CN116946848A - 用于可变配载电梯的重力式配载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于可变配载电梯的重力式配载系统，其中，每个储球架能使配重体依靠自身重力从卸载入口朝装载出口移动；对重球架能使配重体依靠自身重力从装载入口朝卸载出口移动；第一送球转门设置在装载出口处，用于控制配重体从储球架进入对重球架；第二送球转门设置在卸载出口处，用于控制配重体从对重球架进入储球架；当电梯在楼层停靠时，对重球架的装载入口与相邻两个储球架中的位于上方的储球架上的第一送球转门对接，第二送球转门与相邻两个储球架中的下方的储球架的卸载入口对接；根据电梯轿厢载重的变化，利用第一送球转门和第二送球转门对对重球架装载或卸载配重体，使对重与电梯轿厢总重近似对等。本发明能够快速对重并且节能。

Description

用于可变配载电梯的重力式配载系统

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别涉及一种用于可变配载电梯的重力式配载系统。

背景技术

现有电梯由钢索连接轿厢与对重块，并且通过曳引钢索来控制电梯运行。然而，这种曳引型电梯存在许多不足，例如，电梯耗能巨大，需要依靠电机来拖动重物竖直地上下运行。这导致很多能量被转化成了重物的势能，而电梯始终匀速运行，因此这部分势能最终没能再被利用，只是白白地浪费掉了。

为了解决电梯耗能大的问题，目前已有的可变配载的电梯方案为：利用水箱注水或抽水来更改对重重量，从而保证电梯轿厢与对重近似等重，减少提升电梯所用的能量，但存在的缺陷在于：电梯停靠时间短而注水时间长，以及潮湿环境下电梯运行稳定性下降。如何缩短调整对重的时间，是可变配载电梯真正实现节能目标的难点之一。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于可变配载电梯的重力式配载系统，能够达到快速对重并且节能。

根据本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统，包括：

储球架，所述储球架有多个，多个所述储球架在梯井中呈上下分布且分别位于上下相邻的楼层之间；每个所述储球架具有卸载入口和装载出口，每个所述储球架能使配重体依靠自身重力从所述卸载入口朝所述装载出口移动；

对重球架，所述对重球架有一个，所述对重球架与电梯梯绳相连，所述对重球架具有装载入口和卸载出口，所述对重球架能使配重体依靠自身重力从所述装载入口朝所述卸载出口移动；

第一送球转门，所述第一送球转门有多个，多个所述第一送球转门一一对应地设置在多个所述储球架的所述装载出口处，所述第一送球转门用于控制配重体从所述储球架进入所述对重球架中；

第二送球转门，所述第二送球转门有一个，所述第二送球转门设置在所述对重球架的所述卸载出口处，所述第二送球转门用于控制配重体从所述对重球架进入所述储球架中；

工作时，当电梯在楼层停靠时，所述对重球架的所述装载入口与相邻两个所述储球架中的位于上方的所述储球架上的所述第一送球转门对接，所述第二送球转门与相邻两个所述储球架中的位于下方的所述储球架的所述卸载入口对接；根据电梯轿厢载重的变化，利用所述第一送球转门和所述第二送球转门对所述对重球架装载或卸载配重体，来实现对重重量的变化，以使对重与电梯轿厢总重近似对等。

根据本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统，当电梯停靠在每层楼层时，根据电梯轿厢载重的变化，利用了配重体自身重力做功来搬运配重体，以迅速向对重球架装载配重体或迅速从对重球架中卸载配重体，从而实现重复利用配重体被提升的重力势能；并且通过第一送球转门可以控制装载配重体数，通过第二送球转门可以控制卸载配重体数，从而使得本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统能够调整电梯对重，使得电梯载重变化时电梯轿厢总重与对重保持近似等重，达到节能的目的。总之，本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统能够达到快速对重与节能的目的。

