CN207671483U - 一种电梯测速辅助盘车装置 - Google Patents

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陈涌涛
李宇翔
聂亚鹏
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Zhejiang Gme Co ltd
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Abstract

一种电梯测速辅助盘车装置,属于电梯升降装置技术领域,包括盘车机构;所述盘车机构包括旋转轴、旋转轮;所述旋转轴穿设于旋转轮,旋转轴和旋转轮同轴心设置且相互固定连接;还包括磁旋转编码机构;所述盘车机构还包括旋转齿轮;所述旋转齿轮套设于旋转轮外圆周,且旋转齿轮和旋转轮固定连接;所述旋转齿轮由齿顶和齿根组成,齿顶和齿根相互交错设置;所述磁旋转编码机构与旋转齿轮紧邻且间隙设置。本实用新型,利用现有电梯系统中电梯救援用的辅助盘车装置中的齿轮结构,检测电动机转子的转动,无需增加轴长,节省电动机的安装空间,降低加工精度要求,节约成本,并且还具备辅助盘车功能。

Description

一种电梯测速辅助盘车装置
技术领域
本实用新型属于电梯升降装置技术领域,具体涉及为一种电梯测速辅助盘车装置。
背景技术
曳引机是电梯的动力设备,其功能是输送与传递动力使电梯运行。工作中,电机转动带动曳引轮转动,曳引轮上的钢丝绳拖动轿厢和对重作相对运动,使轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行,完成电梯的运送工作。
为了控制电动机的运行,现有的电梯系统中需要加装速度反馈装置,例如旋转变压器,光电编码器。常用的编码器如海德汉ERN1387编码器,为磁电式电旋转编码器,其常见的安装方式为:安装时,将编码器转子与电机转轴锁紧固定,接着,将编码器壳体固定在电机支撑轴内孔中,完成编码器的安装。
这种安装方式,是将编码器安装于电机转轴的端部,从而增加电机的轴长,安装空间增大,加工精度高。
另外,之前电梯曳引机中辅助盘车装置与速度反馈装置为二套独立的装置,增加了电机故障点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述提到的缺陷和不足,而提供一种电梯测速辅助盘车装置。
本实用新型实现其目的采用的技术方案如下。
一种电梯测速辅助盘车装置,包括盘车机构;所述盘车机构包括旋转轴、旋转轮;所述旋转轴穿设于旋转轮,旋转轴和旋转轮同轴心设置且相互固定连接;还包括磁旋转编码机构;所述盘车机构还包括旋转齿轮;所述旋转齿轮套设于旋转轮外圆周,且旋转齿轮和旋转轮固定连接;所述旋转齿轮由齿顶和齿根组成,齿顶和齿根相互交错设置;所述磁旋转编码机构与旋转齿轮紧邻且间隙设置。
旋转齿轮的齿顶中,有且只有一个齿顶,其由定位半齿顶和定位半齿缺组成;所述定位半齿顶位于旋转齿轮的一侧,且定位半齿顶的宽度为其他齿顶宽度的一半,定位半齿顶的高度与其他齿顶高度相同;所述定位半齿缺位于旋转齿轮的另一侧,且定位半齿缺的宽度为其他齿顶宽度的一半,定位半齿缺的高度低于定位半齿顶;所述定位半齿顶所在的旋转齿轮一侧构成第一编码条;所述定位半齿缺所在的旋转齿轮一侧构成第二编码条。
所述旋转齿轮由软磁材料制成;所述定位半齿缺与其相邻的齿根相齐平。
所述盘车机构还包括电机、滑轮、机壳;所述旋转轴设置于电机的输出端;所述旋转齿轮外部设置有机壳;所述磁旋转编码机构固定安装于机壳;所述旋转轴穿设于滑轮,且旋转轴与滑轮固定连接。
所述盘车机构还包括手动盘车齿轮、手动盘车连接杆、手动盘车轮;所述手动盘车齿轮与旋转齿轮啮合连接,且手动盘车齿轮位于旋转齿轮的定位半齿顶一侧;所述手动盘车齿轮、手动盘车连接杆和手动盘车轮同轴心设置;手动盘车连接杆一端与手动盘车齿轮固定连接,另一端与手动盘车轮固定连接。
所述磁旋转编码机构,包括第一磁电感应单元、第二磁电感应单元、磁发生部件;所述第一磁电感应单元固定安装于盘车机构的机壳,第一磁电感应单元与第一编码条相邻且间隔设置;所述第二磁电感应单元固定安装于盘车机构的机壳,第二磁电感应单元与第二编码条相邻且间隔设置;所述第一磁电感应单元、第二磁电感应单元沿着旋转轴的轴向排列;所述第一磁电感应单元、第二磁电感应单元构成了磁旋转编码机构的磁电感应单元;所述磁发生部件固定安装于盘车机构的机壳,且与磁电感应单元相邻且间隔设置。
