一种多轿厢立体循环电梯系统及协同运行方法技术方案

本发明专利技术属于直线电机直驱电梯的领域，尤其涉及一种多轿厢立体循环电梯系统及协同动作方法，共包括五种定位机构和两种转动装置，五种定位机构分别为将轿厢固定在驱动架上的第一定位机构，将轿厢固定在小循环机架上的第二定位机构，将小循环机架沿水平旋转方向固定的第三定位机构，将转动架沿竖直轨道方向固定的第四定位机构，将转动架沿水平轨道方向固定的第五定位机构，两种转动装置分别为用于小循环变轨的第一转动装置和用于水平变轨的第二转动装置。这五种定位机构和两种转动装置以及与电梯的直线电机之间的动作协调和定位精准可以实现轿厢在三维立体方向上的运动并保证电梯变轨运动的合理和乘坐人员的安全，本发明专利技术所涉及内容在国内尚属首次。

A multi car stereo loop elevator system and its coordinated operation method

The invention belongs to the field of linear motor direct drive elevator, especially a multi sedan chamber elevator system and cooperative action method, including five kinds of positioning mechanism and two kinds of rotating devices. The five positioning mechanism is the first positioning mechanism that fixed the car on the driving frame, and the car is fixed on the small circulation frame. Second positioning mechanism, the third positioning mechanism fixed along the horizontal rotation direction of the small circulation frame, the fourth positioning mechanism fixed along the vertical track direction by the rotating frame, the fifth positioning mechanism fixed along the horizontal track direction by the rotating frame, and the two rotatory devices used for the first rotation device for the small circulation loop and the water for the use of the water. A second rotation device for a flat rail. The coordination and positioning between the five kinds of positioning mechanism and two kinds of rotating devices and the linear motor with the elevator can be accurate to realize the motion of the car in the three-dimensional direction and ensure the reasonable change of the elevator and the safety of the passengers. The contents of the invention are still the first time in China.

