轿厢偏载调节装置及电梯的制作方法

本实用新型属于电梯技术领域，具体涉及一种轿厢偏载调节装置及电梯。

背景技术：

目前，随着建筑逐渐向高处发展，电梯已成为不可缺少的运载工具，电梯的安全和舒适越来越受到人们的关注。

一般的，曳引式电梯随着轿厢运行高度的改变或乘客乘坐电梯所站位置的不同，轿厢的重心位置也将发生变化，使得轿厢产生偏载，从而使轿厢的导向装置与导轨之间紧密贴合而产生额外的摩擦阻力，这种阻力不仅会使电梯运行时电动机输出更大的输出功率，浪费更多的电能，而且还会对电梯的乘坐舒适感带来巨大的影响。

因此，如何有效改善电梯轿厢的偏载问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种轿厢偏载调节装置及电梯，旨在改善现有电梯轿厢的偏载问题。

本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种轿厢偏载调节装置，包括调平机构、安装于轿架底部上的水平检测装置以及位于轿厢上的控制器，所述调平机构包括闭环导轨和多个携带有配重件的电动滚轮装置，所述闭环导轨固定于所述轿架的底部上，各个所述电动滚轮装置滑动安装于所述闭环导轨上且沿着所述闭环导轨的轨道周向布置；其中，所述控制器的输入端连接所述水平检测装置，所述控制器的输出端连接各个所述电动滚轮装置。

优选地，所述电动滚轮装置包括挂件、至少一个轮毂电机以及成对设置的第一摩擦滚轮、第二摩擦滚轮，所述第一摩擦滚轮置于所述闭环导轨的内侧且与所述闭环导轨形成摩擦接触，所述第二摩擦滚轮置于所述闭环导轨的外侧且与所述闭环导轨形成摩擦接触，所述第一摩擦滚轮和/或所述第二摩擦滚轮内置有所述轮毂电机；所述挂件具有相对设置的第一安装槽位和第二安装槽位，所述第一摩擦滚轮安装于所述第一安装槽位内，所述第二摩擦滚轮安装于所述第二安装槽位内，所述配重件可拆卸地连接于所述挂件上；所述控制器的输出端连接各个所述轮毂电机。

优选地，所述电动滚轮装置包括挂件、安装于所述挂件上的至少一个驱动电机以及成对设置的第一摩擦滚轮、第二摩擦滚轮，所述第一摩擦滚轮置于所述闭环导轨的内侧且与所述闭环导轨形成摩擦接触，所述第二摩擦滚轮置于所述闭环导轨的外侧且与所述闭环导轨形成摩擦接触，所述第一摩擦滚轮和/或所述第二摩擦滚轮套设于对应设置的所述驱动电机的输出轴上；所述挂件具有相对设置的第一安装槽位和第二安装槽位，所述第一摩擦滚轮安装于所述第一安装槽位内，所述第二摩擦滚轮安装于所述第二安装槽位内，所述配重件可拆卸地连接于所述挂件上；所述控制器的输出端连接各个所述驱动电机。

优选地，前述的轿厢偏载调节装置还包括连接件，所述连接件的一端与所述闭环导轨的顶部固定连接，另一端与所述轿架的底部固定连接；所述连接件为多个，多个所述连接件沿着所述闭环导轨的轨道周向布置，所述闭环导轨通过多个所述连接件固定于所述轿架的底部上。

优选地，所述连接件与所述闭环导轨、所述轿架之间的连接处均设置有减震部件，所述减震部件包括橡胶、布件中的一种或两种。

优选地，所述配重件与所述挂件之间的连接处设置有减震部件，所述减震部件包括橡胶、布件中的一种或两种。

优选地，所述闭环导轨为环形导轨或方形导轨，所述闭环导轨的横截面呈“t”型，或圆形，或方形。

优选地，所述水平检测装置为陀螺仪。

对应地，本实用新型还提供一种电梯，包括轿厢、轿架以及前述的轿厢偏载调节装置，其中，所述轿架安装于所述轿厢上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出的轿厢偏载调节装置，通过在轿架底部设置水平检测装置，可在电梯运行的过程中实时对轿厢的偏载情况进行检测，进而当轿厢内受到不平衡负载的作用而产生偏载时，水平检测装置可将检测到的偏载信号反馈至控制器，控制器进一步控制各个携带有配重件的电动滚轮装置在闭环导轨上进行移动调整，使得轿厢的偏载可控制在预定的范围内，从而实现轿厢偏载时的自平衡调节，而且，电动滚轮装置可沿着闭环导轨的轨道周向移动，因此可实现全方位的偏载平衡调节，减小轿厢运行过程中的摩擦阻力，使得电梯的使用寿命更长、电梯运行更加安全舒适。

