磁悬浮电梯导向系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种磁悬浮电梯导向系统，其特征在于，包括：平行地设置的、设置有多个永磁铁的两根T型导轨；具有轿厢框架的电梯轿厢，上述轿厢框架位于上述T型导轨之间；多个E型导靴，其分别设置于上述电梯轿厢的上述轿厢框架的顶部和底部，并且设置有多个永磁铁和多个电磁铁；多个位移传感器，其设置于上述E型导靴，用于检测上述E型导靴与上述T型导轨之间的气隙；和控制单元，其对在设置于上述E型导靴的上述多个电磁铁的线圈中流通的电流进行控制，其中，在电梯运行的状态下，控制单元控制上述电流的大小，以便在上述T型导轨与上述E型导靴之间产生足够的斥力，使二者成为无接触式悬浮状态。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电梯导向系统，特别是涉及通过磁悬浮方式进行支承的磁悬浮电梯导向系统。
技术介绍
随着高层建筑物中电梯运行的高速化，提高电梯乘坐的舒适性、降低运行噪音成为重要的研究课题。通常，电梯是由曳引机驱动轿厢，利用钢缆牵引进行上下运行的，电梯导向系统确保了轿厢和对重在井道内能够沿着导轨做升降运动。电梯导向系统通常包括平行配置的两根导轨和以滚动或滑动的方式在导轨上移动的多个导靴。在能够高速运行的电梯中，导靴通常由滚轮和弹簧悬挂形成，由此能够吸收振动以保障一定的舒适性。但是，随着电梯的额定速度不断提高，由于导轨变形、表面凹凸不平等因素引起的振动问题变得非常突出。这种接触式导靴将振动传递给轿厢，因此电梯的乘坐舒适性不能得到充分的保障。目前，通过磁力的作用来实现导靴与导轨之间无接触悬浮状态的磁悬浮电梯导向系统正引起人们的关注。由于电梯运行时导靴与导轨之间为无接触悬浮状态，因此不存在摩擦阻力，无需进行润滑处理，并且能够延长电梯的使用寿命。而且，还可以用粗机加的导轨来代替精加工的导轨，因此能够降低制造、安装和维护的费用，从而进一步降低成本。此外，磁悬浮电梯导向系统能够通过改变导靴的机械属性即导靴的刚度和阻尼，来有效地抑制外界的干扰和系统的振动，从而提高电梯乘坐的舒适度。在专利文献I 3中提出了一种磁悬浮电梯导向系统的方案，其中，通过在导靴上设置电磁铁，使得在电磁铁与设置在导轨上的永磁铁之间产生充分的吸引力，对轿厢进行悬浮支承。但是，这种技术方案的缺陷在于，为了提供足够的承载力，必须向电磁铁供给很大的电流，因此系统的耗电量很大，不利于降低使用成本。为了解决上述问题，专利文献4提出了下述技术方案在导靴上设置电磁铁和永磁铁，由于设置在导靴上的永磁铁与导轨之间也产生较大的吸引力来支承轿厢，因此无需向电磁铁供给很大的电流，能够降低系统的耗电量。但是，在电梯轿厢受到较大的侧向力或侧向扰动时，仍然需要向在气隙增大一侧设置的电磁铁供给很大的电流才能够避免导靴和导轨的接触。此外，上述两种技术方案都采用以吸引力支承轿厢的方式，由于永磁铁或不对线圈电流进行主动控制的电磁铁和导轨之间的吸力大小和气隙大小成反比关系(气隙越小，吸力越大，反之亦然)，吸引力所产生的刚度为负刚度，因此需要进行控制引入正刚度来抵消负刚度，并且还要进一步提供正刚度使导靴稳定地悬浮在导轨上。由于正刚度的一部分用来抵消负刚度，因此对起到支承作用的正刚度的大小造成浪费，而且要求控制系统具有很高的精度，增加了设备的复杂性，导致成本升高。现有专利文献专利文献I :US5368132A专利文献2 US5379864A专利文献 3 :US5439075A[0011 ]专利文献 4 US6408987B
技术实现思路
