Узел кабины лифта (варианты) - RU2103219C1
Код документа: RU2103219C1
Чертежи
Описание
Изобретение касается привода или рабочего блока, предназначенного для перемещения дверей кабины лифта в течение циклов открывания и закрывания во время работы лифта.
Двери кабины лифта обычно движутся взад и вперед по направляющим дверей, смонтированным на кабине лифта, с целью селективного открывания и закрывания входа из вестибюля в кабину. Когда кабина подходит к месту посадки в вестибюле, где необходимо произвести вход в кабину или выход из нее, двери кабины по выбору связываются с дверями вестибюля и обеспечивают силы для открывания и закрывания дверей вестибюля. Двери кабины (и, следовательно, двери вестибюля) приводится в действие блоком привода, смонтированным на узле кабины.
Существующие в настоящее время блоки привода дверей включают в себя реверсивный электродвигатель, который крепят к крыше узла кабины. Приводной электродвигатель включает в себя приводной вал, который по выбору вращается в противоположных направлениях, причем приводной вал подсоединен к наборам шарнирно сочлененных рычагов, которые также присоединены к двери. Шарнирно сочлененные рычаги подсоединены одним концом к рабочему колесу, которое приводится в действие приводным двигателем, а противоположным концом они подсоединены к двери. Для того, чтобы перемещать двери между их открытым и закрытым состояниями с минимальной вибрацией и шумом, шарнирно сочлененные рычаги обычно подсоединяют к дверям в положении, близком к центру тяжести дверей. Это имеет тенденцию подавлять качательное движение дверей в их направляющих, но это требует применения в общем чрезмерно длинных рычагов. Использование длинных соединительных рычагов между приводным двигателем и дверями создает большие крутящие моменты на валу двигателя. Таким образом, двигатель имеет тенденцию подвергаться кручению в одном направлении во время открывания дверей и в противоположном направлении во время закрывания дверей. Таким образом, скручивающие силы, действующие на двигатель, приводящий в действие двери, будут передаваться конструкции кабины. Для нейтрализации вышеупомянутых скручивающих сил кабину нужно конструктивно укреплять таким образом, чтобы она в конце концов не ослабла от непрерывной работы лифта. Поэтому лифтовые системы, в которых используются вышеупомянутые средства управления дверями, должны использовать конструктивно укрепленную кабину, что приводит к увеличению веса и сложности кабины. Может оказаться желательным использовать систему привода дверей кабины лифта, которая не создает существенных крутящих сил относительно кабины во время управления дверями.
Это изобретение касается системы управления дверями кабины лифта, которую не нужно подсоединять к центру тяжести дверей или которая не создает существенных крутящих сил на конструкции кабины при открывании и закрывании дверей. Соответствующая настоящему изобретению система управления дверями бесшумна и содержит минимальное количество составных частей. Энергия, необходимая для перемещения дверей, обеспечивается блоком линейного асинхронного двигателя (ЛАД). ЛАД включает в себя элемент обмотки статора и элемент обмотки ротора. Элемент обмотки статора предпочтительно прикрепляют к верхней балке кабины, а обмотку ротора прикрепляют к филенке двери. Когда у лифта имеется две двери, которые движутся друг от друга при открывании входа и по направлению друг к другу при закрывании входа, предпочтительно обеспечивают отдельные пары элементов обмоток статора и ротора по одной для управления каждой дверью.
Линейный асинхронный двигатель такого типа, который используется в данном изобретении, во время своей работы создает две направленные в разные стороны силы. Один из составляющих векторов силы представляет осевое усилие, которое перпендикулярно плоскостям поля магнитного потока, создаваемым первичной обмоткой (статора) и их дополнительной магнитной составляющей. Для трехфазного двигателя направление осевого усилия зависит от соотношения между фазами. Направление осевого усилия изменяется на противоположное с помощью изменения фазового соотношения двух из трех фаз. Осевое усилие является усилием, которое перемещает двери по сей их длине хода при открывании и закрывании. Другая сила, создаваемая ЛАД, является нормальной силой и параллельна плоскостям поля магнитного потока, создаваемого при работе двигателя, поэтому она перпендикулярна направлению осевого усилия независимо от направления вектора движущей силы.
