一种带有磁力平衡机构的无绳电梯制造技术

本发明专利技术公开一种带有磁力平衡机构的无绳电梯，涉及无绳电梯领域。包括竖直井筒、轿厢和制动器，竖直井筒内壁固定固定梁，轿厢外侧设置轿厢架，固定梁和轿厢架之间设置永磁直线电机，固定梁和轿厢架之间设置磁力平衡机构。采用本发明专利技术所提供的方案，当轿厢承受因直线电机工作气隙变化带来的不平衡压力而向一侧偏移时，磁力平衡机构产生阻碍轿厢偏移的阻力，动态平衡和消除轿厢承受的因直线电机工作气隙变化带来的不平衡压力，有利于轿厢在轨道中定位，保证轿厢在轨道中间平稳运行；减小了轿厢和轨道之间的摩擦阻力，增加了轿厢的有效载荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无绳电梯领域，具体涉及一种带有磁力平衡机构的无绳电梯。
技术介绍
提升机或电梯是矿井和各类建筑的重要运输环节，在普通的提升系统中，提升方 式是公知的，提升电梯所用的结构，是机械室安装在电梯的上部，旋转电机驱动滚筒，缠绕 在滚筒上的钢丝绳一端连接于轿厢，另一端连接于一个配重。而对于人员多、负载大的超高 建筑和超深矿井，需要高水准的交通输送处理能力，而电梯占用大量建筑空间和输送能力 低则是一个严重问题。为了克服上述问题，不要求钢丝绳和单独机械室的无绳直线电机电梯可作为提高 电梯输送能力的一种方法，已经提出很长时间了。这种无绳电梯主要有直线感应电机和永 磁直线电机两种驱动结构类型，其中永磁直线电机的力能指标高、工作气隙宽、推力大，被 公认为作为直线电机电梯最合适的驱动源。由于永磁直线电机的初级与次级之间存在5 10倍于正常提升力的较大的固有法向吸引力，现在采用两边工作气隙相同、面对面布置的 双边型永磁直线电机结构，以便抵消彼此之间的法向吸引力，减轻轿厢侧倾正压力，减小运 动摩擦阻力，增加有效载荷。两个永磁直线电机的初级分别固定在井筒内侧，次级固定在轿 厢两侧，当初级通电形成行波磁场，从而产生向上的提升力，带动次级和轿厢运动。但上述直线电机电梯的理想结构，只解决基本驱动力问题，却没有解决实际运行 工程应用关键问题，如电机和轨道的加工、布置不平整带来的双边型直线电机两边的工作 气隙不一样，轿厢承受很大的侧向正压力而向一侧侧斜。比如，原来两边理想工作气隙为5mm 5mm双边布置载重1000kg的直线电机电 梯，因工作气隙相同，两边法向力大小相等、方向相反而相互抵消，理想不平衡侧斜正压力 为0。但当运行过程中，某种因素造成任意一边的工作气隙分别减小1mm、2mm、3mm，使两边 的工作气隙分别变化为4mm 6mm,3mm 7mm,2mm 8mm时，气隙小的一边法向力变大，气 隙大的一边法向力变小，两者不能抵消，轿厢将会分别受到至少2. 5吨、5吨、8吨的不平衡 侧斜正压力，使轿厢吸向气隙小的一侧而发生侧倾，同时，按滚动摩擦系数0. 04计算，此正 压力还将分别带来100kg、200kg、320kg的摩擦阻力，使电梯实际载重由原来的1000kg分别 减小为 900kg、800kg、680kg，分别减小 10%,20%,32%o电梯运行过程中，电机工作气隙变化越大，此不平衡侧斜正压力越大，而且，随电 梯载重吨位的增加而正比增加。因此，导致运行摩擦阻力增加，有效提升载荷降低，运行不 平稳，速度低，噪声大，加工安装精度要求高，工程造价和运行成本高，电梯定位困难，甚至 定位装置失效、轿厢卡住、吸住无法运行等一系列问题。因而，并不能在实际中得到应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是无绳电梯轿厢定位困难，运行不平稳、有效载荷小的 问题，提供一种定位精确、运行平稳、有效载荷大的带有磁力平衡机构的无绳电梯。本专利技术的技术方案是以下述方法实现的一种带有磁力平衡机构的无绳电梯，包括竖直井筒、轿厢和制动器，竖直井筒内壁 固定固定梁，轿厢外侧设置轿厢架，固定梁和轿厢架之间设置永磁直线电机，固定梁和轿厢 架之间设置磁力平衡机构。所述轿厢架I伸出轿厢侧，轿厢架I与固定梁I成叉指状，叉指之间至少设置一 个磁力平衡机构。所述轿厢架I是一指，固定梁I是两指。所述磁力平衡机构与永磁直线电机分别设置在相邻叉指之间。同一叉指之间同时设置磁力平衡机构和永磁直线电机。同一叉指之间同时设置磁力平衡机构和永磁直线电机。