本發(fā)明屬于曳引電梯技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的方法與裝置。

背景技術(shù)：

曳引電梯曳引機(jī)兩端分別連接轎廂和對(duì)重，依靠曳引輪與鋼絲繩產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)。現(xiàn)有技術(shù)均采用固定對(duì)重與轎廂平衡，在一定程度上能平衡曳引輪兩端負(fù)載，并減少額外功率消耗。曳引電梯平衡系數(shù)一般為0.4~0.5，理想工況為半載，此時(shí)曳引輪兩端負(fù)載近似相等，曳引機(jī)負(fù)載最小。實(shí)際使用過(guò)程中，轎廂端的乘客負(fù)載是隨機(jī)的，曳引電梯往往不是在最佳工況下運(yùn)行。如轎廂無(wú)乘客空載下行時(shí)，對(duì)重重于轎廂，曳引主機(jī)負(fù)載最大，對(duì)外做功。而轎廂無(wú)乘客空載上行時(shí)，對(duì)重拉動(dòng)曳引主機(jī)，使電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)饋電，但目前來(lái)說(shuō)，饋電電壓及頻率達(dá)不到電網(wǎng)要求，只能利用大功率電阻對(duì)反饋電流進(jìn)行消耗，浪費(fèi)了能源。

行業(yè)前沿有以下幾種技術(shù)嘗試解決曳引平衡問(wèn)題：對(duì)重重量現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)式，根據(jù)轎廂實(shí)時(shí)載重，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)對(duì)重重量，主要用于貨梯等時(shí)效要求不高的場(chǎng)合；流體可調(diào)式，在電梯機(jī)房和對(duì)重架中各安置一水箱，兩箱之間以柔韌水密性管路連通，同時(shí)在水路中配以電磁閥和水泵，以曳引系統(tǒng)平衡信號(hào)自動(dòng)控制水流來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯平衡狀態(tài)節(jié)能拖動(dòng)；附加阻力式，利用轎廂、對(duì)重和安裝橡膠的墻體之間產(chǎn)生轎廂運(yùn)行阻力，改變正壓力大小，從而改變摩擦力的大小，實(shí)現(xiàn)兩端負(fù)載平衡；附加扭矩式，對(duì)重由靜態(tài)對(duì)重和動(dòng)態(tài)對(duì)重兩部分組成，靜態(tài)對(duì)重由對(duì)重支架和對(duì)重塊組成，動(dòng)態(tài)對(duì)重由重量發(fā)生器和重量控制器所組成，靜態(tài)對(duì)重重量為對(duì)重裝置自重，它等于轎廂自重，動(dòng)態(tài)對(duì)重的重量是重量發(fā)生器在重量控制器的控制下所產(chǎn)生等效的重量，它等于轎廂中的載荷重量。以上技術(shù)都能有效地實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，減少電梯的起、制動(dòng)沖擊，但均需要增加額外的能量輸入，無(wú)法同時(shí)進(jìn)行能量回收利用，同樣具有浪費(fèi)能源的缺陷。

有以下幾種技術(shù)嘗試解決能量回收利用的問(wèn)題：將制動(dòng)電阻設(shè)于保溫箱內(nèi)，其發(fā)出的熱量集聚在保溫箱內(nèi)，再利用斯特林發(fā)電機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為電能回收利用；曳引機(jī)處于發(fā)電工況時(shí)，回收所產(chǎn)生的電能，然后通過(guò)控制器輸送至蓄電池，曳引機(jī)處于電動(dòng)工況時(shí)，調(diào)節(jié)并輸送通過(guò)控制器輸出的電能，至電梯的變頻器；曳引機(jī)處于發(fā)電工況時(shí)，回收所產(chǎn)生的電能，然后通過(guò)控制器輸送至超級(jí)電容，曳引機(jī)處于電動(dòng)工況時(shí)，調(diào)節(jié)并輸送通過(guò)控制器輸出的電能，至電梯的變頻器，但超級(jí)電容使用壽命較短，且回饋的電壓將污染電網(wǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載平衡且能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行回收利用的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的方法與裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置，包括雙向泵、電磁換向閥、蓄能器、電比例減壓閥、溢流閥、單向閥、控制器和稱(chēng)重傳感器；所述的雙向泵的一端口通過(guò)第一管道與油箱連通，雙向泵的另一端口通過(guò)第二管道與油箱連通，第二管道上設(shè)有單向閥，單向閥只允許液體從油箱流向雙向泵；電磁換向閥的進(jìn)油孔與第二管道連通，電磁換向閥的第一出油孔通過(guò)第三管道與油箱連通，第三管道上設(shè)有單向閥、蓄能器和溢流閥，單向閥位于電磁換向閥和蓄能器之間；所述的電磁換向閥的第二出油孔通過(guò)第四管道與第三管道連通，第四管道上設(shè)有單向閥，蓄能器和第四管道通過(guò)第五管道連接，第五管道上設(shè)有電磁比例減壓閥，稱(chēng)重傳感器、電磁比例減壓閥及電磁換向閥分別與控制器連接。