本实用新型对应地提供了一种电梯，该电梯在运行时通过上述轿厢偏载调节装置可在轿厢产生偏载时实现全方位的自平衡调节，减小轿厢运行过程中的摩擦阻力，因此可提高使用寿命以及提高运行的舒适性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中轿厢偏载调节装置的局部结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中轿厢偏载调节装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型又一实施例中轿厢偏载调节装置的局部结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中轿厢偏载调节装置的结构原理示意图；

图5为本实用新型一实施例中轿厢偏载调节装置的电气控制原理图；

图6为本实用新型一实施例中轿厢偏载调节方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-轿架，2-水平检测装置，3-控制器，4-闭环导轨，41-纹路，5-电动滚轮装置，51-第一摩擦滚轮，52-第二摩擦滚轮，53-挂件，531-第一安装槽位，532-第二安装槽位，54-驱动电机，6-配重件，7-连接件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

参照图1、图4和图5，本实用新型实施例提供一种轿厢偏载调节装置，包括调平机构(图中未标示出)、安装于轿架1底部上的水平检测装置2以及位于轿厢上的控制器3，调平机构包括闭环导轨4和多个携带有配重件6的电动滚轮装置5，闭环导轨4固定于轿架1的底部上，各个电动滚轮装置5滑动安装于闭环导轨4上且沿着闭环导轨4的轨道周向布置；其中，控制器3的输入端连接水平检测装置2，控制器3的输出端连接各个电动滚轮装置5。在一些具体的实施例中，水平检测装置2可以是倾角传感器、陀螺仪等用于检测轿厢底部的水平度的传感设备，其中，水平检测装置2优选为性能较优的陀螺仪，通过在轿架1的底部设置陀螺仪，可在电梯运行的过程中实时对轿厢的偏载情况进行检测。在一些实施例中，控制器3可独立设置在轿厢上，在另一些实施例中，控制器3也可以是指电梯自带的控制系统。在一些具体的实施例中，水平检测装置2与控制器3之间以及各个电动滚轮与控制器3之间，可通过有线(如导线等)或无线(如wi-fi、蓝牙、蜂窝网络等)的方式实现信号连接。

为方便理解，以在圆环形的闭环导轨4上均匀布置8个携带有配重件6的电动滚轮装置5为例对本实施中的轿厢偏载调节装置的使用原理进行说明：

假设轿厢内受到不平衡负载的作用而在a点位置产生过大的偏载量，则水平检测装置2可产生反映当前轿厢偏载情况的偏载信号并反馈至控制器3，由受力平衡可知，通过在与a点位置相对称的b点位置增加负载，可实现偏载的平衡调节，因此，当控制器3接收到水平检测装置2发送的偏载信号时，控制器3可据此控制闭环导轨4上携带有配重件6的电动滚轮装置5向b点位置移动，例如控制各个电动滚轮装置5集体向b点位置移动，在控制电动滚轮装置5向b点位置移动的过程中，水平检测装置2实时对轿厢内的偏载情况进行监测，进而当监测到在a点位置所产生的偏载量恢复正常水平时，水平检测装置2将相关信号反馈至控制器3，控制器3进一步控制各个电动滚轮装置5停止移动，从而实现轿厢偏载时的自平衡调节。

在本实施例中，该轿厢偏载调节装置通过在轿架1底部设置水平检测装置2，可在电梯运行的过程中实时对轿厢的偏载情况进行检测，进而当轿厢内受到不平衡负载的作用而产生偏载时，水平检测装置2可将检测到的偏载信号反馈至控制器3，控制器3进一步控制各个携带有配重件6的电动滚轮装置5在闭环导轨4上进行移动调整，使得轿厢的偏载可控制在预定的范围内，从而实现轿厢偏载时的自平衡调节，而且，电动滚轮装置5可沿着闭环导轨4的轨道周向移动，因此可实现全方位的偏载平衡调节，减小轿厢运行过程中的摩擦阻力，使得电梯的使用寿命更长、电梯运行更加安全舒适。

参照图2，电动滚轮装置5包括挂件53、安装于挂件53上的至少一个驱动电机54以及成对设置的第一摩擦滚轮51滚轮、第二摩擦滚轮52滚轮，第一摩擦滚轮51滚轮置于闭环导轨4的内侧且与闭环导轨4形成摩擦接触，第二摩擦滚轮52滚轮置于闭环导轨4的外侧且与闭环导轨4形成摩擦接触，第一摩擦滚轮51滚轮和/或第二摩擦滚轮52滚轮套设于对应设置的驱动电机54的输出轴上；挂件53具有相对设置的第一安装槽531位和第二安装槽532位，第一摩擦滚轮51滚轮安装于第一安装槽531位内，第二摩擦滚轮52滚轮安装于第二安装槽532位内，配重件6可拆卸地连接于挂件53上；控制器3的输出端连接各个驱动电机54。

