具有一组不同数量的上下井道的高速无绳电梯的制作方法
【专利摘要】公开一种无绳电梯系统(80)。所述无绳电梯系统(80)包括多个井道(22、26、72)，多个电梯轿厢(24)在其中循环至多个楼层。每一井道(22、26、72)被分配至用于所述电梯轿厢(24)的单个行进方向。所述单个行进方向为向上或向下。第一数量的向上井道(86)并不等于第二数量的向下井道(88)，并且所述向上井道(86)中的所述多个电梯轿厢(24)中的每者的速度大于所述向下井道(88)中的所述多个电梯轿厢中的每者的速度。
【专利说明】具有一组不同数量的上下井道的高速无绳电梯
[0001 ] 公开领域
[0002]本公开大体上涉及电梯，并且更具体地，涉及自行推进电梯系统。
[0003]公开背景
[0004]自行推进电梯系统(有时包括并被称为无绳电梯系统)可用于诸如高层建筑的某些应用，在这些应用中，用于常规有绳电梯系统的绳索的质量有限制性并且在单个井(shaft)中具有多个电梯轿厢是有益的。在一些自行推进电梯系统中，第一井道被指定用于电梯轿厢的向上行进，并且第二井道被指定用于电梯轿厢的向下行进。此外，中转站可用来使得电梯轿厢在第一井道与第二井道之间水平移动。
[0005]公开概要
[0006]本发明的示例性实施方案涉及一种无绳电梯系统。所述示例性无绳电梯系统可包括多个井道，多个电梯轿厢在其中循环至多个楼层，每一井道被分配至用于所述电梯轿厢的单个行进方向，其中所述单个行进方向为向上或向下。第一数量的向上井道可不等于第二数量的向下井道，并且所述向上井道中的多个电梯轿厢中的每者的速度可大于所述向下井道中的多个电梯轿厢中的每者的速度。
[0007]根据另一示例性实施方案，公开一种用于在电梯系统中的多个井道内调度多个电梯轿厢的方法。所述电梯系统可具有控制系统，所述控制系统与定位于电梯轿厢中的每者中的控制单元通信。所述方法可包括:向每一井道分配用于电梯轿厢的单个行进方向，其中所述单个方向为向上或向下。所述方法可进一步包括:以高于在向下井道内的速度在向上井道内移动电梯轿厢；改变对多个井道中的至少一者中的行进方向的分配；以及向所述多个井道中的至少一者重新分配对行进方向的已改变的分配。
[0008]根据另一示例性实施方案，公开一种无绳电梯系统。所述无绳电梯系统可包括:第一井道，其中多个电梯轿厢向上行进:第二井道，其中多个电梯轿厢向下行进:第三井道，其中多个电梯轿厢向上行进，第一井道和第三井道与所述第二井道相邻定位:上中转站，其定位于第一井道、第二井道和第三井道之上:以及下中转站，其定位于第一井道、第二井道和第三井道之下，所述多个电梯轿厢可通过上中转站或下中转站在第一井道、第二井道与第三井道之间移动。每一电梯轿厢在第一井道和第三井道内行进的最大容许速度可大于每一电梯轿厢在第二井道内行进的最大容许速度。
[0009]尽管针对特定示例性实施方案公开各种特征，但应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，各种特征可彼此组合或单独用于各种示例性实施方案中的任何实施方案。例如，第一数量的向上井道可多于第二数量的向下井道。第二数量的向下井道可多于第一数量的向上井道。用于电梯轿厢的单个行进方向可为动态可分配的。用于每一井道中的电梯轿厢的单个行进方向可根据第一分配来分配并根据后续分配来稍后重新分配。
[0010]在其他实例中，每一电梯轿厢可具有与控制系统通信的控制单元，所述控制系统被编程来:将每一井道动态分配至单个行进方向；以及将每一井道的行进方向传达至所述控制单元。所述无绳电梯系统可进一步包括跨于多个井道定位的中转站，每一电梯轿厢可通过中转站从一个井道移动至相邻井道。中转站可包括至少两个竖直层级来支持电梯轿厢同时从不同井道转移至相同井道。所述多个电梯轿厢可不具有空气增压系统。
[0011]通过结合附图阅读以下详细描述，这些和其他方面和特征将变得更容易清楚。
【附图说明】
[0012]图1描绘根据示例性实施方案的电梯系统；
[0013 ]图2是示例性实施方案中的在井道中的电梯轿厢的自顶向下视图；
