CN1443702A - 对电梯轿厢减震的装置 - Google Patents

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Abstract

在本电梯轿厢中不能实现对具有轿厢体(5)的框架的结构谐振的主动减震。只有对变形状态充分精确地进行测量，才能实现此点。在出现弹性变形时下横梁(1)和上横梁(2)相互平行移动，其中两个垂直(在z－向上)定向的加速传感器(9a)和(9b)对所述移动进行检测。根据传感器信号的差确定出下横梁(1)和上横梁(2)的y－偏转。与加速传感器的信号(ac1)或(ac3)和(ac5)或(ac7)一起可以确定出框架的剪切移动。

Description

对电梯轿厢减震的装置
技术领域
一种对在导轨上利用导向件导向的对轿厢体进行支撑的框架减震的装置，其中由设置在框架上的加速传感器对垂直于运行方向出现的震动进行检测并对至少一个设置在框架与导向件之间的执行器进行控制，所述执行器与出现的震动同时地并且逆震动方向地工作。
背景技术
在EP 0 731 051 B1中披露了一种方法和装置，其中通过在高频段工作的调整装置降低在导轨上被导向的电梯轿厢在垂直于运行方向上出现的震动，从而在电梯轿厢内不会感觉到震动。为对测量值进行采集在轿厢框架上设置有惯性传感器。一个在低频段工作的位置调节器在出现单侧歪斜时自动将轿厢对应于滑轨引导到中间位置，从而始终存在充分的缓冲距离。位置传感器将测量值输出给位置调节器。执行器具有用于对滚轮进行控制的线性电动机。每个滚轮导向装置中，一第一线性电动机对两个侧滚轮进行控制，一第二线性电动机对中间滚轮进行控制。由于两个调节回路组成一共同的调节装置并作用于执行器，所以实施此方法的设备开销很小。
但这种装置的缺点是，电梯轿厢本身必须具有刚性的结构，以便通过震动控制保证乘行舒适度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种震动反馈调节装置，所述装置可以克服已有装置中存在的缺点并对具有轿厢体的框架的弹性特性做了考虑。
本发明目的的实现方案是：
一种对在导轨上利用导向件导向的对轿厢体进行支撑的框架减震的装置，其中由设置在框架上的加速传感器对垂直于运行方向出现的震动进行检测并对至少一个设置在框架与导向件之间的执行器进行调整，所述执行器与出现的震动同时地并且逆震动方向地工作，其特征在于，设置有一个调节装置，利用所述调节装置测量框架的剪切移动并利用所述调节装置根据测量信号调节框架的剪切移动。
根据本发明有益的进一步设计，设置有传感器，利用这些传感器确定框架的剪切移动。
根据本发明有益的进一步设计，传感器是加速传感器。
根据本发明有益的进一步设计，传感器是电阻应变片。
根据本发明有益的进一步设计，利用一光纤陀螺测量框架的剪切移动。
根据本发明有益的进一步设计，利用一激光器、一个对激光光束进行反射的棱镜和利用一个行传感器测量框架的剪切移动。
根据本发明有益的进一步设计，利用调节装置产生一个控制信号并且根据电流函数为每一个执行器设有的电流放大器对执行器馈电，其中在执行器中的电流产生控制力。
电梯轿厢(框架和轿厢体)特别在水平方向上具有弹性很大的结构。在具有刚性最佳的框架和轿厢隔离的电梯轿厢中，第一结构谐振的典型值在10Hz范围内，并且通常结构谐振频率还要低。对有待减震的频率的距离很小，并且由于主动减震并不能实现对结构谐振的减震，所以制约了主动减震的作用。只有对轿厢变形，特别是相位进行充分精确的测量的情况下，才能实现此点。
原则上讲，电梯轿厢(框架和轿厢体)最好具有刚性很强的结构，从而使其基本是一个刚性体。这样就不必测量弹性变形。但该目的只有在高层建筑的新的电梯轿厢中才能实现。
对已有的电梯轿厢(框架和轿厢体)只能追加进行增强处理。但此点在付出适度的代价的情况下只能有限地实现。否则最好采用具有较高刚性结构的新的电梯轿厢。对变形的测量扩大了主动减震对目前占绝大部分的其结构上不太适用的电梯轿厢的应用范围。
附图说明
下面将对照附图对本发明做进一步说明。图中示出：
图1为用于对具有轿厢体的轿厢框架的剪切移动进行缓冲的装置的传感器的设置示意图；
图2示出采用激光器对轿厢框架的剪切移动进行测量的测量装置；
图2a图2的测量装置的详图；
图3为对剪切移动进行缓冲的调节系统，和
图4示出调节系统的电气执行部分。
具体实施方式
最大的弹性变形是对轿厢体5进行支撑的轿厢框架在x-方向上的剪切。所述框架由一下横梁1、一上横梁2、一第一竖框3和一第二侧竖框4构成。上横梁2例如与一图中未示出的承载缆索连接，所述承载缆索例如绕过一主动轮。在上横梁2或下横梁1上设置有导向件，所述导向件对框架沿在电梯竖井内设置的导轨导向。
在出现弹性变形时，下横梁1和上横梁2相互平行移动。由于不能区分轿厢体5围绕y-轴的旋转与框架在x-方向的剪切移动，所以利用在本说明书背景技术部分中所述的对垂直于由轿厢框架和轿厢体5构成的电梯轿厢的运行方向测量的加速传感器ac1至ac8不能对该变形进行测量。所以必须进行附加测量。测量变形的可能的实施方式如下：
