本文公開的主題大體上涉及推進(jìn)系統(tǒng)的領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及用于具有磁性螺桿推進(jìn)系統(tǒng)的電梯的橫向中轉(zhuǎn)站。

背景

自推進(jìn)電梯系統(tǒng)，也稱為無繩電梯系統(tǒng)，在用于捆扎系統(tǒng)的繩索的質(zhì)量過高和在單個(gè)井道中需要多個(gè)電梯轎廂的某些應(yīng)用(例如，高層建筑)中是有用的。示例性自推進(jìn)電梯系統(tǒng)公開于已公布的國際專利申請(qǐng)WO2014081407中。存在自推進(jìn)電梯系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中，第一井道被指定用于向上行進(jìn)的電梯轎廂并且第二井道被指定用于向下行進(jìn)的電梯轎廂。在井道的每個(gè)端部處的中轉(zhuǎn)站用來在第一井道與第二井道之間橫向地移動(dòng)轎廂。

簡述

根據(jù)示例性實(shí)施方案，電梯系統(tǒng)包括：電梯轎廂，其用于在井道中行進(jìn)；定子，其沿著井道定位；以及磁性螺桿組件，其聯(lián)接到轎廂，所述磁性螺桿組件與定子共同作用以向電梯轎廂施加運(yùn)動(dòng)；所述定子包括具有多個(gè)極以與磁性螺桿組件共同作用的服務(wù)區(qū)段；所述定子包括中轉(zhuǎn)站區(qū)段，所述定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段包括多個(gè)定子永磁體。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括磁性螺桿，所述磁性螺桿包括沿著螺旋路徑布置的第一永磁體，所述螺旋路徑的螺距匹配第一定子永磁體的螺距。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括磁性螺桿，所述磁性螺桿包括沿著第二螺旋路徑布置的第二永磁體，所述第二螺旋路徑的螺距匹配第二定子永磁體的螺距，所述第二永磁體具有與第一永磁體相反的極性。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括：定子的服務(wù)區(qū)段具有第一弧并且定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段具有第二弧，所述第一弧大于所述第二弧。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括：第一弧大于約180°，并且第二弧小于或等于約180°。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括：第一弧大于約270°。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括聯(lián)接到轎廂的備用推進(jìn)組件，所述備用推進(jìn)組件包括機(jī)械螺桿，其中在定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段中，靠近機(jī)械螺桿的極被移除。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括備用推進(jìn)組件的機(jī)械螺桿，所述機(jī)械螺桿在備用推進(jìn)組件不活動(dòng)時(shí)在定子的服務(wù)區(qū)段內(nèi)行進(jìn)。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括備用推進(jìn)組件的機(jī)械螺桿，所述機(jī)械螺桿在備用推進(jìn)組件活動(dòng)時(shí)接合定子的服務(wù)區(qū)段。

除以上所述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括定位在磁性螺桿組件的端部處的制動(dòng)器，以向磁性螺桿組件施加制動(dòng)力。

除以上所述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括處于井道中的至少一個(gè)支撐件，在轎廂在定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段中行進(jìn)時(shí)所述支撐件可在轎廂下方延伸。

根據(jù)另一示例性實(shí)施方案，一種用于將電梯轎廂定位在橫向中轉(zhuǎn)站中的方法，所述轎廂具有聯(lián)接到轎廂、與井道中的定子共同作用的磁性螺桿組件，所述方法包括：操作磁性螺桿組件以將轎廂定位在中轉(zhuǎn)站中；以及操作磁性螺桿組件，以使磁性螺桿組件的永磁體與定子中轉(zhuǎn)站區(qū)段中的相同極性的定子永磁體對(duì)準(zhǔn)。

除以上所述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括在操作磁性螺桿組件以使磁性螺桿組件的永磁體與定子永磁體對(duì)準(zhǔn)之前：接合將要定位在轎廂下方的支撐件；操作磁性螺桿組件以將轎廂放置成與支撐件接觸。

