一种平衡型运载工具的制作方法

文档序号:32248654发布日期:2022-11-19 00:29阅读:39来源:国知局
一种平衡型运载工具的制作方法

1.本发明涉及节能领域,特别是建筑节能领域和交通节能领域,尤其涉及平衡型运载工具。


背景技术:

2.提高能源效率、减少能源消耗是我国面临的重大课题,也是世界性课题。
3.电梯能耗巨大。电梯功率从11kw-30kw不等,每天运行时间约为2-6小时,医院、商场、办公楼等公共建筑运行时间更长。部分电梯具有能量回馈功能。
4.另外,各种起重设备能耗量也巨大,包括各种港口、铁路、工矿企业起重设备和装卸设备、建筑起重设备以及各种吊车、浮吊,这些起重设备功率大、能耗高,以岸桥为例,功率超过1000千瓦,能耗惊人等,一般塔吊功率约为20-40kw。
5.索道、缆车、缆车能耗也十分惊人。
6.与此同时,电梯安全性有待提升。
7.上述设备能耗水平高、安全性不足均与相关技术方案有关,相关技术均采用非平衡技术方案,即所述设备没有配重(对重)或配重(对重)平衡性不足。
8.以电梯为例,配重大多为轿厢空载和满载的平均值,绝大多数时间不平衡。轿厢重量重于配重、轿厢上升时和轿厢重量低于配重、轿厢下降时,电梯驱动部分(曳引机)将耗费大量能量克服重量差做功;当轿厢重量小于配重、轿厢上升时或轿厢重量大于配重、轿厢下降时,有溜梯风险,特别是后者,载人数量多重量大,一旦溜梯,安全风险极大。
9.扶梯、索道和大多数起重设备没有配重(对重)或有时没有配重,驱动设备需要克服全部重量做功,能耗巨大,安全风险也大。
10.发明人发现,如果上述运载工具有完全或大致平衡的平衡装置,既能大幅降低能耗水平,也能大幅提升安全水平。


技术实现要素:

11.本发明提供了一种平衡型运载工具,用于解决相关技术中电梯、扶梯、索道、缆车、起重设备能耗高、安全性不足的问题。
12.本发明是一种平衡型运载工具,包括:承载装置(1)、平衡装置(2)、驱动装置(4)、制动装置(3)、储存装置(5),
13.所述承载装置用于承载物品,所述物品位于承载装置承载面之上和/或由承载装置锁定,所述锁定可以解除,所述承载装置及其承载的物品(如有)以及所述承载装置内部的第一调节物(如有)共同组成承载部;
14.所述平衡装置及第二调节物(如有)共同组成平衡部,所述平衡部的第二调节物仅包括平衡部内的所述第二调节物,所述平衡部力矩用于平衡承载部的力矩;
15.所述平衡装置与所述承载装置连接和/或联动和/或连动,所述连接包括固定连接和/或活动连接和/或滑动连接;所述平衡装置与所述承载装置连接包括刚性连接和/或柔
性连接;所述平衡装置与所述承载装置连接包括直接连接和/或间接连接,所述间接连接包括通过绳索连接;
16.运行时所述承载部与所述平衡部重量和或力矩大小相等或大致相等;
17.所述驱动装置提供驱动力、克服所述平衡型运载工具运行时的运动摩擦阻力,驱动所述平衡型运载工具相关部位运动;
18.所述制动装置提供摩擦力和/或支撑力,降低和/或保持所述平衡型运载工具相关部位运动速度,和/ 或阻止所述平衡型运载工具相关部位运动;
19.所述储存装置可以与所述承载装置和/或所述平衡装置连通和/或关联和/或联动和/或连动,用于储存所述第一调节物和/或第二调节物和/或势能,所述储存装置及其存储的所述第一调节物(如有)和/或第二调节物(如有)共同组成储存部。
20.本发明的主要创新点在于增加所述承载装置和/或所述平衡装置的重量和/或力矩的调整机制,实现所述承载部和所述平衡部在调整前后和运行时重量和/或力矩相等或大致相等。
21.通过所述承载装置和/或所述平衡装置的调整达到所述承载部和所述平衡部在调整前后和运行时重量和/或力矩相等或大致相等,可以实现:
22.1、大幅降低驱动功率,大幅降低能耗水平。所述平衡型运载工具驱动部分主要克服静摩擦力即可驱动所述平衡型运载工具启动,运行时主要克服动摩擦力就可以维持所述平衡型运载工具运动速度,功率大幅降低,能耗也大幅降低;
23.2、受力平衡或大致平衡,大幅提升安全性。所述承载部和所述平衡部在调整前后和运行时重量和/或力矩相等或大致相等,受力平衡或大致平衡,所述平衡型运载工具自然没有溜梯风险,除非绳索完全断裂。而且即使绳索完全断裂,我们还可以有第二制动装置、第三制动装置制动,保障人和货物安全。
24.可选地,所述平衡部没有所述第二调节物,所述平衡部没有所述第二调节物,运行时所述平衡部重量恒定,所述承载部与所述平衡部重量相等和/或大致相等,所述承载部运行时重量不变和/或大致不变,
25.所述储存装置储存的第一调节物(6)为液体,所述承载装置内部的第一调节物为所述液体,所述承载装置包括第一承载装置(1-1)、第二承载装置(1-2),所述第一承载装置内可以容纳所述液体,所述第一承载装置有第一出口(1-1-1)、第一入口(1-1-2),所述第一入口最低点不低于所述第一出口最低点,所述储存装置有第二出口(5-1)、第二入口(5-2),所述液体可经所述第一出口流入所述第二入口,所述液体可经所述第二出口流入所述第一入口,
26.所述第二承载装置可以承载不同物品,所述承载的物品位于所述第二承载装置承载面之上,所述第二承载装置由所述第一承载装置内部所述液体支撑和/或由所述第一承载装置支撑和/或固定,
27.调整时,所述承载装置载重量随承载的物品不同而变化、所述承载装置内部液体重量随所述承载装置载重量变化而反向变化,使调整前后所述承载装置内部液体重量与所述承载装置载重量之和保持不变和/ 或大致不变,即所述承载装置空载时,所述承载装置及其内部液体总重与所述平衡部相等和/或大致相等,由空载转为载物或载重增加时所述第二承载装置排出所述第一承载装置内部分所述液体至所述储存装置,所述排出液体重量
等于和/或大致等于所述增加的载重量;载重减少或转为空载时,所述储存装置补充所述液体至所述第一承载装置,所述补充液体重量等于和/或大致等于所述第二承载装置减少的载重量,
28.总之,调整时通过所述液体在所述第一承载装置和所述储存装置之间的转移,无论所述承载装置是空载还是满载、抑或在满载与空载之间,所述承载部的总重均能实现调整前后总能保持一致和/或大致一致,且与所述平衡部重量相等和/或大致相等,从而达到运行时所述承载部与所述平衡部重量相等和/或大致相等;
29.所述第一承载装置第一出口、第一入口为同一个空间或不同的空间,
30.所述第一承载装置第二出口、第二入口为同一个空间或不同的空间。
31.通过设置所述第一承载部和所述第二承载装置,给所述液体留出空间发挥作用。
32.通过设置所述第一出口、第一入口、第二入口、第二出口,可以利用液体良好的流动性,利用所述液体在所述第一承载装置和所述储存装置之间的转移,根据所述承载装置载重量反向调整所述第一承载装置内所述液体的重量,无论所述承载装置是空载还是满载、抑或在满载与空载之间,使所述承载部的总重调整前后总能保持一致和/或大致一致,且与所述平衡部重量相等和/或大致相等,从而达到运行时所述承载部与所述平衡部重量相等和/或大致相等,更好地实现降低能耗、提高安全性的目的。
