本發(fā)明涉及一種電梯節(jié)能系統(tǒng)，特別是一種節(jié)能的電梯升降系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
電梯轎廂和對重分別懸掛于曳引輪兩側(cè)，曳引輪由曳引機驅(qū)動。在實際應用中對重的重量是固定不變的，當轎廂內(nèi)乘客的重量發(fā)生變化時，轎廂與對重不平衡而導致曳引機產(chǎn)生額外的功率消耗?，F(xiàn)有的節(jié)能電梯主要是將運行的過程中負載上的機械能通過能量回饋器變換成電能并返回給電網(wǎng)。但這種節(jié)能方式回饋給電網(wǎng)有諧波污染，效率低。中國實用新型專利ZL200520033646.6公開了一種可調(diào)式電梯對重裝置，對重裝置由對重箱、對重球及分布于各層的儲存箱組成。對重球根據(jù)轎廂內(nèi)重量的變化在儲存箱與對重箱之間滾動，使得對重與轎廂達到平衡，減小電機的能量消耗。但此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，達到對重與轎廂平衡的時間較長，運行緩慢，節(jié)能效率低，難于實際的應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種節(jié)能的電梯升降系統(tǒng)，其可以將主對重系統(tǒng)運行時多余的能量（勢能）的儲存在“緩存區(qū)”，必要時及時、快速調(diào)用儲存在“緩存區(qū)”的勢能，解決了在主對重系統(tǒng)偏重（轎廂與主對重重量不相等）的情況下如何減少曳引機做功的難題，大大節(jié)約了電梯運行的能量消耗。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種節(jié)能的電梯升降系統(tǒng)，其包括主對重系統(tǒng)、副對重系統(tǒng)、對重連接裝置和控制系統(tǒng)；主對重系統(tǒng)包括轎廂、主對重、主對重曳引輪組、主對重纜繩和曳引機，轎廂和主對重通過主對重曳引輪組分別連接在主對重纜繩的兩端，主對重纜繩裝在主對重曳引輪組上，曳引機與主對重曳引輪組相連接；副對重系統(tǒng)包括重副對重、輕副對重、副對重曳引輪組和副對重纜繩，重副對重的重量要大于輕副對重的重量，重副對重和輕副對重通過副對重曳引輪組分別連接在副對重纜繩的兩端，副對重纜繩掛裝在副對重曳引輪組上；對重連接裝置連接在主對重系統(tǒng)和副對重系統(tǒng)之間，其在主對重系統(tǒng)和副對重系統(tǒng)之間傳遞力矩，用于實現(xiàn)力矩的匹配；控制系統(tǒng)與主對重系統(tǒng)、副對重系統(tǒng)和對重連接裝置相連接，實現(xiàn)對主對重系統(tǒng)與副對重系統(tǒng)力矩傳遞與匹配的控制。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是：所述的對重連接裝置包括傳動裝置、離合裝置、換向裝置和變速裝置；傳動裝置連接在主對重曳引輪組與離合裝置之間，換向裝置連接在離合裝置與變速裝置之間，變速裝置連接在換向裝置與副對重系統(tǒng)的副對重曳引輪組之間；離合裝置實現(xiàn)力矩的連接與分離，換向裝置實現(xiàn)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，即換向裝置實現(xiàn)力矩方向的匹配，變速裝置實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變換，即變速裝置實現(xiàn)力矩大小的匹配，即對重連接裝置實現(xiàn)主對重系統(tǒng)與副對重系統(tǒng)的力矩的傳遞與匹配，從而使得副對重系統(tǒng)成為主對重系統(tǒng)勢能的緩存區(qū)。本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案是：所述的控制系統(tǒng)包括轎廂計重裝置、下極限開關(guān)、上極限開關(guān)和控制器，轎廂計重裝置串接在主對重纜繩上并靠近轎廂的一端，控制器包括數(shù)字處理裝置和控制模塊，數(shù)字處理裝置包括處理器、存儲模塊和接口，控制模塊置于數(shù)字處理裝置內(nèi)；上極限開關(guān)與下極限開關(guān)分別安裝在重副對重上下移動的極限位置，上極限開關(guān)與下極限開關(guān)分別用于檢測重副對重是否處于上極限位置、下極限位置；轎廂計重裝置、下極限開關(guān)、上極限開關(guān)、主對重系統(tǒng)的曳引機、對重連接裝置的離合裝置、對重連接裝置的換向裝置、對重連接裝置的變速裝置均與控制器相連接，控制器對電梯升降系統(tǒng)進行集中控制。