本技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种磁悬浮电梯导向系统，通过控制导靴和导轨之间的斥力的大小，来改善电梯运行的稳定性，并且能够降低系统的耗电量，从而降低成本。本技术涉及的磁悬浮电梯导向系统，其特征在于，包括平行地设置的、设置有多个永磁铁的两根T型导轨；具有轿厢框架的电梯轿厢，上述轿厢框架位于上述T型导轨之间；多个E型导靴，其分别设置于上述电梯轿厢的上述轿厢框架的顶部和底部，并且设置有多个永磁铁和多个电磁铁；多个位移传感器，其设置于上述E型导靴，用于检测上述E型导靴与上述T型导轨之间的气隙；和控制单元，其对在设置于上述E型导靴的上述多个电磁铁的线圈中流通的电流进行控制，其中，在电梯运行的状态下，控制单元控制上述电流的大小，以便在上述T型导轨与上述E型导靴之间产生足够的斥力，使二者成为无接触式悬浮状态。在本技术的一个实施方式中，上述T型导轨包括在铅直方向上延伸的基部；和与上述基部垂直的、在水平方向上伸出的突出部，在上述突出部的与上述基部相反的一侧的端部，设置有上述永磁铁，并且在上述突出部的靠近上述端部的上下侧表面，以同极相对的方式分别设置有上述永磁铁。在本技术的一个实施方式中，上述E型导靴包括在铅直方向上延伸的基部；和第一水平臂部，其从上述基部的大致中央位置，沿着水平方向伸出，在电梯运行的状态下，上述第一水平臂部的端部以与上述T型导轨的上述突出部的上述端部隔开一定间隔的方式相对。在本技术的一个实施方式中，在上述E型导靴，上述基部包括第一竖直臂部和第二竖直臂部，该第一竖直臂部和第二竖直臂部分别从上述第一水平臂部的与上述端部相反的另一侧的端部起分别向上下方向延伸而形成，上述E型导靴还包括第三竖直臂部和第四竖直臂部，该第三竖直臂部和第四竖直臂部分别与上述第一竖直臂部和上述第二竖直臂部平行地设置，并且将上述T型导轨的上述突出部夹在中间，在上述第一竖直臂部和上述第三竖直臂部之间设置有将二者连接的与上述第一水平臂部平行的第二水平臂部，并且，在上述第二竖直臂部和上述第四竖直臂部之间设置有将二者连接的与第一水平臂部平行的第三水平臂部，在电梯运行的状态下，上述第三竖直臂部和上述第四竖直臂部各自的端部，分别与上述T型导轨的上述突出部的靠近上述端部的上述侧表面隔开一定间隔地相对。在本技术的一个实施方式中，在上述E型导靴，在上述第一水平臂部的与上述T型导轨的上述突出部的上述端部相对的上述端部设置有上述永磁铁，上述永磁铁以与在上述T型导轨的上述突出部的上述端部设置的上述永磁铁同极相对的方式设置，在上述第三竖直臂部和上述第四竖直臂部各自的上述端部分别设置有永磁铁，该永磁铁以分别与在上述T型导轨的上述突出部的靠近上述端部的上述侧表面设置的上述永磁铁同极相对的方式设置，并且，在上述第一竖直臂部和上述第二竖直臂部分别设置有电磁铁，在上述第三竖直臂部和上述第四竖直臂部分别设置有电磁铁。在本技术的一个实施方式中，在上述轿厢框架的外部的上下方向上的四个角部，以与上述T型导轨相互相对的方式各设置有I个上述E型导靴，在每个上述E型导靴设置有两个上述位移传感器。在本技术的一个实施方式中，上述控制单元包括信号调理模块、A/D采样模块、DSP模块、D/A转换模块和电流放大模块，其中，上述信号调理模块接收设置在上述E型导靴的上述位移传感器的位移信号，通过上述信号调理模块进行调整后，经上述A/D采样模块采集后输入到上述DSP模块，在上述DSP模块中进行规定的运算，使计算结果通过上述D/A转换模块进行数字-模拟转换后输出到上述电流放大模块，利用上述电流放大模块将电流放大后输出到设置在上述E型导靴的上述电磁铁的线圈中。