33.可选地,所述第一入口、第一出口、第二出口有阀门,其中所述第一出口阀门开启时所述液体可以流出所述第一承载装置、关闭时可以阻止所述液体流出所述第一承载装置,所述第二出口阀门开启时所述储存装置内所述液体可以经所述第二出口流出、关闭时可以阻止所述液体流出所述储存装置,所述第一入口阀门开启时所述储存装置内所述液体可以流入所述第一承载装置、关闭时可以阻止所述液体流出和/或流入所述第一承载装置,
34.所述承载装置调整时,所述第一入口、第一出口、第二出口阀门根据需要打开,即:
35.所述承载装置载重量增加时,打开所述第一出口阀门,排出所述第一承载装置内部分所述液体到所述储存装置,所述重量等于和/或大致等于所述增加的载重量,所述承载装置载重量减少时,打开所述第二出口、第一入口阀门,补充所述储存装置内某个重量的所述液体至所述第一承载装置,所述重量等于和/ 或大致等于所述减少的载重量,
36.调整完毕后关闭所有所述第一入口、第一出口、第二出口阀门后再运行所述平衡型运载工具,防止运行时所述液体溢出且保持所述承载部、平衡部重量不变,防止所述储存装置内所述液体溢出损失液体和/ 或储存的势能,防止所述液体溢出腐蚀相关装置。
37.所述第一入口、第一出口、第二出口阀门为单向阀门和/或双向阀门:
38.所述阀门为单向阀门时,所述第一出口阀门开启时所述第一承载装置内所述液体可以流入所述储存装置、不允许所述液体反向流动,所述液体反向流动时关闭所述第一出口阀门;所述第二出口阀门开启时所述储存装置内所述液体可以流出、不允许所述液体反向流动,所述液体反向流动时关闭所述第二出口阀门;所述第一入口阀门开启时所述储存装置内所述液体可以流入所述第一承载装置、不允许反向流动,所述液体反向流动时关闭所述第二出口阀门。
39.通过设置阀门,可以防止运行时所述液体溢出所述承载装置,更好地保持所述承载部运行时重量不变和/或大致不变、更好地与所述平衡部平衡,还可以防止所述储存装置内所述液体溢出,防止损失液体和/ 或储存的势能,防止所述液体溢出腐蚀相关装置。
40.可选地,所述承载装置有触发装置(1-3),所述承载装置有触发装置,所述触发装置包括充气触发装置(1-3-1)和/或排气触发装置(1-3-2),所述第二承载有气囊(1-2-1)、进气孔(1-2-2)、气泵(1-2-3)、排气孔(1-2-4),通过补充和/或排出所述气囊内空气调整所述气囊和/或所述第二承载装置体积,从而调整所述第二承载装置排水量与浮力:
41.所述第二承载装置上部(1-2-5)水平位置低于第一阈值时触发所述充气触发装置,打开所述进气孔、所述气泵向所述气囊充气,所述第二承载装置体积增加、浮力增大,所述第二承载装置上部水平位置升高,所述第二承载装置装置上部水平位置高于所述第一阈值时所述充气触发装置失去触发条件,关闭所述进气孔、所述气泵停止充气;
42.所述第二承载装置上部水平位置高于第二阈值时触发所述排气触发装置,所述排气孔打开,所述气囊放气和/或排气,所述第二承载装置体积减小、浮力减小,第二承载装置上部水平位置降低,所述第二承载装置上部水平位置低于所述第二阈值时所述排气触发装置失去触发条件,所述气囊停止放气和/或排气。
43.通过设置所述触发装置和所述第一阈值、第二阈值,实现所述承载装置自动启动和/或终止充气和/或排气和/或放气程序;
44.通过设置气囊,可以利用充气和/或排气和/或放气调整所述第二承载装置体积和排水量,调整所受的浮力,浮力改变上部水平位置,实现自动与载重量同步调整排水量,实现自动与载重量同步反向调整承载部液体重量,保持承载部重量稳定。
45.可选地,所述第一承载装置(1-1)有支撑装置和/或固定装置(1-1-3),所述第一承载装置有支撑装置和/或固定装置,所述支撑装置和/或固定装置可以活动,启用时可以支撑和/或固定所述第二承载装置,调整时所述第二承载装置不固定和/或由第一承载装置内所述液体浮力支撑,调整完毕后所述第二承载装置改为由所述支撑装置和/或所述固定装置支撑和/或固定,一直持续至所述承载部下一次调整,调整时解除所述支撑和/或固定,所述第二承载装置改为不固定和/或由所述第一承载装置内所述液体浮支撑、直至调整完毕后所述第二承载装置改为由所述支撑装置和/或所述固定装置支撑和/或固定
……
如此循环,提升所述承载装置和/或承载部运行时的稳定性、舒适度。
46.通过设置可以活动的所述支撑装置和/或固定装置,实现所述第二承载装置在调整前和调整后以及运行时不受液体波动影响保持稳定,提升所述承载装置和承载部运行稳定性、舒适度。
47.可选地,所述平衡装置与所述承载装置相似:所述平衡装置与所述承载装置重量相等和/或大致相等、功能相同、结构基本相同,所述结构基本相同是指所述平衡装置与所述承载装置具有相同的构成部分,各所述部分之间的方向相同或不同;
48.所述平衡装置与平衡所述承载装置一样可以承载不同物品,所述平衡部内部所述液体重量随所述平衡装置的载重量变化而反向变化,即所述平衡装置空载时,所述平衡装置及所述平衡装置内部液体总重等于和/或大致等于所述承载部,所述平衡装置由空载转为载物或载重增加时所述平衡装置内部所述液体排出至所述储存装置,所述排出液体重量等于和/或大致等于所述增加的载重量;所述平衡装置载重减少或转为空载时,所述储存装置补充所述液体至所述平衡装置,所述补充液体重量等于和/或大致等于所述平衡装置减少的载重量;
49.所述平衡装置数量等于所述承载装置数量,所述数量等于1和/或大于1;
50.所述平衡装置和/或所述承载装置往返运行和/或循环运行。
51.通过设置与所述承载装置类似的平衡装置,可以节省所述平衡型运载工具的平衡装置,达到占用空间更少、成本更低、运行效率更高。
52.可选地,所述储存装置包括n个储存单元,n不小于所述承载部的停靠位置数量,所述储存单元包括容器(5-3)、第二出口(5-1)、第三出口(5-4)、第二入口(5-2)、第三入口(5-5),所述第二出口紧邻且不低于所述第一入口,最底层所述第三出口连通第一外部容器(),其余层所述第三出口连通下一层所述第三入口,所述容器内液体上表面超过第二阈值时所述储存单元内所述液体通过第三出口排出到下一层所述储存单元和/或所述外部容器;所述第二入口紧邻且不高于所述第一出口,所述第三入口连通外部液体容器和/或管道,所述第三入口有阀门,所述储存单元内液体上表面低于第一阈值时打开所述第三入口阀门补充所述液体至所述储存单元,达到所述第一阈值停止补充,
53.所述储存单元容器包括一个容器或两个容器:
54.所述容器包括一容器时,所述容器第二入口、第三入口、第二出口、第三出口,所述第三入口连通第二外部容器和/或管道且有阀门和/或连通上一层所述第三出口,所述第三出口连通所述下一层所述第三入口和/或所述外部容器,所述储存单元内所述液体上表面低于第一阈值时,打开所述第三入口阀门从所述第二外部容器和/或管道补充所述液体,达到所述第一阈值时停止补充;所述储存单元所述液体上表面高于第二阈值时则排出所述液体至所述下一层所述储存单元和/或所述外部容器;