在一些实施例中，所述第一送球转门和所述第二送球转门均为水平送球转门，所述水平送球转门包括转门步进电机和两个对称的送球扇叶，所述转门步进电机控制两个所述送球扇叶同步相向转动，以输送配重体。

在一些实施例中，所述水平送球转门还包括转门支架和齿轮机构，所述转门步进电机驱动所述齿轮机构，所述齿轮机构安装在所述转门支架上并与两个所述送球扇叶分别相连，所述转门步进电机通过驱动所述齿轮机构来控制两个所述送球扇叶同步相向转动，以输送配重体。

在一些实施例中，所述送球扇叶的转动角达到特定值时释放一个配重体，从而建立起转动角角度与配重体数的对应关系。

在一些实施例中，位于最下和最上的所述储球架的高度位置以及所述对重球架的高度位置均可调节；

在所述对重球架下降至最低位置，位于最下的所述储球架上升至最高位置时，位于最下的所述储球架向所述对重球架中给出多余的配重体；在所述对重球架上升至最高位置，位于最上的所述储球架下降至最低位置时，所述对重球架向最上的所储球架中补充配重体。

在一些实施例中，位于最上和最下的所述储球架的高度位置分别通过各自的由储球架升降机来调节；所述对重球架的高度位置通过对重球架升降机来调节。

在一些实施例中，所述储球架的容量设计为电梯轿厢的额定载重的2～5倍。

在一些实施例中，所述对重球架的最大容量为电梯轿厢的额定载重，所述对重球架内无配重体时的重量与电梯轿厢空载时的重量相同。

在一些实施例中，所述储球架和所述对重球架的形状为易于配重体滚动的曲线型。

在一些实施例中，所述储球架和所述对重球架均呈螺旋型或迂回弯曲的蛇型。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统的整体装配结构示意图；

图2是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的储球架与第一送球转门的示意图；

图3是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的储球架示意图；

图4a是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的水平送球转门侧视图；

图4b是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的水平送球转门立体图；

图5是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的对重球架的结构示意图；

图6是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统中的对重球架零件示意图；

图7a和图7b是本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统的从底层向顶层补充配重体的特殊情况示意图。

附图标记

用于可变配载电梯的重力式配载系统1000；储球架1；卸载入口101；装载出口102；储球架升降机103；对重球架2；装载入口201；卸载出口202；重架框架203；对重球架升降机204；第一送球转门3；第二送球转门4；水平送球转门5；转门步进电机501；送球扇叶502；转门支架503；齿轮机构504；楼层6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1至图7b来描述本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000。

如图1至图3及图5至图6所示，根据本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000，包括储球架1、对重球架2、第一送球转门3和第二送球转门4。

其中，储球架1有多个，多个储球架1在梯井中呈上下分布且分别位于上下相邻的楼层6之间，也就是说，每两个楼层6之间设有一个储球架1；每个储球架1具有卸载入口101和装载出口102，卸载入口101位于储球架1的上端，装载出口102位于储球架1的下端；每个储球架1能使配重体依靠自身重力从卸载入口101朝装载出口102移动，即配重体从卸载入口101进入储球架1，依靠自身重力作用沿储球架1朝装载出口102移动，并且可以到达装载出口102。

对重球架2有一个，对重球架2与电梯梯绳相连，对重球架2具有装载入口201和卸载出口202，装载入口201位于对重球架2的上端，卸载出口202位于对重球架2的下端；对重球架2能使配重体依靠自身重力从装载入口201朝卸载出口202移动，即配重体从装载入口201进入对重球架2，依靠自身重力作用沿对重球架2朝卸载出口202移动，并且可以到达卸载出口202。