上述的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置中，所述的第三管道與第二管道連通，連通處位于油箱和單向閥之間。

上述的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置中，第三管道上的溢流閥位于蓄能器和油箱之間，第四管道與第三管道的連通處位于蓄能器和溢流閥之間。

一種利用上述曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的方法，包括如下步驟：

1）將雙向泵與曳引機(jī)連接；將承重傳感器安裝在轎廂上；

2）當(dāng)轎廂內(nèi)乘客較少上行時(shí)或當(dāng)轎廂內(nèi)乘客較多下行時(shí)，控制器接收稱(chēng)重傳感器載荷信號(hào)及電梯運(yùn)行信號(hào)，判斷后向電磁換向閥輸出換向信號(hào)，電磁換向閥得電后，控制壓力流體流動(dòng)方向，使其只能由雙向泵端流向經(jīng)第三管道流向蓄能器；蓄能器儲(chǔ)存通過(guò)節(jié)流閥的壓力流體，實(shí)現(xiàn)能量的回收；

當(dāng)轎廂內(nèi)乘客較少下行時(shí)或當(dāng)轎廂內(nèi)乘客較多上行時(shí)，控制器接收稱(chēng)重傳感器載荷信號(hào)及電梯運(yùn)行信號(hào)，判斷后向電磁換向閥、電磁比例減壓閥輸出控制信號(hào)；電磁比例減壓閥受控制器控制輸出與負(fù)載成比例壓力值的壓力流體；電磁換向閥受控制器控制，使壓力流體由電磁比例減壓閥流向雙向泵；雙向泵受壓力流體驅(qū)動(dòng)，處于馬達(dá)工況，與曳引機(jī)一同驅(qū)動(dòng)負(fù)載，相對(duì)減少曳引機(jī)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)回收能量的再利用及曳引機(jī)兩端負(fù)載平衡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：

1)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)曳引驅(qū)動(dòng)能量的回收利用，若應(yīng)用于曳引驅(qū)動(dòng)電梯，能降低其能耗，以現(xiàn)有電梯保有量計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效果明顯。

2)本發(fā)明可以平衡曳引機(jī)兩端負(fù)載，在曳引能力相同的前提下，提高了電梯的額定載重量；降低曳引驅(qū)動(dòng)單元容量以降低生產(chǎn)成本；減少曳引摩擦力需求以減輕轎廂自重和對(duì)重質(zhì)量；減少轎廂自重和對(duì)重慣性負(fù)載，提高允用加速度及降低固有頻率，有利于電梯的穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的曳引電梯負(fù)載平衡及能量回收利用裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的曳引電梯負(fù)載平衡及能量回收利用裝置使用時(shí)在電梯上的安裝結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步描述。