技术效果根据本技术的上述结构，通过控制E型导靴和T型导轨之间的磁场产生的斥力的大小，能够产生足够的承载力，来维持E型导靴和T型导轨之间的气隙大小不变，由此能够改善电梯运行的稳定性，提高舒适度。此外，由于分别设置在E型导靴和T型导轨的永磁铁以同极相对的方式设置，并且电磁铁在线圈通电后所产生的磁场分别与永磁铁所产生的磁场叠加，因此，即使进一步减弱由电磁铁产生的磁场强度也能够使E型导靴获得充分且稳定的支承力，由此，能够降低向电磁铁的线圈供给的电流的大小，从而实现降低功耗的效果。附图说明图I是表示本技术实施方式的磁悬浮电梯导向系统中T型导轨和E型导靴的结构的截面图。图2是表示本技术实施方式的磁悬浮电梯导向系统的整体结构的示意图。图3是表示本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮电梯导向系统，其特征在于，包括：平行地设置的、设置有多个永磁铁的两根T型导轨；具有轿厢框架的电梯轿厢，所述轿厢框架位于所述T型导轨之间；多个E型导靴，其分别设置于所述电梯轿厢的所述轿厢框架的顶部和底部，并且设置有多个永磁铁和多个电磁铁；多个位移传感器，其设置于所述E型导靴，用于检测所述E型导靴与所述T型导轨之间的气隙；和控制单元，其对在设置于所述E型导靴的所述多个电磁铁的线圈中流通的电流进行控制，其中，在电梯运行的状态下，控制单元控制所述电流的大小，以便在所述T型导轨与所述E型导靴之间产生足够的斥力，使二者成为无接触式悬浮状态。

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮电梯导向系统，其特征在于，包括平行地设置的、设置有多个永磁铁的两根T型导轨；具有轿厢框架的电梯轿厢，所述轿厢框架位于所述T型导轨之间；多个E型导靴，其分别设置于所述电梯轿厢的所述轿厢框架的顶部和底部，并且设置有多个永磁铁和多个电磁铁；多个位移传感器，其设置于所述E型导靴，用于检测所述E型导靴与所述T型导轨之间的气隙；和控制单元，其对在设置于所述E型导靴的所述多个电磁铁的线圈中流通的电流进行控制，其中，在电梯运行的状态下，控制单元控制所述电流的大小，以便在所述T型导轨与所述E型导靴之间产生足够的斥力，使二者成为无接触式悬浮状态。2.如权利要求I所述的磁悬浮电梯导向系统，其特征在于所述T型导轨包括在铅直方向上延伸的基部；和与所述基部垂直的、在水平方向上伸出的突出部，在所述突出部的与所述基部相反的一侧的端部，设置有所述永磁铁，并且在所述突出部的靠近所述端部的上下侧表面，以同极相对的方式分别设置有所述永磁铁。3.如权利要求2所述的磁悬浮电梯导向系统，其特征在于所述E型导靴包括在铅直方向上延伸的基部；和第一水平臂部，其从所述基部的大致中央位置，沿着水平方向伸出，在电梯运行的状态下，所述第一水平臂部的端部以与所述T型导轨的所述突出部的所述端部隔开一定间隔的方式相对。4.如权利要求3所述的磁悬浮电梯导向系统，其特征在于在所述E型导靴，所述基部包括第一竖直臂部和第二竖直臂部，该第一竖直臂部和第二竖直臂部分别从所述第一水平臂部的与所述端部相反的另一侧的端部起分别向上下方向延伸而形成，所述E型导靴还包括第三竖直臂部和第四竖直臂部，该第三竖直臂部和第四竖直臂部分别与所述第一竖直臂部和所述第二竖直臂部平行地设置，并且将所述T型导轨的所述突出部夹在中间，在所述第一竖直臂部和所述第三竖直臂部之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪申平，沙宏磊，俞天野，张亮，项海铭，
申请(专利权)人：天津飞旋科技研发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：