一种可自动变形的高速电梯导流罩及其作业方法

本发明涉及高速电梯领域，具体涉及一种可自动变形的高速电梯导流罩及其作业方法。

背景技术：

1、电梯是现代城市生活不可或缺的交通工具之一，随着越来越多的高层建筑出现，人们对出行效率的要求也随之提高，高速电梯作为一种新型电梯产品，因其运行速度快、效率高、舒适度好等特点而逐渐成为了市场的主流。

2、随着电梯运行速度的提高，使得轿厢所受气动载荷愈加复杂。在此状态下，轿厢所受的气动阻力、侧向压力脉动等问题不容忽视，这些因素除了会导致电梯成本能耗提高，还会对电梯运行的安全性、可靠性、舒适性产生巨大影响。为改善电梯气动特性，一般需要对电梯外形进行流线型设计，即加装电梯导流罩，从而削弱轿厢与井道环形入口处的强分离剪切层以及轿厢运行方向尾端的非定常涡迹。导流罩结构的关键参数受多种因素影响，例如空气阻力、轿厢升力、轿厢偏转角等。

3、电梯导流罩结构设计是一个典型的多目标优化问题，通过智能优化设计方法，可以综合分析各设计参数与目标参数间的对应关系，进而调节轿厢所受气动载荷，达到最优平衡状态，使得电梯运行过程中的能耗/振动等问题得到改善，并提高电梯的乘坐舒适性和安全性。

4、然而在实际运用和试验中，高速电梯导流罩的多目标优化要涉及到众多形状结构不同的导流罩，以满足不同的运行工况及试验需求。因此，传统固定结构的导流罩无法适用。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供结构设计合理的一种可自动变形的高速电梯导流罩及其作业方法，可以通过中心主控制系统包含的电梯导流罩多目标优化单元，根据轿厢运行环境和轿厢外部设有阻力、升力和偏转监测的信号反馈，多目标优化单元会实时在线计算出适合当前运行工况下的最佳导流罩形状，中心主控制系统进一步控制轿厢顶部和底部设置的两组液压升降柱变形成相应的x和y方向基本形状，同时每个液压柱顶端设有可转动滑轮，滑轮沿着中轴线绳索滑动。中轴线绳索上串联着若干两端可伸缩的伸缩杆，同时伸缩杆两端设有滑轮，滑轮可沿着外形线绳索滑动。四个面的若干伸缩杆紧密相连，在中轴线绳索、外形线绳索和两组液压升降柱的配合下，构成完整的轿厢结构。在外部设置的监测装置和中心控制系统的双向配合下，可进一步在电梯运行过程中实现动态调整导流罩形状，能够有效降低轿厢所受的阻力及震动情况。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种可自动变形的高速电梯导流罩，包括轿厢、液压升降柱、外形线绳索、中轴线绳索、伸缩杆及中心主控制系统；所述轿厢顶部两对角方向分别设有外形线绳索，所述中轴线绳索上穿设若干的伸缩杆，每个伸缩杆可向两端自由伸缩，并与外形线绳索相配合；所述轿厢顶部两中轴线方向分别设有中轴线绳索，两组所述液压升降柱沿着中轴线绳索设置，并与中轴线绳索相配合；所述液压升降柱及伸缩杆分别与中心主控制系统电信号连接，从而构建出导流罩的结构。

4、进一步的，所述液压升降柱顶部设有滑轮，所述滑轮通过伸缩连杆连接滑轮转向器，滑轮通过伸缩连杆及滑轮转向器的作用，可实现伸缩转向，且滑轮沿着中轴线绳索滑动配合，使中轴线绳索保持相应的曲度。

5、进一步的，所述伸缩杆两端设有滑轮，两端滑轮沿着外形线绳索滑动配合，若干个伸缩杆通过伸缩不同的长度从而实现滑轮与外形线绳索紧密贴合。

6、进一步的，所述轿厢四角处设有形线绳索控制轮，形线绳索控制轮与中心主控制系统电信号连接，保证变形过程中绳索的延伸和收缩并保持绳索的时刻绷紧。

7、进一步的，所述轿厢顶部每侧边位置分别设有伸缩杆储存箱，用来存储变形过程中多余出来的伸缩杆。

8、一种可自动变形的高速电梯导流罩的作业方法，包括如下步骤：

9、轿厢运行前，中心主控制系统的多目标优化单元根据内置的数据计算处当前轿厢所处环境所适合的导流罩形状；中心主控制系统控制液压升降柱、伸缩杆、滑轮转向器及形线绳索控制轮，从而组合成相应的导流罩外形；

