本发明涉及电梯领域，具体涉及一种带伸缩套绳索能量回收装置的电梯。
背景技术
随着电梯的广泛应用，节能电梯已成为研究热点。现有节能电梯的关注点在于如何调整轿厢与对重之间的重量差，从而节省电梯升降所用的能源，或者是在于如何将电梯轿厢升降运行时所产生的能量回收，从而来减小电梯的能源消耗。现有的利用电梯升降时曳引绳的运动进行能量回收的电梯，均是利用了曳引绳的摩擦来实现的：如专利文献1，其公开的电梯能量储存装置，在井道底部设置有发电机组7，将电梯升降时张紧绳6的滑动，转换为发电机组7的转动，进而将电能储存在电容模组8中；再如专利文献2，其公开的节能电梯，在钢丝绳2上设置有发电装置3，在电梯厢1进行升降时，钢丝绳2进行上下伸缩运动，利用钢丝绳与发电机动力轮304的摩擦力，带动发电机动力轮304转动，利用了电梯厢内的重力势能，节省了电能。以上两篇专利文献，均只是考虑了电梯升降时曳引绳随着电梯进行上下移动，而使用曳引绳的上下移动来进行能量回收，并没有考虑到电梯曳引绳随着电梯上下移动同样会产生水平方向的震动；又如专利文献3，其公开了一种电梯能量回收装置，该装置主要用于在电梯由于地震等原因而造成的曳引绳震动厉害时，减少曳引绳的水平震动，并且在由于风或者地震等原因而造成曳引绳水平震动厉害时，将曳引绳水平震动所产生的能量进行收集。但是，专利文献3中，并没有考虑到在电梯进行运行时，曳引绳存在的周期水平震动，其仅仅是在曳引绳剧烈震动时，收集其震动能源，并没有针对性，收集能源效率低，且其属于一种被动收集能量的过程，并不能根据曳引绳不同位置水平震动强度的不同，而进行相应的能源回收，总体而言，其能源收集效率低，没有针对性，主要还是为了减小曳引绳水平震动幅度，而不是针对曳引绳的水平震动进行能源回收。同时，在专利文献3中，并没有设置一保护能量收集装置的保护套，不能有效的避免井道中的杂物对于能量收集装置的影响。再如专利文献4-5，其涉及的绳索能量收集装置均使用了压电传感器材料对绳索的震动能量进行收集，但均使用了价格比较贵的压电材料，利用压电材料随绳索震动发生形变，产生电能。
[专利文献1]cn104925623a
[专利文献2]cn206783068u
[专利文献3]jp特开2011-126708a
[专利文献4]cn104716867a
[专利文献5]cn105811804a
综上所述，现有技术中，对于使用电梯中的曳引绳的水平振动来进行能源回收均没有得到广泛的认识，而现有的高层、高速电梯而言，其曳引绳的水平振动变得更加明显，急需提供一种专门收集曳引绳水平振动所产生的能量的装置，现有技术中均未提供一种专门针对电梯曳引绳水平震动进行能源收集的、可以根据曳引绳不同位置水平震动幅度不同而进行主动调整的能源收集装置，即使有针对绳索震动而设计的能量收集装置，也是利用了价格昂贵的压电材料，基于此，本申请提供了一种电梯，其专门针对电梯曳引绳水平震动进行能源收集并包括带有可伸缩保护套的曳引绳主动能源收集装置。
技术实现要素：
