯井道208a、208b可以设置有尺寸确定为吸收具有最低额定速度的电梯轿厢(即在该示例中为第一电梯轿厢202a)的动能的相同第一安全设备216a、216b和/或尺寸确定为吸收具有对应于最低额定速度的速度的配重220a、200b的动能的相同第二安全设备218a、218b。第一电梯轿厢202a的超速限制106是恒定速度限制,其对应于第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1加上安全系数sf,例如速度限制106可以是第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1的115%。在图3中,还示出了第一电梯轿厢202a的示例电梯轿厢运动曲线100,其中第一电梯轿厢202a首先从出发层站(在该示例中为最顶层层站210n)加速到第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1,然后从第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1减速以平稳地停止到目的层站(在该示例中为最底层层站210a)。此外,在图3中,还示出了第二电梯轿厢202b的示例电梯轿厢运动曲线304,其中第二电梯轿厢202a首先从出发层站(在该示例中为最顶层层站210n)加速到第二电梯轿厢202b的最大额定速度vmax2,然后从第二电梯轿厢202b的最大额定速度vmax2减速以平稳地停止到目的层站(在该示例中为最底层层站210a)。第二电梯轿厢202b的最大额定速度vmax2高于第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1。在该示例中,第二电梯轿厢202b的超速阈值302朝向井道208a、208b的底端部终端222a、222b减小。可替代地或另外,超速阈值302可以朝向井道208a、208b的顶端部终端224a、224b减小。当第二电梯轿厢202b以最大额定速度v2行进时,超速阈值302高于最大额定速度v2,即超速阈值302可以加上安全系数sf,例如第二电梯轿厢202b的最大额定速度vmax2的115%,并且当电梯轿厢202a、202b的速度开始减小时,当电梯轿厢202b接近底坑228b时,超速阈值302开始减小。在底坑228b处,超速阈值302达到超速阈值302的下限303。因为布置在用于第二电梯轿厢202b的井道208b的底坑228b中的第一安全设备216b和第二安全设备218b以及相应的配重220b的尺寸确定为吸收具有最低额定速度的第一电梯轿厢202a和配重220a的动能,所以超速阈值302的下限303被限制到第一电梯轿厢202b的最大额定速度vmax1,即最低额定速度加上安全系数sf,例如最低额定速度的115%,即与第一电梯轿厢202a的超速限制106相同的水平。添加到第二电梯轿厢202b的最大额定速度vmax2和第一电梯轿厢202a的最大额定速度vmax1的安全系数可以是相同的安全系数或不同的安全系数。根据本发明的提供给额定速度高于最低额定速度的每个电梯轿厢202b的电子超速设备使得能够使用减小的安全设备216b、218b,例如电梯轿厢202b和配重220b的减小的缓冲器、减小的底坑228b深度和/或减小的顶层高度226b以及比额定速度高于最低额定速度的每个电梯轿厢202b设置有机械超速调节器时更高的电梯轿厢202b的额定速度。
根据本发明的另一示例性实施例,电梯系统200的至少两个电梯轿厢202a、202b中的每个可以设置有电子超速监控设备。这进一步提高了电梯系统200的安全性。如上所述,可以根据具有最低额定速度的电梯轿厢202a、202b来确定端部终端空间的基本相等高度的尺寸。然而,将电梯系统200的至少两个电梯轿厢202a、202b中的每个设置有电子超速监控设备使得所述独立井道208a、208b的底端部终端空间和/或顶端部终端空间226a、226b的基本相等高度的尺寸可以确定甚至小于根据具有最低额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道208a、208b的底端部终端空间228a、228b和/或顶端部终端空间226a、226b的高度。这是因为超速阈值的下限(减去安全系数)定义电梯轿厢202a、202b在端部终端空间的位置处即在底坑228a、228b处或在顶层226a、226b处可能行进的最低速度。最低速度可以小于设置有机械超速调节器的电梯轿厢的最低额定速度。所述最低速度又限定安全设备216a、216b、218a、218b的尺寸以及井道208a、208b的端部终端空间226a、226b、228a、228b的高度。这可能允许使用聚氨酯缓冲器代替传统的油缓冲器。聚氨酯缓冲器使得缓冲器的尺寸能够比油缓冲器更小。