10、运行过程中，轿厢内部监测器实时监测轿厢的运行情况，并通过信号反馈给多目标优化单元，多目标优化单元计算出适合当下的高速电梯导流罩外形结构，进一步将结构参数数据反馈给中心主控制系统；

11、中心主控制系统通过控制液压升降柱、伸缩杆、滑轮转向器及形线绳索控制轮动作，实现高速电梯导流罩的动态调节。

12、通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

13、1)本发明实现了通过内置多目标优化系统，可实时在线计算出当前运行工况下最优的导流罩结构。

14、2)本发明创新性地实现了电梯导流罩自动变化形状，通过控制两组液压柱升降柱、中轴线绳索、外形线绳索和若干的伸缩杆的紧密配合，自动完成对应导流罩结构的构建及其变化。

15、3)本发明轿厢内部增设传感器监测装置，对中心主控制系统反馈阻力、升力和偏转度信号，对导流罩结构实时在线调整以达到最优效果。

技术特征：

1.一种可自动变形的高速电梯导流罩，其特征在于，包括轿厢(1)、液压升降柱(2)、外形线绳索(3)、中轴线绳索(4)、伸缩杆(8)及中心主控制系统；所述轿厢(1)顶部两对角方向分别设有外形线绳索(3)，所述中轴线绳索(4)上穿设若干的伸缩杆(8)，每个伸缩杆(8)可向两端自由伸缩，并与外形线绳索相配合；所述轿厢(1)顶部两中轴线方向分别设有中轴线绳索(4)，两组所述液压升降柱(2)沿着中轴线绳索(4)设置，并与中轴线绳索(4)相配合；所述液压升降柱(2)及伸缩杆(8)分别与中心主控制系统电信号连接，从而构建出导流罩的结构。

2.根据权利要求1所述的一种可自动变形的高速电梯导流罩，其特征在于，所述液压升降柱(2)顶部设有滑轮(7)，所述滑轮(7)通过伸缩连杆(6)连接滑轮转向器(5)，滑轮(7)通过伸缩连杆(6)及滑轮转向器(5)的作用，可实现伸缩转向，且滑轮(5)沿着中轴线绳索(4)滑动配合，使中轴线绳索(4)保持相应的曲度。

3.根据权利要求1所述的一种可自动变形的高速电梯导流罩，其特征在于，所述伸缩杆(8)两端设有滑轮(11)，两端滑轮(11)沿着外形线绳索(3)滑动配合，若干个伸缩杆(8)通过伸缩不同的长度从而实现滑轮(11)与外形线绳索(3)紧密贴合。

4.根据权利要求1所述的一种可自动变形的高速电梯导流罩，其特征在于，所述轿厢(1)四角处设有形线绳索控制轮(10)，形线绳索控制轮(10)与中心主控制系统电信号连接，保证变形过程中绳索的延伸和收缩并保持绳索的时刻绷紧。

5.根据权利要求1所述的一种可自动变形的高速电梯导流罩，其特征在于，所述轿厢(1)顶部每侧边位置分别设有伸缩杆储存箱(9)，用来存储变形过程中多余出来的伸缩杆(8)。

6.根据权利要求1所述的一种可自动变形的高速电梯导流罩的作业方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种可自动变形的高速电梯导流罩及其作业方法，包括轿厢、液压升降柱、外形线绳索、中轴线绳索、伸缩杆及中心主控制系统；所述轿厢顶部两对角方向分别设有外形线绳索，所述中轴线绳索上穿设若干的伸缩杆，每个伸缩杆可向两端自由伸缩，并与外形线绳索相配合；所述轿厢顶部两中轴线方向分别设有中轴线绳索，两组所述液压升降柱沿着中轴线绳索设置，并与中轴线绳索相配合；本发明通过多目标优化单元根据内置的数据计算处当前轿厢所处环境所适合的导流罩形状，反馈给中心主控制系统，实现高速导流罩的动态调节，改善高速电梯气动特性，降低能耗，提高高速电梯舒适性。

技术研发人员：柴敏,李宁,郑水华,洪志伟,邵铮豪,李亦良,贺智财
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15