除以上所述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括：向電梯轎廂施加橫向運(yùn)動(dòng)，以使電梯轎廂遠(yuǎn)離定子移動(dòng)。

除以上所述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或作為替代方案，另外的實(shí)施方案可以包括：操作磁性螺桿組件以使磁性螺桿組件的永磁體與定子永磁體對(duì)準(zhǔn)包括使磁性螺桿旋轉(zhuǎn)一半圈。

本發(fā)明的實(shí)施方案的其他方面、特征和技術(shù)將從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述變得更加顯而易見。

附圖簡述

現(xiàn)參考附圖，其中相同元件在圖中編號(hào)相同：

圖1描繪示例性實(shí)施方案中的具有磁性螺桿推進(jìn)系統(tǒng)的電梯系統(tǒng)；

圖2描繪示例性實(shí)施方案中的電梯轎廂和磁性螺桿組件；

圖3是示例性實(shí)施方案中的定子和磁性螺桿的頂視圖；

圖4描繪示例性實(shí)施方案中的循環(huán)無繩電梯系統(tǒng)；

圖5A和圖5B描繪示例性實(shí)施方案中的磁性螺桿組件和定子的服務(wù)區(qū)段；

圖6A和圖6B描繪示例性實(shí)施方案中的磁性螺桿組件和定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段；并且

圖7是使示例性實(shí)施方案中的轎廂定位在中轉(zhuǎn)站中的過程流程圖。

詳述

圖1描繪示例性實(shí)施方案中的具有磁性螺桿推進(jìn)系統(tǒng)的電梯系統(tǒng)10。電梯系統(tǒng)10包括在井道14中行進(jìn)的電梯轎廂12。定子16定位在井道14中，并且與聯(lián)接到轎廂12的磁性螺桿組件18和18'共同作用，以向轎廂12施加運(yùn)動(dòng)。本文中進(jìn)一步詳細(xì)描述了定子16和磁性螺桿組件18和18'。應(yīng)當(dāng)理解，為了便于說明，未示出電梯系統(tǒng)的其他部件(例如，導(dǎo)軌、安全裝置)。

控制器20向磁性螺桿組件18和18'提供控制信號(hào)，以控制轎廂的運(yùn)動(dòng)(例如，向上或向下)和使轎廂12停止?？梢允褂猛ㄓ梦⑻幚砥鱽韺?shí)現(xiàn)控制器20，所述通用微處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序以進(jìn)行本文中所描述的操作。可替代地，可在硬件(例如，ASIC、FPGA)或硬件/軟件的組合中實(shí)現(xiàn)控制器20?？刂破?0也可以是電梯控制系統(tǒng)的部分。電源22在控制器20的控制下向磁性螺桿組件18和18'中的電動(dòng)機(jī)提供電力。電源22可以沿著井道14中的軌道分布，以在轎廂12行進(jìn)時(shí)向磁性螺桿組件18和18'供電。速度傳感器24向控制器20提供指示轎廂12的速度的速度信號(hào)。控制器20可以響應(yīng)于轎廂速度來將控制信號(hào)改變到磁性螺桿組件18。應(yīng)當(dāng)理解，其他傳感器(例如，位置傳感器、加速度計(jì))可用于控制轎廂12的運(yùn)動(dòng)。

圖2描繪示例性實(shí)施方案中的電梯轎廂12和磁性螺桿組件18和18'。磁性螺桿組件18包括磁性螺桿30，所述磁性螺桿30具有呈沿著磁性螺桿30的縱向軸線的非線性(例如，螺旋形)路徑定位的第一極性的第一永磁體32形式的磁性元件。呈第二極性(與第一極性相反)的第二永磁體34形式的第二磁性元件沿著磁性螺桿30的縱向軸線的非線性(例如，螺旋形)路徑定位。第一永磁體32的路徑和第二永磁體34的路徑不相交。

