一种减震电梯及其控制方法与流程

本发明涉减震装置技术领域，具体涉及一种减震电梯及其控制方法。

背景技术：

电梯是楼宇内垂直运输的主要交通工具。电梯运行过程中轿厢内乘客的乘梯舒适感问题一直是被关注的重点。乘客乘梯不适感主要由轿厢偏载产生的振动以及电梯运行产生的振动传递至轿厢引发。另外，电梯运行过程中，电梯导轨安装精度不足也会导致电梯运行产生的振动；并且，建筑产生的振动也会传递至电梯轿厢，同样使乘客乘梯舒适感下降。

现有技术中，减小由于轿厢偏载而引起的轿厢振动的常用调节方法是，是在电梯安装完毕后，投入运行前对轿厢进行平衡调整。轿架底部悬挂平衡重，调整平衡重数量及其悬挂位置实现轿厢平衡。但由于井道空间狭窄，搬运及悬挂平衡重不方便，并且劳动强度大；另外，悬挂平衡重增大了轿厢自重，降低了轿厢运载能力，不利于节能环保。现有技术中的调节方法也无法实时的根据电梯状态进行调节，当电梯工作运行至不同楼层高度时，因曳引绳与悬挂于轿底的补偿绳、随行电缆重量的变化，加之轿厢乘客载重或货物载重随机不均匀分布于轿底上，导致已调平衡的轿厢重心发生变化，引起轿厢偏载情况出现，加剧振动的产生，恶化乘客乘梯体验。

现有技术中，也会在轿底与轿底架之间安装防振橡胶来实现减少电梯的震动。但随着电梯运行过程中提升高度增加以及轿厢载重量的增大，防振橡胶变形会增大，变形后的橡胶会使防振橡胶减振效果减弱。当防振橡胶变形至一定程度后，防振橡胶不仅无法起到防振效果，反而与轿厢产生共振，促使轿厢振动加剧而进一步恶化乘客乘梯体验。

专利文献(zl201520971190.1)公开了一种高速电梯，并具体公开了该电梯的减震装置，设置空气弹簧为减震装置，空气弹簧设置于绳头板与上梁之间，采用空气弹簧替代原有的钢质弹簧及减震橡胶，并通过空气弹簧的气压来调节其减震的力度。然而，在该技术中采用单一的空气弹簧进行调节，其调节方向和力度都依赖于弹簧自身的调节力，而这种调节方式是不精确也是不可控制的，减震效果并不明显；另一方面，弹簧本身反应不够灵敏，其从受到压缩力后到提供反弹力是需要一定时间的，往往不能及时、准确的对电梯的震动进行准确及时的调整。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本发明提供一种减震装置的电梯及其控制方法。本发明的具体方案包括以下内容：一种减震电梯，包括提升装置，轿厢，及减震装置，提升装置与轿厢固定连接，减震装置设置在轿厢的轿底与轿底架之间；该减震装置包括上部连接板，弹性材料层，压力传感装置，下部连接板及气室；所述弹性材料层设置在上部连接板与下部连接板之间，并与上部连接板与下部连接板固定连接形成封闭的气室；下部连接板上设置有进气阀及排气阀，下部连接板上方设置有压力传感装置。提升装置包括卷扬机，吊索，轿厢，对重，补偿装置；其特征在于：吊索一端连接轿厢，绕过卷扬机后，其另一端连接对重，轿厢的轿底架通过补偿装置与对重相连接。

进一步地，所述上部连接板的上端面两端设置有上部连接板紧固件，上部连接板的下端面设置有上部连接板凸台；所述减震装置的下部连接板的下端面设置有下部连接板紧固件，下部连接板的上端面设置有下部连接板凸台；所述弹性材料层设置为弹性材料外层和弹性材料内层，弹性材料外层包裹弹性材料内层的外部。

进一步地，所述轿底的底部设置轿厢水平传感装置，所述轿厢水平传感装置与控制装置相连接，还包括有气体供给装置，所述进气阀、排气阀与气体供给装置相连接，所述气体供给装置与控制装置相连接

