专利名称：消除电梯超重和失重的液压支座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消除电梯超重和失重的装置，尤其是一种采用液压支座机构 的消除电梯超重和失重的装置。
背景技术：
在哲学中有一种理念一万物不能突变。这种规律也使用于自然科学，如物理学，力 学。在力学中任何物体要想从一种运动状态转变为另一种运动状态，必须需要一个过程。物 体在运动过程中状态的变化就会产生加速度，根据牛顿第二定律，就会产生力或有力作用 在物体上。电梯在启动和停止时都会产生加速度，这种加速度会使乘坐电梯的人或装载的 货物产生附加的力(使作用在物体上的反力增加或减少)，即失重和超重现象。目前的解决 方法主要是增加启动时间来减少失重和超重，当这种方法增加了到达目的地的时间。
发明内容本实用新型是要提供一种消除电梯超重和失重的液压支座，该支座不需要增加启 动时间，只要控制液压支座的加速度就能消除超重和失重的现象，可以解决运动物体的超 重和失重现象能够使人体只承受体重的约束反力，避免承受额外的附加力，能够使人避免 运动过程中产生的不适感觉。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种消除电梯超重和失重的液压支 座，安装在电梯轿厢内，它包括铰链杆，主支撑板，液压缸，连接块，T型导轨，其特点是主 支撑板下面两侧分别活动连接由铰链杆和铰链螺钉组成的平行升降连杆，两侧升降连杆下 面对应的铰链杆之间通过二块连接块活动连接，二块连接块之间活动连接有T型导轨，且 二块连接块上安装有液压缸，四根铰链杆外侧面上分别设置应变片。平行升降连杆中的二个铰链杆中间用铰链螺钉活动连接，并用销钉防松固定。液 压缸与液压控制回路连接。本实用新型的有益效果是本实用新型不需要增加启动时间，只要控制液压支座 的加速度就能消除超重和失重的现象，可以解决运动物体的超重和失重现象能够使人体只 承受体重的约束反力，避免承受额外的附加力，能够使人避免运动过程中产生的不适感觉。 在电梯，汽车，航空领域有很好的实用前景；如火箭发射时产生的超重现象；汽车启动时人 体对座椅的冲击等等。因此这种技术具有很高的现实意义。
图1是电梯原理图；图2是电梯轿厢运动分析图；图3是图2的力学模型图；图4是带有液压支座的电梯轿厢运动分析图；图5是图4的力学模型图[0012]图6是液压支座结构立体图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，电梯在上升过程中的加速减速产生的超重和失重现象。如图2所示，a是轿厢的加速度，ν是轿厢的速度。为了便于动力分析，取人为研究 对象并且把它看作是一个质量块m。如图3所示，a-轿厢的加速度，ν-轿厢的速度，F2-轿厢对人体的反作用力，F3-人 体对轿厢的作用力。m-人体的质量。根据牛顿第二定律建立力学方程如下m a = F2-F3下面分三种情况进行分析l)a = 0时，即是勻速运行时，F2 = F3这时轿厢对人体的反作用力只是人体的重 力F3。2)当a > 0时，即电梯加速启动时，F2 > F3，即轿厢对人体的反作用力大于人体 对轿厢的作用力，这重现象称为人体的超重。3)当a < 0时，即电梯减速停止时，F2 < F3，即轿厢对人体的反作用力小于人体 对轿厢的作用力，这重现象称为人体的失重。超重和失重现象的解决方法(1)把图2的轿厢结构改为图4所示。该结构是在人与轿厢之间放一个液压支座。液压支座相对于电梯轿厢可以产生相 对运动，液压支座的运动可以由液压回路进行控制。把图4简化为如图5所示的力学模型， a_轿厢的加速度，ν-轿厢的速度，F2-轿厢对人体的反作用力，F3-人体对轿厢的作用力。 m-人体的质量，al-液压支座相对于轿厢的相对加速度。