電動(dòng)機(jī)36(例如，主軸電動(dòng)機(jī))定位在磁性螺桿30的第一端部處，并且響應(yīng)于來自控制器20的控制信號(hào)使磁性螺桿30圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方案中，電動(dòng)機(jī)36的外徑小于磁性螺桿30的外徑，以允許電動(dòng)機(jī)36在定子16中的空腔內(nèi)行進(jìn)。制動(dòng)器38(例如，盤式制動(dòng)器)定位在磁性螺桿30的第二端部處，以響應(yīng)于來自控制器20的控制信號(hào)而施加制動(dòng)力。在示例性實(shí)施方案中，制動(dòng)器38的外徑小于磁性螺桿30的外徑，以允許制動(dòng)器38在定子16中的空腔內(nèi)行進(jìn)。在示例性實(shí)施方案中，制動(dòng)器38可以是盤式制動(dòng)器。此外，制動(dòng)器38可以是單個(gè)組件中的電動(dòng)機(jī)36的一部分。磁性螺桿組件18通過支撐件(諸如旋轉(zhuǎn)和/或推力軸承)聯(lián)接到轎廂12。

第二磁性螺桿組件18'可定位在轎廂12的相反側(cè)上。第二磁性螺桿組件18'的部件類似于第一磁性螺桿組件18中的部件，并且用相似的參考數(shù)字標(biāo)記。磁性螺桿30'具有沿著磁性螺桿30'的縱向軸線的非線性(例如，螺旋形)路徑定位的第一極性的第一永磁體32'。第二極性(與第一極性相反)的第二永磁體34'沿著磁性螺桿30'的縱向軸線的非線性(例如，螺旋形)路徑定位。

第一永磁體32'和第二永磁體34'的螺旋路徑的螺距方向與第一永磁體32和第二永久磁鐵34的螺旋路徑的螺距方向相反。例如，第一永磁體32和第二永磁體34的螺旋路徑可以是逆時(shí)針方向，而第一永磁體32'和第二永磁體34'的螺旋路徑是順時(shí)針方向。此外，電動(dòng)機(jī)36'在與電動(dòng)機(jī)36的方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。磁性螺桿組件18和18'的相反的螺距和旋轉(zhuǎn)方向在加速期間使轎廂12上的旋轉(zhuǎn)慣性力平衡。

備用推進(jìn)組件40聯(lián)接到轎廂12，以在過載情況下向轎廂12施加運(yùn)動(dòng)。備用推進(jìn)組件40包括機(jī)械螺桿42，當(dāng)備用推進(jìn)組件40不活動(dòng)時(shí)，所述機(jī)械螺桿42通常在定子16內(nèi)行進(jìn)而不與定子16共同作用。在故障時(shí)，備用推進(jìn)組件40是活動(dòng)的，并且機(jī)械螺桿42被定位來接合定子16。機(jī)械螺桿42的旋轉(zhuǎn)向轎廂12施加運(yùn)動(dòng)。

圖3是示例性實(shí)施方案中的定子16和磁性螺桿30的頂視圖。定子16具有大致矩形橫截面的主體50，所述主體50在主體50的內(nèi)部具有大致圓形的空腔52。主體50具有通向空腔52的開口54。極56向內(nèi)延伸到空腔52中以與磁性螺桿30磁性地共同作用，從而向磁性螺桿30和轎廂12施加運(yùn)動(dòng)。

定子16可以使用各種技術(shù)形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，定子16由一系列的鐵質(zhì)材料(例如，鋼或鐵)的堆疊板制成。如圖3所示，每個(gè)板可具有用于使層疊板對(duì)準(zhǔn)并且將所述板以層疊螺栓連接在一起的孔58。在其他實(shí)施方案中，定子16可由具有螺旋波紋的波紋金屬管(例如，鋼或鐵)制成。螺旋波紋用作管內(nèi)部上的極56。在管中將機(jī)加工類似于圖3中的開口54的開口。在其他實(shí)施方案中，定子16可通過以下方式形成：將極56沖壓到鐵質(zhì)材料(例如鋼或鐵)片材中并且隨后使片材沿其縱向軸線彎曲來形成定子16。

