基于磁体组件到轨道的距离的同步的制作方法

以下描述涉及电梯系统，且更具体地涉及具有基于磁体组件与轨道之间的距离的同步能力的电梯系统。

背景技术：

电梯系统通常使用调节器系统来监测电梯轿厢的下降速率，且在电梯轿厢以过大的速度下降的情况下使安全装置接合。典型的调节器系统将通过诸如调节器滑轮的联接件而对电梯轿厢的速度作出响应，该调节器滑轮联接到附接到电梯轿厢的绳，由此绳将电梯轿厢的速度传送到调节器。当超过预定速度时，常规的促动器(诸如离心飞锤(flyweight))触发第一组开关。如果轿厢的速度继续增加，则额外的机械装置接合以阻止电梯轿厢的移动。

在现代的电梯系统中，电子式安全装置促动器(esa)可替代调节器系统。鉴于调节器系统在电梯轿厢上的安全装置之间采用机械连杆且确保所有的安全装置同时地或在同步的可接受限度内接合，esa系统中的各安全装置典型地使用单独的磁体组件(使用电磁体来将其部署(deploy)到轨道上)来接合，并且到轨道的飞跃(flight)时间或距离影响同步。

技术实现要素：

根据本公开的方面，提供了一种电梯系统，并且该电梯系统包括：至少一个导轨；多个安全装置，其用以分别选择性地阻止或容许电梯轿厢沿着对应的导轨移动；以及第一和第二电子式安全装置促动器(esa)，其分别联接到至少一个对应的安全装置。第一esa包括定位成距对应的导轨第一距离的第一制动表面，第二esa包括定位成距对应的导轨第二距离的第二制动表面，并且第一制动表面和第二制动表面可分别横跨第一距离和第二距离来部署，以接触对应的导轨。电梯系统进一步包括：感测系统，其用以确定第一距离和第二距离；以及控制系统，其用以响应于过速或过加速状况而至少部分地基于第一距离和第二距离来朝向对应的导轨同步地部署第一制动表面和第二制动表面。

根据额外的或备选的实施例，感测系统包括分别设置在各esa中或设置成与各esa相邻的传感器。

根据额外的或备选的实施例，传感器包括磁性元件和霍尔效应传感器。

根据额外的或备选的实施例，控制系统配置成基于第一距离和第二距离来计算针对各esa的响应时间，并且基于响应时间来计算用以错开部署的针对各esa的延迟时间。

根据本公开的方面，提供了一种电梯系统，在该电梯系统中电梯轿厢沿着导轨移动。该电梯系统包括：安全装置，其用以占据相对于对应的导轨的接合位置或未接合位置，以分别阻止或容许电梯轿厢移动；电子式安全装置促动器(esa)，其分别联接到对应的安全装置；感测系统；以及控制系统。各esa包括制动表面，该制动表面在正常情况下设置在距对应的导轨的一定距离处，且可朝向对应的导轨来部署，以使对应的安全装置处于接合位置中。感测系统确定各esa的各制动表面与对应的导轨之间的相应距离。控制系统响应于过速或过加速状况而基于相应距离来朝向对应的导轨部署各esa的各制动表面。