Существует несколько конфигураций, соответствующих настоящему изобретению, общих систем управления дверями от ЛАД, которые можно использовать для управления дверями кабины. В одной из конфигураций нормально направленная сила ЛАД бывает горизонтальной, а в другой она бывает вертикальной. В одном варианте осуществления в конфигурации с горизонтальной нормальной силой используется противоположно направленная пара обмоток статора, тогда как в остальных вариантах осуществления в обеих конфигурациях используется одна обмотка статора. В каждом из вариантов осуществления с одной обмоткой статора использован дополнительный элемент магнитного ярма, которое завершает путь потока силовых линий магнитного поля. Элемент из магнитного ярма можно фиксировать относительно кабины или он может перемещаться с дверями кабины. В каждом варианте осуществления обеих конфигураций обмотка ротора является немагнитным электропроводным элементом, который прикреплен к двери или дверям и перемещается вместе с дверями. Когда применяют систему из двух противоположно направленных дверей, к каждой двери прикрепляют отдельную обмотку ротора. В каждой обмотке ротора предпочтительно используют лист электропроводного металла типа меди.
Поэтому целью данного изобретения является обеспечить систему управления дверями кабины лифта, которая не подвергает чрезмерному напряжению конструкцию кабины лифта во время работы.
Следующей целью настоящего изобретения является обеспечить систему управления дверями с требуемой характерной особенностью, которая не действует на двери в их центре тяжести.
Еще одной целью данного изобретения является обеспечить систему управления дверями с описанной характерной особенностью, которая обеспечит плавное и бесшумное движение дверей при открывании и закрывании.
Дополнительной целью данного изобретения является обеспечить систему управления дверями с описанной характерной особенностью, которая имеет минимальное количество движущихся частей.
Эти и другие цели и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания
нескольких вариантов осуществления изобретения, которое приведено вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг. 1 представляет фрагментный до некоторой степени схематический вид в
вертикальном разрезе двери кабины лифта, иллюстрирующий один вариант осуществления изобретения.
Фиг. 2 представляет разрез 2-2 на фиг. 1.
Фиг. 3 представляет в разрезе установочный кронштейн ЛАД, используемый для крепления обмотки статора к кабине.
Фиг. 4 представляет с торца вертикальный разрез одного варианта осуществления изобретения.
Фиг. 5 представляет с торца вертикальный разрез другого варианта осуществления изобретения.
Фиг. 6 представляет вид с торца в вертикальном разрезе еще одного варианта осуществления изобретения.
Фиг. 7 представляет вид с торца в вертикальном разрезе еще одного варианта осуществления изобретения.