55.所述容器包括两个容器时,所述容器包括所述第一容器(5-3-1)、第二容器(5-3-2),其中所述第一容器包括第二入口(5-2)、第三出口(5-4),所述第三出口连通所述下一层容器和/或所述第一外部容器,所述第一容器连通所述第二容器,所述第二容器包括第二出口(5-1)、第三入口(5-5),所述第三入口连通外部管道和/或第二外部容器且有阀门(7)和/或连通所述上一层储存单元,所述第一容器低于所述第二容器,所述第二容器液体上表面低于第一阈值时,从所述第一容器补充所述液体,达到所述第一阈值时停止补充,无法从所述第一容器补充所述液体时,打开所述第三入口阀门补充所述液体,达到所述第一阈值时停止补充,所述第二容器液体上表面高于第二阈值时则排出所述液体至所述第一容器,所述第一容器所述液体上表面高于第三阈值则通过所述第三出口排出所述液体至下一层所述第三入口和/或所述第一外部容器和/或所述第二外部容器。
56.通过设置不小于所述承载部的停靠位置数量的储存单元并使之上下连通,可以在上层储存单元液体过多时自动流入下一个储存单元,尽量减少能量损失;
57.通过设置低于第一出口的第一容器和/或高于第一入口最低点的第二容器,可以实现所述液体快速地在所述第一承载装置和所述容器内自动转移,缩短调整时间,提升所述平衡性运载工具时间效率。
58.可选地,所述承载部没有所述第一调节物,所述承载部重量因所述承载装置承载的不同物品而变化,所述承载部力矩大小随重量变化而变化;
59.所述平衡部、所述储存部没有所述第二调节物,所述平衡装置(2)与所述储存装置(5)联动和/或连动,所述储存部重量不变、力矩大小随传动比例变化而变化,所述传动比例为所述平衡部与所述储存部之间的传动比例,所述传动比例可以调整,所述储存部力臂大小随所述传动比例变化而变化,所述储存部力矩大小随所述力臂变化而变化;所述平衡部
力的大小随所述传动比例变化、力矩大小随所述力的大小变化而变化,所述平衡部力矩大小等于和/或大致等于所述承载部力矩大小,也等于和/或大致等于所述储存部力矩大小。
60.这是在没有所述第一调节物、第二调节物情况下,利用所述储存部和/或所述平衡部平衡所述承载部的力矩。
61.通过调整所述平衡部与所述储存部之间的传动比例,调整所述储存部对所述平衡部的力矩,所述平衡部将所述力矩传递至所述承载部,实现所述平衡部力矩所述承载部力矩相等和/或大致相等。
62.可选地,所述承载部没有所述第一调节物,所述承载部重量因所述承载装置承载不同的物品而变化,所述承载部力臂不变、力矩大小随重量变化而变化;
63.所述第二调节物包括液体和/或固体,所述平衡部调节时所述第二调节物在所述平衡部与所述储存部之间转移,使调节前后所述平衡部重量与所述承载部重量相等或大致相等:
64.所述第二调节物包括液体时,当所述承载装置载重量增加,所述液体从所述储存装置转移至所述平衡装置,所述转移的液体重量等于和/或大致等于所述承载装置增加的载重量;当所述承载装置载重量减少,所述液体从所述平衡装置转移至所述储存装置,所述转移的液体重量等于所述承载装置减少的载重量;
65.所述第二调节物为固体时,当所述承载装置载重量增加,所述固体从所述储存装置转移至所述平衡装置,所述转移的固体重量等于和/或大致等于所述承载装置增加的载重量;当所述承载装置载重量减少,所述固体从所述平衡装置转移至所述储存装置,所述转移的固体重量等于和/或大致等于所述承载装置减少的载重量
66.通过所述液体和/或固体调整所述平衡部重量,使所述平衡部重量在调整前后和运行时与所述承载部重量相等或大致相等。
附图说明
67.构成本技术的一部分的附图,用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施及其说明,用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
68.图1是根据本发明相关技术的平衡型运载工具示意图;
69.图2是根据本发明实施例的扶梯示意图;
70.图3是根据本发明实施例的索道示意图;
71.图4是根据本发明相关技术的平衡型运载工具第一承载装置和第二承载装置关系示意图;
72.图5是根据本发明相关技术的平衡型运载工具承载装置和储存装置、第一调节物位置关系示意图;
73.图6是根据本发明相关技术的平衡型运载第一调节物为液体时的储存单元内部及储存单元之间的关系示意图;
74.图7是根据本发明相关技术的平衡型运载工具没有调节物时的承载装置、平衡装置和储存装置关系示意图。
具体实施方式
75.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例,基于本发明的实施例,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例都应当属于本发明保护的范围。
76.需要说明的是本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语,“第一”“第二”等适用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解,这样使用的数据在适当的情况下可以互换,以便描述本发明的实施例,此外术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备,不必限于清楚的列出的那些步骤或单元,而是可以包括没有清楚的列出的或这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
77.相关技术说明
78.本发明可实施于各种可以上下运动的运载工具,包括各种建筑物的垂直电梯、扶梯、升降机、索道、缆车等各种运载工具,以及各种起重设备。各起重设备可以是港口、铁路、公路装卸场、工矿企业、仓库的起重设备,也可以是公水联运、公铁联运、铁公水联运的起重设备,也可以是各种工程起重设备,如塔吊、升降机,还可以是陆上的吊车、水上的浮吊、起重船,包括轻小型起重设备(包括气动葫芦、电动葫芦、卷扬机、平衡葫芦又名平衡吊等)、桥架式(包括桥式、门式起重机等)、臂架式(包括自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、桅杆式起重机、固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等)、缆索式(包括升降机等)等各种结构形式。起重设备可以是天车,航吊,吊车、龙门吊、梁式吊车、抓斗,水上的浮吊、起重船、陆地上可以移动的吊车等。当然,索道也可以是旅游索道、过江索道等运载工具。
79.当然,本发明也可以应用于其他有上下运动的运载工具,包括未来的各种有上下运动的运载工具。
80.只要运载工具有上下运动,本发明就有用武之地。
81.本发明可以应用于新建筑、新设备中,也可以应用于老旧建筑、设备的技术改造或节能改造。
82.所述承载装置可以有多种形式,可以是电梯和/或索道的轿厢,也可以是扶梯的台阶,也可以是起重设备的吊钩、抓斗、吊具,还可以是未来出现的各种承载装置。
