CN116216473B - 一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，涉及电梯配重技术领域，本发明以滑球配合安装框架运行过程进行自主滑行移动，通过滑行位置点的切换，继而通过电流大小的变化计算差力率，以差力率的变化反馈出安装框架在实际运行中的平衡状态，达到平衡力检测的目的，并进一步根据初步计算得到的差力率，利用伺服电机调节两个弧形侧重块之间的相对位置，两个弧形侧重块相对于安装框架来说为辅助对重系统，其目的是：通过调节两个弧形侧重块之间的高度位置而产生的重力变化，用来对处于不平衡状态的安装框架进行“补偿”修正。

Description

一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架

技术领域

本发明涉及电梯配重技术领域，具体涉及一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架。

背景技术

对电梯对重结构来说，是按照电梯的负重、荷载等参数设置好对重块的设置总重，并将对重块组合安装在框架中，在电梯投入使用时，在上行或下行过程中，电梯呈现“超重”或“失重”的状态，为此电梯结构中增设有对应上下行动方向的制动系统。

在对重块配合电梯上行/下行状态进行下行/上行状态时，以及对重块安装时出现的未固定牢靠等问题导致重量分布不均衡，电梯安装框架不仅仅在沿竖直方向所承受的力存在差异，也会导致沿水平方向出现受力不均衡的状态，此状态需要解释的是：对重块安装框架沿着导轨进行上下滑行，导轨安装在电梯井的墙壁两侧位置上，所以在电梯对重块安装框架在水平方向出现受力不均衡的情况下，一方面会加剧安装框架与导轨之间滑行结构的受损情况，从而增加了后续维护成本，另一方面，在运行状态下，因为受力不均衡安装框架在两个导轨之间呈现小幅度“左右摇摆”的状态，产生异响，并且也导致对应安装框架上的牵引钢丝的受力处于不定状态，导致电梯制动系统中微电脑计算得到的力数据出现细微的偏差，在电梯运行或停止状态下，因为力数据出现的偏差出现“顿挫感”，从而加剧乘客对电梯安全系数的质疑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，用于解决当前电梯在运行过程中，因为电梯对重块在水平方向呈现力不均衡的状态，一方面会加剧安装框架与导轨之间滑行结构的受损情况，另一方面会影响到电梯制动系统中所计算得到的力数据，使电梯在运行时产生明显的“顿挫感”，加剧乘客对电梯安全系数的质疑。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，包括安装框架、导轨、对重块、导轮组和缓冲头，所述对重块设置在安装框架中，所述缓冲头安装在安装框架的下侧中心点位置上，所述导轮组设置在安装框架上侧的中心点位置上，所述导轨沿竖向设置，且导轨分别设置在安装框架的左右两侧位置上，所述安装框架下侧位置安装有两个水平套板，两个所述水平套板沿缓冲头呈对称设置，且水平套板设置有滑行定位结构，所述缓冲头中心点位置安装有刺猬球，所述刺猬球中设置有初级定位结构，所述安装框架中设置有辅助对重牵引结构，所述安装框架上侧位置上设置有分端控制器。

进一步设置为：所述滑行定位结构包括滑球、导电带槽和定子滑块，所述水平套板内部开设有沿水平设置的滑腔，且水平套板左右两侧位置上安装有支架板，两个所述支架板之间安装有呈水平设置的滑杆，所述滑球在滑腔中为滑动连接，所述定子滑块在滑杆上为滑动连接，所述滑球圆周外壁上安装有与导电带槽匹配的导电环带，所述导电带槽设置在滑腔上侧圆周外壁上。

进一步设置为：所述初级定位结构包括重力圆球和多个空心套管，所述重力圆球设置在刺猬球的圆心点位置上，多个所述空心套管沿刺猬球的圆心点呈环形阵列设置安装在刺猬球的圆周外壁上，且空心套管中安装有挡板，所述挡板的中心点位置滑动安装有定向导杆，所述空心套管远离刺猬球圆心点的一端位置上安装有定子电性球，所述定向导杆靠近定子电性球的一端安装有撞子，且定向导杆另一端为球体。

进一步设置为：所述水平套板下侧位置上开设有对应定子滑块的滑槽，所述定子滑块下表面中心点位置上绑缚有重力摆。

进一步设置为：所述导电环带分别与导电带槽、定子滑块之间为电性连接，且导电环带为圆环形，所述支架板上安装有两条侧板，两条所述侧板沿水平套板的长度方向设置，且两条侧板沿重力摆呈对称设置。

