本发明属于升降机技术领域,具体涉及升降机启停技术领域。
背景技术:
现有的垂直曳引电梯,如图1所示,通常包括曳引轮4、对重5、轿厢6。电梯运行时除了需要克服轿厢6和对重5两侧重量差之外,还要克服行程阻力(导轨导靴之间摩擦力、轿厢空气阻力、绳轮转动惯量等),特别是在启动、制动时,电机需要控制电梯加速或减速,需要提供比正常运行时更大的转矩才能启动或制停电梯,需要电机提供更大的转矩,对电机的要求更高,相应的制造、维护成本成倍地增加。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明旨在提供一种升降设备辅助装置,以降低升降设备的驱动装置的配置要求。
为实现上述目的,本发明按以下技术方案予以实现:
一种升降设备辅助装置,用于辅助启动和/或辅助停止具有驱动装置的升降设备,包括用于转化升降设备动能的能量转换机构,所述能量转换机构包括用于将升降设备的动能与势能进行转化的蓄能件;还包括传动机构,所述传动机构设有用于连接所述能量转换机构的转换连接部,所述蓄能件的一端与所述转换连接部连接,所述传动机构还设有用于连接升降设备的设备连接部。
作为优选,所述蓄能件用于存储重力势能和/或弹性势能。
作为优选,所述蓄能件用于与所述转换连接部连接的一端上设有卡扣本体,所述卡扣本体设有受所述传动机构作用而运动的第一运动方向,所述卡扣本体上设有至少一个卡齿,所述卡齿包括接触侧面,所述接触侧面与所述第一运动方向垂直或所述接触侧面沿所述第一运动方向逐渐靠近所述卡扣本体。
作为优选,所述卡齿背离所述接触侧面的另一侧上设有导向侧面,所述导向侧面沿所述第一运动方向逐渐靠近所述卡扣本体。
作为优选,所述能量转换机构和所述传动机构合称为辅助组;包括至少两个相互独立设置的辅助组。
作为优选,所述能量转换机构还包括用于消耗升降设备动能的耗能件和/或用于为升降设备提供动能的驱动件,所述耗能件、所述驱动件与所述转换连接部连接。
作为优选,所述传动机构包括第一传动机构和第二传动机构,所述转换连接部包括所述第一传动机构的输出端和所述第二传动机构的输出端,所述设备连接部包括所述第一传动机构的输入端和所述第二传动机构的输入端。
作为优选,所述传动机构包括第一传动机构和第二传动机构,所述转换连接部包括所述第一传动机构的输出端,所述第二传动机构的输出端与所述第一传动机构的输出端连接;所述设备连接部包括所述第一传动机构的输入端和所述第二传动机构的输入端。
作为优选,所述传动机构包括第一传动机构和第二传动机构,所述转换连接部包括所述第一传动机构的输出端和所述第二传动机构的输出端,所述设备连接部包括所述第一传动机构的输入端,所述第二传动机构的输入端与所述第一传动机构的输入端连接。
作为优选,所述第一传动机构和所述第二传动机构均设置为曲柄滑块机构,所述第一传动机构的滑块和所述第二传动机构的滑块上均设有所述转换连接部;所述设备连接部设置在所述第一传动机构的曲柄上,所述第二传动机构的曲柄受所述第一传动机构的驱动而转动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
蓄能件能够将升降设备的动能与蓄能件自身的势能进行转化,从而使蓄能件自身进行蓄能。在制动时将升降设备的动能转化为蓄能件的势能,存储为势能的部分不会被浪费掉,也能够在升降设备需要启动时,蓄能件的势能能够补偿一部分升降设备启动的需求,降低升降设备驱动装置的配置成本;而且启停过程中只有机械能之间的转换,能量损失更少,能效更高,更符合节能减排的环境要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为现有技术中垂直曳引电梯的结构示意图。
图2为本发明升降设备辅助装置、升降设备实施例的结构示意图。