83.承载的物品与承载装置的位置关系没有限制,可以在承载装置内部,比如轿厢、抓斗;也可以在承载装置上面,比如扶梯的台阶;还可以在承载装置下面,比如吊具、吊钩;还可以在承载装置两侧等各种其他位置。
84.承载的物品与承载装置的位置在运行中可以锁定,比如吊钩、吊具;也可以在运行中相对限定,比如电梯和/或索道的轿厢,人和/或物品在轿厢内可以移动;还可以不固定,比如扶梯的台阶,承载的人和/ 或物品可以从一级台阶移动至另一级台阶。
85.所述平衡装置可以有多重形式,可以是专门的配重和/或对重,比如电梯通常配备的配重块和/或对重块和/或平衡块;也可以是容器,容器里可以装液体和/或固体;也可以
是一种传动装置,比如定滑轮,一侧与承载装置联动和/或连动,另一侧与储存装置联动和/或连动;还可以是与承载装置类似和/或相同的装置,比如扶梯和索道、缆车,还可以是未来出现的各种其他平衡装置。
86.平衡部重量可以保持恒定,也可以通过第二调节物在平衡装置和储存装置之间的转移进行调整。
87.承载部和平衡部运行时力矩大小相等和/或大致相等。
88.驱动装置可以有多种形式,既可以是电力驱动,也可以是内燃机驱动,还可以是人力和/或畜力驱动,还可以是风力、太阳能、地热等绿色能源驱动。
89.制动装置可以有第一制动装置、第二制动装置、第三制动装置三种之中的一种,也可以是三种之中的两种,还可以是三种都有。
90.第三制动装置可以有1套,也可以有多套,套数也可以等于或者大于承载装置和平衡装置数量之和。
91.储存装置可以有多种形式,可以是固定重量的固体和/或装有固体和/或液体的容器,在不同高度储存不同大小势能,通过下调高度释放势能和/或上调高度吸收、储存势能,也可以是能调整储存装置内部第一调节物和/或第二调节物数量多少的装置和/或容器。
92.第一调节物为液体,特别是水,因为水成本低、最容易获取且性质稳定;也可以是其他液体,水里面还可以添加防止腐蚀或氧化金属的物质,水也可以采用中水。
93.第二调节物可以是固体,比如比如金属块或者塑料块,也可以是液体,还可以既有固体也有液体。
94.承载装置与平衡装置之间主要是通过绳索连接,比如索道、各种起重设备、电梯,也可以滑动连接,比如扶梯台阶之间的连接,当然,扶梯转向时台阶之间可以联动或连动,连动或联动是活动的,连动或联动方式可以是皮带,也可以是链条,也可以是其他方式。
95.实施例一
96.本发明实施例的平衡型运载工具为新建筑的竖直电梯。
97.本发明实施例的竖直电梯结构与现有电梯类似,主要区别在于轿厢结构,并新增了储存装置和调节物。当然,制动装置、驱动装置可以进行创造性改造,比如:
98.驱动装置可以是电动机,也可以是风力、太阳能、地热、潮汐等绿色能源驱动的机械,也可以是内燃机,甚至可以是人力、畜力驱动的机械,当然,也可以是2种及以上驱动机械的组合;
99.制动装置包括第一制动装置,也可以根据需要增设第二制动装置、第三制动装置、第四制动装置的任意之一或之二或之三。
100.第一制动装置与现有曳引机制动装置类似,制动时可以靠近或抱紧平衡部和承载部的连接绳索,降低绳索速度或阻止绳索运动。第一制动装置可以是一套,也可以有多套。
101.第二制动装置用于停靠时支撑、固定承载装置,也可以支撑、固定平衡装置,在紧急情况下强行阻止承载装置运动,特别是防止承载装置溜梯、下坠,避免人员伤亡和财产损失。
102.第二制动装置制动单元制动时第一支撑物可以支撑承载部,防止承载部下坠,第二支撑物压住承载部,防止往上运动,当然,向上运动可能性很小,只有承载装置故障(比如漏水)导致承载部比平衡部轻才会出现。
103.当然,保险起见,也可以再平衡部停靠位置设置同样的第二制动装置。
104.第三制动装置设置在本发明平衡型运载工具的转动部位,特别是轿厢上的齿轮,齿轮与导轨凹槽里的齿条啮合,通过降低齿轮转速可以降低轿厢运动速度,阻止齿轮转动可以阻止轿厢运动。
105.第三制动装置为制动盘,也可以是制动片,齿轮转动带动制动盘靠近齿轮,齿轮转速超过预设运行速度,制动盘接触齿轮,开始制动,齿轮转速超过安全转速,制动盘抱紧齿轮,阻止齿轮转动。当然,其他转动部位也可以布置第三制动装置。
106.第四制动装置为能量回馈制动装置。
107.通过设置第一制动装置、第二制动装置、第三制动装置、第四制动装置,预留运行安全冗余,在极端情况下(比如绳索断裂)保证还有制动装置运行,确保生命和财产安全。
108.承载装置包括第一承载装置和第二承载装置。
109.第一承载装置类似于现有轿厢,但有第一入口、第一出口。第一出口和第一入口的孔尽可能大,这样调整时水的进出时间短,时间效率高;也可以合二为一,一个孔比较节省空间。第一承载装置有门,门与现有轿厢门类似。
110.第一承载装置内内有水,水的高度保持在第一出口最低点,高于第一出口最低点,水会自然经第一出口流出;低于第一出口最低点则从第一入口补充水,直至达到第一出口最低点。
111.第二承载装置位于第一承载装置内部,上部为平面,类似轿厢地面,平面上表面与第一承载装置门槛上平面持平;第二承载装置下部有气囊,第二承载装置有充气装置和排气装置,通过充气增加第二承载装置体积和浮力,通过放气或排气脚减小第二承载装置体积和浮力。
112.充气装置为电动充气泵,也可以是手动充气泵、脚踏充气泵或者其他形式的充气装置。当然,充气装置也可以包括单向阀门。
113.排气装置为放气孔,当然也可以增加主动排气装置,比如电动排气泵或其他形式的排气装置。当然,排气装置也可以有单向阀门。
114.承载装置有触发装置,包括充气触发装置和放气触发装置,当然,放气触发装置也可以是排气触发装置,触发装置为压力按钮,当然也可以是其他触发装置,比如光、电传感器等。
115.载重增加时第二承载装置下沉,第二承载装上部水平位置低于第一阈值时,触发充气触发装置,启动充气装置,第二承载装置体积增大、排水量增大、浮力增大,第一承载装置内水的高度超过第一出口最低点,超过部分流出第一承载装置,水的高度不变,第二承载装置由于浮力增加,上部高度逐渐回升。当第二承载装上部水平位置高于第一阈值时,充气触发装置失去触发条件,关闭充气装置。此次调整完成。调整后第二承载装置上部水平位置不变,承载部总重也不变。
116.载重减少时第二承载装置上升,第二承载装上部水平位置高于第二阈值时,触发排气触发装置,排气孔打开,气囊内空气自然排出,第二承载装置体积减小、排水量减小、浮力减小,第一承载装置内水的高度降低,低于第一出口最低点,储存装置补充水进入第一承载装置,直到达到原有高度,由于第二承载装置体积减小、浮力减小,第二承载装置上部水平位置高度降低,直到低于第二阈值,排气触发装置失去触发条件,关闭排气孔,停止排气。
此次调整完成。此次调整完成。调整后第二承载装置上部水平位置不变,承载部总重也不变。
117.为了增加运行时承载装置的稳定性,第一承载装置第一出口、第一入口有阀门,调整完成后关闭阀门,运行时阀门也处于关闭状态,这样水就不会随着运行时可能出现的波动溢出第一承载装置。