所述磁发生部件内部含有永磁体,产生对于旋转轴的径向磁场。
本实用新型,利用现有电梯系统中电梯救援用的辅助盘车装置中的齿轮结构,检测电动机转子的转动,无需增加轴长,节省电动机的安装空间,降低加工精度要求,节约成本,并且还具备辅助盘车功能。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图;
图2是本实用新型的侧视结构示意图;
图3是旋转齿轮的局部结构示意图;
图4是旋转齿轮的展开状态图;
图5是信号方波图;
图6是本实用新型的剖视图;
图7是信号反馈图;
图8是磁发生部件安装示意图;
图中:电机1、旋转轴2、旋转轮3、旋转齿轮4、齿顶5、齿根6、滑轮7、定位半齿顶8、定位半齿缺9、第一编码条10、第二编码条11、手动盘车齿轮12、手动盘车连接杆13、手动盘车轮14、机壳15、
第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17、磁发生部件18、控制装置19。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作进一步详细说明。
一种电梯测速辅助盘车装置,包括盘车机构与磁旋转编码机构。
所述盘车机构包括电机1、旋转轴2、旋转轮3、旋转齿轮4、滑轮7、手动盘车齿轮12、手动盘车连接杆13、手动盘车轮14、机壳15。
所述旋转轴2设置于电机1的输出端;所述旋转轴2穿设于旋转轮3,旋转轴2和旋转轮3同轴心设置且相互固定连接;所述旋转齿轮4套设于旋转轮3外圆周,且旋转齿轮4和旋转轮3固定连接。
所述旋转齿轮4由齿顶5和齿根6组成,齿顶5和齿根6相互交错设置;旋转齿轮4中,有且只有一个齿顶5,其由定位半齿顶8和定位半齿缺9组成;所述定位半齿顶8位于旋转齿轮4的一侧,且定位半齿顶8的宽度为其他齿顶5宽度的一半,定位半齿顶8的高度与其他齿顶5高度相同;所述定位半齿缺9位于旋转齿轮4的另一侧,且定位半齿缺9的宽度为其他齿顶5宽度的一半,定位半齿缺9的高度低于定位半齿顶8。作为一种优选,所述定位半齿缺9与其相邻的齿根6相齐平。
令定位半齿顶8所在的旋转齿轮4一侧为第一编码条10;令定位半齿缺9所在的旋转齿轮4一侧为第二编码条11。
所述旋转齿轮4由软磁材料制成。
所述旋转齿轮4外部设置有机壳15。
所述旋转轴2穿设于滑轮7,且旋转轴2与滑轮7固定连接。滑轮7用以牵引轿厢。
所述手动盘车齿轮12与旋转齿轮4啮合连接,且手动盘车齿轮12位于旋转齿轮4的定位半齿顶8一侧。所述手动盘车齿轮12、手动盘车连接杆13和手动盘车轮14同轴心设置;手动盘车连接杆13一端与手动盘车齿轮12固定连接,另一端与手动盘车轮14固定连接。
在断电情况下,操作者将手动盘车连接杆13插入到盘车机构,并使手动盘车齿轮12与旋转齿轮4啮合,然后转动手动盘车轮14,通过手动盘车连接杆13、手动盘车齿轮12、旋转齿轮4、旋转轮3、旋转轴2带动滑轮7,从而起到曳引轿厢的作用。
所述磁旋转编码机构与旋转齿轮4紧邻且间隙设置。磁旋转编码机构与旋转齿轮4的间距优选为2mm~20mm。
所述磁旋转编码机构,包括第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17、磁发生部件18。
所述第一磁电感应单元16固定安装于盘车机构的机壳15,第一磁电感应单元16与第一编码条10相邻且间隔设置。
所述第二磁电感应单元17固定安装于盘车机构的机壳15,第二磁电感应单元17与第二编码条11相邻且间隔设置。
所述第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17沿着旋转轴2的轴向排列。所述第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17构成了磁旋转编码机构的磁电感应单元。
所述磁发生部件18固定安装于盘车机构的机壳15,且与磁电感应单元相邻且间隔设置。作为优选,所述磁发生部件18内部含有永磁体,产生对于旋转轴的径向磁场。
旋转齿轮4在磁发生部件18的局部强磁场作用下产生磁场。磁电感应单元会实时地对相邻的旋转齿轮4磁场进行感测,一旦旋转齿轮4的角度位置发生变换时,磁电感应单元会根据其表面上的磁场变化产生一个电压,并根据这个电压计算出表示控制对象信息的一个编码值。