图4示意性地示出了示例电梯子系统201a、201b,其中提供电子超速监控设备。图4是图2的电梯子系统201a、201b的侧视图。电子超速监控设备包括经由安全数据总线通信地连接到电梯轿厢202a、202b的安全监控单元402和绝对定位系统。如图4所示,安全数据总线可以在行进电缆403内运行。可替代地,安全数据总线可以无线地实现,例如通过电磁无线电信号。安全监控单元402例如安全控制器可以布置在一层站210a-210n上,例如布置在所述一层站210a-210n处的层站门410a-410n的框架上。在图4的示例电梯子系统201a、201b中,安全监控单元402布置在最顶层层站210n的层站门410n的框架上。电子超速监控设备还包括一个或多个制动控制单元和一个或多个安全制动器。一个或多个安全制动器可以包括电子超速监控设备设置在的电梯子系统201a、201b的提升机制动器214a、214b和/或布置在电子超速监控设备设置在的电梯轿厢202a、202b的电梯轿厢制动器(图4中未示出)。
电梯轿厢202a、202b可以包括用于控制电梯轿厢制动器的第一制动控制单元。第一制动控制单元通过电缆连接到电梯轿厢制动器。电梯轿厢制动器是保持制动器,用于每当电梯轿厢202a、202b停止到层站时保持电梯轿厢202a、202b。电梯轿厢制动器以叉状方式接合在电梯轿厢202的导轨508上。电梯轿厢制动器包括连接到第一制动控制单元的触发元件。电梯轿厢制动器的触发元件可以包括例如电磁体。可替代地,电梯轿厢制动器的触发元件可以包括线性致动器,比如主轴马达。在液压或气动制动器的情况下,电梯轿厢制动器的触发元件可以包括电控阀。每当电梯轿厢202a、202b停止到层站时,电梯轿厢制动器关闭,并且当电梯轿厢202a、202b再次开始移动时,电梯轿厢制动器打开。电梯轿厢制动器尤其用于中高层电梯系统。在低层电梯系统中,提升机制动器214a、214b可以足以保持制动器,但电梯制动器也可以用在低层电梯系统中。中高层电梯系统实施在例如包括大量层站的高层建筑中,比如15-100米以上的行进高度,而低层电梯系统实施在例如包括较少数量层站的低层建筑中,比如达15米的行进高度。
驱动单元206a、206b可以包括用于控制提升机制动器214a、214b的第二制动控制单元。提升机制动器214a、214b包括连接到第二制动控制单元的触发元件。触发元件可以包括例如电磁体。当制动控制单元向触发元件供应电流时,提升机制动器214a、214b可以打开,并且当向触发元件的电流供应中断时,提升机制动器214a、214b可以关闭。第二制动控制单元通过电缆连接到提升机制动器214a、214b的触发元件。
电子超速监控设备的绝对定位系统可以配置为连续提供表示电梯轿厢202a、202b的移动或配重220a、220b的移动的信息,并且经由安全数据总线通信地连接到安全监控单元402。绝对定位系统可以包括编码器504和门区传感器系统。
编码器504可以配置为连续提供电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的位置信息。编码器504可以与电梯轿厢滑轮502或介于电梯轿厢202a、202b和导轨之间的至少一个导向辊(即导向靴)相关地布置到电梯轿厢202a、202b,以提供电梯轿厢202a、202b的连续位置信息。可替代地,编码器504可以与机械超速调节器的调节器滑轮相关,以提供电梯轿厢202a、202b的连续位置信息。上面描述了具有最低额定速度的每个电梯轿厢可以设置有机械超速调节器,而且设置有电子超速监控设备的每个电梯轿厢也可以设置有机械超速调节器,即使电子超速监控设备执行超速监控。可替代地,编码器504可以与配重滑轮或介于配重220a、220b和第二导轨之间的至少一个第二导向辊相关地布置到配重220a、220b,以提供配重220a、220b的连续位置信息。至少一个导轨可以竖直布置在井道208a、208b中,以引导和指引电梯轿厢202a、202b的行进路线。至少一个导向辊可以介于电梯轿厢202a、202b和导轨之间,以确保当电梯轿厢202a、202b沿着导轨508行进时,电梯轿厢202a、202b的横向运动可以保持最小。