根据额外的或备选的实施例，安全装置各自包括构造成与对应的导轨接合的楔形元件，并且在各esa与对应的安全装置之间提供连杆。

根据额外的或备选的实施例，esa各自包括：壳体；包括制动表面的永磁体组件；以及设置在壳体中的电磁促动器，其用以在通电时生成磁力，以朝向对应的导轨排斥永磁体组件。

根据额外的或备选的实施例，电磁促动器对称地布置在壳体中。

根据额外的或备选的实施例，由其向电磁促动器提供动力的动力系统联接到控制系统。

根据额外的或备选的实施例，感测系统包括分别设置在各esa中或设置成与各esa相邻的传感器。

根据额外的或备选的实施例，传感器包括磁性元件和霍尔效应传感器。

根据额外的或备选的实施例，控制系统包括：控制器，其联接到电梯轿厢；以及配线，esa通过其与控制器通信。

根据额外的或备选的实施例，控制器为集中式的。

根据额外的或备选的实施例，控制器被分配到各esa。

根据额外的或备选的实施例，控制器被分配到esa中的智能的一个，且控制其它esa。

根据额外的或备选的实施例，控制系统配置成基于相应的距离来计算针对各esa的响应时间，并且基于响应时间来计算用以错开部署的针对各esa的延迟时间。

根据本公开的方面，提供了一种操作电梯系统的方法，在该电梯系统中电梯轿厢沿着导轨移动。该方法包括：将安全装置设在相对于对应的导轨的未接合位置中；设置分别联接对应的安全装置的电子式安全装置促动器(esa)，使得esa的制动表面位于距对应的导轨的相应距离处；感测相应距离；以及基于过速或过加速状况，基于相应距离来朝向对应的导轨同步地部署制动表面，以使对应的安全装置处于接合位置中。

根据额外的或备选的实施例，同步地部署包括基于相应距离来计算针对各esa的响应时间，以及基于响应时间来计算用以错开部署的针对各esa的延迟时间。

根据额外的或备选的实施例，计算针对各esa的响应时间包括测试各esa，根据测试确定各esa的响应特性，以及基于相应距离和各esa的所确定的响应特性来计算针对各esa的响应时间。

根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在本说明书的结尾处的权利要求书中特别地指出且明确地要求保护被认为是本公开的主题。根据结合附图得到的以下详细描述，本公开的前述和其它特征和优点显而易见，在附图中：

图1是根据实施例的电梯系统的透视图；

图2是根据实施例的具有电子促动式安全装置的电梯系统的透视图；

图3是根据实施例的安全装置和与安全装置相关联的电子式安全装置促动器(esa)的透视图；

图4是图2的安全装置和esa的从另一个角度得到的透视图；

图5是图3和图4的安全装置和esa的操作的侧视图；

图6是根据实施例的图1和图2的电梯系统的控制器的示意图；以及

图7是示出根据实施例的操作电梯系统的方法的流程图。

根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

具体实施方式

如下文将描述的那样，提供了一种感测磁体组件到轨道的距离的机构，以在电子式安全装置促动器(esa)系统中改进安全装置接合的同步性。存在不同的测量到轨道的距离的方式，并且一种独特的方式是使用磁体和模拟霍尔效应传感器来测量在磁体到轨道的距离变化时通过成块的铁质材料的磁通量水平(人们可潜在地使用现有的esa电磁体和磁体组件)。一旦已知各磁体组件到轨道的距离，控制系统即可使针对各磁体组件的部署时间适当地偏移，以由此使各磁体组件与其轨道接触的时间点同步。这继而产生力以将安全装置同步地提升到接合位置中。

本文中描述的方法大体上假设磁体组件到轨道的飞跃时间可提前确定，且可以以可相对于到轨道的距离成比例的一贯的方式来确定。

图1是电梯系统101的透视图，该电梯系统101包括电梯轿厢103、对重105、挂绳107、导轨109、机器111、位置编码器113和控制器115。电梯轿厢103和对重105通过挂绳107连接至彼此。挂绳107可包括或构造为例如绳、钢缆和/或有涂层的钢带。对重105构造成平衡电梯轿厢103的负荷，且构造成促进电梯轿厢103在电梯井117内且沿着导轨109、相对于对重105同时地且沿相反方向移动。

挂绳107接合机器111，该机器111是电梯系统101的顶部结构的部分。机器111构造成控制电梯轿厢103与对重105之间的移动。位置编码器113可安装在速度调节器系统119的上滑轮上，且可配置成提供涉及电梯轿厢103在电梯井117内的位置的位置信号。在其它实施例中，位置编码器113可直接安装到机器111的移动构件，或可定位在如本领域中已知的其它位置和/或构造中。

如显示的那样，控制器115定位在电梯井117的控制器室121中，且配置成控制电梯系统101(且特别是电梯轿厢103)的操作。例如，控制器115可向机器111提供驱动信号，以控制电梯轿厢103的加速、减速、平层(leveling)、停止等。控制器115还可配置成从位置编码器113接收位置信号。当电梯轿厢103沿着导轨109在电梯井117内向上或向下移动时，电梯轿厢103可如由控制器115控制的那样停止在一个或多个层站125处。尽管控制器115显示在控制器室121中，但本领域技术人员将认识到，控制器115可定位和/或构造在电梯系统101内的其它地点或位置中。