为了克服现有电梯能量收集装置的不足，本发明提供了一种技术方案，一种带伸缩套电梯绳索能量收集装置的电梯，其包括轿厢、曳引钢丝绳和电梯绳索能量收集装置，电梯绳索能量收集装置包括保护套、能量收集模块和伸缩支撑装置，保护套设置于能量收集模块的外部并且固定于轿厢上，伸缩支撑装置固定设置于能量收集模块的下部，伸缩支撑装置下端设置于轿厢上，曳引钢丝绳穿过能量收集模块，并且与能量收集模块始终相接触，其特征在于：保护套为可伸缩结构，位于上部的能量收集模块固定于保护套上，随着伸缩支撑装置驱动能量收集模块的升降，保护套进行适应性的伸缩，以适应对不同高度的能量收集模块进行保护，能量收集模块包括主机、能量收集终端和接触块，接触块通过能量收集终端与主机连接，接触块始终接触曳引钢丝绳，将曳引钢丝绳由于电梯高速运行时所产生的水平振动、以及钢丝绳振动后的波形运动通过能量收集终端转换为可回收的电能储藏于主机中。
优选地，能量收集模块在沿着曳引钢丝绳排布的竖直方向上呈一列两个上下布置，伸缩支撑装置包括外伸缩杆、中间伸缩杆和内伸缩杆，位于上部的能量收集模块固定设置于内伸缩杆的顶端，且固定设置于保护套上，内伸缩杆穿过位于下部的能量收集模块，且可相对于位于下部的能量收集模块自由伸缩，位于下部的能量收集模块固定于中间伸缩杆顶部，保护套包括内保护套、中间保护套及外保护套，外保护套固定设置于轿厢上，内保护套、中间保护套及外保护套呈方型结构，且相互套设，在内保护套下端设置有外阻挡块，在外保护套的内部设置有内阻挡块，在中间保护套的上端和下端分别设置有与外阻挡块和内阻挡块配合的中间阻挡块，以使得当内保护套上升时由外阻挡块带动中间阻挡块，从而实现保护套的伸缩，位于下部能量收集模块接触保护套设置，且可相对于保护套可上下滑动。
优选地，能量收集终端包括伸缩杆、弹簧、旋转发电机轴、摆杆，所述摆杆包括两个相互固定连接的上摆杆和下摆杆，上、下摆杆之间呈一定角度分开布置，上摆杆、下摆杆末端分别固定一接触块，上摆杆与下摆杆固定连接处转动设置于伸缩杆的一端，且通过旋转发电机轴实现转动，将摆杆的转动转换为电能进行回收。
优选地，能量收集终端为两个，沿主机竖直方向布置，布置好后的摆杆相互交叉，在交叉处设置一联动销轴，从而使得两摆杆之间形成一交叉v字型连杆机构。
优选地，所述上摆杆与下摆杆在竖直方向上呈交错设置，上摆杆布置为远离轿厢的位置，下摆杆布置为靠近轿厢的位置。
优选地，所述主机中包括蓄电池、控制器、电能转换装置，主机中还包括与轿厢内用电设备连接的导线，在电梯开始运行后，能量收集终端开始回收曵引钢丝绳的水平振动和波形运动，并将收集到的电能存储于蓄电池中，控制器根据蓄电池的充电状况控制是否通过导线将电能输出用于电梯内照明灯等的供电，当蓄电池蓄电量达到90%时，控制蓄电池通过导线供电，切换电梯内照明灯供电线路，在蓄电池电量降低到30%后，停止向照明灯供电，由电梯原有供电电路向照明灯供电。
优选地，伸缩杆的另一端设置于主机上，与主机内的电能转换装置连接，伸缩杆上套设有弹簧，伸缩杆用于吸收曳引钢丝绳的水平震动，并将水平震动转换为伸缩杆的水平伸缩运动，从而转换为电能，伸缩杆上的弹簧用于伸缩杆的复位。
优选地，能量收集终端设置的个数为4个，其在沿着曳引钢丝绳轴线的方向和垂直于曳引钢丝绳轴线的方向上，分别设置有两列、两排，布置好后的摆杆相互交叉，在交叉处设置一联动销轴，从而使得两摆杆之间形成一交叉v字型连杆机构。
优选地，在两个同排、并列的能量收集终端上分别设置有一连接绳。
优选地，控制器根据曳引钢丝绳振动程度控制伸缩支撑装置的伸缩量，从而将能量收集模块设置于不同位置。
优选地，使得能量收集模块时刻处于曳引钢丝绳伸长长度的一半处。
本发明的有益效果为：
1）、本发明电梯中的能量收集装置专门针对吸收电梯曳引钢丝绳振动能量而设置，可以收集电梯绳索的振动能量，将其转换为电能，以减少电梯的能源消耗；