进一步设置为：所述重力圆球上下两侧中心点位置安装有细绳，所述细绳末端分别安装在刺猬球的上下两侧位置上，所述定向导杆另一端的球体与重力圆球的外曲面之间相切，且定向导杆圆周外壁上设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于刺猬球圆周外壁与挡板的中间位置上。

进一步设置为：所述辅助对重牵引结构包括弧形侧重块、辅助滚轮、定向滚轮、钢丝绳和驱动滚轮，所述弧形侧重块的设置数量为两个，所述辅助滚轮的设置数量为四个，所述安装框架位于对重块的上侧位置沿从下到上的方向分别焊接有呈水平设置的下横架和上弧架，四个所述辅助滚轮分别转动安装在安装框架中，且四个辅助滚轮沿矩形的四点位置设置，所述钢丝绳两端位置分别安装在弧形侧重块的上下两点位置。

进一步设置为：所述弧形侧重块位于导轨与安装框架中间位置上，且弧形侧重块沿靠近导轨的方向呈弯曲状，所述弧形侧重块在安装框架上沿竖直方向为滑动连接，所述驱动滚轮转动安装在上弧架的中端位置上，所述定向滚轮转动安装在安装框架的下侧位置上，且定向滚轮位于驱动滚轮的正下方位置上，所述钢丝绳与辅助滚轮、驱动滚轮、定向滚轮之间为相切状。

进一步设置为：所述下横架位于驱动滚轮正下方的位置上安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端上安装有驱动盘，所述驱动滚轮上安装有皮带盘，所述皮带盘与驱动盘之间设置有皮带。

所述分端控制器中包含有数据收集模块和数据分流分控模块，在运行过程中，具体包括如下步骤：

步骤一：承载对重块的安装框架配合电梯进行上行或下行动作时，首先模拟刺猬球的外形轮廓建立三维空间坐标系，刺猬球内部的重力圆球随着安装框架的重力变化做不规则运动，与重力圆球带动定向导杆碰触到定子电性球，使定子电性球、撞子之间形成电路连通点，并在三维空间坐标系中显示电路连通点位置；

步骤二：在步骤一的基础上，水平套板内部的滑球配合安装框架的重力变化做滑动运动，导电环带与导电带槽之间的接触点位置随着滑行运动发生变化，导电环带上电路连通距离发生增长或缩短两个状态；

步骤三：两个弧形侧重块设置在安装框架左右两侧位置上，且两个弧形侧重块通过伺服电机在安装框架的左侧或右侧位置上做上行或下行运动；

步骤四：结合步骤一～步骤三中的内容，以数据收集模块记录对重块的总重量Mk、弧形侧重块的重量Mn、导电环带上的通电电流大小In、安装框架的长度Hk、导电带槽的总长度为Lk，以及导电带槽的有效通电长度Li，其中Mk、Hk、Lk为定值，且In通过电流传感器进行检测，且Mn＝Mk*Q，其中Q为Mn和Mk之间的补偿因子，且1＞Q＞0，In为变值，标定弧形侧重块的安装位置高度为Hn，且弧形侧重块相对于安装框架的初始安装位置位于Hk/2处，滑球在初始位置位于导电带槽的Lk/2位置处；

步骤五：将步骤四中以数据收集模块记录到的数据信息发送到数据分流分控模块中，在数据分流分控模块中，执行数据分流计算动作和数据分控动作，具体包括方式：

数据分流计算动作：首先建立Li的计算公式：Li＝(U*S)/(ρ*In)，其中ρ为导电环带的电阻率、S为导电环带(17)的有效横截面面积、U为导电环带中的通电电压，且ρ、S、U为定值，以Li的计算公式配合滑行定位结构建立差力率G_∝的计算公式：G_∝＝|(2Li-Lk)/Lk|，其中G_∝取绝对值，以G_∝的计算公式配合辅助对重牵引结构建立两个弧形侧重块的差高率H^χ的计算公式：H^χ＝[(H左-LK/2)/(H右-LK/2)]*[(H左-H右)/HK]，其中H^χ取绝对值，且H^χ＝G_∝/Q，H左为左侧位置的弧形侧重块相对于安装框架的高度位置数值，H右为右侧位置的弧形侧重块相对于安装框架的高度位置数值，且H左、H右等于弧形侧重块沿竖直方向的移动距离与Lk/2和值的绝对值，具体为：其中/>为伺服电机的输出距离；

数据分控动作：以数据分流计算动作中建立的G_∝和H^χ的计算公式作为后驱动作参照，以Li的计算公式作为前驱检测参照，并设置为如下的动作：

动作一：在Li＝Lk/2时，标定此状态下的安装框架为理想平衡状态，滑球位于导电带槽的二分之一处，两个弧形侧重块处于同一高度，其中G_∝＝0、H^χ＝0，伺服电机不启动；