机器111可包括马达或类似的驱动机构。根据本公开的实施例，机器111构造成包括电驱动式马达。用于马达的动力供应装置可为任何电源(包括电网)，其与其它构件结合而被供应给马达。

尽管以挂绳系统来显示且描述电梯系统，但采用使电梯轿厢在电梯井内移动的其它方法和机构的电梯系统(诸如，液压式电梯和/或无绳电梯)可采用本公开的实施例。图1仅是出于说明和解释的目的而呈现的非限制性示例。

参照图2，提供了一种特定的电梯系统10，并且该电梯系统10可以以与图1的电梯系统101类似的方式来构造。在图2的电梯系统10中，电梯轿厢11沿着导轨12从建筑物或结构中的一个楼层移动到另一个楼层。在大多数情况下，电梯轿厢11具有：主体，其构造成容纳一个或多个乘客和行李；门，其打开和关闭以容许进入内部和从内部离开；以及控制面板，其允许乘客将命令输入到电梯系统10中。电梯系统10还具有驱动元件，该驱动元件沿上升或下降的方向在各楼层之间驱动电梯轿厢11。

在电梯轿厢11开始过于迅速地上升或下降的情况下，电梯系统10还具有安全特征，可使这些安全特征接合，以使电梯轿厢11减慢或使其完全停止。

继续参照图1和图2且额外地参照图3和图4，电梯系统10的安全特征包括安全装置20和电动式安全装置促动器(esa)30。

安全装置20可各自固定到电梯轿厢11的相反的侧部(但要理解的是，安全装置20可固定到电梯轿厢11的同一侧部或相邻的侧部，并且多个安全装置20可固定到电梯轿厢11的特定侧部)，使得各安全装置20至少靠近于对应的导轨12。各安全装置20构造成占据相对于对应的导轨12的接合位置或相对于对应的导轨12的未接合位置。在接合位置中，安全装置20阻止电梯轿厢11沿着对应的导轨12移动，并且在未接合位置中，安全装置20容许电梯轿厢11沿着对应的导轨12移动。在正常情况下，安全装置20设在其未接合位置中。

如图3和图4中显示的那样，安全装置20各自包括安全装置主体21、限定成通过安全装置主体21的通道22，以及一个或多个楔形元件23。在安装时，对应的导轨12延伸通过通道22。楔形元件23设置在通道22中或设置成靠近于通道22。当安全装置20占据未接合位置时，楔形元件23与导轨12在通道22中的部分并未接合或至少并未强有力地接合。当安全装置20占据接合位置时，楔形元件23以足以阻止或防止电梯轿厢11移动的强有力的方式来与导轨12的该部分接合。这样的接合典型地产生摩擦，且足以使电梯轿厢11减慢或停止(特别是当各安全装置20占据接合位置时)。

虽然楔形元件23可设为一个或多个楔形元件23，但以下描述将仅涉及成对的楔形元件23设在各安全装置20中的情况。这是出于清楚和简洁的目的而作出的，且并不旨在另外限制本公开的范围。

根据实施例，可相对于安全装置主体21操纵楔形元件23，以便使楔形元件23与导轨12在通道22中的部分接合。

esa30分别联接到对应的安全装置20。各esa30包括一个或多个永磁体组件31和电磁促动器32(出于清楚和简洁的目的，以下描述将涉及各esa30包括单个永磁体组件31的情况)。在正常情况下，永磁体组件31设置在距对应的导轨12的距离d(参见图5的d1、d2)处，并且永磁体组件31可从电磁促动器32且横跨距离d而朝向对应的导轨12来部署，以由此使对应的安全装置20处于接合位置中。