Рассматривая теперь фиг. 1, отметим, что кабина в общем показана ссылочной позицией 2 и включает в себя входную дверную раму или отверстие 4 и верхнюю балку 6, которая расположена над входной дверной рамой 4. Двери кабины 8 (из которых показана только одна) смонтированы на направляющей 10, прикрепленной к верхней балке 6. Двери 8 перемещаются по направляющей 10 на роликах 12 и 14. Ролики 12 и 14 смонтированы на подвесной панели 16, которая является самым верхним элементом двери 8 и которая жестко прикреплена к остальной части двери 8. Ролики 21 являются роликами направления двери и зацепляют верхнюю поверхность направляющей 10, а ролики 14 являются подпирающими роликами, которые сцепляются с нижней поверхностью направляющей 10 таким образом, что предотвращают качание дверей 8 при их движении назад и вперед по направляющей 10 между их положениями закрытого и открытого входа. Легко можно понять, что положение двери 8, показанное на фиг. 1, является положением закрытого входа. Блок управления дверями от ЛАД отмечен в общем ссылочной позицией 18 и включает в себя опорный кронштейн 20, который смонтирован на верхней балке 6. Опорный кронштейн 20 обеспечивает монтажную опору для неподвижной обмотки статора ЛАД 52, благодаря чему эта обмотка крепится неподвижно к кабине 2. Блок 18 управления дверями от линейного асинхронного двигателя включает в себя также элемент обмотки ротора 24, который смонтирован на подвесной панели двери 16 с помощью навески 26, которая позволяет осуществлять отдельное боковое перемещение между дверью 8 обмоткой ротора 24 при движении двери 8 взад и вперед по направляющей 10. Направляющая - обмотка ротора 28 в виде желоба смонтирована на опорном кронштейне 20. Направляющий элемент включает в себя продольную выемку 30, в которую входит верхняя часть обмотки ротора 24. Выемка 30 предпочтительно облицована планками 32 из упругого материала с низким коэффициентом трения, который соприкасается с находящимися напротив боковыми поверхностями обмотки ротора 24, как показано на фиг. 2. Подходящим материалом для изготовления планок 32 является нейлоновая составляющая петли крюка и материал крепления петли, известный как Velcro (зарегистрировано в патентном ведомстве США).
Фиг. 3 иллюстрирует одну форму кронштейна 20, которую можно использовать вместе с вариантом осуществления изобретения, в котором вся обмотка статора блока ЛАД 18 обеспечивает горизонтальную нормальную силу и неподвижна по отношению к кабине 2. В этом варианте осуществления кронштейн 20 включает в себя фланец 34, который служит в качестве основания для кронштейна 20, который следует закрепить на верхней балке 6. Кронштейн 20 включает в себя пару торцевых стенок 36, которые имеют вертикальные прорези 38 с дугообразными верхними концами 40. Прорези 38 позволяют обмотке ротора 24 проходить через кронштейн 20. Ближайшая к верхней балке 6 вертикальная стенка 42 обеспечивает поверхность крепления для неподвижной обмотки статора (не показана), а противоположная вертикальная стенка 44 обеспечивает поверхность крепления для элемента линейного асинхронного двигателя, который завершает путь потока электромагнитных силовых линий. В вертикальной стенке 42 имеется впадина 46, а вертикальная стенка 44 имеет нижний изогнутый внутрь фланец 48. Монтажное основание 34 имеет расположенные напротив друг друга торцевые стенки 50, которые соединяют основание 34 с вертикальной стенкой 42. Дугообразные изгибы 40, впадина 46, фланец 48 и торцевые стенки 50 используются для противодействия горизонтальной нормальной силе обмотки статора линейного асинхронного двигателя (ЛАД) и укрепления кронштейна 20, чтобы стабилизировать фиксированный зазор между двумя элементами обмотки статора, которые смонтированы на вертикальных стенках 42 и 44, что более подробно будет описано ниже.
Обращаясь теперь к фиг. 4, отметим, что здесь показан один вариант осуществления блока обмотки статора для ЛАД. В этом варианте осуществления элемент 52 обмотки статора блока обмотки статора смонтирован на участке впадины 46 вертикальной стенки 42 кронштейна 20. В обмотку статора 52 селективно подается электрический ток от источника тока (не показан), который смонтирован на кабине. Вторым элементом этого варианта осуществления блока обмотки статора является элемент магнитного ярма 54, который монтируют на вертикальной стенке 44 кронштейна 20. Обмотка статора 52 и магнитное ярмо 54 прикреплены к кронштейну 20 и разделены на заранее заданное расстояние d, которое служит для определения требуемого зазора между обмоткой статора 52 и ярмом 54 и подвижным элементом обмотки ротора 24. Неподвижная обмотка статора 52 и неподвижное ярмо обеспечивают необходимый поток электромагнитных силовых линий, который обеспечивает движущую силу для системы управления дверями. Элемент обмотки ротора 24, который предпочтительно представляет собой проводящий медный лист, проходит между обмоткой статора 52 и ярмом 54 при надлежащем зазоре между элементом обмотки ротора 24 и элементами обмоток статора 52 и 54, определяемом расстоянием d и действием направляющей обмотки ротора 28, которая удерживает обмотку ротора 24 (как показано на фиг. 2) в ее надлежащем местоположении внутри зазора, определяемого расстоянием d. Как отмечалось выше, конструкция кронштейна 20 служит для предотвращения сужения расстояния d, которое в противном случае может происходить под действием горизонтальных силовых линий электромагнитного поля. Таким образом, сохраняются зазоры между элементами обмоток статора 52 и 54 и элементом обмотки ротора 24, которые необходимы для эффективной работы ЛАД. Шарнирное соединение 26 предотвращает боковые колебания двери 8 от значительно изменяющихся заранее заданных зазоров между элементом обмотки ротора 24 и элементами обмотки статора 52 и 54 двигателя ЛАД. Таким образом, продольные отклонения направляющей 10, которые могут вызвать движение двери 8 внутрь или наружу во время открывания или закрывания двери 8, существенно не повлияют на эффективность работы ЛАД.