进一步地，轿厢的顶部设置有开关门检测装置，所述开关门检测装置与控制装置相连接，所述轿底的下部设置有轿底位置感应装置；还设置有轿底平层位置检测装置，轿底平层位置上部位置检测装置，轿底平层位置下部位置检测装置；减震装置还设置有压力信号处理器，所述压力传感装置与压力信号处理器相连；所述压力信号处理器与报警装置相连。

一种对所述的减震电梯在空载状态的控制方法，其特征在于：首先使电梯轿厢处于空载状态，轿厢水平传感装置检测轿厢的水平状态信号，并将该信号输入至控制装置；控制装置根据该信号判定轿厢所处的平衡状态，若轿厢处于不平衡状态，控制装置控制气体供给装置及减震装置，对减震装置的进气阀、排气阀进行充、排气动作，并且，实时检测轿厢是否水平，直至控制装置接收到轿厢已水平的信号，完成该平衡调整过程。

一种所述的减震电梯在正常运行状态的控制方法，其特征在于：

步骤一：使电梯处于正常运行状态，当电梯装卸乘客时，开关门检测装置检测电梯门的开关状态，并将检测信号传递至控制装置；

步骤二：若电梯门处于关闭状态，则结束调整过程；若电梯门处于开启状态，轿底位置感应装置对于电梯所处的位置进行检测，并将检测信号传递至控制装置；若控制装置同时接收到开门状态的信号及轿底平层位置上部位置检测装置信号，执行步骤三；若控制装置同时接收到开门状态的信号及轿底平层位置下部位置检测装置信号，执行步骤四；若控制装置同时接收到开门状态的信号及轿底平层位置检测装置信号，执行步骤五；

步骤三：控制装置控制气体供给装置及减震装置内的进气阀对减震装置进行排气动作，直至控制装置接收到轿底位置感应装置检测到轿底平层位置检测装置的信号，则结束电梯位置调整过程，执行步骤五；

步骤四：控制装置控制气体供给装置及减震装置内的进气阀对减震装置进行充气动作，直至控制装置接收到轿底位置感应装置检测到轿底平层位置检测装置的信号，则结束电梯位置调整过程，执行步骤五；

步骤五：轿厢水平传感装置检测轿厢的水平状态信号，并将该信号输入至控制装置；控制装置根据该信号判定轿厢所处的平衡状态，若轿厢处于水平状态，结束对于减震电梯的调整过程；若轿厢处于不平衡状态，进入步骤六；

步骤六：控制装置控制气体供给装置及减震装置，对减震装置的进气阀、排气阀进行充、排气动作，并且，实时检测轿厢是否水平，直至控制装置接收到轿厢已水平的信号，结束对于减震电梯的调整过程。

一种对所述的减震电梯在超载状态的报警控制方法，其特征在于：

步骤一：在轿底上施加115％额定载荷，轿底位置感应装置检测到轿底平层位置下部位置检测装置信号，并将该信号发送至控制装置；控制装置根据该信号控制气体供给装置动作及减震装置的进气阀充气，直至控制装置接收轿底平层位置检测装置的信号；

步骤二：轿厢水平传感装置检测轿厢的水平状态信号，并将该信号输入至控制装置；控制装置根据该信号判定轿厢所处的平衡状态，若轿厢处于水平状态，执行步骤四；若轿厢处于不平衡状态，进入步骤三；

步骤三：控制装置控制气体供给装置及减震装置，对减震装置的进气阀、排气阀进行充、排气动作，并且，实时检测轿厢是否水平，直至控制装置接收到轿厢已水平的信号；

步骤四：压力信号处理器内的记录并存储压力信号传感装置输入气室内的压力值p0；

步骤五：使电梯正常运行并进行正常装卸时，所述压力信号传感装置将气室内的压力值p1输入压力信号处理器内，压力信号处理器内将所述压力值p1与超载压力p0进行对比，若p1大于等于p0，压力信号处理器控制报警装置进行超载报警提示，并控制电梯禁止运行。