如图3和图4中显示的那样，esa30各自包括esa壳体301、永磁体组件31、电磁促动器32和动力系统33(参见图3)。电磁促动器32设置在esa壳体301中，且构造成在给其通电时生成排斥永磁体组件31的磁力。动力系统33可与esa30一体地形成或为远程的，且构造成为电磁促动器32提供动力以用于通电。永磁体组件31被固持在esa壳体301中，且通过一个或多个连杆34机械地联接到对应的安全装置20的楔形元件23。永磁体组件31包括制动表面310(参见图5)，当部署永磁体组件31时，该制动表面310与对应的导轨12接合或对齐。

虽然在正常情况下永磁体组件31设置在距对应的导轨12的距离d处，但当给电磁促动器32通电时，可使永磁体组件31的制动表面310与对应的导轨12接触。电磁促动器32各自包括电联接到动力系统33的线圈。当给线圈通电时，线圈生成磁通量，并且该磁通量的大小足以朝向对应的导轨12驱动永磁体组件31且将其驱动到该对应的导轨12中。

根据备选的实施例，可一贯地给电磁促动器32通电，其中通电的损耗是用于朝向对应的导轨12驱动永磁体组件31的推动力。根据另外其它的实施例，可提供额外的偏压元件，以朝向对应的导轨12驱动或辅助驱动永磁体组件31。以下描述将仅涉及以下情况：电磁促动器32的通电是通过其而朝向对应的导轨12驱动永磁体组件31的驱动机制。这是出于清楚和简洁的目的而作出的，且并不旨在另外限制本公开的范围。

根据实施例，电磁促动器32可在esa壳体301中设置为单个元件。根据另外的实施例(其中电磁促动器32在各esa壳体301中设为多个元件)，电磁促动器32可基本上对称地布置在esa壳体301内。更特别地，多个电磁促动器32可关于esa壳体301的中心线基本上对称地设置。

当esa30的永磁体组件31的制动表面310被驱动到对应的导轨12中时，永磁体组件31与对应的导轨12之间的磁引力形成制动表面310与对应的导轨12之间的摩擦接触，这继而使永磁体组件31对连杆34施加拉力或推力，该拉力或推力使(一个或多个)楔形元件23与对应的导轨12在通道22中的部分接合。

仍然参照图2-图4，电梯系统10进一步包括感测系统40和控制系统50。感测系统40配置成确定各esa30的各永磁体组件31与对应的导轨12之间的相应距离d。控制系统50配置成基于当前状况(即，确定电梯11正如在过速状况下那样过快地下降或正如在过加速状况下过快地加速且需要停止)而朝向对应的导轨12有效地部署各esa30的各永磁体组件31。控制系统50基于相应距离d来同步地执行各esa30的永磁体组件31的这样的部署。

根据实施例，感测系统40可包括设置在各esa30的esa壳体301中或设置成与esa壳体301相邻的传感器41。该传感器41可包括磁性元件410和霍尔效应传感器411，该霍尔效应传感器411测量在磁性元件410与对应的导轨12之间生成的磁力。传感器41因此计算作为磁力大小的函数的距离d。根据多种实施例，传感器41可包括或设为任何类型的距离测量传感器或元件(例如，光学式、电动式、机械式等)。

根据实施例，控制系统50可包括控制器51，该控制器51通过有线连接或无线连接与各esa30通信。更特别地，控制系统50的控制器51可配置成通过动力线52向电磁促动器32提供动力，以便给电磁促动器32通电，并且可通过信号线53从传感器41接收感测结果。在电梯系统10的操作期间，控制器51根据各传感器41的感测结果来计算针对各esa30的响应时间以及针对各esa30的延迟时间，并且控制电磁促动器32的通电，且因此相应地控制各esa30的永磁体组件310的部署。

在一些情况下，控制系统50可被分配成使得控制系统元件局部地设置在各esa30内。在这样的情况下，局部元件可基于与例如最远的永磁体组件31同步所需的某一时间段来执行部署。

然而一般来说，针对各esa30的响应时间基于永磁体组件31与对应的导轨12之间的相应距离d。响应时间还可基于给电磁促动器32通电所需的时间(即，对于较慢的促动而言需要较多的时间，且反之亦然)、永磁体组件31在通电之后横越相应距离d所需的时间(即，对于较大的距离而言需要较多的时间，且反之亦然)，以及永磁体组件31使楔形元件23与对应的导轨12接合所需的时间(即，对于较慢的接合而言需要较多的时间，且反之亦然)。