图3为本发明升降设备辅助装置、升降设备实施例轿厢上行制动状态的示意图。
图4为本发明升降设备辅助装置、升降设备实施例轿厢上行启动状态的示意图。
图5为本发明升降设备辅助装置、升降设备实施例轿厢下行制动状态的示意图。
图6为本发明升降设备辅助装置、升降设备实施例轿厢下行启动状态的示意图。
图7为图3中位置a的局部放大图。
其中:
其中:1-蓄能件,11-第一连接部,12-第二连接部,21-第一传动机构,22-第二传动机构,211-第一齿轮段,221-第二齿轮段,3-驱动机构,4-曳引轮,41-第三齿轮段,5-对重,6-轿厢,7-卡扣本体,71-卡齿,711-接触侧面,712-导向侧面。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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他实施方式,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
实施例1
参照图2至图7,一种升降设备辅助装置,用于辅助启动和/或辅助停止具有驱动装置的升降设备,包括用于转化升降设备动能的能量转换机构,能量转换机构包括用于将升降设备的动能与势能进行转化的蓄能件1;还包括传动机构,传动机构设有用于连接能量转换机构的转换连接部,蓄能件1的一端与转换连接部连接,传动机构还设有用于连接升降设备的设备连接部。
蓄能件1用于存储重力势能和/或弹性势能。蓄能件1可采用挂有重物的定滑轮机构、动滑轮结构、弹簧或硅胶等弹性件等,如图2至图6所示的蓄能件1采用压缩弹簧的形式;动能、重力势能、弹性势能之间相互转换,能够进一步减少能量的损耗,进一步提高能效、降低成本。
蓄能件1用于与转换连接部连接的一端上设有卡扣本体7,卡扣本体7设有受传动机构作用而运动的第一运动方向,卡扣本体7上设有至少一个卡齿71,卡齿包括接触侧面711,接触侧面711与第一运动方向垂直或接触侧面711沿第一运动方向逐渐靠近卡扣本体7,卡扣本体7能够在受到传动机构作用时,即使传动机构的作用力方向与运动方向有所偏差,卡齿71也能够得到沿第一运动方向的分力,从而卡齿71能够与传动机构保持接触,使得传动机构与蓄能件1的连接简单而稳定有效。
卡齿71背离接触侧面711的另一侧上设有导向侧面712,导向侧面712沿第一运动方向逐渐靠近卡扣本体7。通过设置导向侧面712,使得卡扣本体7能够使与之相连接的传动机构在进行连接的过程中,受到沿第一运动方向的分力和垂直于第一运动方向的分力,则传动结构在靠近卡扣本体7时,同时达到作用于卡扣本体7而使卡扣本体7沿第一运动方向的分力,使传动机构与卡扣本体7连接更方便快捷。
传动机构包括第一传动机构21和第二传动机构22,转换连接部包括第一传动机构21的输出端和第二传动机构22的输出端,设备连接部包括第一传动机构21的输入端,第二传动机构22的输入端与第一传动机构21的输入端连接。转换连接部提供了两个不同的输出接口,能够为升降设备提供两种动力方向,如电梯在经过图3在使用第二传动机构22的输出端进行上行制动后,如图3中蓄能件开始存储势能后,如继续使用第二传动机构22的输出端时提供第一种动力方向,开始给曳引轮4反方向的力矩,如图3、图6中给与曳引轮4顺时针方向的力矩,有利于如图3的上行制动、图6的下行启动;若更换为第一传动机构21的输出端,则提供第二种动力方向,如图4、图5中给与曳引轮4逆时针方向的力矩。此时设备连接部作为第一传动结构21和第二传动结构22的公共端,电梯等升降设备的曳引轮4等驱动装置的动力大,使用设备连接部作为公共端,能减少大动力接口,降低结构损伤的可能性,提高升降设备辅助装置的可靠性。