主體50的外表面可以是平滑的并且向一個(gè)或多個(gè)剛性導(dǎo)向輪60提供引導(dǎo)表面。導(dǎo)向輪60可聯(lián)接到磁性螺桿組件18，以使磁性螺桿30在定子16內(nèi)居中。使磁性螺桿30在定子16內(nèi)居中維持了磁性螺桿30與極56之間的氣隙?？蓪櫥瑒┗蚱渌砻嫣幚硎┘拥街黧w50的外表面，以促進(jìn)導(dǎo)向輪60的平穩(wěn)行進(jìn)。

圖4描繪示例性實(shí)施方案中的電梯系統(tǒng)100。電梯系統(tǒng)100包括第一井道102，電梯轎廂12在所述第一井道102中向上行進(jìn)。電梯系統(tǒng)100包括第二井道106，電梯轎廂14在所述第二井道106中向下行進(jìn)。電梯系統(tǒng)100在第一井道102中將電梯轎廂12從第一樓層傳送到頂部樓層，并且在第二井道106中將電梯轎廂12從頂部樓層傳送到第一樓層。井道用于運(yùn)送乘客的部分稱作服務(wù)區(qū)段。在頂部樓層上方的是上部中轉(zhuǎn)站70以向電梯轎廂12施加橫向運(yùn)動(dòng)(例如，前后或左右)，以便將電梯轎廂12從第一井道102移動(dòng)到第二井道106。應(yīng)當(dāng)理解，上部中轉(zhuǎn)站70可定位于頂部樓層處，而不是頂部樓層上方。在第一樓層下方的是下部中轉(zhuǎn)站70以向電梯轎廂12施加橫向運(yùn)動(dòng)，以便將電梯轎廂12從第二井道106移動(dòng)到第一井道102。應(yīng)當(dāng)理解，下部中轉(zhuǎn)站72可定位于第一樓層處，而不是第一樓層下方。盡管圖1未示出，但是電梯轎廂12可在中間樓層處停下以允許在第一樓層與頂部樓層之間的中間樓層處進(jìn)出電梯轎廂。此外，根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)，在第一樓層與頂部樓層之間可采用中間中轉(zhuǎn)站。

圖5A描繪定子16和位于定子的服務(wù)區(qū)段中的磁性螺桿組件18'的自頂向下視圖。圖5B描繪定子16的橫截面。如上所述，定子16的服務(wù)區(qū)段用在井道的用于運(yùn)送乘客的區(qū)段中。井道14的服務(wù)區(qū)段中的定子16類似于圖3中的定子。也就是說，定子16占據(jù)大于約180°的弧，并且包括多個(gè)定子極56(圖5B)。在其他實(shí)施方案中，定子16占據(jù)大于約270°(例如，約330°)的弧。與位于轎廂12的相反側(cè)上的磁性螺桿組件18一起使用的定子16可類似地布置。

圖6A描繪定子16和位于定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段中的磁性螺桿組件18'的自頂向下視圖。定子16的中轉(zhuǎn)站區(qū)段用在中轉(zhuǎn)站70和/或72中。定子16的中轉(zhuǎn)站區(qū)段被設(shè)計(jì)成便于轎廂12的橫向移動(dòng)，使得轎廂12可以更容易地從定子16移開。在圖6A的示例性實(shí)施方案中，箭頭A示出轎廂12的橫向運(yùn)動(dòng)的期望方向。與位于轎廂12的相反側(cè)上的磁性螺桿組件18一起使用的定子16可類似地布置。