动作二：在Li＞Lk/2时，标定此状态下的安装框架为左向不平衡状态，滑球沿靠近左侧的方向滑动，该动作下H左和H右的计算公式分别为将计算得到的Li代入到G_∝的计算公式中，并将计算得到的G_∝代入到H^χ的计算公式中，并启动伺服电机，带动左侧位置的弧形侧重块上行、右侧位置的弧形侧重块下行，计算得到伺服电机的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机停止；

动作三：在Li＜Lk/2，标定此状态下的安装框架为右向不平衡状态，按照动作二中的计算方式，重新定义H左和H右的计算公式分别为重新计算得到G_∝和H^χ，带动左侧位置的弧形侧重块7下行、右侧位置的弧形侧重块上行，计算得到伺服电机的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机停止。

本发明具备下述有益效果：

1、本发明首先利用设置在缓冲头内部的刺猬球对安装框架的运行状态进行初步定位，其目的是：以撞子接触定子电性球产生的电路连通状态，来反馈出整体安装框架的初步状态，主要是以两个沿缓冲头对称设置的水平套板中的滑球作为检测平衡状态的结构，其中滑球配合安装框架进行自主滑行，在滑行过程中，根据电学中电阻的计算公式，计算得到滑球的位置变化，根据滑球的位置变化来判断安装框架的平衡状态；

2、在判断安装框架平衡状态后，进一步利用计算得到滑球的具体位置数值，初步计算得到差力率G_∝，并以差力率G_∝作为参照数据，进一步计算得到差高率H^χ，以G_∝、H^χ作为伺服电机启动过程中具体数据，主要表现为：通过带动两个弧形侧重块沿上行或下行状态进行移动，移动距离相等，有所区别的是：移动方向相反，继而使弧形侧重块相对于安装框架的高度位置以及两个弧形侧重块之间的相对高度发生变化，从而得到伺服电机的最优启动数据，直至满足G_∝＝0，使安装框架趋于理想平衡状态，从而可以对安装框架进行小幅度的“补偿”修正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，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为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架的结构示意图；

图2为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中缓冲头和水平套板部件的结构示意图；

图3为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中水平套板部件的剖切图；

图4为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中刺猬球部件的剖切图；

图5为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中图3的正视图；

图6为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中辅助对重牵引结构的结构示意图；

图7为本发明提出的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架中上弧架和下横架部件的剖切图。

图中：1、安装框架；2、导轨；3、对重块；4、导轮组；5、上弧架；6、下横架；7、弧形侧重块；8、水平套板；9、缓冲头；10、空心套管；11、刺猬球；12、导电带槽；13、滑腔；14、支架板；15、滑杆；16、侧板；17、导电环带；18、定子滑块；19、重力摆；20、滑球；21、滑槽；22、细绳；23、重力圆球；24、挡板；25、定子电性球；26、撞子；27、定向导杆；28、缓冲弹簧；29、辅助滚轮；30、钢丝绳；31、定向滚轮；32、驱动滚轮；33、皮带盘；34、驱动盘；35、伺服电机；36、分端控制器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

对电梯来说，其中的平衡状态尤为关键，关乎着电梯运行过程中的稳定性，当前主要针对的是配合电梯上下移动时的平衡状态检测，但是其中的对重系统在配合电梯上行/下行状态进行下行/上行状态时，以及对重块安装时出现的未固定牢靠等问题导致重量分布不均衡，导致沿水平方向出现受力不均衡的状态，继而出现加剧安装框架与导轨之间滑行结构的受损情况，以及因为力数据出现的偏差导致电梯运行时产生“顿挫感”，从而加剧乘客对电梯安全系数的质疑，为此提出了如下的技术方案：

参照图1～7，本实施例中一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，包括安装框架1、导轨2、对重块3、导轮组4和缓冲头9，对重块3设置在安装框架1中，缓冲头9安装在安装框架1的下侧中心点位置上，导轮组4设置在安装框架1上侧的中心点位置上，导轨2沿竖向设置，且导轨2分别设置在安装框架1的左右两侧位置上，安装框架1下侧位置安装有两个水平套板8，两个水平套板8沿缓冲头9呈对称设置，且水平套板8设置有滑行定位结构，缓冲头9中心点位置安装有刺猬球11，刺猬球11中设置有初级定位结构，安装框架1中设置有辅助对重牵引结构，安装框架1上侧位置上设置有分端控制器36；

