本發(fā)明涉及領(lǐng)域一種電梯井,具體涉及一種自適應(yīng)阻尼電梯井阻尼總成。
背景技術(shù):轎廂電梯作為一種電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的垂直升降機(jī),通過(guò)機(jī)械牽引力拖動(dòng)箱體上行和下行,為保證其運(yùn)行便捷和制造成本,通常利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)繩索拖掛轎廂豎直運(yùn)動(dòng),而驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)較為也相對(duì)較為復(fù)雜,由于安裝工藝質(zhì)量、使用周期和使用環(huán)境等問(wèn)題,使得電梯易出現(xiàn)嚴(yán)重的安全質(zhì)量問(wèn)題,雖然質(zhì)檢人員會(huì)定期安全檢查,但仍然有大量電梯重大意外事故發(fā)生,轎廂在無(wú)約束或部分約束條件下下落,進(jìn)而,出現(xiàn)了在電梯井底部設(shè)置緩沖板并對(duì)可對(duì)快速下落的轎廂進(jìn)行緩沖,盡量減小轎廂突然觸底的傷害;現(xiàn)有技術(shù)中,通常通過(guò)在緩沖板設(shè)置彈簧或/和阻尼裝置進(jìn)行緩沖,當(dāng)轎廂觸底時(shí),通過(guò)將轎廂的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和阻尼液的內(nèi)能,并用導(dǎo)向裝置對(duì)緩沖板進(jìn)行豎直導(dǎo)向,然而轎廂在下落的過(guò)程中,轎廂通常處于傾斜的狀態(tài)下落,在與緩沖板接合時(shí),使得緩沖板受到較大力矩作用,使得豎直導(dǎo)向裝置易于出現(xiàn)較大摩擦,造成緩沖卡止或造成反向摩擦反沖力過(guò)大,不利于彈簧和阻尼件后續(xù)介入;同時(shí),由于緩沖結(jié)構(gòu)在穿沖過(guò)程中易產(chǎn)生大量的熱量,而占地較大的緩沖結(jié)構(gòu)在較為狹小的空間利于散熱,并且控制阻尼力的精確度偏低,不利于轎廂阻尼下行的平順性。因此,需要對(duì)現(xiàn)有的電梯井進(jìn)行改進(jìn),在轎廂發(fā)生非正常觸底前和觸底時(shí)的緩沖過(guò)程中阻尼力適應(yīng)性可調(diào),可針對(duì)傾斜轎廂下落情況,實(shí)現(xiàn)下行緩沖的平順性,可實(shí)現(xiàn)高速和低速電梯的通用,提升電梯的安全性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供自適應(yīng)阻尼電梯井阻尼總成,在轎廂發(fā)生非正常觸底前和觸底時(shí)的緩沖過(guò)程中阻尼力適應(yīng)性可調(diào),可針對(duì)傾斜轎廂下落情況,實(shí)現(xiàn)下行緩沖的平順性,可實(shí)現(xiàn)高速和低速電梯的通用,提升電梯的安全性能。本發(fā)明的自適應(yīng)阻尼電梯井阻尼總成,包括用于對(duì)轎廂下落時(shí)與轎廂底部結(jié)合并提供緩沖力的緩沖板、用于為緩沖板提供向上阻尼力的磁流變阻尼裝置和用于控制磁流變阻尼裝置阻尼力輸出的控制系統(tǒng);所述磁流變阻尼裝置至少包括沿電梯井周向設(shè)置的四組分布于緩沖板底面并獨(dú)立托舉緩沖板的旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件,每組旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件均包括托舉臂、轉(zhuǎn)軸和至少兩個(gè)分別傳動(dòng)設(shè)置于轉(zhuǎn)軸兩端的旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器,所述托舉臂的一端與轉(zhuǎn)軸沿周向固定連接,另一端支撐于緩沖板底面并與緩沖板單自由度滑動(dòng)配合;所述控制系統(tǒng)包括用于檢測(cè)轎廂下落參數(shù)的下落參數(shù)檢測(cè)單元、用于為磁流變阻尼裝置的電磁線圈供電的電源單元和用于接收下落參數(shù)檢測(cè)單元的數(shù)據(jù)信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)向電源單元發(fā)出供電命令的中央處理單元。進(jìn)一步,所述托舉臂與緩沖板底部之間通過(guò)滾輪組件實(shí)現(xiàn)單自由度滑動(dòng)配合,所述滾輪組件包括與緩沖板底面滾動(dòng)配合的滾輪和用于安裝滾輪的滾輪安裝座板,所述托舉臂單自由度鉸接于滾輪安裝座板的底面;所述緩沖板底面設(shè)置有用于對(duì)滾輪限位的限位輪槽。進(jìn)一步,所述磁流變阻尼裝置還包括至少四個(gè)沿自身軸向輸出阻尼力的筒形磁流變阻尼器;每個(gè)筒形磁流變阻尼器與單組旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件對(duì)應(yīng)設(shè)置并均包括筒體、設(shè)置于筒體內(nèi)的電磁活塞組件和與電磁活塞組件固定連接用于輸出阻尼力的活塞桿,所述筒體外側(cè)底部與電梯井底面鉸接,所述活塞桿的外端與托舉臂共軸鉸接于滾輪安裝座板的底面。