本发明的减震电梯及其控制方法，可实现以下的有益效果为：

(1)该减震装置包括有设置有传感器，通过传感器的实时感应，实现对于减震装置状态的快速反应及控制，减震装置的控制方式更加灵敏；设置有进气阀及排气阀，通过气室的气压调节，实现对轿厢压力及支撑力的调节，降低了对于调节装置材料的要求，其防震效果明显，调节精度高，控制灵敏，使用方便。

(2)减震装置垂直柔度大、刚度及垂直高度可调，可降低轿厢自振频率，并且根据轿厢装卸重量，进行充气及放气工作，可有效吸收传递至轿厢的振动和噪声。轿厢减震装置刚度可变，固有频率低，可有效限制振幅，避开轿厢共振，实现隔振主动控制。在隔振主动控制同时，该减震装置可根据电梯装卸情况自动调整高度，使轿厢重心处于平衡状态，提高乘客乘梯舒适性。

(3)采用减震电梯及其调节方法，可对于电梯的平衡状态及所处位置进行自动的调整，其整个调节过程自动化程度高，控制装置通过判断传感器的采集信息，即可对电梯状态进行控制。控制方法可进行电梯的垂直高度调整，也可进行轿厢重心平衡调整，替代传统平衡重调轿厢平衡的方法，降低轿厢平衡调整的作业难度和劳动强度，减轻轿厢自重，降低电梯空载运行能耗，降低因轿厢不平衡产生的振动。

(4)采用减震电梯及其报警控制方法，根据本装置气室内压力与存储装置内储存的轿厢超载压力值进行对比，即可实现电梯超载情况的判断和报警；并且通过对轿厢水平状态的调整，以及对于轿厢位置的调整，使得轿厢处于平层且平衡状态下，再进行压力采集的工作，使得减震装置检测到的压力的检测精度提高，进而提升了电梯报警的准确率。

附图说明

图1为实施例1中的一种设置有减震装置的电梯的结构示意图；

图2为实施例1的图1中圆圈标注的减震装置放大示意图；

图3为实施例1中的减震装置在在轿厢中的设置方式示意图；

图4为实施例2当电梯安装完成后使用减震装置调整轿厢平衡的控制流程图；

图5为实施例3电梯正常运行状态下调整轿底平层和电梯运行时轿厢平衡控制处理流程图；

图6为实施例4电梯正常运行状态下电梯超载报警控制处理流程图。

附图标记说明：1卷扬机；2吊索；3轿厢；4开关门检测装置；5弹性元件；6立柱；7轿壁；8轿底平层位置上部位置检测装置；9轿底平层位置检测装置；10轿底平层位置下部位置检测装置；11轿底位置感应装置；12固定装置；13减震装置；14支撑装置；15报警装置；16压力信号处理器；17控制装置；18隔音装置；19气体供给装置；20补偿装置；21对重；22槽型边框；23侧边框；24轿厢水平传感装置；25井道；26导向装置；27轿底架；28轿底；131上部连接板；132弹性材料外层；133弹性材料内层；134压力传感装置；135下部连接板；136气室；161压力信号处理装置；162超载压力值存储装置；191电动机；192压缩机；193电磁阀(带传感器)；1311上部连接板紧固件；1312上部连接板凸台；1351下部连接板紧固件；1352进气阀；1353排气阀；1354下部连接板凸台

具体实施方式

下面参照附图及具体实施例对本发明的做出进一步的说明。

具体实施例1：

如图1所示的一种设置有减震装置的电梯，包括提升装置卷扬机1，导向装置26，吊索2，轿厢3，对重21，及补偿装置20。吊索2一端连接可以在电梯井道25内竖直运动的轿厢3，吊索绕过卷扬机及导向装置后，其另一端连接可以在电梯井道内竖直运动的对重21。轿厢3通过补偿装置20与对重21相连接。