第一传动机构21和第二传动机构22均设置为曲柄滑块机构,第一传动机构21的滑块和第二传动机构22的滑块上均设有转换连接部;设备连接部设置在第一传动机构21的曲柄上,第二传动机构的曲柄受第一传动机构的驱动而转动。曲柄滑块结构包括作为动力端的曲柄和作为输出端的滑块,当然也可以滑块端作为输入端而曲柄段作为输出端。第一传动机构21的滑块、能量转换结构的一端、第二传动机构22的滑块依次设置,驱动机构3设置为驱使能量转换结构的一端在第一传动机构21的滑块与第二传动机构22的滑块之间移动的电磁结构。滑块的动力输出方向固定,则垂直于动力输出方向的方向能够作为能量转换结构的一端的移动方向,减少滑块不必要的受力分量的干扰,提高设备的可靠性。进一步作为优选的实施方式,第一传动机构21的曲柄设有第一齿轮段211,第二传动机构22的曲柄设有第二齿轮段221,第一齿轮段211与第二齿轮段221啮合,使得第一传动机构21的曲柄和第二传动机构22的曲柄传动连接稳定可靠。
蓄能件1的一端设有用于与第一传动机构21连接的第一连接部11和用于与第二传动机构22连接的第二连接部12,使得蓄能件1的一端结构更为简单,提高了其自身的空间利用率。第一连接部11与第一传动机构21之间和/或第二连接部12与第二传动机构22之间设有卡接结构,即能量转换结构的一端与转换连接部的连接采用卡接的形式,相对于磁力结合、螺纹连接、抵接等方式,连接即可靠、拆卸又方便。卡接的具体形式,可设置为,蓄能件1、第一传动机构21、第二传动机构22上均设有上述的与卡扣本体7和卡齿71,则卡扣结构已经能较好地保持固定。为了能够防止卡扣结构意外松脱,使用者还可以额外加上防松脱的固定装置
能量转换结构的一端具有与第一传动机构21的输出端相连接的第一位置,能量转换结构还设有与第二传动机构22的输出端相连接的第二位置;还包括用于驱使能量转换结构的一端在第一位置和第二位置之间移动的驱动机构3,该移动包括相对移动,即包括能量转换结构的一端固定,第一传动机构21的输出端、第二传动机构22的输出端移动;或能量转换结构的一端移动,第一传动机构21的输出端、第二传动机构22的输出端固定。通过设置驱动机构3,则不需要手动去转换能量转换结构的一端与第一传动机构21的输出端或第二传动机构22的输出端相连接,驱动结构的转换更有利于自动化。驱动机构能够设置为磁力驱动和/或机械驱动。
第一传动机构21和第二传动机构22均设置为曲柄滑块机构,第一传动机构21的滑块和第二传动机构22的滑块上均设有转换连接部;设备连接部设置在第一传动机构21的曲柄上,第二传动机构的曲柄受第一传动机构的驱动而转动。曲柄滑块结构包括作为动力端的曲柄和作为输出端的滑块,当然也可以滑块端作为输入端而曲柄段作为输出端。第一传动机构21的滑块、能量转换结构的一端、第二传动机构22的滑块依次设置,驱动机构3设置为驱使能量转换结构的一端在第一传动机构21的滑块与第二传动机构22的滑块之间移动的电磁结构。滑块的动力输出方向固定,则垂直于动力输出方向的方向能够作为能量转换结构的一端的移动方向,减少滑块不必要的受力分量的干扰,提高设备的可靠性。
参照图2至图7,蓄能件1的将动能和势能进行转换的过程如下:
将电梯等升降设备的动能转化为势能的情况为,在使用升降设备辅助装置时,如图3的电梯的轿厢上行制动状态所示,作为驱动装置的曳引轮4上设有第三齿轮段41,从而与第一传动结构21的曲柄上设置的第一齿轮段211相啮合,而第一齿轮段211又与第二齿轮段221相啮合;此时电磁结构的驱动机构3,能够被设置为将作为蓄能件1的压缩弹簧的一端的卡扣本体7吸引至与第二传动机构22的滑块相连接的第二位置,而使卡扣本体7上的卡齿71与第二传动机构22上的啮合齿相啮合,则曳引轮4受到作为蓄能件1的压缩弹簧的反作用力,曳引轮4、对重5、轿厢6逐步停止,动能转化为作为蓄能件1的压缩弹簧的弹性势能,机械能不会被浪费掉。