本發(fā)明再進一步的技術(shù)方案是：所述的重副對重大于輕重副對重的重量是轎廂的最大載重時的總重量大于主對重的重量的三至十倍。本發(fā)明還進一步的技術(shù)方案是：所述的重副對重大于輕重副對重的重量是轎廂的最大載重時的總重量大于主對重的重量的五倍。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點：其可以將主對重系統(tǒng)運行時多余的能量（勢能）的儲存在“緩存區(qū)”，必要時及時、快速調(diào)用儲存在“緩存區(qū)”的勢能，解決了在主對重系統(tǒng)偏重（轎廂與主對重重量不相等）的情況下如何減少曳引機做功的難題，大大節(jié)約了電梯運行的能量消耗，實踐證明，其比傳統(tǒng)電梯節(jié)能80%以上。為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實施例，但其對發(fā)明的范圍無任何限制。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1A－A剖視放大圖。具體實施方式實施例1如圖1-2所示，一種節(jié)能的電梯升降系統(tǒng)，其包括主對重系統(tǒng)、副對重系統(tǒng)、對重連接裝置（也可以叫對重對接裝置）和控制系統(tǒng)。主對重系統(tǒng)包括轎廂11、主對重12、主對重曳引輪組13、主對重纜繩14和曳引機15，轎廂11和主對重12通過主對重曳引輪組13分別連接在主對重纜繩14的兩端，主對重纜繩14掛裝在主對重曳引輪組13上，曳引機15與主對重曳引輪組13相連接，曳引機15為轎廂11和主對重12提供升降動力。副對重系統(tǒng)包括重副對重21、輕副對重22、副對重曳引輪組23和副對重纜繩24，重副對重21的重量要大于輕副對重22的重量，重副對重21和輕副對重22通過副對重曳引輪組23分別連接在副對重纜繩24的兩端，副對重纜繩24掛裝在副對重曳引輪組23上；重副對重21的重量大于輕副對重22的重量，便于形成勢能，產(chǎn)生力矩。對重連接裝置包括傳動裝置31、離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34；傳動裝置31連接在主對重曳引輪組13（或者主對重系統(tǒng)的曳引機15）與離合裝置32之間，換向裝置33連接在離合裝置32與變速裝置34之間，變速裝置34連接在換向裝置33與副對重系統(tǒng)的副對重曳引輪組23之間；離合裝置32實現(xiàn)力矩的連接與分離，換向裝置33實現(xiàn)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)相當汽車變速箱的倒檔，即換向裝置33實現(xiàn)力矩方向的匹配，變速裝置34實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變換，即變速裝置34實現(xiàn)力矩大小的匹配，即對重連接裝置實現(xiàn)主對重系統(tǒng)與副對重系統(tǒng)的力矩的傳遞與匹配，從而使得副對重系統(tǒng)成為主對重系統(tǒng)能量（勢能）的緩存區(qū)，實現(xiàn)節(jié)能的目的；傳動裝置31、離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34的相互連接關(guān)系可以交換，例如可以將離合裝置32與換向裝置33連接位置進行交換，這些都屬于本發(fā)明的等同技術(shù)替換，屬于本發(fā)明的構(gòu)思；對重連接裝置還可以設有制動部件和減速部件，當離合裝置32處于離合狀態(tài)時，用于保證主對重系統(tǒng)與副對重系統(tǒng)不會發(fā)生自動急轉(zhuǎn)，保證安全；實踐中，換向裝置33和變速裝置34往往設計成一整體，即為一整體結(jié)構(gòu)，其類似汽車的變速箱，本身就具有變速與倒檔的功能?？