2）、本发明电梯中的能量收集装置的保护套为可伸缩结构，其可以根据能量收集模块的位置进行相应的调整，以适应伸缩支撑装置不同的伸缩量，达到在能量收集模块在不同的工作位置总能有适应的保护套对其进行保护，伸缩的保护套在不增加保护套尺寸的同时，可以实现大行程的保护，结构紧凑；
3）、本发明电梯中的能量收集装置可以将电梯曳引钢丝绳的振动能量，划分为水平振动以及波形振动，来分别进行吸收，进一步提高了能量的吸收效率；
4）、本发明电梯中的能量收集装置通过设置的呈一定角度分开布置的摆杆机构，使得能量收集装置可以不经过弹簧等外部结构后，即可达到始终接触曳引钢丝绳的目的，能更加灵敏的吸收钢丝绳振动能量的同时又不会使得钢丝绳由于外力影响而使得其受力复杂的情况发生；
5）、本发明电梯中的能量收集终端特定的交叉v字型连杆机构，使得能量收集终端可以收集微小的钢丝绳振动所产生的能量。
6）、本发明电梯中的能量收集装置的主体中设置有蓄电池、控制器，主体内可以根据蓄电池的电量来决定是否对外界进行供电，使用蓄电池进行供电，保证了供电量的稳定。
7）、本发明的能量收集装置使用了机械结构来对绳索的震动能量进行收集，比使用压电材料价格实惠，结构可靠。
附图说明
图1为本发明的带伸缩套绳索能量收集装置的电梯的主视图；
图2为本发明的带伸缩套绳索能量收集装置的电梯的俯视图；
图3为图1的局部放大图；
图4为伸缩支撑装置结构示意图。
标号说明
1、轿厢；2、曳引钢丝绳；3、保护套；3-1、内保护套；3-2、中间保护套；3-3、外保护套；4、能量收集模块；5、伸缩支撑装置；6、连接绳；7、主体；8、能量收集终端；9、伸缩杆；10、弹簧；11、旋转发电机轴；12、摆杆；12-1、上摆杆；12-2、下摆杆；13、接触块；14、联动销轴；15、内伸缩杆；16、中间伸缩杆；17、外伸缩杆；18、动力箱；19、驱动蜗杆；20、蜗轮；21、支撑轴承；22、驱动丝杆；23、内驱动杆；24、阻挡一；25、阻挡二。
具体实施方式
下面，参照附图说明用于实施本发明的方式。
图1-图4为本发明的带伸缩套绳索能量收集装置的电梯，如图1-3所示，本发明的电梯包括轿厢1、曳引钢丝绳2和绳索能量收集装置，该绳索能量收集装置包括保护套3、能量收集模块4和伸缩支撑装置5，保护套3设置于能量收集模块4的外部并且固定于轿厢1上，伸缩支撑装置5固定设置于能量收集模块4的下部，伸缩支撑装置5下端设置于轿厢1上，曳引钢丝绳2穿过能量收集模块4，并且与能量收集模块4始终相接触，保护套3为可伸缩结构，位于上部的能量收集模块4固定于保护套3上，随着伸缩支撑装置5驱动能量收集模块4的升降，保护套3进行适应性的伸缩，以适应对不同高度的能量收集模块4进行保护。曳引钢丝绳2与能量收集模块4始终相接触，使得能量收集模块4可以收集由于电梯在高速运行时电梯钢丝绳的震动所产生的能量，适应震动后呈波形运动的钢丝绳，将震动运动转换为可回收的电能，并且还可以进一步减小该震动，从而达到节能、提高电梯舒适度的目的。伸缩支撑装置5为由马达带动的螺纹伸缩套，其伸缩量由控制器进行控制，可以预先根据绳索在电梯运行中的振动情况设置其运动。