允許轎廂12和磁性螺桿組件18'從定子16移動(dòng)的一個(gè)特征是定子16的弧。在示例性實(shí)施方案中，如圖6A所示，定子16占據(jù)小于或等于約180°(例如，約165°)的弧。定子16提供開口，磁性螺桿組件18'可以通過所述開口在方向A上橫向移動(dòng)。

圖6B示出定子16在定子的中轉(zhuǎn)站區(qū)段中的橫截面。在定子16的中轉(zhuǎn)站區(qū)段中，靠近備用推進(jìn)組件40定位的極56被移除，使得機(jī)械螺桿42不會(huì)接合極56，以防止轎廂12在方向A上運(yùn)動(dòng)。此外，靠近磁性螺桿30'的極56被定子永磁體110替換，所述定子永磁體110用于在方向A上提供抵抗磁性螺桿30'的磁排斥。以與磁性螺桿30'上的第一永磁體32'和第二永磁體34'相同的螺距，定子永磁體110以交替的北極和南極來布置。

支撐件120用來將轎廂12支撐在中轉(zhuǎn)站中。一旦轎廂12通過支撐件120，支撐件120可被彈簧偏置以在轎廂12下方偏轉(zhuǎn)。支撐件120可由致動(dòng)器控制，并且一旦轎廂12通過中轉(zhuǎn)站中的某一點(diǎn)就被驅(qū)動(dòng)就位。

參考圖7描述用于中轉(zhuǎn)站70/72中的轎廂12的橫向中轉(zhuǎn)的示例性方法。過程從200開始，其中轎廂12進(jìn)入中轉(zhuǎn)站并且行進(jìn)足夠遠(yuǎn)到中轉(zhuǎn)站中以開始中轉(zhuǎn)過程?？墒褂梦恢脗鞲衅?未示出)來確定轎廂12是否處于適當(dāng)位置以啟動(dòng)中轉(zhuǎn)過程。一旦轎廂12處于適當(dāng)位置，支撐件120就位于轎廂12的下方，如202處所示。在204處，磁性螺桿30、30'中的一者或兩者被操作以將轎廂12驅(qū)動(dòng)到支撐件120上。如果中轉(zhuǎn)站位于井道的頂部處，則這可需要逆轉(zhuǎn)轎廂12的行進(jìn)方向。

在206處，使磁性螺桿30、30'中的一者或兩者轉(zhuǎn)動(dòng)另一半周，以使磁性螺桿上的永磁體32和34與定子16上的類似極性的定子磁體110對(duì)準(zhǔn)。這在磁性螺桿30、30'中的一者或兩者與定子永磁體110之間在方向A上產(chǎn)生排斥力。轎廂12可以隨后在208處由中轉(zhuǎn)站部件水平或橫向移動(dòng)。由于磁性螺桿30、30'中的一者或兩者與定子永磁體110之間的排斥力，中轉(zhuǎn)站更容易使轎廂12與定子16分離。

為了將轎廂12重新安裝到井道14，可采用相反的過程。也就是說，磁性螺桿30、30'中的一者或兩者轉(zhuǎn)動(dòng)半周，以使磁性螺桿上的永磁體32和34與定子16上的相反極性的定子磁體110對(duì)準(zhǔn)。轎廂12隨后可以被裝載到井道14中的支撐件120上，而磁性螺桿30、30'中的一者或兩者與相反極性的定子磁體110之間的吸引力有助于使轎廂12朝向定子移動(dòng)。磁性螺桿組件18、18'用于將轎廂12升高脫離支撐件120，并且支撐件縮回。

本文使用的術(shù)語只用于描述具體實(shí)施方案的目的，而不是意圖成為本發(fā)明的限制。雖然出于例示和描述的目的已經(jīng)給出了對(duì)本發(fā)明的描述，但并不意圖為詳盡的或被限于所公開形式的發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，未在此進(jìn)行描述的許多修改、變化、改變、置換或等效布置對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各方面可僅包括所描述實(shí)施方案中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為受前面的描述限制，而是僅受所附權(quán)利要求書的范圍限制。