【技术实现步骤摘要】
一种多轿厢立体循环电梯系统及协同运行方法
本专利技术属于直线电机直驱电梯的领域，涉及一种多轿厢立体循环电梯系统及协同运行方法。
技术介绍
直线电机直驱电梯是一种新型的电梯，它由直线电机取代传统电梯的缆绳驱动轿厢，可以实现多个轿厢在同一井道内同时运行，大大提高了电梯的运载效率，此外，利用变轨系统还可以实现电梯轿厢竖直运行与水平运行之间的相互转化；德国蒂森克虏伯公司提出了一款名为MULTI的直线电机直驱电梯，它通过平面变轨装置连接电梯的竖直与水平轨道，可以实现电梯轿厢的竖直运行与水平运行之间的相互转换，河南理工大学提出了一款名为MAGBUS的多轿厢立体循环电梯（相关专利请参阅200910064738.3和21710717838.6），不仅可以实现轿厢的竖直运行和水平运行之间的相互转化，还可以通过小循环变轨改变轿厢在机架上的位置，进而可以实现轿厢在三维立体运行方向的变轨，因此，变轨装置是多轿厢立体循环电梯的关键设备之一；另外，为了防止轿厢在运行和变轨时出现剧烈的摆动与颠簸，并使轿厢始终处于底部朝下有利于人体站立的竖直状态，轿厢也需要由定位装置进行定位；多轿厢立体循环电梯装备有多个变轨装置和定位装置，它们之间动作的协调性和定位的精准性对轿厢实现在三维立体方向的变轨运动、保证电梯变轨运动的合理和乘坐人员的安全至关重要；目前，尚没有见到相关的技术公开。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为多轿厢立体循环电梯提出一种变轨及定位的协同动作方案，该方案涉及多个变轨及定位装置，并使它们动作协调和定位精准，从而可以实现轿厢在三维立体方向的运动并保证电梯变轨运动的合理和乘坐人员的安全。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多轿厢立体循环电梯系统，所述多轿厢立体循环电梯由4个基本模块拼接组成，包括小循环机架组件模块、固定机架组件模块、轿厢组件模块、水平移动轨道组件模块；在同一井道内，每一个楼层安装一个小循环机架组件模块，相邻两层的小循环机架组件模块由一个固定机架组件模块连接构成竖直移动轨道，固定机架组件模块与井道固定，所述水平移动轨道组件模块固定安装在相邻的两个井道之间的同一楼层的楼层壁上，从而形成水平移动轨道，所述轿厢组件模块可在竖直移动轨道和水平移动轨道上移动。进一步，所述小循环机架组件模块的主要部件是小循环机架和转动架组件模块，所述固定机架组件模块的主要部件是固定机架，小循环机架和固定机架均由一个主立柱和四个分立柱作为支撑体，小循环机架和固定机架的主立柱由第一转动装置连接在一起，所述第一转动装置包括安装在固定机架的主立柱上的第一转动装置定子和安装在小循环机架的主立柱上的第一转动装置转子，从而使小循环机架在可以在电机的带动下绕主立柱轴旋转。进一步，所述小循环机架组件模块的四周有四个面，每一个面上均安装一部转动架组件模块，并由第二转动装置与小循环机架连接，所述第二转动装置定子位于小循环机架上，第二转动装置转子位于转动架组件模块的背面中心处，第二转动装置转动轴与其所在面垂直；所述转动架组件模块可以在电机的作用下，实现竖直方向上的90°旋转。进一步，所述小循环机架的四个面上常规设置有第一直线电机定子以及相配套的第一导轨，所述小循环机架与所述转动架组件模块的衔接处为向内凹的圆弧形，所述第四定位机构位于小循环机架上第一导轨的外部两侧；与第二定位机构相配套使用的第四定位孔位于小循环机架组件模块的下方，第一直线电机定子的两侧；与第三定位机构相配套使用的第五定位孔位于小循环机架的四个分立柱上。进一步，所述转动架组件模块主要部件为转动架，所述转动架的上下两端为向外凸的圆弧形，且与所述的小循环机架内凹圆弧形处相匹配，所述转动架的表面中线处安装第二直线电机定子，左右两侧安装第二导轨，背部中心安装第二转动装置转子，所述第二导轨上下端的侧壁上均设置有定位卡槽，以配合所述第四定位机构的插入。进一步，所述固定机架的四周的四个面上均设置有第三直线电机定子以及相配套的第三导轨；所述固定机架的四个分立柱上安装有第三定位机构，所述第三定位机构可插入所述第五定位孔中，用于实现对小循环机架组件模块在旋转方向上的定位。进一步，所述轿厢组件模块包括驱动架、轿厢架、轿厢以及第一定位机构和第二定位机构，所述轿厢被安装在轿厢架上，所述驱动架的两端均常规设置有夹轨器和导靴，其中驱动架的一面中心通过旋转轴与所述轿厢架活动连接，其另一面的中线设置为直线电机动子，所述第一定位机构位于轿厢架中部两侧，所述第二定位机构位于轿厢架底部，所述驱动架的架体上还设置有三个定位孔，分别为第一定位孔、第二定位孔、第三定位孔，这三个定位孔与所述的第一定位机构相配套使用，用于当轿厢在水平或竖直移动时将轿厢固定在驱动架上。进一步，所述水平移动轨道组件模块包括水平轨道、第四导轨、第四直线电机定子、第五定位机构，所述第四直线电机定子位于水平轨道的中线上，所述水平轨道的两侧相配套的设置有第四导轨，其两端安装有第五定位机构，第五定位机构用于在转动架处于水平状态时第五定位机构伸出插入位于转动架上两端侧壁的定位卡槽内，实现转动架组件模块在水平方向上的定位。一种多轿厢立体循环电梯系统协同运行的方法，利用上述的一种多轿厢立体循环电梯系统，通过四个基本模块、五个定位机构、以及两种转动装置之间的协同动作共同实现轿厢在不同位置之间的移动，这种协同动作可以由电气控制系统或者PLC控制进行。进一步，所述的四个基本模块、五个定位机构、以及两种转动装置之间的协同动作为：在第一转动装置的作用下，所述小循环机架组件模块相对于所述固定机架组件模块进行小循环顺/逆变轨，以实现同一井道内，协同第三定位机构将所述轿厢组件模块从竖直移动轨道的一个面变换到另一个面；在第二转动装置的作用下，所述转动架组件模块相对于小循环机架组件模块进行水平正/反变轨，以实现所述轿厢组件模块在小循环机架组件模块与水平移动轨道组件模块之间的相互转换，从而实现轿厢的竖直移动和水平移动之间的相互转换，此过程中涉及第一定位机构、第二定位机构、第四定位机构和第五定位机构的协同动作。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的五种定位机构和两种转动装置以及与电梯的直线电机之间动作的精准协同可以实现轿厢在三维方向上的移动，从而使得轿厢运载人员或者货物到达任意井道或者楼层，提高了运输的便捷性；本专利技术中的轿厢组件模块通过水平变轨或者竖直变轨进行动作，并且通过定位机构保证变轨动作的精准合理以及乘坐人员的舒适安全；本专利技术涉及的装置所采用的协同动作方法，在国内尚属首次，既提高了运转效率，又保证了轿厢平稳移动到指定位置，具有极好的使用效果和推广效果；本专利技术使用在大型煤矿井道或者多层围护式建筑中，可将人员或者物资运输变的快捷有序，保证了人员物资的运送效率。附图说明图1为本专利技术多轿厢立体循环电梯系统的总体示意图。图2为本专利技术中同一井道内小循环机架组件模块与固定机架组件模块处于正常安装状态下的示意图。图3为本专利技术中同一井道内小循环机架组件模块与固定机架组件模块处于工作状态下的示意图。图4为本专利技术中一个小循环机架组件模块的示意图，其中位于四面的转动架组件模块均处于竖直状态。图5为本专利技术中一个小循环机架组件模块的示意图，其中位于四面的转动架组件模块中，三个处于竖直状态，一个处于水平状态。图6为本专利技术中一个小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述多轿厢立体循环电梯由4个基本模块拼接组成，包括小循环机架组件模块、固定机架组件模块、轿厢组件模块、水平移动轨道组件模块；在同一井道内，每一个楼层安装一个小循环机架组件模块，相邻两层的小循环机架组件模块由一个固定机架组件模块连接构成竖直移动轨道，固定机架组件模块与井道固定，所述水平移动轨道组件模块固定安装在相邻的两个井道之间的同一楼层的楼层壁上，从而形成水平移动轨道，所述轿厢组件模块可在竖直移动轨道和水平移动轨道上移动。