滑行定位结构包括滑球20、导电带槽12和定子滑块18，水平套板8内部开设有沿水平设置的滑腔13，且水平套板8左右两侧位置上安装有支架板14，两个支架板14之间安装有呈水平设置的滑杆15，滑球20在滑腔13中为滑动连接，定子滑块18在滑杆15上为滑动连接，滑球20圆周外壁上安装有与导电带槽12匹配的导电环带17，导电带槽12设置在滑腔13上侧圆周外壁上；

初级定位结构包括重力圆球23和多个空心套管10，重力圆球23设置在刺猬球11的圆心点位置上，多个空心套管10沿刺猬球11的圆心点呈环形阵列设置安装在刺猬球11的圆周外壁上，且空心套管10中安装有挡板24，挡板24的中心点位置滑动安装有定向导杆27，空心套管10远离刺猬球11圆心点的一端位置上安装有定子电性球25，定向导杆27靠近定子电性球25的一端安装有撞子26，且定向导杆27另一端为球体，水平套板8下侧位置上开设有对应定子滑块18的滑槽21，定子滑块18下表面中心点位置上绑缚有重力摆19，导电环带17分别与导电带槽12、定子滑块18之间为电性连接，且导电环带17为圆环形，支架板14上安装有两条侧板16，两条侧板16沿水平套板8的长度方向设置，且两条侧板16沿重力摆19呈对称设置，重力圆球23上下两侧中心点位置安装有细绳22，细绳22末端分别安装在刺猬球11的上下两侧位置上，定向导杆27另一端的球体与重力圆球23的外曲面之间相切，且定向导杆27圆周外壁上设置有缓冲弹簧28，缓冲弹簧28位于刺猬球11圆周外壁与挡板24的中间位置上。

运行原理：首先按照电梯的具体应用场所，选配对应重量的对重块3并固定在安装框架1中，并按照当前电梯的施工要求，将安装完成的安装框架1设置在电梯中，与桥厢相对应，具体施工步骤在本实施例中不作介绍；

具体参照图2、图3、图4和图5，安装框架1随着电梯中的桥厢的上下移动过程，安装框架1在两个导轨2之间进行上下滑动，如桥厢下行时，安装框架1处于上行状态，在理论上通过电梯中的制动系统，安装框架1在两个导轨2之间处于相对稳定的状态，但是实际情况下，因为对重块3的安装位置不一、重力分布不均匀或者安装框架1的运行状态，发生左右“摇摆”的问题，在此状态下，首先是位于缓冲头9中的重力圆球23发生左右“摇摆”，如安装框架1向左侧偏离，那么重力圆球23“撞击”定向导杆27，使对应位置上的定子电性球25与撞子26接触，从而对应位置上的定子电性球25与撞子26之间形成电路连通点；

在上述动作的基础上，水平套板8中的滑球20配合重力摆19，在滑腔13中向左侧滑行，因为导电带槽12、导电环带17之间的电路处于常闭状态，但是导电带槽12、导电环带17之间形成的电路电流发生变化，从而结合到定子电性球25与撞子26、导电带槽12与导电环带17之间的电路变化，来反馈出安装框架1是否处于力不平衡的状态。

实施例二

结合实施例一中的运行原理，对整体安装框架增设辅助对重牵引结构，具体如下：

辅助对重牵引结构包括弧形侧重块7、辅助滚轮29、定向滚轮31、钢丝绳30和驱动滚轮32，弧形侧重块7的设置数量为两个，辅助滚轮29的设置数量为四个，安装框架1位于对重块3的上侧位置沿从下到上的方向分别焊接有呈水平设置的下横架6和上弧架5，四个辅助滚轮29分别转动安装在安装框架1中，且四个辅助滚轮29沿矩形的四点位置设置，钢丝绳30两端位置分别安装在弧形侧重块7的上下两点位置。

弧形侧重块7位于导轨2与安装框架1中间位置上，且弧形侧重块7沿靠近导轨2的方向呈弯曲状，弧形侧重块7在安装框架1上沿竖直方向为滑动连接，驱动滚轮32转动安装在上弧架5的中端位置上，定向滚轮31转动安装在安装框架1的下侧位置上，且定向滚轮31位于驱动滚轮32的正下方位置上，钢丝绳30与辅助滚轮29、驱动滚轮31、定向滚轮31之间为相切状，下横架6位于驱动滚轮32正下方的位置上安装有伺服电机35，伺服电机35的输出端上安装有驱动盘34，驱动滚轮32上安装有皮带盘33，皮带盘33与驱动盘34之间设置有皮带。