磁电感应单元元件的工作原理是当磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流时,会产生横向电位差的一种物理现象。本实用新型的磁电感应单元较佳的实现方式是采用AS5040、AS5055芯片等。
磁电感应单元通过磁电阻效应将变化着的磁场信号转化为电阻阻值的变化,在外加电势的作用下,变化的电阻值转换成电压的变化,经过后续信号处理电路的处理,模拟的电压信号转化成计算机可以识别的数字信号,实现编码功能。
所述磁旋转编码机构采用日本多摩川精机株式会社的多摩川MIB0.4型编码器。
所述电机1信号连接有控制装置19;所述磁旋转编码机构与控制装置19信号连接。
磁旋转编码机构对编码值进行处理,并向控制装置19输出控制信号,控制装置19调整电机1动作。
本实用新型另外提出了一种电梯系统中的辅助盘车装置的速度检测方法,包括以下步骤: S1,在盘车机构上设置磁旋转编码机构;所述磁旋转编码机构是由磁场变化来产生相应电信号的编码器:所述盘车机构包括旋转轮3、旋转齿轮4;所述旋转齿轮4套设于旋转轮3外圆周,且旋转齿轮4和旋转轮3固定连接;所述旋转齿轮4由齿顶5和齿根6组成,齿顶5和齿根6相互交错设置;旋转齿轮4中,有且只有一个齿顶5,其由定位半齿顶8和定位半齿缺9组成;所述定位半齿顶8位于旋转齿轮4的一侧,且定位半齿顶8的宽度为其他齿顶5宽度的一半,定位半齿顶8的高度与其他齿顶5高度相同;所述定位半齿缺9位于旋转齿轮4的另一侧,且定位半齿缺9的宽度为其他齿顶5宽度的一半,定位半齿缺9的高度低于定位半齿顶8;令定位半齿顶8所在的旋转齿轮4一侧为第一编码条10,令定位半齿缺9所在的旋转齿轮4一侧为第二编码条11;所述旋转齿轮4由软磁材料制成;所述旋转齿轮4外部设置有机壳15;所述磁旋转编码机构,包括第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17、磁发生部件18;所述第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17沿着旋转轴2的轴向排列;所述第一磁电感应单元16固定安装于盘车机构的机壳15,第一磁电感应单元16与第一编码条10相邻且间隔设置;所述第二磁电感应单元17固定安装于盘车机构的机壳15,第二磁电感应单元17与第二编码条11相邻且间隔设置;所述第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17构成了磁旋转编码机构的磁电感应单元;所述磁发生部件18固定安装于盘车机构的机壳15,且与磁电感应单元相邻且间隔设置。
S2,齿顶5形成等间距的小磁极,齿顶5被磁化后,旋转时产生周期分布的空间漏磁场;当旋转轮3转动时,旋转齿轮4的齿顶5、齿根6经过第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17;第一磁电感应单元16、第二磁电感应单元17对相邻的旋转齿轮4磁场进行感测,一旦旋转齿轮4的角度位置发生变换时,磁电感应单元会根据其表面上的磁场变化产生一个电压,并根据这个电压计算出表示控制对象信息的一个编码值;第一磁电感应单元16感测第一编码条10的磁场变化,输出两个方波信号:信号1和信号2;第二磁电感应单元17感测第二编码条11的磁场变化,输出一个方波信号:信号3。
S3,旋转齿轮4旋转一周,经过第一磁电感应单元16的所有齿的形状都一致,经第二磁电感应单元17的齿其中有一个齿与其他形状不同,并只有在经过这个齿时,第二磁电感应单元17输出信号。
S4,当旋转齿轮4旋转一个周,第一磁电感应单元16输出脉冲数N为齿数×4,波长P=360°/齿数/4。
S5,旋转齿轮4的旋转速度可以通过采集第一磁电感应单元16输出的脉冲,计算测量信号脉冲之间的时间间隔或单位时间的测量信号脉冲数来确定,转速V=N/4S/T,其中N为T时间内的脉冲数N,S为旋转齿轮的齿数,T为时间;除了检测速度外,还可以确定转子的旋转方向,通过第一磁电感应单元输出的信号1与信号2的相位差来确认旋转方向,信号1和信号2的一个周期为360°,信号1和信号2每组信号相差90°相位差,可以通过判断信号1超前还是信号2超前,从而判断正转还是反转。
S6,可以通过第二磁电感应单元17的信号读取转子的绝对位置,转子旋转一个周期,第二磁电感应单元17会输出一个脉冲;
