CN203667773U - 一种节能型强制式电梯 - Google Patents
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Abstract
一种节能型强制式电梯，所述电梯包括设置在机房内的卷扬机、自动变速器、卷扬式提升机构、发电电动机、控制器以及设置在电梯井道内的轿厢和平衡配重；所述电梯节能方法是采用力矩平衡原理，通过增加平衡配重，用以实现电梯的智能配重，使得电梯达到相对平衡，从而减小卷扬机力矩和功率；当电梯平衡配重的势能累积到较高位置时，可以通过发电电动机集中发电，有助于能量的回收利用；通过势能存储、释放、回收达到有效的节能和延长卷扬机使用寿命的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节能型强制式电梯，属于电梯节能领域。
背景技术
众所周知，电梯是一种垂直运输工具，而强制式电梯在小高层建筑中又有采用，其工作原理就是由卷扬机提升或下降轿厢。而电梯作为势能性负载，其提升或下降的负载基本相同，这就对能量造成了极大浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单合理，利用力矩平衡原理，能够有效实现电梯节能和势能存储、释放、回收的节能型强制式电梯。
为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种节能型强制式电梯，所述电梯包括设置在机房内的卷扬机、自动变速器、卷扬式提升机构、发电电动机、控制器以及设置在电梯井道内的轿厢和平衡配重；
所述卷扬机的输出轴通过第二联轴器与自动变速器的输入轴连接，自动变速器的输出轴通过第一联轴器与卷扬式提升机构的转轴一端连接，卷扬式提升机构的转轴另一端通过离合器与所述发电电动机的电机轴连接；
所述轿厢通过钢丝绳悬挂在卷扬机上，轿厢内设有称重装置；所述平衡配重通过钢丝绳悬挂在所述卷扬式提升机构上，平衡配重安装在竖直布置的导轨内，平衡配重的上侧和下侧分别设有位置传感器；
所述卷扬机、自动变速器、离合器、发电电动机、称重装置、位置传感器均通过电缆与所述控制器连接并受控制器控制。
所述位置传感器从上至下依序为上极限位置传感器、上预警位置传感器、下预警位置传感器、下极限位置传感器，其中，上极限位置传感器、上预警位置传感器位于平衡配重上侧的井道内，下极限位置传感器、下预警位置传感器位于平衡配重下侧的井道内；所述上极限位置传感器和上预警位置传感器之间、下预警位置传感器和下极限位置传感器之间均设置有一段安全距离。
所述卷扬式提升机构包括一个安装在所述转轴上的滚筒，平衡配重的钢丝绳安装在滚筒上。
一种节能型强制式电梯的节能方法，它包括以下步骤:
a.称重装置实时获取轿厢整体的重量信息，并将该重量信息转化为控制信号传递给控制器；
b.控制器将所获的重量信息折算成力矩信息传递给自动变速器；
c.自动变速器根据折算后的力矩信息控制平衡配重，使卷扬机两侧的轿厢重量与平衡配重相对平衡；
d.卷扬机提升或下降所述轿厢；
e.当平衡配重运行到上预警位置传感器时，触发上预警位置传感器发出预警信号，待轿厢运行到最近平层，控制器控制发电电动机启动，将平衡配重下降到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
当平衡配重运行到下预警位置传感器时，触发下预警位置传感器发出预警信号，待轿厢运行到最近平层，控制器控制发电电动机启动，将平衡配重提升到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
当轿厢在运行到最近平层过程中触发上极限位置传感器或下极限位置传感器时，控制器停止电梯运行，并启动发电电动机将平衡配重运行到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
所述轿厢空载时的重量为1个单位，载重的重量为n个单位,所述平衡配重的重量至少为(1+n)个单位。
所述平衡配重在上升或下降过程中完成电梯势能的存储与释放；当平衡配重触动上位置开关而下降时，对发电电动机做功，将势能转化为电能并反馈回电网，实现能量的回收。
本实用新型的有益效果为：采用力矩平衡原理，通过增加平衡配重，用以实现电梯的智能配重，使得电梯达到相对平衡，从而减小卷扬机力矩和功率；当电梯平衡配重的势能累积到最高位置时，可以通过发电电动机集中发电，有助于能量的回收利用；通过势能存储、释放、回收达到有效的节能和延长卷扬机使用寿命的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如图1、2所示，所述电梯包括设置在机房内的卷扬机31、自动变速器30、卷扬式提升机构28、发电电动机25、控制器26以及设置在电梯井道内的轿厢32和平衡配重22；
所述卷扬机的输出轴通过第二联轴器29.2与自动变速器30的输入轴连接，自动变速器30的输出轴通过第一联轴器29.1与卷扬式提升机构28的转轴一端连接，卷扬式提升机构28的转轴另一端通过离合器27与所述发电电动机25的电机轴连接；
所述轿厢32通过钢丝绳悬挂在卷扬机31上，轿厢内设有称重装置33；所述平衡配重22通过钢丝绳悬挂在所述卷扬式提升机构28上，平衡配重安装在竖直布置的导轨23内，平衡配重的上侧和下侧分别设有位置传感器；
所述卷扬机31、自动变速器30、卷扬式提升机构28、离合器27、发电电动机25、称重装置33、位置传感器均通过电缆与所述控制器26连接并受控制器26控制。
所述自动变速器为现有技术，具有变速功能，可以根据轿厢的运行负载选择合适的传动比，使得卷扬机两侧力矩达到相对平衡，从而减少卷扬机做功。