刂葡到y(tǒng)包括轎廂計重裝置41、下極限開關(guān)42、上極限開關(guān)43和控制器44，負責整個系統(tǒng)（電梯升降系統(tǒng)）的控制，轎廂計重裝置41串接在主對重纜繩14上并靠近轎廂11的一端，使得轎廂計重裝置41可以實時測量出轎廂11的重量（包括轎廂11內(nèi)承載的重量），控制器44包括數(shù)字處理裝置和控制模塊，數(shù)字處理裝置包括處理器（cpu）、存儲模塊和接口，數(shù)字處理裝置可以為一臺普通的數(shù)字計算機，控制模塊置于數(shù)字處理裝置內(nèi)，控制模塊可以為硬件（做成硬件模塊），也可以為軟件，從靈活性、可修改性和成本來講，控制模塊主要采用軟件形式，控制模塊控制整個電梯升降系統(tǒng)的運行；上極限開關(guān)43與下極限開關(guān)42分別安裝在重副對重21上下移動的極限位置，上極限開關(guān)43與下極限開關(guān)42分別用于檢測重副對重21是否處于上極限位置、下極限位置；轎廂計重裝置41、下極限開關(guān)42、上極限開關(guān)43、主對重系統(tǒng)的曳引機15、對重連接裝置的離合裝置32、對重連接裝置的換向裝置33、對重連接裝置的變速裝置34均通過控制電纜與控制器44相連接，控制器44對這些部件進行集中控制。在控制器44的控制下，本發(fā)明的基本工作原理及流程（其控制原理主要是由控制器44主導實現(xiàn)的，即以下也可以說是控制器44的基本工作原理及流程）：1.轎廂11的重量小于主對重12的重量（控制器44通過比對轎廂計重裝置41實時傳送過來的轎廂11的重量和主對重12的重量，可得出轎廂11的重量與主對重12的重量的大小的結(jié)論，其中主對重12的重量一般為事先固定值，所以比對的操作很簡單），如果轎廂11要上升,這時轎廂11會在主對重12的重量作用下自動上升，即主對重系統(tǒng)可以產(chǎn)生多余的能量，也即主對重系統(tǒng)可以向副對重系統(tǒng)提供儲能，這時控制器44通過上極限開關(guān)43的狀態(tài)來判斷檢測重副對重21否處于最上端位置，若處于最上端位置，說明副對重系統(tǒng)處于最大勢能儲能狀態(tài)，這時副對重系統(tǒng)不能再積聚勢能，控制器44控制離合裝置32處于分離狀態(tài)，主對重系統(tǒng)的多余能量只能通過減速部件等部件來平衡，使得轎廂11在主對重12的重量作用下緩慢上升；如果這時重副對重21沒有處于最上端位置，這時控制器44通過控制離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34，形成合理匹配，使得轎廂11在上升過程中主對重12多出的勢能傳遞給重副對重21，即轎廂11在上升，主對重12下降釋放勢能，重副對重21上升儲存勢能；2.轎廂11的重量小于主對重12的重量，如果轎廂11要下降,這時轎廂11會在主對重12的重量作用下難以下降，即主對重系統(tǒng)產(chǎn)生負能量（需要向其提供能量，轎廂11才會下降），也即主對重系統(tǒng)需要副對重系統(tǒng)或者曳引機15提供能量，這時控制器44通過下極限開關(guān)42的狀態(tài)來判斷檢測重副對重21否處于最下端位置，若處于最下端位置，說明副對重系統(tǒng)處于沒有勢能儲能儲存的狀態(tài)，這時副對重系統(tǒng)不能提供勢能，控制器44控制離合裝置32處于分離狀態(tài)，同時啟動曳引機15，使轎廂11下降，即這時為能量消耗狀態(tài)；若重副對重21沒有處于最下端位置，即副對重系統(tǒng)儲存有能量，這時控制器44通過控制離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34，形成合理匹配，使得轎廂11在下降，主對重12上升（其勢能增加），重副對重21下降（其勢能減少），使得重副對重21的勢能傳遞給主對重12，這時整個電梯升降系統(tǒng)處于節(jié)能運行狀態(tài)；3.