所述轿厢架II是三指，固定梁II是两指，轿厢架II第二指与固定梁II之间设置永 磁直线电机，轿厢架II第一指、第三指与固定梁II之间设置磁力平衡机构。所述轿厢架III是紧贴固定在轿厢侧面的板，轿厢架III与固定梁I之间设置磁力平 衡机构和永磁直线电机。所述永磁直线电机与磁力平衡装置设置在轿厢同侧。所述永磁直线电机与磁力平衡装置分别设置在轿厢两侧。所述磁力平衡机构是排斥磁体，排斥磁体与永磁直线电机并排设置。所述磁力平衡机构是磁悬浮机构。所述磁力平衡机构是磁吸力机构，所述磁吸力机构与永磁直线电机是背靠背设置。叉指之间或者轿厢架III与固定梁I之间设置定位机构。所述定位机构是固定在固定梁上的轨道和固定在轿厢架上的导靴，导靴由导靴 架、导轮组成。采用本专利技术所提供的方案，无绳电梯上设置磁力平衡机构，当轿厢承受因直线电 机工作气隙变化带来的不平衡压力而向一侧偏移时，磁力平衡机构产生阻碍轿厢偏移的阻 力。磁力平衡机构中产生的阻力动态平衡和消除轿厢承受的因直线电机工作气隙变化带来 的不平衡压力，有利于轿厢在轨道中定位，保证轿厢在轨道中间平稳运行；减小了轿厢和轨 道之间的摩擦阻力，增加了轿厢的有效载荷。附图说明图1为本专利技术实施例1的剖视示意图图2为本专利技术实施例2的剖视示意图图3为本专利技术实施例3的剖视示意图图4为本专利技术实施例4的剖视示意图图5为本专利技术实施例5的剖视示意图图6为本专利技术实施例6的剖视示意图图7为本专利技术实施例7的剖视示意图图8为本专利技术实施例8的剖视示意图图9为本专利技术实施例9的剖视示意图图10为本专利技术实施例10的剖视示意图；图11为本专利技术实施例11的剖视示意图；图12为本专利技术中磁力悬浮装置实施例A的剖视示意图；图13为磁力悬浮装置实施例A中两列Halbach阵列的磁力线分布示意图；图14为磁力悬浮装置实施例A中轭铁I在竖直方向受力最小时磁力线分布示意 图；图15为磁力悬浮装置实施例A中轭铁I在竖直方向受力最大时磁力线分布示意 图；图16为磁力悬浮装置实施例A中轭铁I所受竖直方向的力随着轭铁I与Halbach 阵列的相对位移的变化关系示意图；图17为本专利技术中磁力悬浮装置实施例B的剖视示意图；图18为磁力悬浮装置实施例B中两列Halbach阵列的磁力线分布示意图；图19为磁力悬浮装置实施例B中轭铁I在竖直方向受力最小时磁力线分布示意 图；图20为磁力悬浮装置实施例B中轭铁I在竖直方向受力最大时磁力线分布示意 图；图21为磁力悬浮装置中每列Halbach阵列的磁体为5组时的剖视示意图；图22为本专利技术中磁力悬浮装置实施例C的剖视示意图；图23为磁力悬浮装置实施例C中两列间隔阵列的磁力线分布示意图；图24为磁力悬浮装置实施例C中轭铁I在竖直方向受力最小时磁力线分布示意 图；图25为磁力悬浮装置实施例C中轭铁I在竖直方向受力最大时磁力线分布示意 图；图26为磁力悬浮装置实施例C中轭铁I所受竖直方向的力随着轭铁I与间隔阵 列的相对位移的变化关系示意图；图27为磁力悬浮装置实施例C每列间隔阵列的磁体为3组时的剖视示意图；图28为带有定位装置的磁阻式磁力悬浮装置的剖视示意图；图29为带有定位装置的磁阻式磁力悬浮装置的轿厢架的局部立体示意图；图30为本专利技术中定位机构的局部立体示意图；图31为实施例4的立体示意图；图32为实施例4中轿厢的立体示意图。具体实施例方式实施例1如图1所示，一个带有磁力机构的无绳电梯，包括竖直井筒4、轿厢1、制动器150 和轿厢架，竖直井筒内壁固定固定梁I 5，所述轿厢架I 2伸出轿厢侧，轿厢架I 2与固定梁 I 5成叉指状，所述轿厢架I 2是一指，固定梁I 5是两指，其中一个叉指内设置一个磁力 平衡机构，两一个叉指内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有磁力平衡机构的无绳电梯，包括竖直井筒（４）、轿厢（１）和制动器，竖直井筒内壁固定固定梁，轿厢外侧设置轿厢架，固定梁和轿厢架之间设置永磁直线电机（３），其特征在于：固定梁和轿厢架之间设置磁力平衡机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪旭东，许孝卓，袁世鹰，许宝玉，上官璇峰，余发山，王福忠，司纪凯，封海潮，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]