在本实施例中，电动滚轮装置5与闭环导轨4之间可通过摩擦接触的方式实现连接，因此，第一摩擦滚轮51滚轮、第二摩擦滚轮52滚轮和闭环导轨4内外侧面的表面粗糙度均较大，在具体实施时，为保证两个摩擦滚轮与闭环导轨4之间的具有较大的摩擦系数，第一摩擦滚轮51滚轮和第二摩擦滚轮52滚轮可采用橡胶等摩擦系数较大的材料制成，同时可在闭环导轨4的内外侧面上设置与两个摩擦滚轮的接触面相配合的纹路41(如齿形纹路41等)；另外，在本实施例中，驱动电机54的个数可以是一个，也可以是两个，其中，当驱动电机54的个数为一个时，可将第一摩擦滚轮51滚轮或第二摩擦滚轮52滚轮中的其中一个套设于该驱动电机54的输出轴上作为主动轮，另一个则作为从动轮；示例性地，驱动电机54的个数为两个时，第一摩擦滚轮51滚轮、第二摩擦滚轮52滚轮分别套设于对应设置的驱动电机54的输出轴上，在运行时，两个驱动电机54同步驱动；在本实施例的电动滚轮装置5中，电机与摩擦滚轮之间可采用分体式设计，通过控制驱动电机54正转或反转，可驱动两个摩擦滚轮进行转动，进而可带动配重件6整体一起沿着闭环导轨4的轨迹进行移动，从而实现了电动滚轮装置5在闭环导轨4上的移动，结构简单而巧妙。

参照图1，电动滚轮装置5包括挂件53、至少一个轮毂电机(图中未示意出)以及成对设置的第一摩擦滚轮51滚轮、第二摩擦滚轮52滚轮，第一摩擦滚轮51滚轮置于闭环导轨4的内侧且与闭环导轨4形成摩擦接触，第二摩擦滚轮52滚轮置于闭环导轨4的外侧且与闭环导轨4形成摩擦接触，第一摩擦滚轮51滚轮和/或第二摩擦滚轮52滚轮内置有轮毂电机；挂件53具有相对设置的第一安装槽531位和第二安装槽532位，第一摩擦滚轮51滚轮安装于第一安装槽531位内，第二摩擦滚轮52滚轮安装于第二安装槽532位内，配重件6可拆卸地连接于挂件53上；控制器3的输出端连接各个轮毂电机。

在本实施例的电动滚轮装置5中，电机与摩擦滚轮之间可采用一体式设计，此时所采用的电机为轮毂电机，通过将电机与摩擦滚轮设计成一体，与前述采用分体式设计的电动滚轮装置5相比，结构更加紧凑，同时传动效率更高。此处需要说明的是，在本实施例中，该一体式设计的电动滚轮装置5的其它内容，可参考前面关于采用分体式设计的电动滚轮装置5的描述，此处不再赘述。

参照图1，前述的轿厢偏载调节装置还包括连接件7，连接件7的一端与闭环导轨4的顶部固定连接，另一端与轿架1的底部固定连接；连接件7为多个，多个连接件7沿着闭环导轨4的轨道周向布置，闭环导轨4通过多个连接件7固定于轿架1的底部上。示例性地，连接件7采用u槽钢或者折弯板，以方便将闭环导轨4固定连接于轿架1的底部上，此处需要说明的是，通过连接件7将闭环导轨4安装于轿架1的底部时，要确保闭环导轨4的上下表面与水平面相平行。

在一些优选的实施例中，在各个部件之间的连接部位均设置有减震部件，例如在连接件7与闭环导轨4之间的连接处、连接件7与轿架1之间的连接处、配重件6与挂件53之间的连接处均设置有减震部件，其中，减震部件可以是橡胶、布件等材料，如此，通过在各个部件之间的连接部位设置减震部件，可在电梯运行的过程中，起到减震的作用，进而提高部件之间连接的稳定性。

参照图4，在一些具体的实施例中，闭环导轨4为环形导轨，当然，基于本实用新型构思，本领域技术人员可容易想到的，闭环导轨4也可以是方形导轨、跑道型导轨、椭圆形导轨等其它形状的闭环导轨4，只要能保证携带有配重件6的电动滚轮装置5可在闭环导轨4上移动，并可实现全方位对轿厢进行偏载平衡调节即可；其中，参照图1和图2，优选地，闭环导轨4的横截面呈“t”型，当然，基于本实用新型可通过摩擦接触的方式实现电动滚轮装置5与闭环导轨4之间的连接的实用新型构思，在其它一些实施例中，闭环导轨4的横截面也可以是圆形(如图3所示)、方形等形状。