[0014]图3是示例性实施方案中的推进系统的移动部分的自顶向下视图；
[0015]图4是示例性实施方案中的推进系统的固定部分和移动部分的自顶向下视图；
[0016]图5是示例性实施方案中的电梯轿厢和推进系统的透视图；
[0017]图6描绘示例性实施方案中的另一电梯系统；
[0018]图7描绘示例性实施方案中的另一电梯系统；
[0019 ]图8是示例性实施方案中的根据自顶向下视图的在多个井道中的行进方向的一种分配的示意表示；
[0020]图9是示例性实施方案中的根据自顶向下视图的在多个井道中的行进方向的另一分配的示意表示；
[0021]图10是示例性实施方案中的根据自顶向下视图的在多个井道中的行进方向的另一分配的示意表示；
[0022]图11是示例性实施方案中的示出用于在电梯系统中的多个井道内调度多个电梯轿厢的示例性方法的流程图；以及
[0023]图12描绘示例性实施方案中的另一电梯系统的自顶向下视图。
[0024]尽管本公开可易于做出各种修改和替代构造，但是其某些例示性实施方案将详细地示出和描述于下文。本发明不限于所公开的特定实施方案，而替代地包括所述特定实施方案的修改、替代构造和等效型式。
[0025]详细描述
[0026]图1描绘示例性实施方案中的电梯系统20。这个电梯系统20出于例示目的示出，以有助于公开本发明的各种实施方案。如本领域的技术人员所理解，图1并未描绘示例性电梯系统的所有部件，所描绘的特征也不一定包括于所有电梯系统中。
[0027]如图1所示，电梯系统20包括:第一井道22，其中多个电梯轿厢24向上行进；以及第二井道26，其中多个电梯轿厢24向下行进。电梯系统20在第一井道22中将电梯轿厢24从第一楼层28传送至顶部楼层30，并且在第二井道26中将电梯轿厢24从顶部楼层30传送至第一楼层28。尽管未示出，但是电梯轿厢24还可在中间楼层32处停下以允许在第一楼层28与顶部楼层30之间的中间楼层处进出电梯轿厢。
[0028]上中转站34跨于第一井道22与第二井道26位于顶部楼层30之上。上中转站34将水平运动施加于电梯轿厢24以将电梯轿厢24从第一井道22移动至第二井道26。应当理解，上中转站34可位于顶部楼层30处，而不是在顶部楼层30之上。下中转站36跨于第一井道22与第二井道26位于第一楼层28之下。下部中转站36将水平运动施加于电梯轿厢24以将电梯轿厢24从第一井道22移动至第二井道26。应当理解，下中转站36可位于第一楼层28处，而不是在第一楼层28之下。
[0029]第一井道22、上中转站34、第二井道26和下中转站36—起构成环路38，多个轿厢24在其中循环至多个楼层28、30、32并停下以允许乘客进出多个楼层28、30、32。
[0030]现在转到图2至5，并且继续参考图1，电梯系统20包括推进系统50，推进系统50设置在电梯轿厢24上、在井道22、26中并且在中转站34、36、42中。推进系统50将竖直运动施加于电梯轿厢24以在井道22、26内将电梯轿厢从一个层级推进至下一层级，并且推进电梯轿厢进出中转站34、36、42。可将不同类型电机用于推进系统50，所述电机例如但不限于线性永磁电机、磁通切换电机、感应电机、摩擦电机或类似物。推进系统50可包括:移动部分52，其安装在每一电梯轿厢24上；以及固定部分54，其安装至结构构件56，所述结构构件56定位在井道22、26和中转站34、36、42内。移动部分52与固定部分54的相互作用产生推力以使电梯轿厢24在井道22、26和中转站34、36、42内沿竖直方向来移动。
[0031]在实例中，移动部分52包括永久磁体58，并且固定部分54包括安装在结构构件56上的绕组60、62。永久磁体58可附接至移动部分52的支撑元件64，其中支撑元件64被耦接至电梯轿厢24。结构构件56可由铁磁材料制成并通过支撑支架66耦接至第一井道22和/或第二井道26的壁部。绕组60、62可围绕结构构件56来形成。绕组60将推进系统的固定部分提供在第一井道22内，并且绕组62将推进系统的固定部分提供在第二井道26内。移动部分52的支撑元件64可围绕绕组60、62来定位，使得绕组60、62与永久磁体58相邻。