如图1-4所示，能量收集模块4在沿着曳引钢丝绳2排布的竖直方向上呈一列两个上下布置，伸缩支撑装置5包括外伸缩杆17、中间伸缩杆16和内伸缩杆15，位于上部的能量收集模块4固定设置于内伸缩杆15的顶端，且固定设置于保护套3上，内伸缩杆15穿过位于下部的能量收集模块4，且可相对于位于下部的能量收集模块4自由伸缩，位于下部的能量收集模块4固定于中间伸缩杆16顶部，保护套3包括内保护套3-1、中间保护套3-2及外保护套3-3，外保护套3-3固定设置于轿厢1上，内保护套3-1、中间保护套3-2及外保护套3-3呈方型结构，且相互套设，在内保护套3-1下端设置有外阻挡块，在外保护套3-3的内部设置有内阻挡块，在中间保护套3-2的上端和下端分别设置有与外阻挡块和内阻挡块配合的中间阻挡块，以使得当内保护套3-1上升时由外阻挡块带动中间阻挡块，从而实现保护套的伸缩，位于下部能量收集模块4接触保护套设置，且可相对于保护套可上下滑动，通过以上设置，使得当伸缩支撑装置5进行伸缩操作时，上下两能量收集模块4可以放置于不同位置，且位于能量收集模块4外部的保护套3也进行相应的伸缩操作，以保护能量收集模块4，同时，可以使用尺寸较小的保护套即可实现大行程的保护。
上下两能量收集模块4均包括主机7、能量收集终端8和接触块13，接触块13通过能量收集终端8与主机7连接，接触块13始终接触曳引钢丝绳2，将曳引钢丝绳2由于电梯高速运行时所产生的水平振动、以及钢丝绳振动后的波形运动通过能量收集终端8转换为可回收的电能储藏于主机7中。主机7中包括蓄电池、控制器、电能转换装置，主机7中还包括与轿厢内用电设备连接的导线，在电梯开始运行后，能量收集终端8开始回收曳引钢丝绳2的水平振动和波形运动，并将收集到的电能存储于蓄电池中，控制器根据蓄电池的充电状况控制是否通过导线将电能输出用于电梯内照明灯等的供电，如当蓄电池蓄电量达到90%时，控制蓄电池通过导线供电，切换电梯内照明灯供电线路，在蓄电池电量降低到30%后，停止向照明灯供电，由电梯原有供电电路向照明灯供电，在此过程中，能量收集终端8一直通过电能转换装置向蓄电池供电。优选地，能量收集终端8包括伸缩杆9、弹簧10、旋转发电机轴11、摆杆12，摆杆12包括两个相互固定连接的上摆杆12-1、下摆杆12-2，上、下摆杆之间呈一定角度分开布置，上摆杆12-1、下摆杆12-2末端分别固定一接触块12，上摆杆12-1与下摆杆12-2固定连接处转动设置于伸缩杆9的一端，且通过旋转发电机轴11实现该转动，由此，将摆杆12的转动转换为电能进行回收，由于上摆杆12-1和下摆杆12-2是分开呈一定角度设置的，因此，其可以适应曳引钢丝绳由于震动而产生的波形运动，随着曳引钢丝绳的波形运动而相应的发生来回转动，使得接触块13始终保持与曳引钢丝绳2的接触，优选地上摆杆12-1与下摆杆12-2呈120°角设置。同时，伸缩杆9的另一端设置于主机7上，与主机7内的电能转换装置连接，伸缩杆9上套设有弹簧10，伸缩杆9用于吸收曳引钢丝绳2的水平震动，并将水平震动转换为伸缩杆9的水平伸缩运动，从而转换为电能，伸缩杆9上的弹簧10用于伸缩杆9的复位，复位后的状态如图3所示，弹簧10在此状态下不会产生将接触块13压紧在曳引钢丝绳2上的力，从而使得该能量收集装置在收集电能的时候不会引入额外的外力，从而恶化钢丝绳振动，影响电梯乘坐的舒适性。