参照图1，对应地，本实用新型实施例还提供一种电梯，包括轿厢(图中未示意出)、轿架1以及上述任一实施例中的轿厢偏载调节装置，其中，轿架1安装于轿厢上。

在本实施中，该电梯在运行时通过上述轿厢偏载调节装置可在轿厢产生偏载时实现全方位的自平衡调节，减小轿厢运行过程中的摩擦阻力，因此可提高使用寿命以及提高运行的舒适性和安全性。

参照图1、图4、图5和图6，对应地，本申请实施例还提供一种轿厢偏载调节方法，应用于上述任一实施中的轿厢偏载调节装置中，该轿厢偏载调节方法包括以下步骤：

s1，水平检测装置2实时获取轿厢的偏载信息并传送至控制器3，其中，偏载信息包括偏载位置、偏载量和偏载时间，偏载时间为偏载量产生的时间；

s2，控制器3接收偏载信息，并判断偏载量是否超过预设阈值以及偏载时间是否超出预设时间；

s3，当偏载量超过预设阈值且偏载时间超出预设时间时，控制器3根据预设算法对偏载位置进行转换计算，得到平衡位置，其中，平衡位置为使轿厢平衡时电动滚轮装置5应该靠近的坐标位置；

s4，控制器3按照预设规则控制至少一个携带有配重件6的电动滚轮装置5沿着闭环导轨4的轨道朝向平衡位置移动，直至偏载量低于预设阈值时，控制正在移动的电动滚轮装置5停止移动。

在上述s2中，预设阈值和预设时间可事先通过实验调试获得。

在上述s3中，当偏载量超过预设阈值且偏载时间超出预设时间时，则说明当前轿厢处于偏载状态，需要进行平衡调节；其中，根据预设算法对偏载位置进行转换计算，以得到平衡位置的过程如下：参照图4，以闭环导轨4的中心o(当闭环导轨4为圆环形的导轨时，闭环导轨4的中心为圆心)为原点建立直角坐标系，假设通过水平检测装置2检测到轿厢在a点位置(即偏载位置)产生过大的偏载量，且a点的位置坐标为(x，y)，则通过几何算法对a点的位置坐标(x，y)进行转换计算，可获得a点关于原点o对称的b点位置坐标为(-x，-y)，即，b点的位置坐标即为平衡位置。

在上述s4中，参照图4，以在圆环形的闭环导轨4上均匀布置8个携带有配重件6的电动滚轮装置5为例进行说明，当在闭环导轨4上将电动滚轮装置5布置好后，可事先将各个电动滚轮装置5的位置参数预存于控制器3中。在一些具体的实施例中，假设偏载位置为a点，平衡位置为b点，则控制器3可按照“先近后远，逐步调整”的预设规则控制各个电动滚轮装置5移动：控制器3结合预存的各个电动滚轮装置5的位置参数以及平衡位置的坐标参数进行分析，可获知各个电动滚轮装置5与平衡位置b点之间的远近关系，进而可优先控制离b点最近的电动滚轮装置5(即，能产生偏载力矩最大的电动滚轮装置5)朝向b点移动，在其移动的过程中，水平检测装置2实时对a点的偏载量进行监测，进而当监测到偏载量低于预设阈值时，控制该电动滚轮装置5停止移动，完成对轿厢的偏载平衡调节；而若该电动滚轮装置5停至b点时，a点的偏载量仍高于预设阈值，则接着控制当前离b点最近的下一个电动滚轮装置5朝向b点移动，重复前述相同的过程，如此循环，直至a点的偏载量低于预设阈值时，控制正在移动的电动滚轮装置5停止移动，从而完成对轿厢的偏载平衡调节。此处需要说明的是，当作用于a点位置的不平衡负载(即，使a点位置产生过大偏载量的作用力)消失时，则a点变为平衡位置，而b点则成为偏载位置，此时执行上述相同的偏载调节过程(相当于控制各个电动滚轮装置5复位)，即可使轿厢再次恢复平衡状态。

在本实施中，该轿厢偏载调节方法通过结合偏载量和偏载时间，可更加准确地判断出当前轿厢是否处于偏载状态，避免过大偏载量的产生时间过短而控制电动滚轮装置5误动作，同时按照“先近后远，逐步调整”的控制策略来控制各个电动滚轮装置5进行移动调整，有利于缩短平衡调节的时间，使得轿厢可尽快恢复平衡状，原理简单而巧妙，实现了轿厢偏载时全方位的自平衡调节，因此可减小轿厢运行过程中的摩擦阻力，使得电梯的使用寿命更长、电梯运行更加安全舒适。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，故凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。