Рассматривая теперь фиг. 5, отметим, что на ней показана модификация варианта осуществления, изображенного на фиг. 4, которая создает большее осевое усилие для перемещения двери в случаях, когда это необходимо. В этом варианте осуществления изобретения составляющая обмотки статора 52, которая смонтирована на вертикальной стенке 42 кронштейна 20, объединена с другой составляющей обмотки статора 52', которая смонтирована на вертикальной стенке 44 кронштейна 20. Обе обмотки статора 52 и 52' подсоединены к источнику электрического тока и на них подается рабочий ток. Когда обмотки 52 и 52' оказываются под током, перемещающее двери осевое усилие становится больше, чем при использовании ярма, так что можно открывать и закрывать более тяжелые двери.
На фиг. 6 показан другой вариант осуществления системы управления дверями от ЛАД, которая создает горизонтальную нормальную силу. В показанном на фиг. 6 варианте осуществления изобретения кронштейн 20 имеет конфигурацию, которая несколько отличается от показанного на фиг. 3 - 5 варианта осуществления изобретения тем, что в нем нет второй вертикальной стенки 44. Кронштейн 20 имеет одну вертикальную стену 42, на которой смонтирована обмотка статора 52. Подвесная панель 16 простирается вверх от двери 8 на расстояние, которое примерно равно высоте стенки 42 кронштейна. Ярмо 54 составляющей поля электромагнитных силовых линий прикреплено к подвесной панели 16, а медный лист обмотки ротора прикреплен к ярму 54 и обращен в сторону обмотки статора 52. Следует понимать, что в этом варианте осуществления изобретения элемент ярма 54 блока обмотки статора простирается на всю длину подвесной панели 16. На вилках 58, прикрепленных к стенке 42 корпуса, смонтирована пара установочных роликов. Ролики 56 сцепляются с поверхностью 17 подвесной панели 16 и противодействуют тенденции нормальной силы, создаваемой ЛАД для перемещения обмотки ротора 24 ближе к обмотке статора 52. Таким образом сохраняется надлежащий рабочий зазор. Как было отмечено выше, когда на обмотку статора 52 подается напряжение, ярмо 54 и обмотка ротора 24 будут подвергаться нажиму в соответственном направлении в соответствии с фазовым соотношением тока, проходящего по обмотке статора 52. Следует понимать, что осевые усилия, сообщаемые обмотке ротора 24, будут толкать дверь 8, подвесную панель 16 и ярмо 54 на всю длину хода двери во время открывания и закрывания.
