CN1318505A - 电梯绳索的磁性导引装置 - Google Patents

Abstract

一种电梯导引装置,它具有:一个具有开口并可产生穿过上述开口的磁场的磁性导引件;一条具有多很铁磁性钢丝的电梯绳索,该绳索可移动穿过上述开口,从而使上述铁磁性钢丝暴露于上述的磁场中,以磁性来限制导引组件内的上述绳索的侧向移动。

Description

电梯绳索的磁性导引装置

本发明涉及电梯系统的绳索，更具体地说，涉及用于最大限度地减小电梯绳索的不希望有的移动的磁性导引装置。

普通的牵引型的电梯具有：一个安装在车架内的电梯车厢；一个通过绳索固定在车架上的配重件；和一个具有可驱动与上述绳索相接合的牵引轮的机器的传动装置。当上述机器驱动牵引轮时，该牵引轮与上述绳索之间的摩擦力就使绳索移动，从而使车架和配重件上升和下降。

但是，绳索在使用中的限制因素是其耐久性。当绳索通过牵引轮时，常倾向于左右移动并与绳带隔板相接触，绳索与隔板相接触便增大摩擦力，这就引起大量磨损而可使绳索材料性能降低。上述的不希望有的位移和所造成的摩擦对于被导引通过附加的电梯传动部件(例如固定在车架和配重件上的绳索支承辊组)的扁平绳索例如镀层钢带(CSB)来说可能是成问题的。

因此，最好在整个电梯传动系统的特定位置上导引绳索，以限制绳索的不希望有的移动和摆动，而且特别希望最大限度地减少导引装置与绳索之间的接触以进一步减小不希望有的摩擦力。

按照本发明设计的电梯系统具有一个可在导引装置与绳索之间不相接触的情况下限制绳索的不希望有的摆动和移动从而减小不希望有的摩擦力的磁性导引件。上述扁平绳索被导引通过一个位于磁性导引件内的一对磁力线聚集器之间的开口。每个磁力线聚集器的齿数与绳索中的铁磁性钢丝的根数最好具有一种数量关系。最好是，上述齿的对数与绳索中钢丝根数相等，第一磁力线聚集器的每个齿面对着第二磁力线聚集器的相关的齿。绳索的每根铁磁性钢丝最好都位于第一与第二磁力线聚集器之间。

上述的磁力线聚集器有效地将来自一对磁铁的磁场聚集到上述的齿的齿端，由于磁铁的极性方向所致，所产生的磁场被聚集为穿过每对互相面对的齿和每根铁磁性钢丝的磁力线。这样，每根铁磁性钢丝便成为产生集中的磁力线的磁路的一部分。上述的磁力线力图通过使钢丝保持在每对互相面对的齿之间的中央而使磁阻减至最小。当有与上述的集中的磁力线相关的力作用在每根钢丝上时，扁平绳索便会由于磁性而侧向定中在磁性导引件的开口内，从而阻抑扁平绳索发生不希望有的摆动和移动。

在一个公开的实施例中，上述磁性导引件可滑动地安装在滑动件上。当牵引轮带动扁平绳索工作时，扁平绳索通常会在绳带隔板之间左右移动。随着绳索的这种移动，磁性导引件沿上述滑动件滑动，直至磁性导引件与侧向止动件接触为止。该滑动止动件阻止绳索继续移动，从而阻止扁平绳索与绳索隔板相接触。上述滑动件与磁性导引件协同动作，从而防止扁平绳索与绳索隔板之间发生接触和造成摩擦。

熟悉本技术的人们将会从下面对通用的优选实施例的详细说明中更加了解本发明的各种特征和优点，上述的详细说明所参考的附图简述如下：

图1是按本发明设计的电梯系统的总的透视图；

图2是可滑动地安装的磁性导引件的放大视图；

图3是图2的可滑动地安装的磁性导引件处于第二位置的放大视图；

图4是导引组件的剖视图，示出扁平绳索穿过磁性导引件的情况；

图5A示出定中在第一与第二齿之间的扁平绳索的单根铁磁性钢丝以及所产生的磁力线；

图5B示出图5A的单根铁磁性钢丝从第一与第二齿之间的位置侧向偏移及所产生的磁力线。

图1示出一种具有垂直井道和井道部件例如导轨等(为图中清晰起见未示出)的电梯系统10，该电梯系统10具有一个支承在车架14上的电梯车厢12，并有一个配重件16以公知的方式平衡电梯车厢12的重量，带有配重件16的电梯车厢的操作是众所周知的，这里不详细讨论。

电梯车厢12和配重件16通过绳索18与具有传动马达22和牵引轮24的传动装置20相连接。绳索18绕过牵引轮24并穿过导引组件26。虽然图中示出了具体的绳索路径，但是，熟悉本技术的人应当明白，其他的绳拉路径、电梯车厢连接件、配重件连接件和各种牵引轮连接件都可吸取本发明的优点。