1.两个加速传感器9a和9b(或替代9b采用9c)垂直(在z-向上)定向设置，相互具有很大的轴向间隔。根据传感器信号的差确定下横梁1和上横梁2的y-偏转。与加速传感器ac1或ac3和ac5或ac7一起确定出框架的剪切移动。替代垂直定向设置的加速传感器9a、9b、9c也可以采用一个可对旋转率进行充分精确测量的传感器，例如一个光纤陀螺或固定在两个横梁1、2中的一个横梁上的具有充分的轴向间隔的水平设置的加速传感器。
2.市售通用的光纤陀螺由一个光源构成，所述光源发射的光束被馈送给一个光导纤维。光束被分光并分别在一个方向穿过构成纤维卷的光导纤维。然后分光束又被重新合并，其中分光束相互干涉。当纤维卷被旋转时，则一个分光束的传播路径将略大于另一个分光束的传播路径，此点将导致相移并随之导致干涉强度的变化。
3.用电阻应变片10测量框架的变形。所述电阻应变片固定在第一侧竖框3或第二侧竖框4出现最大弯曲变形的位置。所述弯曲变形与框架的剪切移动成比例。
4.利用激光器11a、反射棱镜11b和光敏行传感器11c对框架的剪切移动进行测量。也可以不设置反射棱镜。具有反射棱镜的配置的优点是：不需要精确的定向，所有有效部件在一侧并使测量分辨率倍增。
为产生距离信息必须将加速传感器的信号两次积分，此点将导致漂移和测量误差。为产生距离信息必须将光纤陀螺的信号一次积分，此点也会导致漂移和测量误差。光学测量装置(激光器)相当昂贵。另外很难对其实现没有干扰影响的情况下的空间设置。用现代化的电阻应变片可以测出非常小的膨胀。可以不需要其它的传感器的辅助直接测量剪切。优选应用电阻应变片技术。
在出现框架剪切时，下横梁1和上横梁2相互平行地移动一个值x。在上横梁2上固定有一个激光器11a，所述激光器优选产生红外线并将锐光束11d垂直向下发送。在下横梁1上固定一个光学棱镜11b，所述光学棱镜平行并侧偏移地向上反射。偏移量的变化是框架剪切值的两倍。作为检测器在上横梁2上固定有一个行传感器或行摄象机11c。以此可以测出被反射的光束11d的水平偏移。行摄象机11c产生一个信号，所述信号与框架剪切x成比例并可在调节系统中应用，以便减少框架剪切。
为了改善减震性能还可以进行对在y-向的框架变形的其它测量。通常由于框架在y-向上刚性很高，此点是不必要的，但也不必非得如此不可。另外已有的加速传感器ac2、ac4、ac6和ac8已经可以测出框架围绕垂直轴(z-轴)的扭曲。
也可以测量在轿厢体5的下固定件6和/或上固定件7上的变形。可以在一个轴、两个轴或所有三个轴上实现测量。采用基于磁场测量或电感或电容测量原理的距离-或位置传感器对此也适用。
作为测量在轿厢体5固定件6、7上的变形的替代方案，也可以采用附加设置在轿厢体5上的加速传感器。所需加速传感器的数量等于必须进行调整的自由度的数量。
采用作用于导向件的执行器并不能对所有在轿厢体上出现的结构谐振进行缓冲，即使实现充分的测量，也是如此。必要时，还可以采用其它的执行器。固定件6、7是设置执行器的最适合的位置。执行器可以与弹性的作为隔震件的固定件6、7串接或并接设置或完全取代后者，其中执行器可以作用于一个轴、两个轴或所有三个轴。所谓的例如在机动车上用于对发动机进行支撑的主动的发动机固定件对实现此目的最适用。
例如在US4 699 348中披露了一种主动的发动机固定件，所述主动的发动机固定件由一被动的橡胶弹簧和一电磁执行器构成。执行器主要用于对低频谐振震动进行缓冲，而软的具有低的缓冲性能的橡胶弹簧起着在高频段的良好的隔震件的作用。
在图3中示出用于对框架的剪切移动进行缓冲的反馈调节系统，所述调节系统由调节器和被控系统构成，所述被控系统由一个或多个执行器、具有轿厢体的框架和传感器或加速传感器构成。
由框架导向件、行驶相对气流和缆索造成的作用于框架和轿厢体的干扰力z将促使产生轿厢框架的剪切x。传感器信号y与框架剪切成比例。所述传感器信号在加法单元内减去在正常情况下为0的额定值。由此得出调节误差e。所述调节误差在调节器内被处理并产生一个控制信号m。最简单的调节器是一种比例调节器，但应用这种调节器也可以实现非常复杂的调节功能。例如执行器由四个上述的主动执行器构成。这些执行器产生导轮或导轨与轿厢框架之间的控制力。
调节器的设计应在具有轿厢体的框架的第一固有频率，例如10Hz上出现最大增益。调节器具有一个带通特性，其中在非常低的频率和非常高的频率时增益接近于零，以便不会形成使框架和轿厢体旋转的静力。
如图4所示，由调整信号m对主动执行器进行控制，从而产生可抵消掉框架剪切的控制力F1、F3、F5、F7。首先调整信号m被传递给为每个主动执行器A1、A3、A5、A7设置的电流放大器V1、V3、V5、V7，所述电流放大器然后又对主动执行器A1、A3、A5、A7馈电。必须根据图4中所示的信号流程图选择具体的电流函数I(m)，其中主动执行器A1、A3、A5、A7中的电流I1、I3、I5、I7产生通常与电流成比例的控制力F1、F3、F5、F7。