运行原理：参照图6，其中两个弧形侧重块6分别位于导轨2与安装框架1的中间位置上，且在安装框架1上为竖向滑动，此处需要解释的是：初始状态下，两个弧形侧重块7分别位于安装框架1两侧位置上的相对中心点位置上，继而两个弧形侧重块7不会造成安装框架1沿左右方向的力不平衡状况，但是结合到实施例一中的内容，如安装框架1发生左向偏离时，安装框架1本身已经发生了力不平衡的状况，为此通过伺服电机35调整两个弧形侧重块7的相对位置，在已经发生力不平衡的基础上，以两个弧形侧重块7对整体安装框架1进行向右侧的“补偿”修正。

实施例三

本实施例是结合实施例一和实施例二中的运行原理，归纳为如下的技术方案：

分端控制器36中包含有数据收集模块和数据分流分控模块，在运行过程中，具体包括如下步骤：

步骤一：承载对重块3的安装框架1配合电梯进行上行或下行动作时，首先模拟刺猬球11的外形轮廓建立三维空间坐标系，刺猬球11内部的重力圆球23随着安装框架1的重力变化做不规则运动，与重力圆球23带动定向导杆27碰触到定子电性球25，使定子电性球25、撞子26之间形成电路连通点，并在三维空间坐标系中显示电路连通点位置；

步骤二：在步骤一的基础上，水平套板8内部的滑球20配合安装框架1的重力变化做滑动运动，导电环带17与导电带槽12之间的接触点位置随着滑行运动发生变化，导电环带17上电路连通距离发生增长或缩短两个状态；

步骤三：两个弧形侧重块7设置在安装框架1左右两侧位置上，且两个弧形侧重块7通过伺服电机35在安装框架1的左侧或右侧位置上做上行或下行运动；

步骤四：结合步骤一～步骤三中的内容，以数据收集模块记录对重块3的总重量Mk、弧形侧重块7的重量Mn、导电环带17上的通电电流大小In、安装框架1的长度Hk、导电带槽12的总长度为Lk，以及导电带槽12的有效通电长度Li，其中Mk、Hk、Lk为定值，且Mn＝Mk*Q，其中Q为Mn和Mk之间的补偿因子，且1＞Q＞0，In为变值，且In通过电流传感器进行检测，标定弧形侧重块7的安装位置高度为Hn，且弧形侧重块7相对于安装框架1的初始安装位置位于Hk/2处，滑球20在初始位置位于导电带槽12的Lk/2位置处；

步骤五：将步骤四中以数据收集模块记录到的数据信息发送到数据分流分控模块中，在数据分流分控模块中，执行数据分流计算动作和数据分控动作，具体包括方式：

数据分流计算动作：首先建立Li的计算公式：Li＝(U*S)/(ρ*In)，其中ρ为导电环带17的电阻率、S为导电环带17的有效横截面面积、U为导电环带17中的通电电压，且ρ、S、U为定值，以Li的计算公式配合滑行定位结构建立差力率G_∝的计算公式：G_∝＝|(2Li-Lk)/Lk|，其中G_∝取绝对值，以G_∝的计算公式配合辅助对重牵引结构建立两个弧形侧重块7的差高率H^χ的计算公式：H^χ＝[(H左-LK/2)/(H右-LK/2)]*[(H左-H右)/HK]，其中H^χ取绝对值，且H^χ＝G_∝/Q，H左为左侧位置的弧形侧重块7相对于安装框架1的高度位置数值，H右为右侧位置的弧形侧重块7相对于安装框架1的高度位置数值，且H左、H右等于弧形侧重块7沿竖直方向的移动距离与Lk/2和值的绝对值，具体为： 其中/>为伺服电机35的输出距离；

数据分控动作：以数据分流计算动作中建立的G_∝和H^χ的计算公式作为后驱动作参照，以Li的计算公式作为前驱检测参照，并设置为如下的动作：

动作一：在Li＝Lk/2时，标定此状态下的安装框架1为理想平衡状态，滑球20位于导电带槽12的二分之一处，两个弧形侧重块7处于同一高度，其中G_∝＝0、H^χ＝0，伺服电机35不启动；

动作二：在Li＞Lk/2时，标定此状态下的安装框架1为左向不平衡状态，滑球20沿靠近左侧的方向滑动，该动作下H左和H右的计算公式分别为将计算得到的Li代入到G_∝的计算公式中，并将计算得到的G_∝代入到H^χ的计算公式中，并启动伺服电机35，带动左侧位置的弧形侧重块7上行、右侧位置的弧形侧重块7下行，计算得到伺服电机35的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机35停止；