在轿厢轿底28与轿底架27之间设置有减震装置13，可参考图2及图3，减震装置13在轿底28与轿底架27之间空间内四个角位置各设置一个。减震装置13包括上部连接板131，弹性材料外层132，弹性材料内层133，压力传感装置134，下部连接板135，气室1311。减震装置的上部连接板131的上端面两端设置有连接板紧固件1311，上部连接板131的下端面设置有上部连接板凸台1312。减震装置的下部连接板135的下端面的两端设置有连接板紧固件1351，下部连接板135的上端面设置有下部连接板凸台1354，进气阀1352、排气阀1353穿过下连接板135而设置，下部连接板凸台1354上方设置有压力传感装置134，所述压力传感器设置于气室内部，所述排气阀1353设置有两个，分别设置在压力传感器的两侧，所述进气阀1352也设置有两个，设置于排气阀的外侧。上部连接板131与下部连接板135之间设置有弹性材料外层132和弹性材料内层133，弹性材料外层132和弹性材料内层133的上端与上部连接板凸台1312的下端面连接，弹性材料外层132和弹性材料内层133的下端与下部连接板凸台1354的上端面连接，弹性材料外层132包裹弹性材料内层133的外部，上部连接板凸台1312和下部连接板凸台1354可防止弹性材料外层132鳄鱼弹性材料内层133移动，弹性材料内层133、上部连接板131、及下部连接板135的内部空间形成封闭的气室136。

设置在下部连接板凸台1354的压力传感装置134与压力信号处理器16相连，所述压力信号处理器16包括压力信号处理装置161和超载压力值存储装置162；所述压力信号处理器16与报警装置15相连。下部连接板135的进气阀1352、排气阀1353与气体供给装置19内的电磁阀(带传感器)193相连接。所述气体供给装置19包括电动机191、压缩机192和电磁阀(带传感器)193；所述气体供给装置19与控制装置17相连接。设置在下部连接板凸台1354的压力传感装置134与压力信号处理器16相连，所述压力信号处理器16包含压力信号处理装置161和超载压力值存储装置162；所述压力信号处理器16与报警装置15相连。

所述轿底28的底部设置有侧边框23，侧边框23的下表面设置轿厢水平传感装置24，所述轿厢水平传感装置24与控制装置17相连接，水平传感装置24用于检测轿厢平衡。侧边框23人下部还设置有固定装置12，固定装置12为预设垫片，当更换弹性材料外层132及弹性材料内层133时，可在侧边框23与槽型边框22之间提供支撑。轿底架27上部设置槽型边框，槽型边框22上设置有支撑装置14，支撑装置14可防止减震装置13失效后造成的轿底28下沉。

所述轿厢3的顶部设置有检测轿厢开关门的开关门检测装置4，所述开关门检测装置4与控制装置17相连接，检测轿厢3开关门状态。所述轿厢3上设置有弹性元件5，弹性元件5设置于在轿壁7与立柱6之间，起到防止轿壁7倾斜的作用。

所述轿底28的下部设置有轿底位置感应装置11；在与感应装置对应的水平位置处设置有轿底平层位置检测装置9，在与感应装置对应的水平位置处上方设置有轿底平层位置上部位置检测装置8，在与感应装置对应的水平位置处下方设置有轿底平层位置下部位置检测装置10；所述轿底位置感应装置11与设置于层站间的轿底平层位置检测装置9、轿底平层位置上部位置检测装置8、及轿底平层位置下部位置检测装置10配合使用；所述轿底位置感应装置11与控制装置17相连接。

本发明的工作原理为：当卷扬机1通过吊索2提拉轿厢3在井道25中竖直运动时，运行过程中产生的振动传递至轿底架27。由于轿底架27与轿底28之间通过减震装置13相连接，减震装置13的气室136内气体、弹性材料内层133、弹性材料外层132可隔断、减弱振动在轿底架27与轿底28之间的传递。通过调节减震装置的进气阀1352、排气阀1353，调节气室136内气体压力，进一步调节减震装置13的刚度，从而保证轿厢3不同装载条件下的减震效果。另外，调节减震装置13的刚度，可有效降低轿厢3共振，提高乘客乘梯舒适感。

