專利名稱：對電梯轎廂減震的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種對在導(dǎo)軌上利用導(dǎo)向件導(dǎo)向的對轎廂體進(jìn)行支撐的框架減震的裝置，其中由設(shè)置在框架上的加速傳感器對垂直于運(yùn)行方向出現(xiàn)的震動進(jìn)行檢測并對至少一個設(shè)置在框架與導(dǎo)向件之間的執(zhí)行器進(jìn)行控制，所述執(zhí)行器與出現(xiàn)的震動同時地并且逆震動方向地工作。
但這種裝置的缺點(diǎn)是，電梯轎廂本身必須具有剛性的結(jié)構(gòu)，以便通過震動控制保證乘行舒適度。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方案是一種對在導(dǎo)軌上利用導(dǎo)向件導(dǎo)向的對轎廂體進(jìn)行支撐的框架減震的裝置，其中由設(shè)置在框架上的加速傳感器對垂直于運(yùn)行方向出現(xiàn)的震動進(jìn)行檢測并對至少一個設(shè)置在框架與導(dǎo)向件之間的執(zhí)行器進(jìn)行調(diào)整，所述執(zhí)行器與出現(xiàn)的震動同時地并且逆震動方向地工作，其特征在于，設(shè)置有一個調(diào)節(jié)裝置，利用所述調(diào)節(jié)裝置測量框架的剪切移動并利用所述調(diào)節(jié)裝置根據(jù)測量信號調(diào)節(jié)框架的剪切移動。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，設(shè)置有傳感器，利用這些傳感器確定框架的剪切移動。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，傳感器是加速傳感器。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，傳感器是電阻應(yīng)變片。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，利用一光纖陀螺測量框架的剪切移動。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，利用一激光器、一個對激光光束進(jìn)行反射的棱鏡和利用一個行傳感器測量框架的剪切移動。
根據(jù)本發(fā)明有益的進(jìn)一步設(shè)計，利用調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生一個控制信號并且根據(jù)電流函數(shù)為每一個執(zhí)行器設(shè)有的電流放大器對執(zhí)行器饋電，其中在執(zhí)行器中的電流產(chǎn)生控制力。
電梯轎廂(框架和轎廂體)特別在水平方向上具有彈性很大的結(jié)構(gòu)。在具有剛性最佳的框架和轎廂隔離的電梯轎廂中，第一結(jié)構(gòu)諧振的典型值在10Hz范圍內(nèi)，并且通常結(jié)構(gòu)諧振頻率還要低。對有待減震的頻率的距離很小，并且由于主動減震并不能實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)諧振的減震，所以制約了主動減震的作用。只有對轎廂變形，特別是相位進(jìn)行充分精確的測量的情況下，才能實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)。
原則上講，電梯轎廂(框架和轎廂體)最好具有剛性很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，從而使其基本是一個剛性體。這樣就不必測量彈性變形。但該目的只有在高層建筑的新的電梯轎廂中才能實(shí)現(xiàn)。
對已有的電梯轎廂(框架和轎廂體)只能追加進(jìn)行增強(qiáng)處理。但此點(diǎn)在付出適度的代價的情況下只能有限地實(shí)現(xiàn)。否則最好采用具有較高剛性結(jié)構(gòu)的新的電梯轎廂。對變形的測量擴(kuò)大了主動減震對目前占絕大部分的其結(jié)構(gòu)上不太適用的電梯轎廂的應(yīng)用范圍。


下面將對照附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖中示出圖1為用于對具有轎廂體的轎廂框架的剪切移動進(jìn)行緩沖的裝置的傳感器的設(shè)置示意圖；圖2示出采用激光器對轎廂框架的剪切移動進(jìn)行測量的測量裝置；圖2a圖2的測量裝置的詳圖；圖3為對剪切移動進(jìn)行緩沖的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，和圖4示出調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電氣執(zhí)行部分。