S7,磁旋转编码机构对编码值进行处理,并输出控制信号。
本实用新型按照实施例进行了说明,在不脱离本原理的前提下,本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出,凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电梯测速辅助盘车装置,包括盘车机构;所述盘车机构包括旋转轴(2)、旋转轮(3);所述旋转轴(2)穿设于旋转轮(3),旋转轴(2)和旋转轮(3)同轴心设置且相互固定连接;其特征在于,还包括磁旋转编码机构;所述盘车机构还包括旋转齿轮(4);所述旋转齿轮(4)套设于旋转轮(3)外圆周,且旋转齿轮(4)和旋转轮(3)固定连接;所述旋转齿轮(4)由齿顶(5)和齿根(6)组成,齿顶(5)和齿根(6)相互交错设置;所述磁旋转编码机构与旋转齿轮(4)紧邻且间隙设置。
2.如权利要求1所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,旋转齿轮(4)的齿顶(5)中,有且只有一个齿顶(5),其由定位半齿顶(8)和定位半齿缺(9)组成;所述定位半齿顶(8)位于旋转齿轮(4)的一侧,且定位半齿顶(8)的宽度为其他齿顶(5)宽度的一半,定位半齿顶(8)的高度与其他齿顶(5)高度相同;所述定位半齿缺(9)位于旋转齿轮(4)的另一侧,且定位半齿缺(9)的宽度为其他齿顶(5)宽度的一半,定位半齿缺(9)的高度低于定位半齿顶(8);所述定位半齿顶(8)所在的旋转齿轮(4)一侧构成第一编码条(10);所述定位半齿缺(9)所在的旋转齿轮(4)一侧构成第二编码条(11)。
3.如权利要求2所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,所述旋转齿轮(4)由软磁材料制成;所述定位半齿缺(9)与其相邻的齿根(6)相齐平。
4.如权利要求1所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,所述盘车机构还包括电机(1)、滑轮(7)、机壳(15);所述旋转轴(2)设置于电机(1)的输出端;所述旋转齿轮(4)外部设置有机壳(15);所述磁旋转编码机构固定安装于机壳(15);所述旋转轴(2)穿设于滑轮(7),且旋转轴(2)与滑轮(7)固定连接。
5.如权利要求2所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,所述盘车机构还包括手动盘车齿轮(12)、手动盘车连接杆(13)、手动盘车轮(14);所述手动盘车齿轮(12)与旋转齿轮(4)啮合连接,且手动盘车齿轮(12)位于旋转齿轮(4)的定位半齿顶(8)一侧;所述手动盘车齿轮(12)、手动盘车连接杆(13)和手动盘车轮(14)同轴心设置;手动盘车连接杆(13)一端与手动盘车齿轮(12)固定连接,另一端与手动盘车轮(14)固定连接。
6.如权利要求2所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,所述磁旋转编码机构,包括第一磁电感应单元(16)、第二磁电感应单元(17)、磁发生部件(18);所述第一磁电感应单元(16)固定安装于盘车机构的机壳(15),第一磁电感应单元(16)与第一编码条(10)相邻且间隔设置;所述第二磁电感应单元(17)固定安装于盘车机构的机壳(15),第二磁电感应单元(17)与第二编码条(11)相邻且间隔设置;所述第一磁电感应单元(16)、第二磁电感应单元(17)沿着旋转轴(2)的轴向排列;所述第一磁电感应单元(16)、第二磁电感应单元(17)构成了磁旋转编码机构的磁电感应单元;所述磁发生部件(18)固定安装于盘车机构的机壳(15),且与磁电感应单元相邻且间隔设置。
7.如权利要求6所述的一种电梯测速辅助盘车装置,其特征在于,所述磁发生部件(18)内部含有永磁体,产生对于旋转轴的径向磁场。
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CN107473046A (zh) * 2017-08-30 2017-12-15 湖州巨人电机有限公司 一种电梯测速辅助盘车装置及其测速方法

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