[0032]第一井道22中的绕组60受电源(未示出)激励以将一个或多个电梯轿厢24在第一井道22和中转站34、36、42中向上推进。当电压被施加于绕组60时，绕组60与永久磁体58之间的相互作用将运动施加至电梯轿厢24。第二井道26中的绕组62作为再生制动器来操作以控制电梯轿厢24在第二井道26和中转站34、36、42中的下降。绕组62还将电流提供回到驱动单元，例如，以对电系统再充电。
[0033]现在参考图6，并且继续参考图1至图5，在图6中示出另一示例性实施方案中的电梯系统70 ο对应于图1中的元件的图6中的元件在可行时，被标记为相同参考数字。如图6中示意性地示出，电梯系统70包括多个井道22、26、72，多个电梯轿厢24在其中循环至多个楼层。尽管示出仅三个井道22、26、72，但应理解，可使用多于或少于三个井道。
[0034]电梯系统70进一步包括控制系统82，控制系统82与安装在电梯轿厢24中的每者上的控制单元84通信。控制系统82和控制单元84可包括处理器(例如，“计算机处理器”)或基于处理器的装置，所述基于处理器的装置可包括或关联于非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令。应当理解，控制系统82和控制单元84可包括其他硬件、软件、固件或它们的组合。
[0035]控制系统82和控制单元84被配置来控制电梯轿厢24至多个楼层的调度。用于围绕环路38调度电梯轿厢24和向电梯轿厢24分配在井道22、26、72内的行进方向的算法或指令组可编程到控制系统82和/或控制单元84的存储器中。控制系统82可位于设置有电梯系统70的建筑、远离电梯系统70的远程位置或基于云的系统中。控制系统82可经由有线或无线连接与电梯轿厢中的每者中的控制单元84通信，所述有线或无线连接例如但不限于电缆、全球移动通信系统(GSM)、W1-Fi或类似物。
[0036]在示例性实施方案中，井道22、26、72中的每者被分配至用于电梯轿厢24的单个行进方向。每一井道22、26、72内的单个行进方向为向上或向下。控制系统82可编程来:将单个行进方向分配至每一井道22、26、72;以及将每一井道22、26、72中的行进方向传达至电梯轿厢24的控制单元84。当控制系统82将电梯轿厢24在井道22、26、72内调度至多个楼层时，电梯轿厢24仅在每一井道22、26、72被分配到的方向上行进。
[0037]在多个井道22、26、72中，被分配有第一数量的向上井道86和第二数量的向下井道88。第一数量的向上井道86可不等于第二数量的向下井道88，尽管第一数量的向上井道也可等于第二数量的向下井道。第一数量的向上井道86可多于第二数量的向下井道88 ο替代地，第二数量的向下井道可多于第一数量的向上井道。电梯轿厢可比在向下井道中更快地在向上井道中行进。
[0038]例如，如图6所示，将第一井道22和第三井道72分配为向上井道86，并且将第二井道26分配为向下井道88。电梯轿厢24在第一井道22和第三井道72中向上行进，在上中转站34中转移至第二井道26，在第二井道26中向下行进，并且在下中转站36中转移至第一井道和第三井道，由此包括用于行进至多个楼层的两个环路38。
[0039]上中转站34和下中转站36中的每者可包括仅一层级，其中控制系统82被编程来同步电梯轿厢24至第二井道26中的转移。为了避免电梯轿厢24同时进入第二井道26，控制系统82可使电梯轿厢24在与电梯轿厢24从第三井道72至第二井道22的转移不同的时间上从第一井道22转移至第二井道26。替代地，如图7中最佳所示，上中转站34和下中转站36可各自包括两个竖直层级90、92以支持电梯轿厢24同时从第一井道22和第三井道72两者转移至第二井道26中。在使用两个层级90、92的情况下，一个电梯轿厢24可在另一电梯轿厢24从第三井道72转移至第二井道26中的同时从第一井道22转移至第二井道26中。应当理解，可在中转站中使用多于两个层级。