具体实施例2：

本实施例采用实施例1中的一种设置有减震装置的电梯，并参照图4的电梯安装完成后使用所述减震装置调整轿厢平衡的控制流程图，对减震装置13对轿厢3平衡调整的动作进行说明。电梯安装完毕后，轿厢3空载位于基站平层位置，并且处于空载状态。轿厢水平传感装置24获取轿厢3水平状态信号，并将该信号输入至控制装置17。控制装置17根据输入的轿厢3水平状态信号判定轿厢3所处的平衡状态，当判定轿厢3处于不平衡状态时，控制装置17控制气体供给装置19及控制减震装置13内的进气阀1352、排气阀1353对减震装置13进行充、排气动作，对轿厢3水平进行调整；在此过程中，轿厢水平传感装置24不断将轿厢3平衡状态信号实时输入值控制装置17，循环重复所述调整过程，直至控制装置17从轿厢水平传感装置24输入信号判定输入轿厢3已水平，完成电梯安装后轿厢3空载平衡调整并结束该过程。当电梯安装完毕后，轿厢3空载位于基站平层位置。若轿厢水平传感装置24获取轿厢3水平已经水平时，将轿厢3已处于水平状态的信号输入至控制装置17，轿厢3平衡调整过程结束。

具体实施例3：

本实施例采用实施例1中的一种设置有减震装置的电梯，并参照图5的电梯正常运行状态下调整轿底平层和电梯运行时轿厢平衡控制处理流程图，对减震装置13调整轿厢3平层和电梯运行时轿厢3平衡控制的动作进行说明。在电梯正常运行过程中，由轿厢3装卸乘客，轿厢3内载重量不同，导致所述具有可调高度的减震装置13高度发生变化，致使轿底28高度随之变化，致使平层位置发生变化及轿厢3出现不平衡状态；或者轿厢3装卸乘客时，乘客站位方式不同，同样会引起轿厢3不平衡出现。当电梯装卸乘客时，位于轿厢3上的开关门检测装置4工作，进行轿厢3开关门状态检测，并将检测信号传递至控制装置17。

当控制装置17接收到开关门检测装置4检测到的轿厢3处于开门状态的信号时，同时轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置的轿底平层位置上部位置检测装置8信号时，则轿底位置感应装置11将该信号发送至控制装置17。控制装置17根据所输入的轿厢3开门信号和轿厢3位置信号控制气体供给装置19动作，气体供给装置19内的电动机191驱动压缩机192，通过电磁阀(带传感器)193使减震装置13气室136内气体通过下部连接板135内的排气阀1353向气体供给装置19排出，直至控制装置17接收到轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置检测装置9的信号则结束轿厢3位置调整过程。

当开关门检测装置4检测到轿厢3处于开门状态时，同时轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置的轿底平层位置下部位置检测装置信号10时，则轿底位置感应装置11将该信号发送至控制装置17。控制装置17根据所输入的轿厢3开门信号和轿底28位置信号控制气体供给装置19动作，气体供给装置19内的电动机191驱动压缩机192，通过电磁阀(带传感器)193及下部连接板135内的进气阀1352向减震装置13气室136内充入气体，直至控制装置17接收到轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置检测装置9的信号则结束轿底28位置调整过程。

当开关门检测装置4检测到轿厢3处于开门状态时，同时轿底位置感应装置11检测到轿底位于轿底平层位置，则控制装置17根据轿厢水平传感装置24输入信号，进入判断轿厢3是否水平步骤。当输入轿厢3已处于平衡状态时，则直接结束并完成轿底28位置和轿厢3平衡调整；当输入轿厢3处于不平衡状态时，控制装置17控制气体供给装置19向减震装置13气室136内充、排气对轿厢3平衡进行调整，直至控制装置17接收到轿厢水平传感装置24输入轿厢3处于水平的信号后，控制装置17控制气体供给装置19停止工作，结束并完成轿底28位置和轿厢3平衡调整；轿厢3平衡调整过程中，轿底位置感应装置11一直检测到轿底平层位置检测装置9的信号并实时输入控制装置17。