118.另外,第一承载装置和第二承载装置之间还可以增设可以活动的支撑装置和/或固定装置,调整之前、调整完成后和运行时支撑装置和/或固定装置启用,用于支撑和/或固定第二承载装置,调整时关闭。
119.支撑装置和/或固定装置可以是类似运动场形状的物体,可以转动,启用时将较长的两端转动至竖直方向,用于支撑和/或固定第二承载装置,关闭时将较长的两端转动至水平方向,第二承载装置改为由浮力支撑和/或调整。
120.当然,支撑装置和/或固定装置也可以是可以伸缩的柱体,启用时伸出支撑和/或固定,关闭时缩进,也可以是可以上下滑动的一组或多组柱体、板体或棍体,启用时向上下两端滑动至预定位置固定,关闭时向向中间滑动至预定位置。
121.调节物为水,可以是中水,也可以是市政自来水,还可以是收集的雨水,水中可以添加防腐蚀或防氧化金属的物质。
122.当然,第一调节物也可以是其他液体,只是大多数情况成本比水高、不易获得,第一调节物可以根据不同条件、不同需求选择。
123.储存装置包括n套储存单元,n等于建筑层数或者设计停靠位置数量。
124.储存单元有两个容器,第一容器低于第二容器。停靠时,载重增加,第一承载装置里的水自动流入第一容器;第二容器里水随时保持一定量,这个量等于最大载重量,也可以小于最大载重量,不足时从第一容器补充,第一容器无法不充时从外部补充。调整时载重减少,第二容器的水直接流入第一承载装置,节约调整时间。
125.当建筑层数或者设计停靠位置数量大于2时,平衡部没有第二调节物、只有平衡装置,平衡部和平衡装置重量不变,主体为固体配重块,配重块为铁块,因为铁成本低、易得、密度大;也可以是其他金属块,还可以是合金块,比如防腐蚀的合金块;当然,也可以是塑料块,也可以是塑料和金属的复合材料、比如中心为铁外面包裹塑料以防防腐蚀,还可以是装有沙子的块状容器,当然,容器里也可以装土、建筑废料、装修废料等,也可以是密封的容器,容器里可以有液体,也可以有固体,还可以既有液体又有固体。只要重量固定就行,另外尽量考虑节约成本、少占空间、经久耐用。
126.建筑层数或者设计停靠位置数量不大于2时,平衡装置和承载装置相同或相似。平衡装置与承载装置一样,上下运行都可以载重,平衡装置与承载共用储存装置和储存装置里的水。
127.这样既可以节约成本,又可以节约空间。
128.实施例二
129.本发明实施例的平衡型运载工具为老旧建筑的竖直电梯。
130.老旧建筑原来没有竖直电梯,可以新建竖直电梯;原来有竖直电梯,可以对电梯进行节能改造。技术方案有两种:
131.一种是采用新型轿厢,只不过需要设置比较大的储存装置、新增调节物。建筑物内
部有足够空间,储存装置可以在内部布置,没有足够空间可以外挂于建筑物外部。具体如下:
132.承载装置即新型轿厢包括第一承载装置和第二承载装置。
133.第一承载装置类似于现有轿厢,但有第一入口、第一出口。第一出口和第一入口的孔尽可能大,这样调整时水的进出时间短,时间效率高;也可以合二为一,一个孔比较节省空间。第一承载装置有门,门与现有轿厢门类似。
134.第一承载装置内内有水,水的高度保持在第一出口最低点,高于第一出口最低点,水会自然经第一出口流出;低于第一出口最低点则从第一入口补充水,直至达到第一出口最低点。
135.第二承载装置位于第一承载装置内部,上部为平面,类似轿厢地面,平面上表面与第一承载装置门槛上平面持平;第二承载装置下部有气囊,第二承载装置有充气装置和排气装置,通过充气增加第二承载装置体积和浮力,通过放气或排气脚减小第二承载装置体积和浮力。
136.充气装置为电动充气泵,也可以是手动充气泵、脚踏充气泵或者其他形式的充气装置。
137.排气装置为放气孔,当然也可以增加主动排气装置,比如电动排气泵或其他形式的排气装置。
138.承载装置有触发装置,包括充气触发装置和放气触发装置,当然,放气触发装置也可以是排气触发装置,触发装置为压力按钮,当然也可以是其他触发装置,比如光、电传感器等。
139.载重增加时第二承载装置下沉,第二承载装上部水平位置低于第一阈值时,触发充气触发装置,启动充气装置,第二承载装置体积增大、排水量增大、浮力增大,第一承载装置内水的高度超过第一出口最低点,超过部分流出第一承载装置,水的高度不变,第二承载装置由于浮力增加,上部高度逐渐回升。当第二承载装上部水平位置高于第一阈值时,充气触发装置失去触发条件,关闭充气装置。此次调整完成。调整后第二承载装置上部水平位置不变,承载部总重也不变。
140.载重减少时第二承载装置上升,第二承载装上部水平位置高于第二阈值时,触发排气触发装置,排气孔打开,气囊内空气自然排出,第二承载装置体积减小、排水量减小、浮力减小,第一承载装置内水的高度降低,低于第一出口最低点,储存装置补充水进入第一承载装置,直到达到原有高度,由于第二承载装置体积减小、浮力减小,第二承载装置上部水平位置高度降低,直到低于第二阈值,排气触发装置失去触发条件,关闭排气孔,停止排气。此次调整完成。此次调整完成。调整后第二承载装置上部水平位置不变,承载部总重也不变。
141.为了增加运行时承载装置的稳定性,第一承载装置第一出口、第一入口有阀门,调整完成后关闭阀门,运行时阀门也处于关闭状态,这样水就不会随着运行时可能出现的波动溢出第一承载装置。
142.另外,第一承载装置和第二承载装置之间还可以增设可以活动的支撑装置和/或固定装置,调整之前、调整完成后和运行时支撑装置和/或固定装置启用,用于支撑和/或固定第二承载装置,调整时关闭。
143.支撑装置和/或固定装置可以是类似运动场形状的物体,可以转动,启用时将较长的两端转动至竖直方向,用于支撑和/或固定第二承载装置,关闭时将较长的两端转动至水平方向,第二承载装置改为由浮力支撑和/或调整。
144.当然,支撑装置和/或固定装置也可以是可以伸缩的柱体,启用时伸出支撑和/或固定,关闭时缩进,也可以是可以上下滑动的一组或多组柱体、板体或棍体,启用时向上下两端滑动至预定位置固定,关闭时向向中间滑动至预定位置。
145.调节物为水,可以是中水,也可以是市政自来水,还可以是收集的雨水,水中可以添加防腐蚀或防氧化金属的物质。
146.当然,第一调节物也可以是其他液体,只是大多数情况成本比水高、不易获得,第一调节物可以根据不同条件、不同需求选择。
147.储存装置包括n套储存单元,n等于建筑层数或者设计停靠位置数量。
148.储存单元有两个容器,第一容器低于第二容器。停靠时,载重增加,第一承载装置里的水自动流入第一容器;第二容器里水随时保持一定量,这个量等于最大载重量,也可以小于最大载重量,不足时从第一容器补充,第一容器无法不充时从外部补充。调整时载重减少,第二容器的水直接流入第一承载装置,节约调整时间。
149.当建筑层数或者设计停靠位置数量大于2时,平衡部没有第二调节物、只有平衡装置,平衡部和平衡装置重量不变,主体为固体配重块,配重块为铁块,因为铁成本低、易得、密度大;也可以是其他金属块,还可以是合金块,比如防腐蚀的合金块;当然,也可以是塑料块,也可以是塑料和金属的复合材料、比如中心为铁外面包裹塑料以防防腐蚀,还可以是装有沙子的块状容器,当然,容器里也可以装土、建筑废料、装修废料等,也可以是密封的容器,容器里可以有液体,也可以有固体,还可以既有液体又有固体。只要重量固定就行,另外尽量考虑节约成本、少占空间、经久耐用。