[0040]电梯轿厢中的每者可以高于在向下井道88中的速度在向上井道86中行进。在每一电梯轿厢在向上井道86中的速度高于在向下井道88中的速度的情况下，当在井道内行进时，乘客对快速压力变化的生理反应得以减轻。因而，不需要具有连接至每一电梯轿厢24的内部隔间(大小适于运载人或货物)的输出端的空气增压系统。
[0041]通过具有比向下井道88更大数量的向上井道86，可支持电梯轿厢24在向上井道86中比在向下井道88中更高的行进速度。较高行进速度与较慢行进速度相比可能需要更长的安全缓冲距离。有益的是，具有比向下井道88更多的向上井道86以在向上行进电梯轿厢24之间提供更大距离。在使用比向上井道86更少数量的向下井道88的情况下，由于在向下井道88中行进的速度更慢，更多电梯轿厢24可在单个向下井道88(与单个向上井道86相比)内行进。
[0042]向上井道86和向下井道88的分配可以是静态或动态的。在静态分配中，每一井道22、26、42所分配到的方向不改变，除非通过被授权的人员手动修改。静态分配可预编程到控制系统和/或电梯轿厢24的控制单元84的存储器中。接着，控制系统82将电梯轿厢24在井道22、26、42内调度以仅在井道被静态分配的方向上行进。根据其中分配被静态分配的其他实施方案，一个或多个向下井道中的线性电机的固定部分54不同于一个或多个向上井道中的线性电机的固定部分。即，根据另一实施方案，由于可容许的较慢速度，与向上井道中的固定部分54相比，向下井道可使用受限于它们产生的力的量的固定部分54。
[0043]在动态分配中，每一井道22、26、42所分配到的方向根据电梯系统需要而改变。每一井道可根据第一分配来分配并根据后续分配来稍后重新分配。例如，如图8所示，根据第一分配100来指定井道102-112。第一分配100包括四个向上井道86和两个向下井道88，每一向上井道88定位成邻近于向下井道88。接着在稍后时间里，如图9所示，可根据第二分配120来指定井道102-112，第二分配120包括两个向上井道86和两个向下井道88，每一向下井道88定位成邻近于向上井道86。
[0044]在随后时间里，如图10所示，可根据第三分配130来指定井道102-112，第三分配130包括三个向上井道86和三个向下井道88，每一向上井道86定位成邻近于向下井道88。控制系统82可编程来将每一井道102-112动态分配至单一方向；将每一井道中的行进方向的分配和一个或多个稍后重新分配传达至电梯轿厢24中的控制单元84中的每者；以及根据分配和一个或多个稍后重新分配在井道内调度电梯轿厢24。
[0045]图11的流程图示出用于在电梯系统70中的多个井道22、26、30内调度多个电梯轿厢24的示例性方法140。在方块142中，控制系统82将用于电梯轿厢24的单个行进方向分配至每一井道，其中单一方向为向上或向下。在方块144中，控制系统82以高于在向下井道88内的速度的速度在向上井道86内调度电梯轿厢24。在方块146中，控制系统82将对多个井道22、26、30中的行进方向的分配改变为对行进方向的不同分配。在方块148中，控制系统82将对行进方向的不同分配重新分配至多个井道22、26、30。
[0046]井道中的每者内的行进方向的动态分配可提供有效调度以适应建筑需要。例如，可确定电梯系统在一天中的不同时间期间的使用模式、在楼层中的每者处使用电梯系统的乘客的大概数量和/或用于未来事件(例如，会议)的预估使用模式。基于这个信息，井道可分配至用于向上和向下行进的特定计划，并还稍后重新分配至用于向上和向下行进的不同计划，以便适应电梯系统的使用模式和乘客往返于特定楼层的进出波动。