此外,至少一个第二导轨可以竖直布置在井道208a、208b中,以引导和指引配重220a、220b的行进路线。至少一个第二导向辊可以介于配重220a、220b和第二导轨之间,以确保当配重220a、220b沿着导轨行进时,配重220a、220b的横向运动保持最小。编码器504可以是磁编码器,例如正交传感器,比如霍尔传感器,其包括磁轮503,例如磁环,与电梯轿厢滑轮502、配重滑轮、导向辊506或超速调节器的调节器滑轮同心安装。编码器504可以配置成测量来自旋转磁轮503的增量脉冲,以便提供电梯轿厢202a、202b或配重的位置信息。无论电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b在电梯井道208a、208b中的位置如何,都可以连续获得位置信息。磁轮503可以包括围绕其圆周交替均匀间隔的北极和南极。编码器504可以具有用于测量磁轮503的磁极的A/B正交输出信号。此外,编码器504可以配置成当磁轮503的交替磁极经过时检测磁场的变化。正交传感器的输出信号可以包括两个通道A和B,其可被定义为每转脉冲(PPR)。此外,相对于脉冲起始点的位置可以通过计数脉冲的数量来定义。因为通道更多地正交,即相对于彼此90度相移,所以也可以定义旋转的方向。
图5A示意性地示出了包括布置在电梯轿厢滑轮502上的磁轮503的编码器504的关联示例。在图5A的示例中,使用二比一绕绳,即提升绳索218a、218b在电梯轿厢滑轮502下方穿过。图5B示出了包括布置在导向辊506上的磁轮503的编码器5504的关联示例,导向辊506可以介于电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b和导轨508之间,导轨508配置为引导和指引电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的行进路线。图5C示意性地示出了包括布置在超速调节器的调节器滑轮510上的磁轮503的编码器504的关联示例。
门区传感器系统可以包括读取器装置406,例如霍尔传感器,其布置到电梯轿厢202a、202b,例如在电梯轿厢202a、202b的顶部上,或者布置到配重220a、220b和布置到在每个层站210a-210n的门区内的井道208a、208b的目标,优选磁体408a-408n。门区可以定义为从地板水平以下的下限延伸到地板水平以上的上限的区域,其中层站门和轿厢门设备啮合并且可操作。例如,门区可以确定为从-400mm到+400mm。优选地,门区可以从-150mm到+150mm。当电梯轿厢202a、202b经过目标408a-408n之一时,布置到电梯轿厢202a、202b的读取器406可以获得电梯轿厢202的门区信息。可替代地,当配重220a、220b经过目标408a-408n之一时,布置到配重220a、220b的读取器可以获得配重220a、220b的门区信息。
安全监控单元402可以配置为从绝对定位系统获得表示电梯轿厢202a、202b的移动或配重220a、220b的移动的信息。表示电梯轿厢202a、202b的移动或配重220a、220b的移动的信息包括获得的电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的门区信息和获得的电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的连续位置信息。安全监控单元402可以配置成监控电梯轿厢202a、202b的移动或配重220a、220b的移动,并且如果检测到电梯轿厢202a、202b的速度或配重220a、220b的速度满足超速阈值,则向第一制动控制单元和/或第二制动控制单元产生关闭命令。关闭命令可以包括应用即关闭提升机制动器214a、214b的指令,即中断向提升机制动器214a、214b的触发元件的电流供应,以便停止电梯轿厢202a、202b的移动和配重220a、220b的移动。可替代地或另外,关闭命令可以包括应用即关闭电梯制动器的指令,以便停止电梯轿厢202a、202b的移动和配重220a、220b的移动。
对电梯轿厢202a、202b的移动或对重220a、220b的移动的监控可以在电梯井道的至少一个端部终端222a、222b、224a、224b的附近执行,例如在井道208a、208b的一部分内,其中接近底坑228a、228b和/顶层226a、226b的电梯轿厢202a、202b的速度从最大额定速度减速。