其动力方程为m(a-al) = F2-F3下面分两种情况进行讨论1)当a是正值，即在加速过程中，取al也为正值并且与a大小相等，即液压支座相 对于轿厢向下运动，这时的动力方程如下m(a-al) = F2—F3 ；F2—F3 = 0轿厢对人体的反作用力F2 = mg,即F2等于人体的重力2)当a是负值，即在减速过程中，取al也为负值，即液压支座相对于轿厢向上运 动，这时的动力方程如下m(a-al) = F2-F3，轿厢对人体的反作用力F2 = mg,即F2等于人 体的重力这种方法可以消除在加速和减速过程中存在的超重和失重问题，具有很高的实用 前景。(2)本实用新型的液压支座10的结构(图6)包括铰链螺钉1，铰链杆2，主支撑 板3，液压缸4，连接块5，T型导轨6，销钉7，应变片8。主支撑板3下面两侧分别活动连接由铰链杆2和铰链螺钉1组成的平行升降连 杆，两侧升降连杆下面对应的铰链杆2之间通过二块连接块5活动连接，二块连接块5之间 活动连接有T型导轨6，且二块连接块5上安装有液压缸4，四根铰链杆2外侧面上分别设 置应变片8。平行升降连杆中的二个铰链杆2中间用铰链螺钉1活动连接，并用销钉7防松固定。液压缸4与液压控制回路连接。液压支座加速度和轿厢加速度的控制在设计的电梯系统中，驱动力由交流永磁同步电动机提供，永磁同步电动机的输 出转矩是可以调节的。调节时使液压支座10运动的加速度是一个常数，这时只要控制电梯 轿厢的加速度为常数，就可以消除电梯的超重和失重现象，乘坐电梯的人是随机的，即整个 轿厢的重量是未知的，为了使轿厢的加速度保持不变，只能改变牵引力即改变电动机的输 出转矩。在液压支座10支撑面的侧面，加上应变式传感器如图6所示，测出轿厢里人体的 重量，然后再加上轿厢本身的重量。这样可以求的轿厢和人的总质量。然后根据牛顿第二 定律:m a = f ；m-整个轿厢的重量，a-轿厢的加速度。通过控制交流永磁同步电动机电枢 的电流，控制电动机的输出转矩M就能控制牵引力f，这样就可以控制轿厢加速度不变。
权利要求一种消除电梯超重和失重的液压支座，安装在电梯轿厢内，它包括铰链杆(2)，主支撑板(3)，液压缸(4)，连接块(5)，T型导轨(6)，其特征在于所述主支撑板(3)下面两侧分别活动连接由铰链杆(2)和铰链螺钉(1)组成的平行升降连杆，两侧升降连杆下面对应的铰链杆(2)之间通过二块连接块(5)活动连接，二块连接块(5)之间活动连接有T型导轨(6)，且二块连接块(5)上安装有液压缸(4)，四根铰链杆(2)外侧面上分别设置应变片(8)。
2.根据权利要求1所述的消除电梯超重和失重的液压支座，其特征在于所述平行升 降连杆中的二个铰链杆(2)中间用铰链螺钉(1)活动连接，并用销钉(7)防松固定。
3.根据权利要求1所述的消除电梯超重和失重的液压支座，其特征在于所述液压缸 (4)与液压控制回路连接。
专利摘要本实用新型涉及一种消除电梯超重和失重的液压支座，安装在电梯轿厢内，主支撑板下面两侧分别活动连接由铰链杆和铰链螺钉组成的平行升降连杆，两侧升降连杆下面对应的铰链杆之间通过二块连接块活动连接，二块连接块之间活动连接有T型导轨，且二块连接块上安装有液压缸，四根铰链杆外侧面上分别设置应变片。本实用新型不需要增加启动时间，只要控制液压支座的加速度就能消除超重和失重的现象，可以解决运动物体的超重和失重现象能够使人体只承受体重的约束反力，避免承受额外的附加力，能够使人避免运动过程中产生的不适感觉。在电梯，汽车，航空领域有很好的实用前景；如火箭发射时产生的超重现象；汽车启动时人体对座椅的冲击等等。
文档编号B66B1/04GK201694701SQ201020233509
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者王书胜, 范本涛, 董新峰, 蒋丽琳, 马燕玲 申请人:上海理工大学