150.建筑层数或者设计停靠位置数量不大于2时,平衡装置和承载装置相同或相似。平衡装置与承载装置一样,上下运行都可以载重,平衡装置与承载共用储存装置和储存装置里的水。
151.这样既可以节约成本,又可以节约空间。
152.根据本发明提供的另一个方面,承载装置采用传统轿厢,可以采用改造平衡装置的方法达到平衡部和承载部重量相等或大致相等。这种方案改造难度小、投资省、比较节约空间,但能耗较上一种方案高。
153.具体是在每一层停靠位置新增固体储存装置,储存多块配重块。
154.平衡装置包括固定配重块,固定配重块重量为空载时的轿厢重量。调整时,平衡装置和/或储存装置配重块在平衡部和储存部之间的转移,使平衡部重量和承载部重量相等或大致相等。
155.配重块为铁块,因为铁成本低、易得、密度大;也可以是其他金属块,还可以是合金块,比如防腐蚀的合金块;当然,也可以是塑料块,也可以是塑料和金属的复合材料、比如中心为铁外面包裹塑料以防防腐蚀,还可以是装有沙子的块状容器,当然,容器里也可以装土、建筑废料、装修废料等,也可以是密封的容器,容器里可以有液体,也可以有固体,还可以既有液体又有固体。只要重量固定就行,另外尽量考虑节约成本、少占空间、经久耐用。
156.还可以采用储存部重量固定且大于承载部,储存部与平衡装置通过传动平衡承载
部力矩的方式。平衡装置包括转动轴或转动盘,绳索一端与承载部连接,一端固定于转动轴或转动盘,转动轴或转动盘转动带动承载部运动,转动轴或转动盘与储存部联动和/或连动,传动比例可以调整,使平衡部力矩大小等于或大致等于承载部力矩大小。承载部下降,储存部上升、势能增加,达到储存势能的目的;储存部下降、释放势能以提升承载部。
157.储存部可以位于建筑内部,也可以位于建筑外部。
158.上述两种情况中,驱动装置、制动装置和现有技术没有太大区别。
159.当然,还可以对驱动装置和/或制动装置进行改造,比如:
160.驱动装置可以是电动机,也可以是风力、太阳能、地热等绿色能源驱动的机械,也可以是内燃机,甚至可以是人力、畜力驱动的机械,当然,也可以是2种及以上驱动机械的组合;
161.制动装置包括第一制动装置,也可以根据需要增设第二制动装置或第三制动装置,还可以增设第二制动装置和第三制动装置。
162.第一制动装置与现有曳引机制动装置类似,制动时可以靠近或抱紧平衡部和承载部的连接绳索,降低绳索速度或阻止绳索运动。第一制动装置可以是一套,也可以有多套。
163.第二制动装置用于停靠时支撑、固定承载装置,也可以支撑、固定平衡装置,在紧急情况下强行阻止承载装置运动,特别是防止承载装置溜梯、下坠,避免人员伤亡和财产损失。
164.第二制动装置制动单元制动时第一支撑物可以支撑承载部,防止承载部下坠,第二支撑物压住承载部,防止往上运动,当然,向上运动可能性很小,只有承载装置故障(比如漏水)导致承载部比平衡部轻才会出现。
165.当然,保险起见,也可以再平衡部停靠位置设置同样的第二制动装置。
166.第三制动装置设置在本发明平衡型运载工具的转动部位,特别是轿厢上的齿轮,齿轮与导轨凹槽里的齿条啮合,通过降低齿轮转速可以降低轿厢运动速度,阻止齿轮转动可以阻止轿厢运动。
167.第三制动装置为制动盘,也可以是制动片,齿轮转动带动制动盘靠近齿轮,齿轮转速超过预设运行速度,制动盘接触齿轮,开始制动,齿轮转速超过安全转速,制动盘抱紧齿轮,阻止齿轮转动。当然,其他转动部位也可以布置第三制动装置。
168.通过设置第一制动装置、第二制动装置、第三制动装置,预留运行安全冗余,在极端情况下(比如绳索断裂)保证还有2套制动装置运行,确保生命和财产安全。
169.当然,还可以增设能量回馈制动装置。
170.实施例三
171.本发明实施例的平衡型运载工具为扶梯。
172.本发明的实施例和现有技术的扶梯区别在于台阶结构、运行机制,并新增了储存装置和第一调节物。
173.储存装置包括扶梯上下两层位置均设置的储存单元。储存单元有第二入口、第二出口。第二入口、第二出口可以是同一装置,也可以是不同装置。
174.第一调节物为水。可以是中水,也可以是市政自来水,还可以是收集的雨水,水中可以添加防腐蚀或防氧化金属的物质。当然,第一调节物也可以是其他液体,只是大多数情况成本比水高、不易获得,第一调节物可以根据不同条件、不同需求选择。
175.台阶既是本发明实施例的承载装置,也是平衡装置。
176.台阶循环运行,台阶至上层后绕内侧水平转向为下行。
177.每级台阶包括外壳即第一承载装置和平台即第二承载装置。外壳可以装水,平台上面可以载人载物。
178.外壳有第一入口、第一出口。第一出口和第一入口为不同的孔,孔尽可能大,这样调整时水的进出时间短,时间效率高;也可以合二为一,一个孔比较节省空间。
179.外壳内的高度保持在第一出口最低点,高于第一出口最低点则自动经第一出口、第二入口流进储存装置;低于第一出口最低点则从储存装置经第二出口、第一入口补充水,直至达到第一出口最低点。
180.平台位于外壳内部,上部为平面、下部有气囊,第二承载装置有充气装置和排气装置,通过充气增加第二承载装置体积和浮力,通过放气或排气脚减小第二承载装置体积和浮力。
181.充气装置为电动充气泵,也可以是手动充气泵、脚踏充气泵或者其他形式的充气装置。
182.排气装置为放气孔,当然也可以增加主动排气装置,比如电动排气泵或其他形式的排气装置。
183.台阶有触发装置,包括充气触发装置和放气触发装置,当然,放气触发装置也可以是排气触发装置,触发装置为压力按钮,当然也可以是其他触发装置,比如光、电传感器等。
184.载重增加时平面下沉、位置低于第一阈值时平面触发充气触发装置,启动充气装置,气囊体积增大、排水量增大、浮力增大,外壳内水的高度超过第一出口最低点,超过部分流出,水的高度不变,平面由于浮力增加、高度逐渐回升。当平面水平位置高于第一阈值时,充气触发装置失去触发条件,关闭充气装置。此次调整完成。调整后平台平面水平位置不变,承载部总重也不变。
185.载重减少时平台上升,平面水平位置高于第二阈值时,触发排气触发装置,排气孔打开,气囊内空气自然排出,气囊体积减小、排水量减小、浮力减小,外壳内水的高度降低,低于第一出口最低点,储存装置补充水进入外壳,直到达到原有高度,由于气囊体积减小、浮力减小,平面水平位置高度降低,直到低于第二阈值,排气触发装置失去触发条件,关闭排气孔,停止排气。此次调整完成。此次调整完成。调整后平面水平位置不变,承载部总重也不变。
186.为了增加运行时承载装置的稳定性,外壳第一出口、第一入口有阀门,调整完成后关闭阀门,运行时阀门也处于关闭状态,这样水就不会随着运行时可能出现的波动溢出外壳。
187.另外,外壳和平台之间还可以有活动的支撑装置和/或固定装置,调整之前、调整完成后和运行时支撑装置和/或固定装置启用,用于支撑和/或固定平台,调整时关闭。