如圖1、2所示，本發(fā)明的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置，包括雙向泵1、電磁換向閥5、蓄能器2、電比例減壓閥4、溢流閥6、控制器9和稱(chēng)重傳感器10；所述的雙向泵1的一端口通過(guò)第一管道81與油箱8連通，另一端口通過(guò)第二管道82與油箱8連通，第二管道82上設(shè)有單向閥7，單向閥7只允許液體從油箱8流向雙向泵1。電磁換向閥5的進(jìn)油孔與第二管道82連通，電磁換向閥5的第一出油孔通過(guò)第三管道83與第二管道82連通，第三管道83與第二管道82的連接處位于單向閥7和油箱8之間。第三管道83上設(shè)有單向閥71、蓄能器2和溢流閥6，單向閥71位于電磁換向閥5和蓄能器2之間。所述的電磁換向閥5的第二出油孔通過(guò)第四管道84與第三管道83連通，第四管道84與第三管道83連處位于溢流閥6和蓄能器2之間；第四管道上設(shè)有單向閥72。蓄能器2和第四管道84通過(guò)第五管道85連接，連接處位于電磁換向閥5和單向閥72之間；第五管道85上設(shè)有電磁比例減壓閥4。稱(chēng)重傳感器10、電磁比例減壓閥4及電磁換向閥5分別與控制器9連接。

一種曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的方法，包括如下過(guò)程：

1）將雙向泵1與曳引機(jī)11的曳引輪連接，并使得雙向泵1與曳引輪同軸；將承重傳感器10安裝在轎廂13上。

2）當(dāng)轎廂13內(nèi)乘客較少上行時(shí)，對(duì)重14的負(fù)載大于轎廂13的負(fù)載；或當(dāng)轎廂13內(nèi)乘客較多下行時(shí)，對(duì)重14的負(fù)載小于轎廂13的負(fù)載。曳引輪兩端負(fù)載合力與運(yùn)行方向一致，可以對(duì)外做功或回收能量。具體實(shí)施方法如下：雙向泵1與曳引輪同軸，并同方向旋轉(zhuǎn)，受負(fù)載合力驅(qū)動(dòng)泵出壓力流體，同時(shí)產(chǎn)生與負(fù)載合力方向相反的阻力，平衡曳引輪兩端的作用力?？刂破?接收稱(chēng)重傳感器10載荷信號(hào)及電梯運(yùn)行信號(hào)，判斷后向電磁換向閥5輸出換向信號(hào)，使其處于左閥位。電磁換向閥5得電后，控制壓力流體流動(dòng)方向，使其只能由雙向泵1通過(guò)第三管道83流向蓄能器2。蓄能器2儲(chǔ)存通過(guò)節(jié)流閥3的壓力流體，實(shí)現(xiàn)能量的回收。

當(dāng)轎廂13內(nèi)乘客較少下行時(shí)，對(duì)重14的負(fù)載大于轎廂13的負(fù)載；或當(dāng)轎廂內(nèi)乘客較多上行時(shí)，對(duì)重14負(fù)載小于轎廂13的負(fù)載F_z＜F_j。曳引機(jī)11兩端負(fù)載合力矩與運(yùn)行方向相反，需要外部提供能量或回收能量的再利用。具體實(shí)施方法如下：再利用的能量由蓄能器2內(nèi)的壓力流體提供，通過(guò)節(jié)流閥3流向電磁比例減壓閥4?？刂破?接收稱(chēng)重傳感器10的載荷信號(hào)及電梯運(yùn)行信號(hào)，判斷后向電磁換向閥5、電磁比例減壓閥4輸出控制信號(hào)。電磁比例減壓閥4受控制器9控制輸出與負(fù)載成比例壓力值的壓力流體。電磁換向閥5受控制器9控制處于右閥位，使壓力流體由電磁比例減壓閥4流向雙向泵1。雙向泵1受壓力流體驅(qū)動(dòng)，處于馬達(dá)工況，與曳引機(jī)11一同驅(qū)動(dòng)負(fù)載，相對(duì)減少曳引機(jī)11的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)回收能量的再利用及曳引機(jī)11兩端負(fù)載平衡。

本發(fā)明所述裝置回收的能量遠(yuǎn)大于再利用的能量時(shí)，在圖1中，蓄能器2內(nèi)流體壓力達(dá)到上限值，多余的流體可通過(guò)溢流閥6流回油箱8以保護(hù)系統(tǒng)和保證曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行。本發(fā)明裝置回收的能量不足時(shí)，油箱8內(nèi)經(jīng)大氣壓力壓入流體系統(tǒng)，經(jīng)單向閥7壓入雙向泵1，保證本發(fā)明的曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載平衡及能量回收利用的裝置及曳引驅(qū)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參考上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。