传动马达22提供带动牵引轮24转动的驱动力，牵引轮24与绳索18之间的摩擦力产生拉动绳索18的拖动力，从而使电梯车厢12和配重件16在井道内上下移动。

绳索18最好是穿过导引组件26的镀层钢带(CSB)式的扁平绳索18。在本发明的一个实施例中，导引组件26通过支架28固定在传动装置20上，以导引绳索18通过牵引轮24，但是，应当明白，导引组件26可以安置在沿绳索路径的任何部位上。

参看图2，图中示出扁平绳索18和导引组件26的放大图。扁平绳索18绕过绳带隔板27之间的索引轮24并穿过导引组件26，该导引组件26最好具有一个承接扁平绳索18的磁性导引件30。

磁性导引件30最好是可滑动地安装在滑动件32上以便从机械上补偿扁平绳索18的左右位移。当扁平绳索18被牵引轮24带动时，它通常会在绳带隔板27之间从一边向另一边移动。在扁平绳索18沿牵引轮24的移动过程中，磁性导引件30便沿滑动件32滑动。磁性导引件30最好在两个止动件34之间滑动，并通过导引件30与位于滑动件32两侧的止动件34之间的协同动作而阻止绳索18与绳带隔板27之间的接触。

图3与图2相比较可看出图3中的磁性导引件30已移动至滑动件32的一边。当磁性导引件30与止动件34相接触时，最好在扁平绳索18与绳带隔板27之间保持一个间隙x，该间隙x可防止扁平绳索18与绳带隔板27之间相接触以及所产生的摩擦。

应当明白，导引组件26也可牢固地安装在扁平绳索18的路径上，而且，如果扁平绳索18具有已知的预先存在的仅移向一边的趋向，则磁性导引件30可相对于理想的扁平绳索18的路径而偏置，以纠正上述的趋向。例如，若扁平绳索18总是倾向于向着绳带隔板27的外面移动，则磁性导引件30便可牢固地固定在绳带隔板27的内侧，以抵消上述已有的倾向。

参看图4，导引组件26的剖视图中示出了扁平绳索18通过磁性导引件30的路径。扁平绳索18具有多根包在护套38内的铁磁性钢丝36，上述护套38最好是由可使在绳索18内的铁磁性钢丝36保持横向排列(按图纸方向看)的聚氨基甲酸酯材料制成的。

扁平绳索18被导引而穿过第一磁力线聚集器42与第二磁力线聚集器44之间形成的开口40。上述的第一磁力线聚集器42和第二磁力线聚集器44分别具有面对着开口40的第一组齿46和第二组齿48。该齿46和48最好用铁磁性材料例如钢制成，并做成具有斜削端50的梯形或三角形的形状。每个磁力线聚集器42和44和齿46和48的数目最好与铁磁性钢丝36的根数相当。在本发明的一个实施例中，扁平绳索18具有12根铁磁性钢丝36，而第一和第二磁力线聚集器42和44分别具有12个齿，第一磁力线聚集器42的每个齿46面对着第二磁力线聚集器44的相关的齿48。一根铁磁性钢丝36最好位于每对相关的齿46与48之间。

为了产生磁场，在扁平绳索18的两侧磁力线聚集器42与44之间各设置一块磁铁52。该磁铁52位于扁平绳索18的两侧并与开口40对齐。磁极的取向最好是相同，都垂直于扁平绳索18。

为了防止扁平绳索18与磁铁52直接接触，在扁平绳索18与磁铁52之间设置一个非磁性隔板54(例如不锈钢板)。该非磁性隔板54还起到导引磁场进入磁力线聚集器42和44的作用。上述的非磁性隔板54最好设置在距扁平绳索18两侧二分之一齿距范围内(即位于每根铁磁性钢丝36之间距离的一半的范围内)，以保证铁磁性钢丝36的取向沿着磁场在齿46与48之间的直线轨迹。换言之，开口40的总的横向宽度应当小于扁绳索18的横向宽度加一个齿距(或两根铁丝性钢丝的中心距)的值(见图4)。

虽然本发明的一个公开的实施例示出使用永久磁铁，但是，应当理解，也可以采用电磁铁。采用电磁铁时，可以选择性地对磁性导引件30通电而进行工作，从而可以选择性地消除磁场所产生的任何对抗。例如，当磁性导引件30滑动到与一个止动件34相接触(图3)时，就可激励电磁铁。因此，当希望或者必需保持扁平绳索18与绳带隔板27之间的间隙x时便选择性地激励磁性导引件30。

参看图5A，图中示出位于第一组齿46的齿46’与第二组齿48的齿48’之间的单根铁磁性钢丝36’。磁力线聚集器42和44集中了从磁铁52进入齿46’和48’的端部的磁场。由于磁铁52的极性方向所致，磁场被集中在第一组齿46的每个齿46’的齿尖。磁场从第一组齿46的每个齿46’流过开口40到达第二组齿48的相应的齿48’。因此，磁场集中为一种位于互相面对的或者说相应地成对的齿46’与48’之间的磁力线。当磁力线(以标号56表示)在每个齿46’与48’的端部之间流动时，磁力线56便穿过铁磁性钢丝36’，这样，铁磁性钢丝36’便成为磁路的一部分。