188.支撑装置和/或固定装置可以是类似运动场形状的物体,可以转动,启用时将较长的两端转动至竖直方向,用于支撑和/或固定平台,关闭时将较长的两端转动至水平方向,平台改为由浮力支撑和/或调整。
189.当然,支撑装置和/或固定装置也可以是可以伸缩的柱体,启用时伸出支撑和/或固定,关闭时缩进。
190.台阶之间可以滑动连接,也可以通过绳索连接、联动或连动,当然也可以通过链条、皮带、绳带等连接、连动或联动,绳索、绳带材质可以是钢丝,也可以是其他金属,还可以是合金材料、高分子材料,也可以是复合材料。
191.驱动装置、制动装置和现有技术没有太大区别,当然,还可以对驱动装置和/或制动装置进行改造:
192.驱动装置可以是电动机,也可以是风力、太阳能、地热等绿色能源驱动的机械,也可以是内燃机,甚至可以是人力、畜力驱动的机械,当然,也可以是2种及以上驱动机械的组合。
193.制动装置包括第一制动装置。
194.第一制动装置制动时靠近或抱紧或卡住平衡部和承载部的连接和/或联动和/或连动部分链条、皮带、绳带,降低速度或阻止运动。第一制动装置可以是一套,也可以有多套。
195.当然,也可以包括第二制动装置。第二制动装置包括第一固定装置,第一固定装置位于台阶运行前方,需要时可以阻止台阶向前运动。当然,还可以抱死包括第二固定装置,第二固定固定装置位于台阶运行后方,需要时可以阻止台阶向后运动。
196.当然,也可以设置第三制动装置。沿台阶上下运动轨迹设置导轨,导轮为齿轮,与导轨凹槽内齿条啮合,齿轮转动速度超过运行速度则被制动盘或制动片摩擦,降低速度至运行速度;超过安全速度则制动片或制动盘阻止齿轮转动。齿轮位于台阶侧面,台阶也可以被降低速度或阻止运动。
197.当然,还可以增设能量回馈制动装置。
198.实施例四
199.本发明实施例的平衡型运载工具为索道。
200.本发明的实施例和现有技术的扶梯主要区别在于轿厢结构,并新增了储存装置和第一调节物。
201.储存装置包括索道起点、终点位置均设置的储存单元。储存单元有第二入口、第二出口。第二入口、第二出口可以是同一装置,也可以是不同装置。
202.储存单元可以装水,水可以是中水,也可以是市政自来水,还可以是收集的雨水,还可以是泉水等天然水,水中可以添加防腐蚀或防氧化金属的物质。当然,也可以是其他液体,只是大多数情况成本比水高、不易获得,可以根据不同条件、不同需求灵活选择。
203.轿厢既是本发明实施例的承载装置,也是平衡装置。
204.轿厢可以循环运行,适合轿厢数量大于2的情况;也可以往返运行,适合轿厢数量等于2的情况。
205.每个轿厢包括外壳即第一承载装置和平台即第二承载装置。外壳可以装水,平台可以载人载物。
206.外壳有第一入口、第一出口。第一出口和第一入口为不同的孔,孔尽可能大,这样调整时水的进出时间短,时间效率高;也可以合二为一,一个孔比较节省空间。
207.外壳内的高度保持在第一出口最低点,高于第一出口最低点则自动经第一出口、第二入口流进储存装置;低于第一出口最低点则从储存装置经第二出口、第一入口补充水,直至达到第一出口最低点。
208.平台位于外壳内部,包括上部和下部,下部有气囊,平台有充气装置和排气装置,通过充气增加平台体积和浮力,通过放气或排气脚减小平台体积和浮力。
209.充气装置为电动充气泵,也可以是手动充气泵、脚踏充气泵或者其他形式的充气装置。
210.排气装置为放气孔,当然也可以增加主动排气装置,比如电动排气泵或其他形式的排气装置。
211.台阶有触发装置,包括充气触发装置和放气触发装置,当然,放气触发装置也可以是排气触发装置,触发装置为压力按钮,当然也可以是其他触发装置,比如光、电传感器等。
212.载重增加时上部下沉、位置低于第一阈值时上部触发充气触发装置,启动充气装置,气囊体积增大、排水量增大、浮力增大,外壳内水的高度超过第一出口最低点,超过部分流出,水的高度不变,上部由于浮力增加、高度逐渐回升。当上部水平位置高于第一阈值时,充气触发装置失去触发条件,关闭充气装置。此次调整完成。调整后平台上部水平位置不变,承载部总重也不变。
213.载重减少时平台上升,上部水平位置高于第二阈值时,触发排气触发装置,排气孔打开,气囊内空气自然排出,气囊体积减小、排水量减小、浮力减小,外壳内水的高度降低,低于第一出口最低点,储存装置补充水进入外壳,直到达到原有高度,由于气囊体积减小、浮力减小,上部水平位置高度降低,直到低于第二阈值,排气触发装置失去触发条件,关闭排气孔,停止排气。此次调整完成。此次调整完成。调整后上部水平位置不变,承载部总重也不变。
214.为了增加运行时承载装置的稳定性,外壳第一出口、第一入口有阀门,调整完成后关闭阀门,运行时阀门也处于关闭状态,这样水就不会随着运行时可能出现的波动溢出外壳。
215.另外,外壳和平台之间还可以有活动的支撑装置和/或固定装置,调整之前、调整完成后和运行时支撑装置和/或固定装置启用,用于支撑和/或固定平台,调整时关闭。
216.支撑装置和/或固定装置可以是类似运动场形状的物体,可以转动,启用时将较长的两端转动至竖直方向,用于支撑和/或固定平台,关闭时将较长的两端转动至水平方向,平台改为由浮力支撑和/或调整。
217.当然,支撑装置和/或固定装置也可以是可以伸缩的柱体,启用时伸出支撑和/或固定,关闭时缩进。
218.驱动装置、制动装置和现有技术没有太大区别,当然,还可以对驱动装置和/或制动装置进行改造:
219.驱动装置可以是电动机,也可以是风力、太阳能、地热等绿色能源驱动的机械,也可以是内燃机,甚至可以是人力、畜力驱动的机械,当然,也可以是2种及以上驱动机械的组合。
220.制动装置包括第一制动装置。
221.第一制动装置制动时靠近或抱紧索道绳索,降低速度或阻止运动。第一制动装置可以是一套,也可以有多套。
222.当然,也可以包括第二制动装置。第二制动装置包括第一固定装置,第一固定装置位于轿厢运行前方,需要时可以阻止轿厢向前运动。当然,还可以抱死包括第二固定装置,
第二固定固定装置位于轿厢运行后方,需要时可以阻止轿厢向后运动。
223.当然,也可以设置第三制动装置。沿轿厢上下运动轨迹设置导轨,导轮为齿轮,与导轨凹槽内齿条啮合,齿轮转动速度超过运行速度则被制动盘或制动片摩擦,降低速度至运行速度;超过安全速度则制动片或制动盘阻止齿轮转动。齿轮位于轿厢侧面,轿厢也可以被降低速度或阻止运动。
224.当然,其他转动部位也可以布置第三制动装置。
225.当然,还可以增设能量回馈制动装置。
226.实施例五
227.本发明实施例的平衡型运载工具为桥架起重机。
228.本实施例的桥架起重机承载装置(吊具、吊钩、抓斗等)、制动装置、驱动装置采用现有技术,当然,也可以对驱动装置和/或制动装置进行改造,比如:驱动装置可以采用太阳能、风能、地热甚至潮汐等绿色能源驱动,制动装置与现有制动装置区别不大,当然,也可以增加安全冗余,比如:
229.可以随储存装置升降轨迹设置导轨,在储存装置侧面设置齿轮,齿轮与导轨凹槽内齿条啮合,通过制动盘和/或制动片阻止齿轮转动制动储存装置。当然,齿轮也可以设置在侧面与顶面或底面交界处。