На фиг. 7 показан еще один вариант осуществления изобретения, подобный варианту, показанному на фиг. 6, тем, что ярмо 54 перемещается вместе с дверью 8, но отличающийся от вариантов осуществления, показанных на фиг. 1 - 6, тем, что нормальная сила, создаваемая двигателем ЛАД, вертикальная, а не горизонтальная. В показанном на фиг. 7 варианте осуществления кронштейн 20 включает в себя вышеупомянутую вертикальную стенку 42 и верхнюю горизонтальную концевую стенку 21, которая перпендикулярна вертикальной стенке 42. Элемент обмотки статора 52 смонтирован на нижней поверхности горизонтальной стенки 21. Подвесная панель 16 на двери 8 оканчивается горизонтальным фланцем 17, который простирается по направлению к вертикальной стенке 42 на кронштейне 20. Элемент ярма 54 обмотки статора смонтирован на фланце 17 подвесной панели, а медный элемент обмотки ротора 24 смонтирован на ярме 54. Как отмечалось выше в варианте осуществления изобретения, элемент ярма 54 перемещается вместе с дверью 8 и обмоткой ротора 24. В показанном на фиг. 7 варианте осуществления изобретения не требуется направляющая обмотки ротора или другой элемент, поскольку зазор между обмоткой статора 52 и обмоткой ротора 24 можно контролировать и сохранять относительно постоянным с помощью веса дверной панели 8. Поскольку потоки электромагнитных силовых линий идут вдоль вертикально ориентированных линий через обмотку ротора 24, нормальная сила, создаваемая между обмоткой статора 52 и ярмом 54, стремится толкать ярмо 54 вверх по направлению к обмотке статора 52. Эта направленная вверх сила притяжения будет компенсироваться, как отмечалось, весом двери 8, а также толкающими снизу вверх роликами 14, сцепляющимися с нижней поверхностью направляющей 10.
Легко можно понять, что соответствующая настоящему изобретению система управления дверями кабины лифта от двигателя ЛАД эффективно открывает и закрывает двери кабины и вестибюля в лифте, не создавая потенциально причиняющих беспокойство механических напряжений конструкции кабины. Система привода двери имеет минимальное количество движущихся частей, работает эффективно и бесшумно и ее можно легко эксплуатировать и обслуживать на месте эксплуатации. Двигатель ЛАД можно ориентировать на кабине таким образом, чтобы создавать горизонтальную нормальную силу или вертикальную нормальную силу. Обмотка статора ЛАД крепится на конструкции кабины, предпочтительно на верхней балке кабины, а обмотку ротора двигателя ЛАД крепят к двери кабины, приводимой с помощью двигателя ЛАД. Путь потока электромагнитных силовых линий завершается с помощью элемента магнитного ярма, которое располагают напротив обмотки статора на стороне обмотки ротора, обращенной от обмотки статора. Ярмо может быть закреплено относительно обмотки статора или может перемещаться вместе с обмоткой ротора. Соответствующая настоящему изобретению система управления заменит широко используемые в настоящее время в промышленности многоэлементные, создающие напряжения и шумы устройства управления дверями с шарнирно соединенными рычагами.
Поскольку в изобретении можно осуществлять большое количество изменений и вариаций, оно не предназначено для ограничения, отличающегося от требований прилагаемой формулы изобретения.
Реферат
Использование: изобретение касается привода или рабочего блока, предназначенного для перемещения дверей кабины лифта в течение циклов открывания и закрывания во время работы лифта. Сущность: дверь или двери лифта приводятся в действие посредством циклов открывания и закрывания с помощью одного или больше блоков линейного асинхронного двигателя (ЛАД), в котором элемент обмотки статора блока ЛАД прикреплен к конструкции кабины лифта, а элемент обмотки ротора ЛАД прикреплен к двери лифта. Если кабина имеет две двери, движущиеся в противоположных направлениях, то редпочтительно иметь два раздельных привода от двигателя по одному для каждой двери. В одном варианте осуществления изобретения элементы двигателя расположены таким образом, что создают нормальную силу, которая горизонтальна, а в другом варианте осуществления изобретения создаваемая нормальная сила является вертикальной. Используется кронштейн монтажа обмотки статора двигателя, который прикрепляет элемент обмотки статора к верхнему элементу конструкции кабины. 6 с. и 25 з. п. ф-лы, 7 ил.