在出現(xiàn)彈性變形時，下橫梁1和上橫梁2相互平行移動。由于不能區(qū)分轎廂體5圍繞y-軸的旋轉(zhuǎn)與框架在x-方向的剪切移動，所以利用在本說明書背景技術(shù)部分中所述的對垂直于由轎廂框架和轎廂體5構(gòu)成的電梯轎廂的運(yùn)行方向測量的加速傳感器ac1至ac8不能對該變形進(jìn)行測量。所以必須進(jìn)行附加測量。測量變形的可能的實(shí)施方式如下1.兩個加速傳感器9a和9b(或替代9b采用9c)垂直(在z-向上)定向設(shè)置，相互具有很大的軸向間隔。根據(jù)傳感器信號的差確定下橫梁1和上橫梁2的y-偏轉(zhuǎn)。與加速傳感器ac1或ac3和ac5或ac7一起確定出框架的剪切移動。替代垂直定向設(shè)置的加速傳感器9a、9b、9c也可以采用一個可對旋轉(zhuǎn)率進(jìn)行充分精確測量的傳感器，例如一個光纖陀螺或固定在兩個橫梁1、2中的一個橫梁上的具有充分的軸向間隔的水平設(shè)置的加速傳感器。
2.市售通用的光纖陀螺由一個光源構(gòu)成，所述光源發(fā)射的光束被饋送給一個光導(dǎo)纖維。光束被分光并分別在一個方向穿過構(gòu)成纖維卷的光導(dǎo)纖維。然后分光束又被重新合并，其中分光束相互干涉。當(dāng)纖維卷被旋轉(zhuǎn)時，則一個分光束的傳播路徑將略大于另一個分光束的傳播路徑，此點(diǎn)將導(dǎo)致相移并隨之導(dǎo)致干涉強(qiáng)度的變化。
3.用電阻應(yīng)變片10測量框架的變形。所述電阻應(yīng)變片固定在第一側(cè)豎框3或第二側(cè)豎框4出現(xiàn)最大彎曲變形的位置。所述彎曲變形與框架的剪切移動成比例。
4.利用激光器11a、反射棱鏡11b和光敏行傳感器11c對框架的剪切移動進(jìn)行測量。也可以不設(shè)置反射棱鏡。具有反射棱鏡的配置的優(yōu)點(diǎn)是不需要精確的定向，所有有效部件在一側(cè)并使測量分辨率倍增。
為產(chǎn)生距離信息必須將加速傳感器的信號兩次積分，此點(diǎn)將導(dǎo)致漂移和測量誤差。為產(chǎn)生距離信息必須將光纖陀螺的信號一次積分，此點(diǎn)也會導(dǎo)致漂移和測量誤差。光學(xué)測量裝置(激光器)相當(dāng)昂貴。另外很難對其實(shí)現(xiàn)沒有干擾影響的情況下的空間設(shè)置。用現(xiàn)代化的電阻應(yīng)變片可以測出非常小的膨脹?？梢圆恍枰渌膫鞲衅鞯妮o助直接測量剪切。優(yōu)選應(yīng)用電阻應(yīng)變片技術(shù)。
在出現(xiàn)框架剪切時，下橫梁1和上橫梁2相互平行地移動一個值x。在上橫梁2上固定有一個激光器11a，所述激光器優(yōu)選產(chǎn)生紅外線并將銳光束11d垂直向下發(fā)送。在下橫梁1上固定一個光學(xué)棱鏡11b，所述光學(xué)棱鏡平行并側(cè)偏移地向上反射。偏移量的變化是框架剪切值的兩倍。作為檢測器在上橫梁2上固定有一個行傳感器或行攝象機(jī)11c。以此可以測出被反射的光束11d的水平偏移。行攝象機(jī)11c產(chǎn)生一個信號，所述信號與框架剪切x成比例并可在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中應(yīng)用，以便減少框架剪切。
為了改善減震性能還可以進(jìn)行對在y-向的框架變形的其它測量。通常由于框架在y-向上剛性很高，此點(diǎn)是不必要的，但也不必非得如此不可。另外已有的加速傳感器ac2、ac4、ac6和ac8已經(jīng)可以測出框架圍繞垂直軸(z-軸)的扭曲。
也可以測量在轎廂體5的下固定件6和/或上固定件7上的變形。可以在一個軸、兩個軸或所有三個軸上實(shí)現(xiàn)測量。采用基于磁場測量或電感或電容測量原理的距離-或位置傳感器對此也適用。
作為測量在轎廂體5固定件6、7上的變形的替代方案，也可以采用附加設(shè)置在轎廂體5上的加速傳感器。所需加速傳感器的數(shù)量等于必須進(jìn)行調(diào)整的自由度的數(shù)量。
采用作用于導(dǎo)向件的執(zhí)行器并不能對所有在轎廂體上出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)諧振進(jìn)行緩沖，即使實(shí)現(xiàn)充分的測量，也是如此。必要時，還可以采用其它的執(zhí)行器。固定件6、7是設(shè)置執(zhí)行器的最適合的位置。執(zhí)行器可以與彈性的作為隔震件的固定件6、7串接或并接設(shè)置或完全取代后者，其中執(zhí)行器可以作用于一個軸、兩個軸或所有三個軸。所謂的例如在機(jī)動車上用于對發(fā)動機(jī)進(jìn)行支撐的主動的發(fā)動機(jī)固定件對實(shí)現(xiàn)此目的最適用。
例如在US4 699 348中披露了一種主動的發(fā)動機(jī)固定件，所述主動的發(fā)動機(jī)固定件由一被動的橡膠彈簧和一電磁執(zhí)行器構(gòu)成。執(zhí)行器主要用于對低頻諧振震動進(jìn)行緩沖，而軟的具有低的緩沖性能的橡膠彈簧起著在高頻段的良好的隔震件的作用。
在圖3中示出用于對框架的剪切移動進(jìn)行緩沖的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)節(jié)器和被控系統(tǒng)構(gòu)成，所述被控系統(tǒng)由一個或多個執(zhí)行器、具有轎廂體的框架和傳感器或加速傳感器構(gòu)成。