第一送球转门3有多个，多个第一送球转门3一一对应地设置在多个储球架1的装载出口102处，而多个储球架1的卸载入口101处不设遮挡，第一送球转门3用于控制配重体从储球架1进入对重球架2中。通过在储球架1的装载出口102处设置第一送球转门3，当不需要向对重球架2中装载配重体时，第一送球转门3不启动，可以防止储球架1中的配重体从装载出口102滚出，当电梯停靠在楼层6时，对重球架2的装载入口201与相邻两个储球架1中的位于上方的储球架1上的第一送球转门3对接，此时若需要向对重球架2中装载配重体时，第一送球转门3启动，将所需数量的配重体从储球架1送入对重球架2中。也就是说，第一送球转门3的作用是控制装载配重体数，达到预定输送的数量时即停止输送配重体。

第二送球转门4有一个，第二送球转门4设置在对重球架2的卸载出口202处，而在对重球架2的装载入口201处不设置遮挡，第二送球转门4用于控制配重体从对重球架2进入储球架1中。通过在对重球架2的卸载出口202处设置第二送球转门4，当不需要卸载对重球架2中的配重体时，第二送球转门4不启动，可以防止对中球架中的配重体从卸载出口202滚出，当电梯停靠在某一楼层6时，第二送球转门4与相邻两个储球架1中的位于下方的储球架1的卸载入口101对接，此时若需要卸载对重球架2中的配重体时，第二送球转门4启动，将所需数量的配重体从对重球架2中送入储球架1中。也就是说，第二送球转门4的作用是控制卸载配重体数，达到预定输送的数量时即停止输送配重体。

本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000工作时，当电梯在某一楼层6停靠时，对重球架2的装载入口201与相邻两个储球架1中的位于上方的储球架1上的第一送球转门3对接，第二送球转门4与相邻两个储球架1中的位于下方的储球架1的卸载入口101对接。根据电梯轿厢载重的变化，例如乘客数量的变化引起的电梯轿厢载重的变化，利用第一送球转门3和第二送球转门4对对重球架2装载或卸载配重体，来实现对重重量的变化，以使对重与电梯轿厢总重近似对等；例如，当电梯轿厢的载重增大时，利用第一送球转门3从储球架1将配重体装载到对重球架2中；当电梯轿厢的载重减小时，利用第二送球转门4从对重球架2将配重体卸载到储球架1中；当电梯轿厢的载重不变时，第一送球转门3和第二送球转门4均不启动；由此，可实现对重球架2总重与电梯轿厢总重近似对等。

需要说明的是，由于在电梯停靠在每层楼层6时，都应有上下相邻两个储球架1与对重球架2进行对接，因此储球架1总数比楼层数多1。

根据本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000，当电梯停靠在每层楼层6时，根据电梯轿厢载重的变化，利用了配重体自身重力做功来搬运配重体，以迅速向对重球架2装载配重体或迅速从对重球架2中卸载配重体，从而实现重复利用配重体被提升的重力势能；并且通过第一送球转门3可以控制装载配重体数，通过第二送球转门4可以控制卸载配重体数，从而使得本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000能够调整电梯对重，使得电梯载重变化时电梯轿厢总重与对重保持近似等重，达到节能的目的。总之，本发明实施例的用于可变配载电梯的重力式配载系统1000能够达到快速对重与节能的目的。

在一些实施例中，如图4a和图4b所示，第一送球转门3和第二送球转门4均为水平送球转门5，水平送球转门5包括转门步进电机501和两个对称的送球扇叶502，转门步进电机501控制两个送球扇叶502同步相向转动，以输送配重体。可以理解的是，当移动的配重体遇到未启动的水平送球转门5时停止，当转门步进电机501驱动两个送球扇叶502相向旋转时，配重体从两个旋转的送球扇叶502之间被两个送球扇叶502推送，实现配重体的输送；当推送配重体的数量达到目标时，转门步进电机501停止驱动，使得两个送球扇叶502不旋转，阻止后面的配重体通过。