在向第一制动控制单元和/或第二制动控制单元生成关闭命令之后,安全监控单元402可以继续监控电梯轿厢202a、202b的移动或配重220a、220b的移动。如果检测到电梯轿厢202a、202b或配重220a、220b的速度满足高于所述超速阈值的第二超速阈值,则安全监控单元402可以配置为向电梯轿厢安全装置(图4中未示出)产生触发信号。这进一步提高了电梯系统200的安全性。第二超速阈值也可以是连续曲线,其朝向井道208a、208b的至少一个端部终端222a、222b、224a、224b减小,使得当电梯轿厢202a、202b接近井道的至少一个端部终端时,触发以较低速度发生。安全钳是布置在电梯轿厢202a、202b上的机械安全装置。响应于接收到触发信号,安全钳通过围绕导轨闭合的夹爪来停止和保持电梯轿厢202a、202b。安全钳可以包括例如螺线管作为触发元件。
图6示意性地示出了根据本发明的安全监控单元402的示例。安全监控单元402可以包括包含一个或多个处理器的处理单元602、包含一个或多个存储器的存储单元604、包含一个或多个通信装置的通信单元608以及用户接口(UI)606。提到的元件可以通过例如内部总线彼此通信地耦合。处理单元602的一个或多个处理器可以是用于处理信息和控制安全监控单元402的操作以及其他任务的任何合适的处理器。存储单元604可以存储计算机程序代码605a-605n的部分和任何其他数据,并且处理单元602可以通过执行存储在存储单元604中的计算机程序代码605a-605n的至少一些部分来使安全监控单元402如所描述的那样操作。此外,存储单元604的一个或多个存储器可以是易失性或非易失性的。此外,一个或多个存储器不仅限于某一类型的存储器,而是适于存储所述信息的任何存储器类型都可以应用于本发明的情况。通信单元608可以基于有线或无线的至少一种已知的通信技术,以便如前所述交换信息。通信单元608提供用于与任何外部单元通信的接口,比如驱动单元206a、206b的制动控制单元、绝对定位系统、数据库和/或任何外部系统。用户接口606可以包括用于接收输入和输出信息的I/O设备,比如按钮、键盘、触摸屏、麦克风、扬声器、显示器等。
上面参照电梯系统200描述了本发明。然而,本发明还涉及一种用于在同一建筑物内提供包括至少两个独立电梯井道208a、208b的电梯井道装置的方法。接下来参照图7描述根据本发明的方法的示例。图7示意性地示出了本发明的流程图。该方法包括由可浇铸材料比如混凝土浇铸710至少两个独立电梯井道208a、208b,使得所述至少两个独立井道208a、208b中的每个具有高度基本相等的底坑228a、228b。接下来,该方法包括在底坑228a、228b上构建720壁,例如由支撑元件铸造或建造,以限定井道208a、208b。该方法还包括提供730如上所述的电梯系统200。
此外,本发明还涉及一种电梯井道装置,包括至少两个独立电梯井道208、208b,其可通过上述方法获得。
上述发明实现了具有统一的底坑高度、统一的顶层高度和/或统一的安全设备的统一的底坑结构,即使在同一建筑物中有多个具有不同最大额定速度的电梯轿厢的情况下。统一的底坑结构对建筑设计师和建筑师是有利的,因为他们不必考虑不同的底坑深度,例如在设计地下结构时,比如地下停车平台。统一的顶层高度使得顶层可以最小化,甚至达到建筑物的房间高度。从安全的角度来看,具有统一的底坑安全设备的统一的底坑结构也是有益的,因为结构的协调意味着更少的变化,因此误差的空间更小,从而也提高了电梯系统的可靠性。上述发明可适用于新建筑中的新电梯系统,但也可用于现有旧建筑中的电梯系统的翻新。
在超速阈值或速度限制的情况下,动词“满足”在本专利申请中用于表示达到预定条件。例如,预定条件可以是达到和/或超过超速阈值。
术语“电梯系统”在本专利申请中用于表示在同一建筑物内包括至少两个电梯子系统的系统,其中至少两个电梯子系统可以是独立即不同的子系统,而没有公共电梯控制单元,至少两个电梯子系统可以包括公共电梯控制单元,或者至少两个电梯子系统中的至少一些可以包括公共电梯控制单元。每个电梯子系统包括适于在独立井道中行进的电梯轿厢。
在上面给出的描述中提供的具体示例不应被解释为限制所附权利要求的适用性和/或解释。除非另外明确说明,否则在上面给出的描述中提供的示例的列表和组不是详尽的。
Claims (13)