【技术特征摘要】
1.一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述多轿厢立体循环电梯由4个基本模块拼接组成，包括小循环机架组件模块、固定机架组件模块、轿厢组件模块、水平移动轨道组件模块；在同一井道内，每一个楼层安装一个小循环机架组件模块，相邻两层的小循环机架组件模块由一个固定机架组件模块连接构成竖直移动轨道，固定机架组件模块与井道固定，所述水平移动轨道组件模块固定安装在相邻的两个井道之间的同一楼层的楼层壁上，从而形成水平移动轨道，所述轿厢组件模块可在竖直移动轨道和水平移动轨道上移动。2.根据权利要求1所述的一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述小循环机架组件模块的主要部件是小循环机架和转动架组件模块，所述固定机架组件模块的主要部件是固定机架，小循环机架和固定机架均由一个主立柱和四个分立柱作为支撑体，小循环机架和固定机架的主立柱由第一转动装置连接在一起，所述第一转动装置包括安装在固定机架的主立柱上的第一转动装置定子和安装在小循环机架的主立柱上的第一转动装置转子，从而使小循环机架在可以在电机的带动下绕主立柱轴旋转。3.根据权利要求2所述的一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述小循环机架组件模块的四周有四个面，每一个面上均安装一部转动架组件模块，并由第二转动装置与小循环机架连接，所述第二转动装置定子位于小循环机架上，第二转动装置转子位于转动架组件模块的背面中心处，第二转动装置转动轴与其所在面垂直；所述转动架组件模块可以在电机的作用下，实现竖直方向上的90°旋转。4.根据权利要求3所述的一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述小循环机架的四个面上常规设置有第一直线电机定子以及相配套的第一导轨，所述小循环机架与所述转动架组件模块的衔接处为向内凹的圆弧形，所述第四定位机构位于小循环机架上第一导轨的外部两侧；与第二定位机构相配套使用的第四定位孔位于小循环机架组件模块的下方，第一直线电机定子的两侧；与第三定位机构相配套使用的第五定位孔位于小循环机架的四个分立柱上。5.根据权利要求4所述的一种多轿厢立体循环电梯系统，其特征在于，所述转动架组件模块主要部件为转动架，所述转动架的上下两端为向外凸的圆弧形，且与所述的小循环机架内凹圆弧形处相匹配，所述转动架的表面中线处安装第二直线电机定子，左右两侧安装第二导轨，背部中心安装第二转动装置转子，所述第二导轨上下端的侧壁上均设置有定位卡槽，以配合所述第四定位机构的插入。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宝玉，肖磊，王玉琳，汪旭东，郝晓茹，汪成哲，王坤龙，
申请(专利权)人：河南理工大学，焦作市华鹰机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41