230.当然,也可以交换导轨和齿轮位置,即随储存装置升降轨迹沿线布置多个齿轮,在储存装置侧面设置导轨,导轨凹槽内有齿条,齿条和齿轮啮合。
231.当然,其他转动部位也可以布置制动盘和/或制动片。
232.当然,还可以增设能量回馈制动装置。。
233.承载装置和承载的货物共同组成承载部。
234.主要区别在于平衡装置和储存装置。
235.根据本发明实施例的一个方面,平衡装置和储存装置均可以储存调节物,调节物可以在平衡装置和储存装置之间转移。平衡装置和平衡装置内的调节物组成平衡部。通过调节平衡部内调节物重量,实现平衡部重量与承载部重量相等或大致相等。
236.由于平衡装置上下运动幅度一般受限于桥架高度,即小于桥架高度,当承载装置上下运动幅度超过平衡装置上下运动幅度时,比如货物升降幅度与平衡装置升降幅度比例为2:1时,也可以增设平衡装置和承载装置之间的传动装置(比如齿轮、滑轮组、皮带等),利用传动装置调整传动比例,传动比例不低于2:1,比如2.5:1,即平衡部升降1米则承载部及及其承载的货物升降2.5米,平衡部与承载部重量之比与传动比一致或大致一致,或者互为倒数或大致互为倒数,实现平衡部和承载部力矩大小相等或大致相等。
237.调节物可以是水,也可以是其他液体,也可以是固体,也可以既有固体又有液体。
238.水可以是中水,也可以是市政自来水,还可以是收集的雨水,还可以是泉水等天然水,水中可以添加防腐蚀或防氧化金属的物质。当然,也可以是其他液体,只是大多数情况成本比水高、不易获得,可以根据不同条件、不同需求灵活选择。
239.固体为配重块,配重块为铁块,因为铁成本低、易得、密度大;也可以是其他金属块,还可以是合金块,比如防腐蚀的合金块;当然,也可以是塑料块,也可以是塑料和金属的复合材料、比如中心为铁外面包裹塑料以防防腐蚀,还可以是装有沙子的块状容器,当然,容器里也可以装土、建筑废料、装修废料等,也可以是密封的容器,容器里可以有液体,也可
以有固体,还可以既有液体又有固体。也可以是其他固体,比如啥子、石块、建筑废料、装修废料等。
240.当货物为集装箱时,承载装置上升至最高位置后可以将集装箱锁定在桥架上,然后随桥架水平运动至预定位置再解除锁定,也可以锁定在桥架的水平移动装置上,随桥架和/或水平移动装置水平运动至预定位置,调整好绳索长度再解除锁定,再下降至预定高度。当然,锁定时也可以将平衡装置锁定,还可以锁定后解除平衡装置与承载装置之间的连接、联动或连动,集装箱锁定解除前恢复平衡装置与承载装置之间的连接、联动或连动,再解除集装箱的锁定和平衡装置的锁定。
241.根据本发明的另一个方面,
242.平衡装置包括转动轴和/或转动盘,绳索一端与承载部连接,一端固定于转动轴或转动盘,转动轴或转动盘转动盘绕绳索和/或释放绳索,带动承载部运动,转动轴或转动盘与储存部联动和/或连动,传动比例可以调整,使平衡部力矩大小等于或大致等于承载部力矩大小。承载部下降,储存部上升、势能增加,达到储存势能的目的;储存部下降、释放势能以提升承载部。
243.储存部位为储存装置,重量固定不变,通过调节储存装置与平衡装置之间的传动比例调整力矩大小,实现平衡装置力矩大小与承载部力矩大小相等或大致相等。
244.储存装置为铁块,因为铁成本低、易得、密度大;也可以是其他金属块,还可以是合金块,比如防腐蚀的合金块;当然,也可以是塑料块,也可以是塑料和金属的复合材料、比如中心为铁外面包裹塑料以防防腐蚀,还可以是装有沙子的块状容器,当然,容器里也可以装土、建筑废料、装修废料等,也可以是密封的容器,容器里可以有液体,比如自来水、中水、雨水、海水等,也可以有固体,还可以既有液体又有固体。只要重量固定就行,另外尽量考虑节约成本、少占空间、经久耐用。
245.当货物为集装箱时,承载装置上升至最高位置后可以将集装箱锁定在桥架上,然后随桥架水平运动至预定位置再解除锁定,也可以锁定在桥架的水平移动装置上,随桥架和/或水平移动装置水平运动至预定位置,调整好绳索长度再解除锁定,再下降至预定高度。当然,锁定时也可以将平衡装置锁定,还可以锁定后解除平衡装置与承载装置之间的连接、联动或连动,集装箱锁定解除前恢复平衡装置与承载装置之间的连接、联动或连动,再解除集装箱的锁定和平衡装置的锁定。
246.储存装置与平衡装置之间的传动可以是齿轮,也可以是链条,也可以是皮带,其他以及未来可能的传动比例可以调节的传动装置都可以。
247.需要说明的是,本发明还可实施于升降机、缆车等各种运载工具以及港口、铁路、公路装卸场、工矿企业、仓库的起重设备、公水联运、公铁联运、铁公水联运的起重设备、各种工程起重设备,如塔吊、升降机、吊车、水上的浮吊、起重船、气动葫芦、电动葫芦、卷扬机、平衡葫芦、门式起重机、自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、桅杆式起重机、固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、天车、航吊、吊车、龙门吊、梁式吊车、抓斗等。
248.综合上述实施内容可以看出,只要运载工具具有承载装置、平衡装置、驱动装置、制动装置、储存装置,且平衡部与承载部重量相等或大致相等,和/或平衡部力矩大小与承载部力矩大小相等或大致相等,储存装置和/或储存其中的调节物在不同高度具有不同势
能,通过储存装置和/或储存其中的调节物升降储存、释放势能,运载工具就为平衡型运载工具、就可以降低能耗、提升安全性。而在上述实施例中运载工具都具备承载装置、平衡装置、驱动装置、制动装置、储存装置,且平衡部与承载部重量相等或大致,和 /或平衡部力矩大小与承载部力矩大小相等或大致相等,储存装置和/或储存其中的调节物在不同高度具有不同势能,通过储存装置和/或储存其中的调节物升降储存、释放势能,只要有上述五个部分和相关特征就可以解决问题。
249.通过承载装置、平衡装置、驱动装置、制动装置、储存装置的组合和/或整合、平衡部与承载部重量相等或大致和/或平衡部力矩大小与承载部力矩大小相等或大致相等、储存装置和/或储存其中的调节物在不同高度具有不同势能,通过储存装置和/或储存其中的调节物升降储存、释放势能,可以实现:
250.1、降低运载工具能耗。通过势能在承载部、平衡部和/或储存部之间的转移,减少能量损失,降低平衡型运载工具功率和能耗。
251.2、提升运载工具安全性。所述承载部和所述平衡部在调整前后和运行时重量和/或力矩相等或大致相等,受力平衡或大致平衡,所述平衡型运载工具自然没有溜梯风险,除非绳索完全断裂。而且即使绳索完全断裂,我们还可以有第二制动装置、第三制动装置制动,保障人和货物安全。
252.本发明的承载装置、平衡装置、驱动装置、制动装置、储存装置可以根据实际情况来选择、配置。也就是说,只要具备承载、平衡、驱动、制动、储存功能,无论采用哪种方案,都可以解决现实问题,取得相应的技术效果。
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