1.一种新建筑物中的新电梯系统,其特征在于,所述新电梯系统包括至少两个电梯轿厢,其适于在同一建筑物的各个独立井道中行进,
其中,所述至少两个电梯轿厢具有至少两个不同的额定速度,其包括最低额定速度和高于最低额定速度的额定速度,
其中,具有高于最低额定速度的额定速度的至少每个所述电梯轿厢设置有电子超速监控设备,其配置为如果电梯轿厢的速度满足超速阈值,则停止电梯轿厢的移动,其中,超速阈值朝向井道的至少一个端部终端减小,并且
其中,建筑物的每个所述独立井道具有高度基本相等的底端部终端空间和/或高度基本相等的顶端部终端空间,
其中,所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度根据具有最低额定速度的电梯轿厢来确定尺寸。
2.根据权利要求1所述的电梯系统,其中,所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度低于根据具有最高额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的高度。
3.根据权利要求1所述的电梯系统,其中,每个所述独立井道的至少一个端部终端是井道的底端部终端和/或井道的顶端部终端,并且其中,底端部终端空间是井道的底坑,顶端部终端空间是井道的顶层。
4.根据权利要求1所述的电梯系统,其中,每个所述独立井道设置有相同的第一安全设备,其尺寸确定为吸收具有最低额定速度的电梯轿厢的动能,和/或设置有相同的第二安全设备,其尺寸确定为吸收具有对应于最低额定速度的配重的动能。
5.根据权利要求1所述的电梯系统,其中,具有最低额定速度的每个电梯轿厢设置有机械超速调节器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电梯系统,其中,所述至少两个电梯轿厢中的每个设置有所述电子超速监控设备。
7.根据权利要求6所述的电梯系统,其中,所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的基本相等的高度的尺寸确定为小于根据具有最低额定速度的电梯轿厢确定尺寸的所述独立井道的底端部终端空间和/或顶端部终端空间的高度。
8.根据权利要求1所述的电梯系统,其中,所述电子超速监控设备包括:
-安全监控单元,其经由安全数据总线通信地连接到电梯轿厢或配重,
-一个或多个制动控制单元,
-一个或多个安全制动器,其包括连接到一个或多个制动控制单元的触发元件,
-绝对定位系统,其配置为连续提供表示电梯轿厢的移动或配重的移动的信息,并且经由安全数据总线通信地连接到安全监控单元,
其中,所述安全监控单元配置成:
-从绝对定位系统获得表示电梯轿厢的移动或配重的移动的信息,
-监控电梯轿厢的移动或配重的移动,
-如果检测到电梯轿厢的速度或配重的速度满足超速阈值,则向一个或多个制动控制单元生成关闭命令,其中关闭命令包括应用一个或多个安全制动器以停止电梯轿厢的移动的指令。
9.根据权利要求8所述的电梯系统,其中,所述绝对定位系统包括:
-编码器,其与电梯轿厢滑轮、配重滑轮、导向辊或超速调节器的调节器滑轮相关,以及
-门区传感器,其包括布置在电梯轿厢或配重上的读取器和布置在每个层站的门区上的目标。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的电梯系统,其中,在电梯井道的至少一个端部终端的附近执行对电梯轿厢的移动或配重的移动的监控。
11.根据权利要求10所述的电梯系统,其中,在向所述一个或多个制动控制单元生成关闭命令之后,所述安全监控单元配置为:
-继续监控电梯轿厢的移动或配重的移动,
-如果检测到电梯轿厢或配重的速度满足高于所述超速阈值的第二超速阈值,则向电梯轿厢安全装置产生触发信号以停止电梯轿厢的移动。
12.一种用于在同一建筑物内提供包括至少两个独立电梯井道的电梯井道装置的方法,其中,该方法包括:
由可浇铸材料浇铸至少两个独立电梯井道,使得所述至少两个独立井道中的每个具有高度基本相等的底坑,
在底坑上构建壁以限定井道,以及
提供根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统。
13.一种电梯井道装置,包括至少两个独立电梯井道,其可通过根据权利要求12所述的方法获得。
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