在一些实施例中，水平送球转门5还包括转门支架503和齿轮机构504，转门步进电机501驱动齿轮机构504，齿轮机构504安装在转门支架503上并与两个送球扇叶502分别相连，转门步进电机501通过驱动齿轮机构504来控制两个送球扇叶502同步相向转动，以输送配重体。可以理解的是，当移动的配重体遇到未启动的水平送球转门5时停止，当转门步进电机501驱动齿轮机构504，通过齿轮机构504带动两个送球扇叶502相向旋转时，配重体从两个旋转的送球扇叶502之间被两个送球扇叶502推送，实现配重体的输送；当推送配重体的数量达到目标时，转门步进电机501停止驱动，使得两个送球扇叶502不旋转，阻止后面的配重体通过。其中记转动角角度具体为：转门步进电机501由电路控制，根据齿轮机构504的齿轮的齿数比将装、卸配重体的数量换算为角度，转门步进电机501旋转对应的角度后停止运动，使得两个送球扇叶502卡死。

在一些实施例中，送球扇叶502的转动角达到特定值时释放一个配重体，从而建立起转动角角度与配重体数的对应关系。例如，送球扇叶502每旋转90°送走一个配重体。由此，可以方便控制装载配重体的数量和卸载配重体的数量，以适应轿厢载重的变化。

具体的，储球架1上的转门步进电机501连向总控制台，转门步进电机501收到电梯轿厢载重信息后转动对应角度，同时利用送球扇叶502将配重体送入对重球架2中，实现对对重球架2进行装载。对重球架2上的转门步进电机501连向总控制台，转门步进电机501收到电梯轿厢载重信息后转动对应角度，同时利用送球扇叶送出配重体，实现对对重球架2进行卸载。

在一些实施例中，如图1、图7a和图7b所示，位于最下和最上的储球架1的高度位置以及对重球架2的高度位置均可调节；在对重球架2下降至最低位置，位于最下的储球架1上升至最高位置时，位于最下的储球架1向对重球架2中给出多余的配重体；在对重球架2上升至最高位置，位于最上的储球架1下降至最低位置时，对重球架2向最上的所储球架1中补充配重体。

可以理解的是，随着电梯轿厢载重的变化，如随着乘客不断乘坐电梯上下，不同楼层6之间的储球架1中的配重体会不断交换，根据概率，各楼层6中的储球架1中的配重体数会保持动态平衡，只有最上和最下的储球架1中的配重体数不同：最上的储球架1中的配重体只会单调减少，而最下的储球架1中的配重体只会单调增多。这就需要对最上和最下的储球架1中的配重体数量进行调整。当最下的储球架1中的配重体的数量过多时，借助某次对重球架2来到最底层(如图7a所示)且需要装载的情况，将对重球架2的高度位置降到最低，同时将最下的储球架1的高度位置升到最高，从最下的储球架1中获得装载的配重体，即实现了最下的储球架1中配重体的数量减少的目的；当最上的储球架1中的配重体的数量过少时，借助某次对重架架来到最顶层(如图7b所示)且需要卸载的情况，将对重球架2的高度位置升到最高，同时将最上的储球架1的高度位置降到最低，向最上的储球架1中补充卸载的配重体，即实现了最上的储球架1中的配重体数增加的目的。由此，该实施例可以对顶上和最下的储球架1中的配重体数进行调整，从而保证用于可变配载电梯的重力式配载系统1000正常运行。

在一些实施例中，如图1、图7a和图7b所示，位于最上的储球架1和最下的储球架1分别设有储球架升降机103，位于最上和最下的储球架1的高度位置分别通过各自的由储球架升降机103来调节；对重球架2的对重架框架203上设置有对重球架升降机204，对重球架2的高度位置通过对重球架升降机204来调节。