轎廂11的重量大于主對重12的重量，如果轎廂11要下降,這時轎廂11會在重量作用下自動下降，即主對重系統(tǒng)可以產(chǎn)生多余的能量，也即主對重系統(tǒng)可以向副對重系統(tǒng)提供儲能，這時控制器44通過上極限開關(guān)43的狀態(tài)來判斷檢測重副對重21否處于最上端位置，若處于最上端位置，說明副對重系統(tǒng)處于最大勢能儲能狀態(tài)，這時副對重系統(tǒng)不能再積聚勢能，控制器44控制離合裝置32處于分離狀態(tài)，主對重系統(tǒng)的多余能量只能通過減速部件等部件來平衡，使得轎廂11在重量作用下緩慢下降，這時不需要曳引機15提供能量，這時整個電梯升降系統(tǒng)處于節(jié)能運行狀態(tài)；如果這時重副對重21沒有處于最上端位置，這時控制器44通過控制離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34，形成合理匹配，使得轎廂11在下降過程中將自身多出的勢能傳遞給重副對重21，即轎廂11在下降釋放勢能，主對重12上升，重副對重21上升儲存勢能；4.轎廂11的重量大于主對重12的重量，如果轎廂11要上升,這時轎廂11會在的重量作用下難以上升，即主對重系統(tǒng)產(chǎn)生負能量，即主對重系統(tǒng)需要副對重系統(tǒng)或者曳引機15提供能量，這時控制器44通過下極限開關(guān)42的狀態(tài)來判斷檢測重副對重21否處于最下端位置，若處于最下端位置，說明副對重系統(tǒng)處于沒有勢能儲存的狀態(tài)，這時副對重系統(tǒng)不能提供勢能，控制器44控制離合裝置32處于分離狀態(tài)，同時啟動曳引機15，使轎廂11上升，即這時為能量消耗狀態(tài)；若重副對重21沒有處于最下端位置，即副對重系統(tǒng)儲存有能量，這時控制器44通過控制離合裝置32、換向裝置33和變速裝置34，形成合理匹配，使得轎廂11在上升（其勢能增加），主對重12下降，重副對重21下降（其勢能減少），使得重副對重21的勢能傳遞給轎廂11，這時整個電梯升降系統(tǒng)處于節(jié)能運行狀態(tài)；5.轎廂11的重量等于主對重12的重量時，無論是上升還是下降，主對重系統(tǒng)不向外產(chǎn)生能量，也不向外需要能量，這時電梯升降系統(tǒng)處于節(jié)能運行狀態(tài)（當然，可能需要曳引機15提供一點點啟動能量）。整個系統(tǒng)在啟動、停止、克服摩擦等方面有時還是會啟動曳引機15，做一小部分功的，但這不屬于本發(fā)明要解決的問題，所以本發(fā)明上述工作原理基本上沒有提到這些做功，因為本發(fā)明要解決的是在偏重（轎廂11與主對重12重量不相等）的情況下如何減少曳引機15做功的問題。實踐證明，由于在一段時間內(nèi)（例如一天），轎廂11上下重量基本平衡（即上升和下降的載重問題基本相等），很少出現(xiàn)轎廂11長期載重上升、空載下降或者是載重下降、空載上升的極限情況，使得主對重系統(tǒng)多余勢往往能及時儲存到副對重系統(tǒng)中，副對重系統(tǒng)往往能及時將儲存的勢能釋放給正需要能量的主對重系統(tǒng)，副對重系統(tǒng)成為主對重系統(tǒng)的緩沖區(qū)，很少會起動曳引機（很少會負重啟動，即很少會大馬力啟動，而不是在主對重系統(tǒng)重力平衡情況下只要一點點推動力的啟動），比傳統(tǒng)電梯節(jié)能在80%以上。為了達到合理的緩沖效果，重副對重21大于輕重副對重22的重量一般是轎廂11的最大載重（每個電梯在設計時都會規(guī)定最大載重）時的總重量（即轎廂11的重量與所載重量之和）大于主對重12（主對重12的重量一般設計為轎廂11的最大載重時的總重和空載時的重量的平均值）的重量的三至十倍（實踐證明，五倍較好），即設重副對重21的重量為A1，輕重副對重22的重量為A2，轎廂11的最大載重時的總重為A3，主對重12的重量為A4，則3*(A3-A4)≤A1-A2≤10*(A3-A4)；這樣副對重系統(tǒng)的勢能緩沖效果會更好，即有可能允許重副對重儲存的勢能讓轎廂11載重上升、空載下降或者是載重下降、空載上升3-10次，因為實踐證明，一天中，電梯載重上升、空載下降或者是載重下降、空載上升10次的可能性很少，即重副對重一般不會到上下極限位置，即副對重系統(tǒng)總可以在需要時為對重系統(tǒng)提供能量，所以本系統(tǒng)能比傳統(tǒng)電梯節(jié)能在80%以上。本發(fā)明不局限于上述的具體結(jié)構(gòu)，只要是采用與本發(fā)明基本相同的主對重系統(tǒng)和副對重系統(tǒng)相配合的電梯升降系統(tǒng)或電梯就落在發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。