参照图5，由于各永磁体组件31与对应的导轨12之间的相应距离d1和d2可彼此不同，故针对各esa30的响应时间也可不同。延迟时间限定成有效地错开各永磁体组件31的部署，使得它们均使永磁体组件31基本上在同一时间与对应的导轨12接合，且可能使得安全装置20基本上在同一时间占据接合位置。即，在永磁体组件31中的一个比另一个(在具有两个导轨12的电梯系统10中)稍微更接近于其导轨12(如在需要使电梯轿厢11停止的情况下由传感器41确定的那样)的情况下，控制系统50将使较接近的永磁体组件31(例如，在图5的上部部分处的永磁体组件31)的部署延迟，直到部署另一个永磁体组件31(例如，在图5的下部部分处的永磁体组件31)。那样，如图5中显示的那样，两个永磁体组件31将基本上在同一时间各自与对应的导轨12接触，使得对应的安全装置20基本上同时接合。

针对各esa30的响应时间也可由于各esa30的特性能力而不同。如果给定的电梯系统10中的多种esa30被不同地制造或具有不同的构件(但也可由于相同的或非常类似的esa30的加工公差)，则尤其是这样。在这样的情况下，响应时间上的差异可在测试阶段期间被确立为各esa30的响应特性，且然后在计算响应时间和最终计算延迟时间时将其考虑在内。

参照图6，控制系统50的控制器51可包括处理单元610、存储单元611和输入/输出(i/o)单元612，处理单元610可通过i/o单元612联接到动力线52和电磁促动器32且联接到信号线53和传感器41。存储单元611具有存储在其上的可执行指令，这些可执行指令可由处理单元610读取且执行。当可执行指令由处理单元610读取且执行时，可执行指令使处理单元610如本文中描述的那样操作。即，可执行指令使处理单元610基于相应距离d来计算响应时间和延迟时间，且基于生效的过速或过加速状况(即，当电梯轿厢11处于过速或过加速状况下且需要停止时)来控制制动表面310的同步部署。

根据实施例，控制器51可为集中式的、被分配在各esa30上，或被分配在一个esa30(即，esa30中的“智能”的一个)上且配置成引导其它esa30(即，“不智能”的esa30)(关于何时部署)。

参照图7，提供了一种操作电梯系统10的方法。如图7中显示的那样，该方法包括：将安全装置20设在相对于对应的导轨12的未接合位置中(框701)；在正常情况下将esa30设置成使得制动表面310位于距对应的导轨12的相应距离d处(框702)；感测相应距离d(框703)；以及基于生效的过速或过加速状况(即，电梯轿厢11处于过速或过加速状况下且需要停止)，基于相应距离d来朝向对应的导轨12同步地部署制动表面310，以使对应的安全装置20处于接合位置中(框704)。

根据实施例，如上文指明的那样，框704的部署esa30中的各个的制动表面310可包括基于相应距离d来计算针对各esa30的响应时间(框7041)。框704的部署还可包括基于响应时间来计算用以错开部署的针对各esa30的延迟时间(框7042)。框7041和框7042的计算操作可连续地、周期性地或在部署的时刻执行。前者的情况可需要相当大的量的动力和计算资源。后者的情况可使部署延迟。

本公开的技术效果和益处在于，霍尔效应传感器可检测磁场的存在或强度，且可允许测量esa与导轨之间的距离。然后，该距离用于使esa的部署同步，以防止在紧急停止情形期间电梯轿厢框架变形(racking)过大。

虽然仅结合有限数量的实施例详细地提供了本公开，但应当容易理解的是，本公开不限于这样的所公开的实施例。相反地，可修改本公开以结合在此之前未描述但与本公开的精神和范围匹配的任何数量的变型、变更、替代或等同布置。另外，虽然已描述了本公开的多种实施例，但要理解的是，(一个或多个)示例性实施例可仅包括所描述的示例性方面中的一些。相应地，本公开不应被视为由前述描述限制，而是仅由所附权利要求书的范围限制。