动作三：在Li＜Lk/2，标定此状态下的安装框架1为右向不平衡状态，按照动作二中的计算方式，重新定义H左和H右的计算公式分别为重新计算得到G_∝和H^χ，带动左侧位置的弧形侧重块7下行、右侧位置的弧形侧重块7上行，计算得到伺服电机35的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机35停止；

动作四：在工作二和动作三中，在满足G_∝＝0后，滑球20和弧形侧重块7复位，恢复到动作一中的位置。

其优点包括以下：

优点一：首先在步骤一中，刺猬球11仅仅作为初步检测的结构，是作为后续动作中的前驱部分，不会影响到整体安装框架1的运行过程，通过建立三维空间坐标系，如在外部环境或在绘图软件中建立模拟刺猬球11的模型，在发生力不平衡的状态下，通过在三维空间坐标系中显示电路连通点位置，来初步反馈出安装框架1的偏离方向；

优点二：在步骤二上，主要是运用到的为电阻计算公式，通过两个水平套板8上的有效通电长度的变化，具体为附图5中的A段，计算得到差力率G_∝，以差力率G_∝来具体显示且反馈出安装框架1在力不平衡下的具体相关数值，需要说明的是：在附图5中展示的A段部分，A端部分对应本实施例张红的有效通电长度Li，即：导电带槽12的右侧部分为有效通电长度中的第一段接电位置，定子滑块18仅仅是在滑杆15上滑动，定子滑块18与滑杆15之间不导电，而定子滑块18为有效通电长度中的第二段接电位置，所以可以直接以滑球20的滑动方式来“改变”有效通电长度中，如对应动作一，有效通电长度等于Lk/2，对应动作二，滑球10向左侧滑动，有效通电长度＞Lk/2，可以反馈出整体安装框架1呈现左向不平衡状态；

3、优点三：需要说明的是：电梯属于特种设备，安装框架1发生力不平衡时仅仅是小范围的角度偏离，所以优点二中计算得到的差力率G_∝难以“代表”安装框架1的力不平衡状态，为此在步骤四中，限制Mn＝Mk*Q，其中弧形侧重块7主要依赖伺服电机35进行运动，与电梯中对应桥厢和安装框架1的驱动结构不同是：电梯中的驱动结构为大功率设备，但是针对弧形侧重块7来说，不需要选用大重量，为此需要以Mn＝Mk*Q来选配弧形侧重块7的重量，具体是以电梯的使用要求限定Q的数值，在本实施例中不做限定，但是需要限定的是：因为差力率G_∝代表的仅仅代表水平套板8的状态，继而需要再次以Q数值，结合H^χ＝G_∝/Q，以Q数值对G_∝进行数值“放大”，从而估算得到H^χ＝[(H左-LK/2)/(H右-LK/2)]*[(H左-H右)/HK]这一公式，便于以伺服电机35“控制”两个弧形侧重块7的相对位置，最后结合到Li与Lk/2之间的关系，形成三种动作，如在动作二中，因为此状态下的安装框架1为左向不平衡状态，所以需要以两个弧形侧重块7配合移动，具体是左侧位置的弧形侧重块7上行、右侧位置的弧形侧重块7下行，继而H左和H右的计算公式分别为 首先通过电流传感器可以检测得到该状态下的In，继而通过Li＝(U*S)/(ρ*In)计算得到Li，再计算得到G_∝，以G_∝的具体数值计算得到H^χ，通过H^χ＝[(H左-LK/2)(H右-LK/2)]*[(H左-H右)/HK]中，可以计算得到具体的/> 为伺服电机35的输出距离，具体是：两个弧形侧重块7上行或下行的具体距离，直至满足G_∝＝0，使整体安装框架1重新恢复平衡，此状态下的弧形侧重块7和滑球20复位且恢复到动作一中的位置。

综上：以滑球配合安装框架运行过程进行自主滑行移动，通过滑行位置点的切换，继而通过电流大小的变化计算差力率，以差力率的变化反馈出安装框架在实际运行中的平衡状态，达到平衡力检测的目的，并进一步根据初步计算得到的差力率，利用伺服电机调节两个弧形侧重块之间的相对位置，两个弧形侧重块相对于安装框架来说为辅助对重系统，其目的是：通过调节两个弧形侧重块之间的高度位置而产生的重力变化，用来对处于不平衡状态的安装框架进行“补偿”修正。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。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 (8)

