一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置及方法
【专利摘要】一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置及方法，适用于受建筑物外形或巷道工况影响使坡度变化或变轨迹运行的斜向运行容器倾角的自动调节。装置包括厢体、活动底板、自动调节组件、底部滑车、厢体倾角传感器、厢体加速度传感器、导轨倾角传感器和控制器。变坡度斜向运行容器在启动、制动以及运行过程中会产生平行于轿厢底部活动底板方向的加速度，本发明的变坡度斜向运行容器倾角自动调节方法，通过对厢体倾角进行自适应调节，使乘客或货物与活动底板间的摩擦力为0，从而使容器中的乘客不会由于惯性而跌倒、货物不会由于惯性而产生滑移，保证了变坡度斜向运行容器运行过程中人员和货物的安全。本发明结构简单，工作可靠，安装方便。
【专利说明】
一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置，尤其适用于受建筑物外 形或巷道工况影响使坡度变化或变轨迹运行的斜向运行容器倾角的自动调节。
【背景技术】
[0002] 电梯作为现代运输工具在高层建筑运输中承担着重要的作用，斜向运行容器作为 特种电梯发展的产物，可以应用于观光景点、因城区面积紧张而将住宅建在山坡上的地区、 复杂巷道以及用于维修人员进行高塔、大桥的日常维护与维修。变坡度斜向运行容器可以 适用于有一定坡度变化的斜坡的交通运输，打破了传统斜向运行容器的布局理念，因而具 有很强的创造性与开拓性。随着人们生活水平的提高，用于观光以及上下住宅的斜向运行 容器被广泛应用于倾斜的山坡地区以及建筑物上，而斜向运行容器输送能力强、速度高、行 程远的特点也使游客能够很好地享受美好的风光。
[0003] 目前，斜向运行容器的使用变得越来越广泛，现有的大多数斜向运行容器都是坡 度不变的，这给斜向运行容器的发展带来了很大的制约，变坡度斜向运行容器的发展使斜 向运行容器的适用条件得到了极大的改善，而变坡度斜向运行容器在启动、制动以及运行 过程中会产生平行于轿厢底部活动底板方向的加速度，为了使容器中的人不会由于惯性而 跌倒、货物不会由于惯性而产生滑移，轿厢需要不断调节倾角，使人或货物与活动底板间的 摩擦力为〇,因此需要设计出一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置解决上述问题，使 容器在运行过程中倾角能够自适应地调节。
【发明内容】
[0004] 技术问题:本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单紧凑、 安全可靠、占用空间小的变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置及方法。
[0005] 技术方案:本发明的变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置，包括设置在厢体底 部的活动底板，所述活动底板上设有厢体倾角传感器和厢体加速度传感器，活动底板的下 方设有底部滑车，所述活动底板和底部滑车之间一侧链接有两根铰接支柱，另一侧连接有 自动调节组件;所述底部滑车包括滑车架和固定在滑道上的导靴，所述滑车架上设有导轨 倾角传感器和控制器；
[0006] 所述自动调节组件包括对称设置的两个导向组件和设置在两个导向组件之间的 伺服电动缸，所述导向组件包括套筒和伸出杆，伸出杆沿套筒轴向移动。
[0007] 所述的厢体倾角传感器、厢体加速度传感器、导轨倾角传感器分别与控制器相连。
[0008] -种使用上述装置的斜向运行容器倾角自动调节的方法：
[0009] (1)厢体运行时，通过导轨倾角传感器测出当前位置导轨的坡度於，并通过厢体倾 倾角传感器测出当前时刻厢体的水平倾角γ，再通过厢体加速度传感器测出当前时刻厢体 沿活动底板平行方向的加速度a sx;
[0010] (2)根据测出的坡度於冰平倾角γ和加速度asx数据，由下式计算出当厢体中乘员 或货物与活动底板之间的摩擦力为0时厢体与水平方向的目标倾角γ7:
[0011]
[0012] (3)通过控制器控制伺服电动缸动作，调整厢体的水平倾角γ，同时通过厢体倾角 传感器检测厢体与水平方向的实时倾角γ，形成闭环控制；
[0013] 当厢体与水平方向的实际倾角γ和目标倾角γ '的偏差到达设定范围内时，本次 调整完成，进行下一次的厢体水平目标倾角γ7的计算与厢体水平倾角γ的调整。
[0014] 有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明通过在活动底板和底部滑车之间设 置自动调节组件，并提出变坡度斜向运行容器倾角自动调节方法，使厢体中人员或货物与 活动底板间的摩擦力得到有效消除，从而使变坡度斜向运行容器运行过程中人员和货物的 安全得到保障。其结构简单，安全可靠，维护方便，占用空间小，在本技术领域内具有广泛的 实用性。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明整体系统的安装的正视图；
[0016] 图2是本发明整体系统的局部的右视图；
[0017] 图3是本发明厢体的加速度矢量图；
[0018]图4是本发明厢体中乘客或货物的受力分析图。