[0047]例如，在办公建筑中，可在早上分配比向下井道更多的向上井道，并且工作日接近于结束时，井道方向分配可改变以使得存在比向上井道更多的向下井道。在另一实例中，如果存在安排好的会议，那么井道内的行进方向可被分配并稍后重新分配以适应开始时间、休息时间和结束时间。替代地，如果与向下方向行进的呼叫次数相比，控制系统接收相当大量的向上方向行进的呼叫，那么控制系统可将向下井道中的一者的分配改变至向上井道。控制系统可动态地改变分配以适于乘客的变化需要，进而提高调度效率。这可在一定数量井道内完成，因此不仅减少对电梯轿厢的等待时间和行进时间，并且减小建筑中的井道表面占有面积。
[0048]应当理解，尽管上文示出和描述矩形形状井道，但还可使用非传统的电梯配置和形状。例如，如图12中最佳所示，电梯系统150可包括具有井道152、154、156的环状电梯系统，井道152、154、156被分配至用于电梯轿厢的向上或向下行进方向。此外，环状电梯系统150的井道152、154、156中的行进方向的动态分配可提高调度效率并减小井道表面占有面积。
[0049]通过使用本文所公开的电梯系统和方法，简化的交通管理和调度效率得以实现。通过将单一方向分配至每一井道以用于电梯轿厢的行进并动态重新分配在井道中的行进方向，电梯系统内的行进时间得以减少，并且在建筑中的电梯系统的井道表面占有面积得以减小。此外，分配比向下井道更大数量的向上井道可消除对电梯轿厢的内部隔间内的空气增压系统的需要。
[0050]虽然先前详细描述已相对于某些特定实施方案来给出和提供，但应理解，本公开的范围不应限于此类实施方案，而是它们仅仅提供用于可实现性和最佳模式的目的。本公开的广度和精神比实施方案中具体公开的更广泛，并且涵盖在本文所附的权利要求书内。
[0051]虽然一些特征结合本发明的某些特定实施方案描述，但是这些特征不限制于仅与描述到它们的实施方案一起使用，而替代地可与结合本发明的替代实施方案所公开的其他特征一起使用或分开使用。
【主权项】
1.一种无绳电梯系统(70)，其包括: 多个井道(22、26、72)，多个电梯轿厢(24)在其中循环至多个楼层，每一井道(22、26、72)被分配至用于所述电梯轿厢(24)的单个行进方向，其中所述单个行进方向为向上或向下，其中第一数量的向上井道(86)并不等于第二数量的向下井道(88)，并且其中所述向上井道(86)中的所述多个电梯轿厢(24)中的每者的速度大于所述向下井道(88)中的所述多个电梯轿厢(24)中的每者的速度。2.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其中所述第一数量的向上井道(86)多于所述第二数量的向下井道(88)。3.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其中所述第二数量的向下井道(88)多于所述第一数量的向上井道(86)。4.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其中用于所述电梯轿厢(24)的所述单个行进方向是动态可分配的。5.如权利要求4所述的无绳电梯系统，其中用于每一井道中的所述电梯轿厢(24)的所述单个行进方向根据第一分配分配并根据后续分配来稍后重新分配。6.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其中每一电梯轿厢(24)具有与控制系统(82)通信的控制单元(84)，所述控制系统(82)被编程为:将每一井道动态分配至所述单个行进方向；以及将每一井道的所述行进方向传达至所述控制单元(84)。7.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其进一步包括中转站(34、36)，所述中转站(34、36)跨于所述多个井道(22、26、72)定位，每一电梯轿厢(24)可通过所述中转站(34、36)从一个井道移动至相邻井道。8.如权利要求8所述的无绳电梯系统，其中所述中转站(34、36)包括至少两个竖直层级(90、92)来支持所述电梯轿厢同时从不同井道(22、72)转移至相同井道(26)。9.如权利要求1所述的无绳电梯系统，其中所述多个电梯轿厢(24)没有空气增压系统。10.