1.一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，包括安装框架(1)、导轨(2)、对重块(3)、导轮组(4)和缓冲头(9)，其特征在于，所述对重块(3)设置在安装框架(1)中，所述缓冲头(9)安装在安装框架(1)的下侧中心点位置上，所述导轮组(4)设置在安装框架(1)上侧的中心点位置上，所述导轨(2)沿竖向设置，且导轨(2)分别设置在安装框架(1)的左右两侧位置上，所述安装框架(1)下侧位置安装有两个水平套板(8)，两个所述水平套板(8)沿缓冲头(9)呈对称设置，且水平套板(8)设置有滑行定位结构，所述缓冲头(9)中心点位置安装有刺猬球(11)，所述刺猬球(11)中设置有初级定位结构，所述安装框架(1)中设置有辅助对重牵引结构，所述安装框架(1)上侧位置上设置有分端控制器(36)；

所述初级定位结构包括重力圆球(23)和多个空心套管(10)，所述重力圆球(23)设置在刺猬球(11)的圆心点位置上，多个所述空心套管(10)沿刺猬球(11)的圆心点呈环形阵列设置安装在刺猬球(11)的圆周外壁上，且空心套管(10)中安装有挡板(24)，所述挡板(24)的中心点位置滑动安装有定向导杆(27)，所述空心套管(10)远离刺猬球(11)圆心点的一端位置上安装有定子电性球(25)，所述定向导杆(27)靠近定子电性球(25)的一端安装有撞子(26)，且定向导杆(27)另一端为球体，所述重力圆球(23)上下两侧中心点位置安装有细绳(22)，所述细绳(22)末端分别安装在刺猬球(11)的上下两侧位置上，所述定向导杆(27)另一端的球体与重力圆球(23)的外曲面之间相切，且定向导杆(27)圆周外壁上设置有缓冲弹簧(28)，所述缓冲弹簧(28)位于刺猬球(11)圆周外壁与挡板(24)的中间位置上。

2.根据权利要求1所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述滑行定位结构包括滑球(20)、导电带槽(12)和定子滑块(18)，所述水平套板(8)内部开设有沿水平设置的滑腔(13)，且水平套板(8)左右两侧位置上安装有支架板(14)，两个所述支架板(14)之间安装有呈水平设置的滑杆(15)，所述滑球(20)在滑腔(13)中为滑动连接，所述定子滑块(18)在滑杆(15)上为滑动连接，所述滑球(20)圆周外壁上安装有与导电带槽(12)匹配的导电环带(17)，所述导电带槽(12)设置在滑腔(13)上侧圆周外壁上。

3.根据权利要求1所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述水平套板(8)下侧位置上开设有对应定子滑块(18)的滑槽(21)，所述定子滑块(18)下表面中心点位置上绑缚有重力摆(19)。

4.根据权利要求1所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述导电环带(17)分别与导电带槽(12)、定子滑块(18)之间为电性连接，且导电环带(17)为圆环形，所述支架板(14)上安装有两条侧板(16)，两条所述侧板(16)沿水平套板(8)的长度方向设置，且两条侧板(16)沿重力摆(19)呈对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述辅助对重牵引结构包括弧形侧重块(7)、辅助滚轮(29)、定向滚轮(31)、钢丝绳(30)和驱动滚轮(32)，所述弧形侧重块(7)的设置数量为两个，所述辅助滚轮(29)的设置数量为四个，所述安装框架(1)位于对重块(3)的上侧位置沿从下到上的方向分别焊接有呈水平设置的下横架(6)和上弧架(5)，四个所述辅助滚轮(29)分别转动安装在安装框架(1)中，且四个辅助滚轮(29)沿矩形的四点位置设置，所述钢丝绳(30)两端位置分别安装在弧形侧重块(7)的上下两点位置。

6.根据权利要求5所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述弧形侧重块(7)位于导轨(2)与安装框架(1)中间位置上，且弧形侧重块(7)沿靠近导轨(2)的方向呈弯曲状，所述弧形侧重块(7)在安装框架(1)上沿竖直方向为滑动连接，所述驱动滚轮(32)转动安装在上弧架(5)的中端位置上，所述定向滚轮(31)转动安装在安装框架(1)的下侧位置上，且定向滚轮(31)位于驱动滚轮(32)的正下方位置上，所述钢丝绳(30)与辅助滚轮(29)、驱动滚轮(32)、定向滚轮(31)之间为相切状。

7.根据权利要求5所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述下横架(6)位于驱动滚轮(32)正下方的位置上安装有伺服电机(35)，所述伺服电机(35)的输出端上安装有驱动盘(34)，所述驱动滚轮(32)上安装有皮带盘(33)，所述皮带盘(33)与驱动盘(34)之间设置有皮带。