[0019]图中：1-厢体;2-活动底板;3-自动调节组件;4-底部滑车;5-厢体倾角传感器;6-厢体加速度传感器;7-导轨倾角传感器;8-控制器;3-1-导向组件;3-2-伺服电动缸;3-3-伸 出杆;3-4-套筒;4-1-滑车架;4-2-导靴。
【具体实施方式】：
[0020] 下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
[0021] 图1图2所示，变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置，主要由厢体1、活动底板2、 自动调节组件3、底部滑车4、厢体倾角传感器5、厢体加速度传感器6、导轨倾角传感器7和控 制器8构成;活动底板2设在厢体1的底部，活动底板2上设有厢体倾角传感器5和厢体加速度 传感器6,活动底板2的下方设有底部滑车4,所述活动底板2和底部滑车4之间一侧链接有两 根铰接支柱，另一侧连接有自动调节组件3;所述底部滑车4包括滑车架4-1和导靴4-2，所述 滑车架4-1上设有导轨倾角传感器7和控制器8;
[0022] 所述自动调节组件3包括对称设置的两个导向组件3-1和设置在两个导向组件3-1 之间的伺服电动缸3-2,所述导向组件3-1包括套筒3-4和伸出杆3-3,伸出杆3-3可沿套筒3-4轴向移动。导向组件3-1起到导向作用，当厢体1产生偏载时受力更均匀。
[0023] 所述的厢体倾角传感器5、厢体加速度传感器6、导轨倾角传感器7分别与控制器8 相连。
[0024] 图3图4所示，本发明的变坡度斜向运行容器倾角自动调节方法：
[0025] (1)厢体1运行时，通过导轨倾角传感器7测出当前位置导轨的坡度《Τ，通过厢体倾 角传感器5测出当前时刻厢体1的水平倾角γ，通过厢体加速度传感器6测出当前时刻厢体1 沿活动底板2平行方向的加速度a sx;
[0026] (2)由图3所示，设沿活动底板2垂直方向的加速度数值为asy，根据加速度矢量分 解，得出水平方向加速度a x和竖直方向加速度ay计算公式如下：
[0027]
[0028]由图4所示，对厢体1中的乘客进行受力分析，假设乘客与活动底板2没有摩擦力作 用，乘客沿活动底板2平行方向的加速度全部由乘客重力在该方向上的分力提供，此时厢体 1与水平方向的目标倾角为γ7，根据牛顿第二定律可得如下关系式：
[0029]
[0030] xVTAp/i/Wzy」妝米谷的支撑力，m为乘客质量。根据以上公式可得，当导轨 坡度为口、厢体1水平倾角为γ、厢体1沿活动底板2平行方向的加速度为asx、乘客与活动底 板2摩擦力为0时，厢体1与水平方向的目标倾角γ 7为：
[0031]
[0032] (3)控制器8控制伺服电动缸3-2动作，调整厢体1水平倾角γ，同时通过厢体倾角 传感器5检测厢体1与水平方向的实时倾角γ，形成闭环控制；
[0033] 当厢体1与水平方向的实际倾角γ和目标倾角γ'的偏差到达允许范围内时，本次 调整完成，进行下一次的厢体1水平目标倾角γ 7的计算与厢体1水平倾角γ的调整。
【主权项】
1. 一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置，其特征在于:它包括设置在厢体（1)底 部的活动底板(2)，所述活动底板(2)上设有厢体倾角传感器(5)和厢体加速度传感器(6)， 活动底板(2)的下方设有底部滑车(4)，所述活动底板(2)和底部滑车(4)之间一侧链接有两 根铰接支柱，另一侧连接有自动调节组件(3);所述底部滑车(4)包括滑车架(4-1)和固定在 滑道上的导靴(4-2)，所述滑车架(4-1)上设有导轨倾角传感器(7)和控制器(8); 所述自动调节组件(3)包括对称设置的两个导向组件(3-1)和设置在两个导向组件(3-1)之间的伺服电动缸(3-2)，所述导向组件(3-1)包括套筒(3-4)和伸出杆(3-3)，伸出杆(3-3)沿套筒(3-4)轴向移动。2. 根据权利要求1所述的一种变坡度斜向运行容器倾角自动调节装置，其特征在于:所 述的厢体倾角传感器(5)、厢体加速度传感器(6)、导轨倾角传感器(7)分别与控制器(8)相 连。3. -种使用权利要求1所述装置的斜向运行容器倾角自动调节的方法，其特征在于： (1) 厢体运行时，通过导轨倾角传感器(7)测出当前位置导轨的坡度0，并通过厢体倾倾 角传感器(5)测出当前时刻厢体（1)的水平倾角γ，再通过厢体加速度传感器(6)测出当前 时刻厢体(1)沿活动底板(2)平行方向的加速度a sx; (2) 根据测出的坡度水平倾角γ和加速度asx数据，由下式计算出当厢体(1)中乘员或 货物与活动底板(2)之间的摩擦力为0时厢体(1)与水平方向的目标倾角γ':(3) 通过控制器(8)控制伺服电动缸(3-2)动作，调整厢体（1)的水平倾角γ，同时通过 厢体倾角传感器(5)检测厢体(1)与水平方向的实时倾角γ，形成闭环控制； 当厢体(1)与水平方向的实际倾角γ和目标倾角γ'的偏差到达设定范围内时，本次调 整完成，进行下一次的厢体(1)水平目标倾角γ7的计算与厢体(1)水平倾角γ的调整。
【文档编号】B66B9/06GK105858410SQ201610461391
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】彭维红, 韦磊, 曹国华, 白迎东, 沈晓明, 杜梦琳, 王可, 蒋立飞, 马依萍
【申请人】中国矿业大学