一种利用无成本能源的超节能电梯的制作方法

文档序号:15070029发布日期:2018-07-31 23:25阅读:290来源:国知局

本发明涉及一种节能电梯。



背景技术:

电梯是城市人们生活的必须,电梯又是城市生活用电中除空调外第二大电老虎。

节能电梯比传统电梯节能达30%以上,现正大力推广使用,可为国家节约大量资源。

但是,目前的“节能电梯”还是传统电梯,其原理和结构决定了其节能方式的局限性,即使采用当今最先进的节能技术和方法,即采用变频调速与永磁同步无齿轮拽引技术和采用能量回馈器将机械能转变为电能,回馈到电网再生利用的技术,其节能效果也是有限的。要取得突飞猛进的节能效果,必须采用创新原理和结构的电梯,并采用创新的节能方法。



技术实现要素:

本发明的目的,在于发明一种比现代“节能电梯”具有更好节能效果的超节能电梯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种利用无成本能源的超节能电梯,由液压系统、液压磁悬浮电梯、配重系统和能量回馈装置组成,液压磁悬浮电梯由液压系统、油缸导轨和轿厢组成,油缸导轨中有无杆活塞(8)和活塞磁铁(9),轿厢上设置有导靴(10)和导靴磁铁(11),其特征是:

液压系统由控制液压磁悬浮电梯轿厢下行和上行的系统组成;

下行系统中,油液由上油箱(1b)从液压磁悬浮电梯油缸导轨(7a)顶部进入,利用无成本能源轿厢(12)和载荷的重力作为动力,完成四个任务,1)驱动轿厢和载荷本身下行,直至底层,完成电梯输送工作任务;2)驱动配重油缸导轨中活塞上行,从而带动配重上行,从底层直至顶层,使配重获得了最大势能,为作功做好准备;3)驱动油液回到上油箱,为下次工作做好准备;整个轿厢下行过程除控制电器用电外,没有用到电网中动力电源;4)油液回归上油箱(1b)时,充分利用油液输送时的动能发电,加到电网中,以增加上行系统中驱动液压泵的动力源储备。

上行系统中,1)释放处于顶层位置高位的配重(15),配重会反过来驱动配重油缸导轨中活塞下行,配重(15)的高位势能这个无成本能源会变成液压系统的压力,驱动液压磁悬浮电梯油缸导轨中活塞(8)上行,从而带动轿厢(12)上行;2)同时,液压系统的油液由下油箱(1a)从配重油缸导轨(7b)顶部进入而从底部输出,进入液压磁悬浮电梯油缸导轨(7a)底部,联合配重(15)的高位势能这个无成本能源转变成的液压系统的压力,驱动液压磁悬浮电梯油缸导轨中活塞(8)上行,从而带动轿厢(12)上行,完成电梯输送工作任务;3)上行系统中液压油从液压磁悬浮电梯油缸导轨的顶部输出而返回下油箱(1a),由于系统具备较大的压力,同时液压油从高位往下输送又有很大的加速度,回到下邮箱前具有很高的动能,因而本系统在此处设置发电装置,通过能量回馈器(16a)将电能输入电网,以备下一次工作时驱动液压泵之用;

配重系统由配重油缸导轨(7b)和配重(15)组成,配重油缸导轨(7b)和电梯油缸导轨结构原理相同,配重(5)上有和轿厢上结构原理相同的导靴(10)和导靴磁铁(11);配重上的导靴磁铁(11)和配重油缸导轨(7b)上的活塞磁铁(9)异极相吸且对应安装;

能量回馈装置是利用无成本能源的重要方式,能量回馈装置可用能量回馈装置成品设备,分别装于液压系统的下行系统和上行系统管路中,也可以在管路中直接装上发电机将液体流动的动能转换成电能通过能量回馈装置传入电网,再将这些传回电网的电能用作驱动电梯运行的动力。

本发明的有益效果是:

我们分别讨论本电梯下行和上行时的用电情况。

1)电梯下行时

传统电梯即使使用节能电梯也一样,下行时需要消耗电能作工将载荷吊住不让其自由落体往下掉,并控制其按需要速度往下运行;而每次停层刹车时,就像开车不停的刹车又启动需要消耗大量汽油一样,电梯需要大量消耗电能;而本电梯下行时,完全是利用轿厢和载荷的重力作为电梯输送的动力,没有用电网的电。所以,电梯下行时这50%行程不用电网的电。