由框架導(dǎo)向件、行駛相對氣流和纜索造成的作用于框架和轎廂體的干擾力z將促使產(chǎn)生轎廂框架的剪切x。傳感器信號y與框架剪切成比例。所述傳感器信號在加法單元內(nèi)減去在正常情況下為0的額定值。由此得出調(diào)節(jié)誤差e。所述調(diào)節(jié)誤差在調(diào)節(jié)器內(nèi)被處理并產(chǎn)生一個控制信號m。最簡單的調(diào)節(jié)器是一種比例調(diào)節(jié)器，但應(yīng)用這種調(diào)節(jié)器也可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的調(diào)節(jié)功能。例如執(zhí)行器由四個上述的主動執(zhí)行器構(gòu)成。這些執(zhí)行器產(chǎn)生導(dǎo)輪或?qū)к壟c轎廂框架之間的控制力。
調(diào)節(jié)器的設(shè)計應(yīng)在具有轎廂體的框架的第一固有頻率，例如10Hz上出現(xiàn)最大增益。調(diào)節(jié)器具有一個帶通特性，其中在非常低的頻率和非常高的頻率時增益接近于零，以便不會形成使框架和轎廂體旋轉(zhuǎn)的靜力。
如圖4所示，由調(diào)整信號m對主動執(zhí)行器進(jìn)行控制，從而產(chǎn)生可抵消掉框架剪切的控制力F1、F3、F5、F7。首先調(diào)整信號m被傳遞給為每個主動執(zhí)行器A1、A3、A5、A7設(shè)置的電流放大器V1、V3、V5、V7，所述電流放大器然后又對主動執(zhí)行器A1、A3、A5、A7饋電。必須根據(jù)圖4中所示的信號流程圖選擇具體的電流函數(shù)I(m)，其中主動執(zhí)行器A1、A3、A5、A7中的電流I1、I3、I5、I7產(chǎn)生通常與電流成比例的控制力F1、F3、F5、F7。
權(quán)利要求
1.一種對在導(dǎo)軌上利用導(dǎo)向件導(dǎo)向的對轎廂體(5)進(jìn)行支撐的框架(1、2、3、4)減震的裝置，其中由設(shè)置在框架上的加速傳感器(ac1至ac8)對垂直于運(yùn)行方向出現(xiàn)的震動進(jìn)行檢測并用于對至少一個設(shè)置在框架(1、2、3、4)與導(dǎo)向件之間的執(zhí)行器進(jìn)行調(diào)整，所述執(zhí)行器與出現(xiàn)的震動同時地并且逆震動方向地工作，其特征在于，設(shè)置有一個調(diào)節(jié)裝置，利用所述調(diào)節(jié)裝置測量框架(1、2、3、4)的剪切移動并利用所述調(diào)節(jié)裝置根據(jù)測量信號調(diào)節(jié)框架(1、2、3、4)的剪切移動。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有傳感器(9a、9b、9c、10、11a、11b、11c)，利用這些傳感器確定框架(1、2、3、4)的剪切移動。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，傳感器是加速傳感器(9a、9b、9c)。
4.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，傳感器是電阻應(yīng)變片。
5.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，利用一光纖陀螺測量框架(1、2、3、4)的剪切移動。
6.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，利用一激光器(11a)、一個對激光光束進(jìn)行反射的棱鏡(11b)和利用一個行傳感器(11c)測量框架(1、2、3、4)的剪切移動。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，利用調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生一個控制信號(m)并且根據(jù)電流函數(shù)I(m)為每一個執(zhí)行器(A1、A3、A5、A7)設(shè)有的電流放大器(V1、V3、V5、V7)對執(zhí)行器(A1、A3、A5、A7)饋電，其中在執(zhí)行器(A1、A3、A5、A7)中的電流(I1、I3、I5、I7)產(chǎn)生控制力。
全文摘要
在本電梯轎廂中不能實(shí)現(xiàn)對具有轎廂體(5)的框架的結(jié)構(gòu)諧振的主動減震。只有對變形狀態(tài)充分精確地進(jìn)行測量，才能實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)。在出現(xiàn)彈性變形時下橫梁(1)和上橫梁(2)相互平行移動，其中兩個垂直(在z－向上)定向的加速傳感器(9a)和(9b)對所述移動進(jìn)行檢測。根據(jù)傳感器信號的差確定出下橫梁(1)和上橫梁(2)的y－偏轉(zhuǎn)。與加速傳感器的信號(ac1)或(ac3)和(ac5)或(ac7)一起可以確定出框架的剪切移動。
文檔編號B66B1/06GK1443702SQ03107068
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者約瑟夫·胡斯曼 申請人:因溫特奧股份公司