若电梯为如图5所示的下行制动状态,不同的是,电磁结构的驱动机构3能够被设置为将作为蓄能件1的压缩弹簧的一端的卡扣本体7吸引至与第一传动机构21的滑块相连接的第一位置,此时作为蓄能件1的压缩弹簧能够为下行的电梯提供反作用力,而将电梯的动能转化为压缩弹簧的弹性势能。
在作为蓄能件1的压缩弹簧具有弹性势能后,如通过上述的通过制动方式获得弹性势能后,以图4的电梯的上行启动状态为例,在上述作为蓄能件1的压缩弹簧被压缩而具有弹性势能后,电磁结构的驱动机构3能够被设置为将作为蓄能件1的压缩弹簧的一端的卡扣本体7吸引至与第一传动机构21的滑块相连接的第一位置,而使卡扣本体7上的卡齿71与第一传动机构上的啮合齿相啮合,则曳引轮4受到作为蓄能件1的压缩弹簧的沿启动方向的力矩,压缩弹簧的弹性势能随着曳引轮4的启动而转换为曳引轮4、对重5、轿厢6的动能。
若电梯为图6所示的电梯的下行启动状态,则此时电磁结构的驱动机构3,能够被设置为将作为蓄能件1的压缩弹簧的一端的卡扣本体7吸引至与第二传动机构22的滑块相连接的第二位置,而使卡扣本体7上的卡齿71与第二传动机构22上的卡齿71相啮合,压缩弹簧的弹性势能能够转化为曳引轮4、对重5、轿厢6的动能。
实施例2
与实施例1不同的是,能量转换机构和传动机构合称为辅助组;包括至少两个相互独立设置的辅助组。蓄能件1用于存储重力势能和/或弹性势能,则每个辅助组能够用于不同场景。如两个辅助组均在电梯制动时将对重5、轿厢6的动能转化为自身的势能,则在电梯上行启动场景中第一个辅助组将势能释转化为动能,在电梯下行启动场景中第二个辅助组将势能转化为动能。有了至少两个辅助组,能够适应电梯两个运动方向的场景。
实施例3
与实施例1不同的是,能量转换机构还包括用于消耗升降设备动能的耗能件和/或用于为升降设备提供动能的驱动件,耗能件、驱动件与转换连接部连接。电梯等升降设备刚开始制动时,制动力需求更大,此时蓄能件受到较大的冲击,即形成较大的运动形成而响应不够迅速;通过设置用于消耗升降设备动能的耗能件,能够避免蓄能件在开始阶段受到较大的冲击,使得能量转换机构制动响应更迅速,也能够避免较大冲击带来意外情况。电梯等升降设备该开始启动时,需要较大的启动力,此时蓄能件也刚开始将势能转化为动能,通过设置用于为升降设备提供动能的驱动件,能够帮助蓄能件更好地开始将势能转换为动能,使得能量转换机构的启动响应更迅速。
实施例4
与实施例1不同的是,传动机构包括第一传动机构21和第二传动机构22,转换连接部包括第一传动机构21的输出端和第二传动机构22的输出端,设备连接部包括第一传动机构21的输入端和第二传动机构22的输入端。第一传动结构21和第二传动机构22能够独立应用,能够为升降设备的能量转化方向提供两种可能,如电梯在上行制动时,通过第一传动机构21将动能转化走,若接下来要下行启动,则能够继续通过第一传动机构21将势能等其他能量转化为电梯的动能;若接下来需要上行启动,则能够更换为第二传动结构22进行连接,提供上行启动的动力。
实施例5
与实施例1不同的是,传动机构包括第一传动机构21和第二传动机构22,转换连接部包括第一传动机构21的输出端,第二传动机构22的输出端与第一传动机构21的输出端连接;设备连接部包括第一传动机构21的输入端和第二传动机构22的输入端。设备连接部提供了两个不同的输入接口,能够为升降设备的提供两种不同的动力方向,简化了整体结构,即在使用第一传动机构21的输入端时提供第一种动力方向,如使升降设备的驱动装置正转;在使用第二传动机构22的输入端时提供第二种动力方向,使升降设备的驱动装置反转。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。