2)电梯上行时

传统电梯上行时需要消耗能源将载荷往上输送,而每次停层刹车后启动又需消耗额外能源。

本电梯上行时需要往上输送的任务有二个,一是轿厢,二是载荷。

因为每次电梯轿厢下行时都将配重(15)送上了高位处于高势能位置,而配重的质量一般设计成与轿厢的质量相同,所以本电梯上行时的用电量就是要将载荷送上高位。

本电梯上行时可用的能源有两类:一、实际的电网的能源,即需要成本的能源;二、本电梯自行发电回馈到电网中的能源,即无成本能源,电梯当然优先使用无成本能源。

下面我们来讨论一下该电梯能回馈多少无成本能源。

本电梯全行程均在回馈电能,电梯轿厢下行时(50%行程)由能源回馈装置(16b)发电,它是利用轿厢和载荷的重力,加上轿厢和载荷向下运行的动能(1/2mv2)加到液压管路变成系统压力,驱动能源回馈装置(16b)发电;上行时(50%行程)由能源回馈装置(16a)发电,发电机的动力来源于回流到油箱前的液压油液的冲击力,液压油起始压力是系统输出压力,到达发电机时的压力要叠加液压油从最高位冲下来的加速度产生的动能(加速度9.8m/s2,动能1/2mv2)最终速度要看建筑物高度,如果30层高,速度将被加速到相当快,冲击力相当大,动能相当大,发电效果相当好,所以轿厢上行时回馈电能比下行时多。

由于电梯上行时,不一定有几个人,有时仅一半额定乘员都不到,而且人员中不停的会有人到层要出电梯,所以一般情况下,在上行时这50%行程中,电梯自己发的电往往足够将上行人员送上他们要去的层楼,需要用电网电(要用钱的电能)很少,即基本也是用的无成本电源。

总结:充分利用轿厢和载荷的重力、向下运动的动能作动力;利用配重的重力、向下运动的动能作动力;利用油液运动的动能转变成电能回收。

我们假设上行行程,利用无成本能源(回馈电能)只能驱动额定乘员数的50%人员,有50%的载荷需要用电网能源,那么很明显:相当于下行程不用电,上行程有一半行程用无成本电,一半行程用电网电,即1/4行程用电网电,节电75%。该电梯总节电在75%到100%之间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1、图2和图3是本发明的一种利用无成本能源的超节能电梯实施例结构示意图。

图中,1a、下油箱;1b上油箱;2、油泵;3、溢流阀;4a、4b、电磁阀;5a、5b、单向节流阀;6、油管;7a、油缸导轨;7b、配重油缸导轨;8、无杆活塞;9、活塞磁铁;10、导靴;11、导靴磁铁;12、轿厢;13a、13b、电磁阀;14、电磁阀;15、配重;16a、16b、能量回馈装置;17、电磁阀。

图1是全图,图2是将控制轿厢下行的液压系统部分用实线、其余用虚线表示,以便于审查员同志清晰看图;图3是上行的液压系统部分用实线表示。

具体实施方式

上油箱不需要很大,它只是液压油的“临时休息处”,液压油实际上存储在油管中。

下油箱需要能存储全系统的液压油,方便全系统检修时使用。

这儿的配重与传统电梯的配重不同,它不一定要和电梯安装在一起,安装在其他地方也可以,只要液压管路方便接过来即可。

配重的质量可设置为比轿厢重150kg左右,这样如果楼下仅有2人以下上楼,可以不用电。要记住这儿的配重可设计成可用可不用。

轿厢下行时,油路:上油箱(1b)-电磁阀(13b)打开/(13a)关闭-节流阀(5b)调好流量即轿厢运行速度-电梯油缸导轨(7a)上出入口-下出入口(油缸导轨活塞将轿厢输送到底层)-电磁阀(17)关闭)-配重油缸导轨(7b)下出入口(将配重(15)带上顶层)-上出入口-电磁阀(14)打开-能量回馈装置(16b)充电-回到上油箱(1b)。

轿厢上行时,油路:下油箱(1b)-电磁阀(4a)打开-节流阀(5a)调好流量即轿厢运行速度-电磁阀(17)关闭)-配重油缸导轨(7b)上出入口-下出入口(配重将配重油缸导轨活塞压到底层)-下出入口-电磁阀(4b)打开-电梯油缸导轨(7a)下出入口(油缸导轨活塞将轿厢输送上顶层,完成人员输送工作任务)-(7a)上出入口-电磁阀(13a)打开、13b关闭-能量回馈装置(16a)充电-回到下油箱(1a)。

在程序控制中,一定要编好上行时哪些阀门要打开,哪些阀门要关闭。

配重系统要注意,轿厢(12)下行时,是配重油缸导轨的活塞将配重带上顶层,使配重获得高势能,为下一次作功做好准备;轿厢(12)上行时,是配重释放的势能转化成液压系统的压力,将配重油缸导轨活塞压到底层,推动电梯油缸导轨活塞上行将轿厢输送上顶层,完成输送工作任务;一个是将配重(15)位置升高获得高势能,一个是将配重的势能释放变成液压系统压力作为推动轿厢上升至顶层的动力;一个是手段,一个是目的,最终目的是将人送到顶层,方法手段是利用不要钱的配重的势能,而获得不要钱的配重的势能,又是利用不要钱的电梯轿厢和载荷(即乘客)的重力(势能)。

我们开始提出一种节能方法节能可达75~100%,谁都不相信,不可能,违背能量守恒。是的,大家说的都对,本系统的效果准确来讲应该是“节电”可达75~100%,能量是一点都不能节约的,它绝对是遵守守恒定律的,只不过是利用了非成本的轿厢和载荷的重力(势能)而已。

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