当铁磁性钢丝36’在互相面对的齿46’与48’之间直接对准时，磁力线经过的距离最短，此时，磁路的磁阻最小。穿过铁磁性钢丝36’的磁力线56产生一个向心力F(见图5B)，该力F力图使磁阻减至最小，并使铁磁性钢丝36’保持在各对齿46’与48’之间的中央位置，该中央位置就是使铁磁性钢丝36’总是受到偏压而进入的稳定位置。

如果铁磁性钢丝36’侧向移离齿46’与48’之间的中央位置，磁路中的磁阻就会增大，磁力线56将迫使铁磁性钢丝36’返回到稳定位置或者说磁阻最小的位置(图5A)。当向心力F作用在每根铁磁性钢丝36上时，扁平绳索18便因磁性作用而横向定中在磁性导引件30的开口40内，并阻抑扁平绳索18左右移动。而且，由于扁平绳索18有利地受到按上面所述方法设置的非磁性隔板54的侧向约束，故可防止扁平绳索18侧向位移一整根铁磁性钢丝36的距离，这样，非磁性隔板54可在机械上保持一根独立的铁磁性钢丝36的磁路与互相面对的一对齿46’和48’相对准。

虽然在齿46与48之间沿侧向方向可通过磁性和机械方法使绳索18稳定工作，但是，扁平绳索18沿横向方向(垂直于绳索的方向)并没有稳定的位置，故扁平绳索18容易靠近齿46和48，因此，最好用特氟隆之类的低摩擦材料58将所有齿包住(见图4)，而且最好用这种低摩擦材料完全充填齿间间隙而为扁平绳索18形成一个平滑的缝隙状的开口40。

本发明的每个具体实施例将取决于具体的用途以及相关的细节例如铁磁性钢丝的根数和直径、齿的数目和尺寸、扁平绳索与齿间的距离和磁铁的强度。在本发明的一个实施例中，其磁性导引件内穿过一条具有12根彼此侧向相隔约1.6mm的铁磁性钢丝的厚度为3.4mm的扁平绳索，上述磁性导引件具有两组分别有12个齿的齿组，其相对于扁平绳索的运动路径的侧向宽度为30mm，而纵向宽度为10mm，每个齿的齿高约3.5mm，倒角端宽度为0.6mm。当扁平绳索侧向偏离中心0.5mm时，可产生4牛顿的向心力。

上面的说明是示范性的，而不是限制性的。根据上述的原理可对本发明作出许多的改进和改变。上面已说明了本发明的最佳实施例，但是，一般熟悉本技术的人们会考虑到在本发明的范围内可作某些改进，因此，应当明白，本发明可以在所附权利要求的范围内按不同于上面具体说明的其他方法进行实施。为此，应研究下述权利要求以明确本发明的实际范围和内容。

Claims (10)

1．一种电梯导引装置，它具有：

一个具有开口并可产生穿过上述开口的磁场的磁性导引件；

一条具有多很铁磁性钢丝的电梯绳索，该绳索可移动穿过上述开口，从而使上述铁磁性钢丝暴露于上述的磁场中，以磁性来限制导引组件内的上述绳索的侧向移动。

2．根据权利要求1的装置，其特征在于，上述的电梯绳索是一种大致扁平的绳带，该扁平绳索使上述的多根铁磁性钢丝保持侧向对准的排列。

3．根据权利要求1的装置，其特征在于，上述的磁性导引件具有一个位于上述开口附近的第一强磁力线聚集器和一个位于上述开口附近并与上述第一强磁力线聚集器相对的第二强磁力线聚集器。

4．根据权利要求3的装置，其特征在于，上述的第一强磁力线聚集器具有第一组齿，上述的第二强磁力线聚集器具有第二组齿，上述的第一组齿与第二组齿在上述开口两边互相面对，上述第一组齿中的每个齿与上述第二组齿中的一个齿相对应。

5．根据权利要求4的装置，其特征在于，上述第一组齿中的每个齿和上述第二组齿中的每个齿与上述电梯绳索的上述多根铁磁性钢丝中的一根相对应。

6．根据权利要求1的装置，其特征在于，还具有一个安装上述磁性导引件的滑动件。

7．根据权利要求6的装置，其特征在于，还具有一个将上述磁性导引件的侧向移动限制在一个预定范围内的止动件。

8．根据权利要求7的装置，其特征在于，上述的磁性导引件可根据上述磁性导引件与上述止动件之间的接触情况而选择性地动作。

9．一种导引具有多根铁磁性钢丝的电梯绳索的方法，包含如下步骤：

(1)将电梯绳索穿过磁性导引件；

(2)使磁场聚集以便在与每根上述的铁磁性钢丝相关的离散位置上产生磁力线，从而产生以磁性来限制上述电梯绳索的侧向移动的向心力。

10．根据权利要求9的方法，还包含从机械上限制上述绳索相对于磁场的侧向移动的步骤。

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