为了提高能量收集终端8的收集效率，使其能够适应钢丝绳微小的震动，从而能够将该微小震动转换为电能，优选地，设置两个能量收集终端8，使其沿主机7竖直方向布置，布置好后的摆杆12相互交叉，在交叉处设置一联动销轴14，从而使得两摆杆12之间形成一交叉v字型连杆机构，这样，只要任一接触块13发生转动，均可以带动梁旋转发电机轴11转动，且竖直设置的多个接触块13能够适应于曳引钢丝绳的波形运动，相比于单独的摆杆12，能够提高其适应波形运动的能力，提高能量回收效率。优选地，为了适应该连杆机构，使得上摆杆12-1与下摆杆12-2在竖直方向上呈交错设置，如图2所示，上摆杆12-1设置于沿着钢丝绳2的排布方向交错布置，上摆杆12-1布置为远离轿厢的位置，下摆杆12-2布置为靠近轿厢的位置。
优选地，能量收集终端8设置的个数为4个，如图1-2所示，其在垂直于曳引钢丝绳轴线的方向上并排设置有两列，分别设置有两列、两排，以充分吸收曳引钢丝绳2的震动。优选地，在两个同排、并列的能量收集终端8上分别设置有一连接绳6，以进一步保证，当多跟曳引钢丝绳2振动不均时，可以进一步改变曳引钢丝绳2的动态性能，改变轿厢的舒适性，同时，也可以保证各能量收集终端8收集到的能量均衡。
优选地，如图4所示，伸缩支撑装置5还包括动力箱18、驱动丝杆22、内驱动杆23，动力箱18固定设置于外伸缩杆17的下部，且固定于轿厢1上部，驱动丝杆22转动设置于动力箱18内，其下部设置有支撑轴承21，上部穿出动力箱18，且深入外伸缩杆17的内部，在驱动丝杆22位于动力箱18内部的部分设置有蜗轮20，驱动蜗杆19驱动蜗轮20正反转运动，从而提供伸缩支撑装置5升降的动力。驱动丝杆22上部设置有螺纹，内驱动杆23下端内部设置有螺纹、内驱动杆23外部设置有螺纹、内伸缩杆15下端内部设置有螺纹，且在内伸缩杆15的下端外部设置有阻挡二25、在中间伸缩杆16的下端外部设置有阻挡一24，内驱动杆23套设于驱动丝杆22外部，内伸缩杆15套设于内驱动杆23的外部，中间伸缩杆16套设于内伸缩杆15的外部，外伸缩杆17套设于中间伸缩杆16的外部。这样，蜗杆19转动后，带动蜗轮20转动，进而使得驱动丝杆22上部的丝杆螺纹转动，啮合内驱动杆23内部的螺纹，带动内驱动杆23螺旋上升，当内驱动杆23上升抵住驱动丝杆22上端限制装置后，旋转带动内伸缩杆15进行螺旋上升，进而通过阻挡二25带动中间伸缩杆16进行上升运动，进而实现整个伸缩支撑装置5的伸出，当需要进行收缩运动时，仅反转驱动蜗杆19即可。优选地，驱动蜗杆19旋转的动力受控制器的控制，控制器可以控制蜗杆19旋转的速度以及旋转量。
以上，仅仅示意出了将电梯绳索能量收集装置设置于轿厢顶部，该电梯绳索能量收集装置同样可以设置于井道顶部、井道中部等合适的地方，能量收集终端同样可以为3列或者更多列，为3排或者更多排，同样，保护套和伸缩杆的个数可以根据实际升降的需要选择为3个或者更多个。
本发明绳索能量收集装置的电梯具体使用方法如下：在电梯开始高速运行前，将电梯绳索能量收集装置安装于井道或轿厢的合适位置，如可以安装在电梯轿厢的顶部，将保护套、伸缩支撑装置底部分别固定于轿厢顶部，能量收集模块4设置于保护套内，能量收集终端8分别设置于曳引钢丝绳2的两侧，使得接触块13与钢丝绳相接触，通过控制器可以控制伸缩支撑装置的伸缩量，从而将能量收集模块4设置于不同位置，优选地，控制器根据曳引钢丝绳振动程度，来控制收集模块4的位置，如可以使得能量收集模块4时刻处于曳引钢丝绳2伸长长度的一半处，因为此处的曳引钢丝绳振动幅度比较大，能量收集效果较佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。