Claims (7)

1.一种对在导轨上利用导向件导向的对轿厢体(5)进行支撑的框架(1、2、3、4)减震的装置，其中由设置在框架上的加速传感器(ac1至ac8)对垂直于运行方向出现的震动进行检测并用于对至少一个设置在框架(1、2、3、4)与导向件之间的执行器进行调整，所述执行器与出现的震动同时地并且逆震动方向地工作，其特征在于，设置有一个调节装置，利用所述调节装置测量框架(1、2、3、4)的剪切移动并利用所述调节装置根据测量信号调节框架(1、2、3、4)的剪切移动。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，设置有传感器(9a、9b、9c、10、11a、11b、11c)，利用这些传感器确定框架(1、2、3、4)的剪切移动。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，传感器是加速传感器(9a、9b、9c)。
4.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，传感器是电阻应变片。
5.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，利用一光纤陀螺测量框架(1、2、3、4)的剪切移动。
6.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，利用一激光器(11a)、一个对激光光束进行反射的棱镜(11b)和利用一个行传感器(11c)测量框架(1、2、3、4)的剪切移动。
7.按照上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，利用调节装置产生一个控制信号(m)并且根据电流函数I(m)为每一个执行器(A1、A3、A5、A7)设有的电流放大器(V1、V3、V5、V7)对执行器(A1、A3、A5、A7)馈电，其中在执行器(A1、A3、A5、A7)中的电流(I1、I3、I5、I7)产生控制力。
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