—种用于在电梯系统(70)中的多个井道(22、26、72)内调度多个电梯轿厢(24)的方法(140)，所述电梯系统(70)具有控制系统(82)，所述控制系统(82)与定位于所述电梯轿厢(24)中的每者中的控制单元(84)通信，所述方法(140)包括: 将用于所述电梯轿厢(24)的单个行进方向分配至每一井道(22、26、72)，其中所述单个方向为向上或向下； 以高于在所述向下井道(88)内的速度在所述向上井道(86)内移动所述电梯轿厢(24); 改变对所述多个井道(22、26、72)中的至少一者中的所述行进方向的所述分配；以及 向所述多个井道(22、26、72)中的所述至少一者重新分配用于所述行进方向的所述已改变的分配。11.如权利要求10所述的方法，其中将用于所述电梯轿厢(24)的单个行进方向分配至每一井道包括:在所述向上行进方向上分配比在所述向下行进方向上更多的井道。12.如权利要求10所述的方法，其中将用于所述电梯轿厢(24)的单个行进方向分配至每一井道包括:相邻于在所述向下行进方向上的井道在所述向上行进方向上分配每一井道。13.如权利要求10所述的方法，其中在所述多个井道内改变对所述行进方向的所述分配包括:分析所述电梯系统(70)的使用模式。14.如权利要求10所述的方法，其进一步包括:所述控制系统(82)将对每一井道的所述行进方向的所述分配传达至每一电梯轿厢(24)中的所述控制单元(84)。15.如权利要求14所述的方法，其进一步包括:当所述多个井道重新分配时，所述控制系统(82)将对所述行进方向的不同分配传达至每一电梯轿厢(24)中的所述控制单元(84)。16.—种无绳电梯系统(70)，其包括: 第一井道(22)，其中多个电梯轿厢(24)向上行进； 第二井道(26);其中所述多个电梯轿厢(24)向下行进； 第三井道(72)，其中所述多个电梯轿厢(24)向上行进，所述第一井道(22)和所述第三井道(72)与所述第二井道(26)相邻定位； 上中转站(34)，其位于所述第一井道(22)、所述第二井道(26)和所述第三井道(72)之上；以及 下中转站(36)，其位于所述第一井道(22)、所述第二井道(26)和所述第三井道(72)之下，所述多个电梯轿厢(24)可通过所述上部中转站(34)或所述下部中转站(36)在所述第一井道(22)、所述第二井道(26)与所述第三井道(72)之间移动， 其中每一电梯轿厢(24)在所述第一井道(22)和所述第三井道(72)内行进的最大容许速度大于每一电梯轿厢(24)在所述第二井道(26)内行进的最大容许速度。17.如权利要求16所述的无绳电梯系统，其中所述上中转站(34)和所述下中转站(36)各自包括两个层级(90、92)来支持电梯轿厢(24)同时从所述第一井道和所述第三井道(22、72)转移至所述第二井道(26)。18.如权利要求16所述的无绳电梯系统，其进一步包括安装在每一电梯轿厢(24)中的控制单元(84)，所述控制单元(84)与控制系统(82)通信，所述控制系统(82)被编程来在所述第一井道(22)、所述第二井道(26)和所述第三井道(72)内调度所述多个电梯轿厢(24)。19.如权利要求18所述的无绳电梯系统，其中所述上部中转站(34)和所述下部中转站(36)各自包括仅一层级，并且其中所述控制系统(82)进一步编程来在与所述电梯轿厢从所述第三井道(72)转移至所述第二井道(26)不同的时间上，将所述电梯轿厢(24)从所述第一井道(22)转移至所述第二井道(26)。20.如权利要求18所述的无绳电梯系统，其中所述控制系统(82)进一步编程来改变所述电梯轿厢(24)在所述第一井道(22)、所述第二井道(26)和所述第三井道(72)内的行进方向。
【文档编号】B66B1/20GK106029541SQ201380082034
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2013年12月5日
【发明人】T.维查克, D.J.马文, Z.皮奇
【申请人】奥的斯电梯公司