当开关门检测装置4检测到轿厢3处于关门状态时，控制装置17及气体供给装置19不动作。

具体实施例4：

本实施例采用实施例1中的一种设置有减震装置的电梯，并参照图6所示的电梯正常运行状态下电梯超载报警控制处理流程图，对减震装置进行电梯运行超载报警动作进行说明。电梯安装完毕调试合格并试运行合格，此状态下轿厢3已处于空载平衡状态且空载轿底28平层位置已调整精确。进一步的，在已安装试运行合格的电梯轿底28上均匀施加115％额定载荷，在轿底28上施加所述115％额定载荷后，轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置轿底平层位置下部位置检测装置信号10，同时轿底位置感应装置11将该信号发送至控制装置17。控制装置17根据所输入的轿底28位置信号控制气体供给装置19动作，气体供给装置19内的电动机191驱动压缩机192，通过电磁阀(带传感器)193及下部连接板135内的进气阀1352向减震装置13气室136内充入气体，直至控制装置17接收到轿底位置感应装置11检测到轿底平层位置检测装置9的信号则结束轿底28平层位置调整过程。

当所述均载115％额定载荷轿底28完成平层位置调整过程后，控制装置17根据轿厢水平传感装置24输入的轿厢3平衡状态信号判定是否进行轿厢3平衡调整。当输入轿厢3已处于平衡状态时，则直接结束并完成轿底28位置和轿厢3平衡调整。当输入轿厢3处于不平衡状态时，控制装置17控制气体供给装置19向减震装置13气室136内充、排气对轿厢3平衡进行调整，直至控制装置17接收到轿厢水平传感装置24输入轿厢3处于水平的信号后，控制装置17控制气体供给装置19停止工作，结束并完成轿底28位置和轿厢3平衡调整。轿厢3平衡调整过程中，轿底位置感应装置11一直检测到轿底平层位置检测装置9的信号并实时输入控制装置17。

当所述均载115％额定载荷轿底28完成平层位置调整及轿厢3平衡调整后，压力信号处理器16内的超载压力值存储装置162记录并存储压力信号传感装置161输入的各减震装置13在轿厢3超载状态下个气室136内的压力p0，完成压力信号处理器16轿厢3超载压力值的获取及存储。

当压力信号处理器16获取及存储轿厢3超载压力值的后，电梯轿厢3正常运行。在轿厢3正常装卸时，所述减震装置13下部连接板凸台1354上设置的压力信号传感装置134将轿厢3装卸时气室136内产生的压力值p1输入压力信号处理装置161内，压力信号处理装置161将所述压力值p1与所述超载压力值存储装置162内的轿厢3超载压力p0进行对比，当p1大于等于p0时，压力信号处理器16控制报警装置15进行轿厢3超载报警提示并控制电梯轿厢3禁止运行；当所述轿厢3处于超载报警过程中，一旦压力信号处理装置161检测到p1出现小于p0时，则压力信号控制器16控制报警装置15停止报警提示，恢复轿厢3正常运行，否则继续执行轿厢3超载报警提示并控制电梯轿厢3禁止正常运行。

当轿厢3正常装卸时，所述减震装置13下部连接板凸台1354上设置的压力信号传感装置134将轿厢3装卸时气室136内产生的压力值p1输入压力信号处理装置161内，压力信号处理装置161将所述压力值p1与所述超载压力值存储装置162内的轿厢3超载压力p0进行对比，当p1小于p0时，报警装置15不动作，轿厢3正常运行。

上述本发明的实施方式、实施例仅为本发明实施方式的说明例，本发明范围不仅限于以上所述的实施方式与实施例，对本技术领域人员，在本发明宗旨下所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内之内。