在一些实施例中，储球架1的容量设计为电梯轿厢的额定载重的2～5倍，以满足用于可变配载电梯的重力式配载系统1000正常变配载对重的需求。

在一些实施例中，对重球架2的最大容量为电梯轿厢的额定载重，对重球架2内无配重体时的重量与电梯轿厢空载时的重量相同。

在一些实施例中，储球架1和对重球架2的形状为易于配重体滚动的曲线型，这样可以保证配重体在滚动过程中速度不至于过快，防止发生剧烈撞击，同时能存储更多的配重体。

在一些实施例中，储球架1和对重球架2均呈螺旋型或迂回弯曲的蛇型，这样可以保证配重体在滚动过程中速度不至于过快，防止发生剧烈撞击，同时能存储更多的配重体。

在一些实施例中，配重体的材质为铅等高密度材料，单个的配重体质量相同且量为均为5～50kg；配重体的形状为球体或其他易于滚动的形状，或配重体为带有轮子，可以减少配重体移动时的摩擦。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，包括：

储球架，所述储球架有多个，多个所述储球架在梯井中呈上下分布且分别位于上下相邻的楼层之间；每个所述储球架具有卸载入口和装载出口，每个所述储球架能使配重体依靠自身重力从所述卸载入口朝所述装载出口移动；

对重球架，所述对重球架有一个，所述对重球架与电梯梯绳相连，所述对重球架具有装载入口和卸载出口，所述对重球架能使配重体依靠自身重力从所述装载入口朝所述卸载出口移动；

第一送球转门，所述第一送球转门有多个，多个所述第一送球转门一一对应地设置在多个所述储球架的所述装载出口处，所述第一送球转门用于控制配重体从所述储球架进入所述对重球架中；

第二送球转门，所述第二送球转门有一个，所述第二送球转门设置在所述对重球架的所述卸载出口处，所述第二送球转门用于控制配重体从所述对重球架进入所述储球架中；

工作时，当电梯在楼层停靠时，所述对重球架的所述装载入口与相邻两个所述储球架中的位于上方的所述储球架上的所述第一送球转门对接，所述第二送球转门与相邻两个所述储球架中的位于下方的所述储球架的所述卸载入口对接；根据电梯轿厢载重的变化，利用所述第一送球转门和所述第二送球转门对所述对重球架装载或卸载配重体，来实现对重重量的变化，以使对重与电梯轿厢总重近似对等。

2.根据权利要求1所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述第一送球转门和所述第二送球转门均为水平送球转门，所述水平送球转门包括转门步进电机和两个对称的送球扇叶，所述转门步进电机控制两个所述送球扇叶同步相向转动，以输送配重体。

3.根据权利要求2所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述水平送球转门还包括转门支架和齿轮机构，所述转门步进电机驱动所述齿轮机构，所述齿轮机构安装在所述转门支架上并与两个所述送球扇叶分别相连，所述转门步进电机通过驱动所述齿轮机构来控制两个所述送球扇叶同步相向转动，以输送配重体。

4.根据权利要求2所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述送球扇叶的转动角达到特定值时释放一个配重体，从而建立起转动角角度与配重体数的对应关系。

5.根据权利要求1所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，位于最下和最上的所述储球架的高度位置以及所述对重球架的高度位置均可调节；

在所述对重球架下降至最低位置，位于最下的所述储球架上升至最高位置时，位于最下的所述储球架向所述对重球架中给出多余的配重体；在所述对重球架上升至最高位置，位于最上的所述储球架下降至最低位置时，所述对重球架向最上的所储球架中补充配重体。

6.根据权利要求5所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，位于最上和最下的所述储球架的高度位置分别通过各自的由储球架升降机来调节；所述对重球架的高度位置通过对重球架升降机来调节。

7.根据权利要求6所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述储球架的容量设计为电梯轿厢的额定载重的2～5倍。

8.根据权利要求1所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述对重球架的最大容量为电梯轿厢的额定载重，所述对重球架内无配重体时的重量与电梯轿厢空载时的重量相同。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述储球架和所述对重球架的形状为易于配重体滚动的曲线型。

10.根据权利要求9所述的用于可变配载电梯的重力式配载系统，其特征在于，所述储球架和所述对重球架均呈螺旋型或迂回弯曲的蛇型。