所述位置传感器从上至下依序为上极限位置传感器21.4、上预警位置传感器21.3、下预警位置传感器21.2、下极限位置传感器21.1，其中，上极限位置传感器21.4、上预警位置传感器21.3位于平衡配重上侧的井道内，下极限位置传感器21.2、下预警位置传感器21.1位于平衡配重下侧的井道内；所述上极限位置传感器21.4和上预警位置传感器21.3之间、下预警位置传感器21.2和下极限位置传感器21.1之间均设置有一段安全距离。
所述卷扬式提升机构28包括一个安装在所述转轴上的滚筒，平衡配重22的钢丝绳安装在滚筒上；卷扬式提升机构本身并不具备动力输出机构，实现其运动的动力来自曳引机或者发电电动机。
本实用新型所述的节能型强制式电梯的节能方法，它包括以下步骤:
a.称重装置实时获取轿厢整体的重量信息，并将该重量信息转化为控制信号传递给控制器；
b.控制器将所获的重量信息折算成力矩信息传递给自动变速器；
c.自动变速器根据折算后的力矩信息控制平衡配重，使卷扬机两侧的轿厢重量与平衡配重相对平衡；
d.卷扬机提升或下降所述轿厢；
e.当平衡配重运行到上预警位置传感器时，触发上预警位置传感器发出预警信号，待轿厢运行到最近平层，控制器控制发电电动机启动，将平衡配重下降到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
当平衡配重运行到下预警位置传感器时，触发下预警位置传感器发出预警信号，待轿厢运行到最近平层，控制器控制发电电动机启动，将平衡配重提升到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
当轿厢在运行到最近平层过程中触发上极限位置传感器或下极限位置传感器时，控制器停止电梯运行，并启动发电电动机将平衡配重运行到安全位置，而后重复步骤a、b、c、d；
所述平衡配重在上升或下降过程中完成电梯势能的存储与释放；当平衡配重触动上位置开关而下降时，对发电电动机做功，将势能转化为电能并反馈回电网，实现能量的回收。
所述轿厢空载时的重量为1个单位，载重的重量为n个单位,所述平衡配重的重量至少为(1+n)个单位。
本实用新型的工作原理：利用称重装置对电梯轿厢的载荷变化进行测量，并在轿厢闭合启动前，将所测量结果通过模拟量信号传送给控制器；控制器根据所存储的算法程序，控制自动变速器进行传动比变换动作，使得电梯定对重侧与轿厢侧重量达到相对平衡，从而减小卷扬机力矩及功率；当平衡配重在下预警位置与上预警位置之间运行时，平衡配重起到势能存储、释放作用；当平衡配重在触发下预警位置传感器时，轿厢在运行方向最近平层，发电电动机启动，提升平衡配重至合理位置；当平衡配重在触发上预警位置传感器时，轿厢在运行方向最近平层，发电电动机启动，并在平衡配重下降到合理位置过程中进行发电，此时平衡配重起到势能的回收作用。
本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。
Claims (3)
1.一种节能型强制式电梯，其特征在于：所述电梯包括设置在机房内的卷扬机（31）、自动变速器（30）、卷扬式提升机构（28）、发电电动机（25）、控制器（26）以及设置在电梯井道内的轿厢（32）和平衡配重（22）；
所述卷扬机的输出轴通过第二联轴器（29.2）与自动变速器（30）的输入轴连接，自动变速器（30）的输出轴通过第一联轴器（29.1）与卷扬式提升机构（28）的转轴一端连接，卷扬式提升机构（28）的转轴另一端通过离合器（27）与所述发电电动机（25）的电机轴连接；
所述轿厢（32）通过钢丝绳悬挂在卷扬机（31）上，轿厢内设有称重装置（33）；所述平衡配重（22）通过钢丝绳悬挂在所述卷扬式提升机构（28）上，平衡配重安装在竖直布置的导轨（23）内，平衡配重的上侧和下侧分别设有位置传感器；
所述卷扬机（31）、自动变速器（30）、离合器（27）、发电电动机（25）、称重装置（33）、位置传感器均通过电缆与所述控制器（26）连接并受控制器（26）控制。
2.根据权利要求1所述的节能型强制式电梯，其特征在于：所述位置传感器从上至下依序为上极限位置传感器（21.4）、上预警位置传感器（21.3）、下预警位置传感器（21.2）、下极限位置传感器（21.1），其中，上极限位置传感器（21.4）、上预警位置传感器（21.3）位于平衡配重上侧的井道内，下极限位置传感器（21.2）、下预警位置传感器（21.1）位于平衡配重下侧的井道内；所述上极限位置传感器（21.4）和上预警位置传感器（21.3）之间、下预警位置传感器（21.2）和下极限位置传感器（21.1）之间均设置有一段安全距离。
3.根据权利要求1或2所述的节能型强制式电梯，其特征在于：所述卷扬式提升机构（28）包括一个安装在所述转轴上的滚筒，平衡配重（22）的钢丝绳安装在滚筒上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2015090149A1 (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 叶荣伟 | 一种节能型曳引式电梯及其节能方法 |
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2013
- 2013-12-17 CN CN201320837325.6U patent/CN203667773U/zh not_active Expired - Fee Related
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| WO2015090149A1 (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 叶荣伟 | 一种节能型曳引式电梯及其节能方法 |
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