8.如权利要求1～7任一项所述的一种具备平衡力检测功能的电梯对重块组合框架，其特征在于，所述分端控制器(36)中包含有数据收集模块和数据分流分控模块，在运行过程中，具体包括如下步骤：

步骤一：承载对重块(3)的安装框架(1)配合电梯进行上行或下行动作时，首先模拟刺猬球(11)的外形轮廓建立三维空间坐标系，刺猬球(11)内部的重力圆球(23)随着安装框架(1)的重力变化做不规则运动，与重力圆球(23)带动定向导杆(27)碰触到定子电性球(25)，使定子电性球(25)、撞子(26)之间形成电路连通点，并在三维空间坐标系中显示电路连通点位置；

步骤二：在步骤一的基础上，水平套板(8)内部的滑球(20)配合安装框架(1)的重力变化做滑动运动，导电环带(17)与导电带槽(12)之间的接触点位置随着滑行运动发生变化，导电环带(17)上电路连通距离发生增长或缩短两个状态；

步骤三：两个弧形侧重块(7)设置在安装框架(1)左右两侧位置上，且两个弧形侧重块(7)通过伺服电机(35)在安装框架(1)的左侧或右侧位置上做上行或下行运动；

步骤四：结合步骤一～步骤三中的内容，以数据收集模块记录对重块(3)的总重量Mk、弧形侧重块(7)的重量Mn、导电环带(17)上的通电电流大小In、安装框架(1)的长度Hk、导电带槽(12)的总长度为Lk，以及导电带槽(12)的有效通电长度Li，其中Mk、Hk、Lk为定值，且Mn＝Mk*Q，其中Q为Mn和Mk之间的补偿因子，且1＞Q＞0，In为变值，且In通过电流传感器进行检测，标定弧形侧重块(7)的安装位置高度为Hn，且弧形侧重块(7)相对于安装框架(1)的初始安装位置位于Hk/2处，滑球(20)在初始位置位于导电带槽(12)的Lk/2位置处；

步骤五：将步骤四中以数据收集模块记录到的数据信息发送到数据分流分控模块中，在数据分流分控模块中，执行数据分流计算动作和数据分控动作，具体包括方式：

数据分流计算动作：首先建立Li的计算公式：Li＝(U*S)/(ρ*In)，其中ρ为导电环带(17)的电阻率、S为导电环带(17)的有效横截面面积、U为导电环带(17)中的通电电压，且ρ、S、U为定值，以Li的计算公式配合滑行定位结构建立差力率G_∝的计算公式：G_∝＝|(2Li-Lk)/Lk|，其中G_∝取绝对值，以G_∝的计算公式配合辅助对重牵引结构建立两个弧形侧重块(7)的差高率H^χ的计算公式：H^χ＝[(H左-LK/2)/(H右-LK/2)]*[(H左-H右)/HK]，其中H^χ取绝对值，且H^χ＝G_∝/Q，H左为左侧位置的弧形侧重块(7)相对于安装框架(1)的高度位置数值，H右为右侧位置的弧形侧重块(7)相对于安装框架(1)的高度位置数值，且H左、H右等于弧形侧重块(7)沿竖直方向的移动距离与Lk/2和值的绝对值，具体为：其中/>为伺服电机(35)的输出距离；

数据分控动作：以数据分流计算动作中建立的G_∝和H^χ的计算公式作为后驱动作参照，以Li的计算公式作为前驱检测参照，并设置为如下的动作：

动作一：在Li＝Lk/2时，标定此状态下的安装框架(1)为理想平衡状态，滑球(20)位于导电带槽(12)的二分之一处，两个弧形侧重块(7)处于同一高度，其中G_∝＝0、H^χ＝0，伺服电机(35)不启动；

动作二：在Li＞Lk/2时，标定此状态下的安装框架(1)为左向不平衡状态，滑球(20)沿靠近左侧的方向滑动，该动作下H左和H右的计算公式分别为将计算得到的Li代入到G_∝的计算公式中，并将计算得到的G_∝代入到H^χ的计算公式中，并启动伺服电机(35)，带动左侧位置的弧形侧重块(7)上行、右侧位置的弧形侧重块(7)下行，计算得到伺服电机(35)的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机(35)停止；

动作三：在Li＜Lk/2，标定此状态下的安装框架(1)为右向不平衡状态，按照动作二中的计算方式，重新定义H左和H右的计算公式分别为重新计算得到G_∝和H^χ，带动左侧位置的弧形侧重块(7)下行、右侧位置的弧形侧重块(7)上行，计算得到伺服电机(35)的输出距离为/>直至满足G_∝＝0，伺服电机(35)停止。