進(jìn)一步,所述電磁活塞組件設(shè)在筒體中并將筒體分隔為第一腔室和第二腔室,第一腔室和第二腔室均設(shè)置有磁流變液,所述電磁活塞組件包括活塞頭和勵(lì)磁線圈,所述活塞頭的外表面設(shè)有用于供磁流變液在第一腔室與第二腔室之間流動(dòng)的螺旋形阻尼通道,所述勵(lì)磁線圈設(shè)在螺旋形阻尼通道的徑向外側(cè)。進(jìn)一步,所述活塞頭為圓筒結(jié)構(gòu),所述螺旋形阻尼通道為單線螺旋結(jié)構(gòu)、雙線螺旋結(jié)構(gòu)或者多線螺旋結(jié)構(gòu),所述螺旋形阻尼通道的截面形狀為矩形;所述電磁活塞組件還包括分別設(shè)在活塞頭軸向兩端并由導(dǎo)磁材料制成的前端蓋和后端蓋,所述前端蓋上設(shè)有用于連通第一腔室與螺旋形阻尼通道的第一連通孔,所述后端蓋上設(shè)有用于連通第二腔室與螺旋形阻尼通道的第二連通孔。進(jìn)一步,所述前端蓋與筒體的內(nèi)壁之間及所述后端蓋與筒體的內(nèi)壁之間均設(shè)有第一密封件;所述前端蓋與后端蓋之間還設(shè)有用于安裝勵(lì)磁線圈的線圈安裝槽,所述線圈安裝槽與活塞頭之間設(shè)有采用非導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)隔板,所述線圈安裝槽與筒體的內(nèi)壁之間設(shè)有采用導(dǎo)磁材料制成的外隔板。進(jìn)一步,所述筒形磁流變阻尼器還包括浮動(dòng)活塞,所述浮動(dòng)活塞設(shè)在第二腔室中并將第二腔室分隔成第三腔室和第四腔室,所述第一腔室與第三腔室相通并填充有磁流變液,所述第四腔室填充有壓縮惰性氣體。進(jìn)一步,所述托舉臂由水平臂和由水平臂一端軸向延伸并向上彎折形成的彎折臂組成,水平臂的另一端與轉(zhuǎn)軸沿周向固定連接,所述彎折臂的上端與滾輪安裝座板底面鉸接。進(jìn)一步,所述水平臂的下方設(shè)置有用于推動(dòng)水平臂復(fù)位的氣缸。進(jìn)一步,所述下落參數(shù)檢測(cè)單元包括:下落速度檢測(cè)傳感器,用于檢測(cè)轎廂下落速度參數(shù);電梯箱體重力參數(shù)傳感器,用于檢測(cè)電梯箱體的實(shí)時(shí)載重重量參數(shù);下落接觸壓力檢測(cè)傳感器,用于檢測(cè)轎廂下落時(shí)與緩沖板接觸時(shí)對(duì)緩沖板產(chǎn)生的壓力參數(shù);偏轉(zhuǎn)角度檢測(cè)傳感器,用于檢測(cè)各托舉臂托舉時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度參數(shù)。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明公開的一種自適應(yīng)阻尼電梯井阻尼總成,通過(guò)在緩沖板的底部設(shè)置旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件,通過(guò)托舉臂對(duì)緩沖板的托舉作用,緩沖板在下行過(guò)程中,托舉臂由于旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器的阻尼作用,對(duì)緩沖板提供一個(gè)向上的緩沖阻尼力,中央處理單元根據(jù)下落參數(shù)檢測(cè)單元檢測(cè)的下落參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整各托舉臂的阻尼力,使傾斜緩沖板水平,保證后期更大且有效的阻尼力介入,實(shí)現(xiàn)下行緩沖的平順性,可實(shí)現(xiàn)高速和低速電梯的通用,提升電梯的安全性能。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明中筒形磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明中托舉臂和旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本發(fā)明中筒形磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3為本發(fā)明中托舉臂和旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖所示,本實(shí)施例中的自適應(yīng)阻尼電梯井阻尼總成,包括用于對(duì)轎廂下落時(shí)與轎廂底部結(jié)合并提供緩沖力的緩沖板1、用于為緩沖板1提供向上阻尼力的磁流變阻尼裝置和用于控制磁流變阻尼裝置阻尼力輸出的控制系統(tǒng);所述磁流變阻尼裝置固定于電梯井底部基礎(chǔ)2上,所述磁流變阻尼裝置至少包括沿電梯井周向設(shè)置的四組分布于緩沖板1底面并獨(dú)立托舉緩沖板1的旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件,電梯井底部基礎(chǔ)2形成矩形腔,矩形腔的每個(gè)側(cè)壁基礎(chǔ)2內(nèi)固定安裝旋轉(zhuǎn)磁流變`阻尼器組件,每組旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器組件均包括托舉臂3、轉(zhuǎn)軸4和至少兩個(gè)分別傳動(dòng)設(shè)置于轉(zhuǎn)軸4兩端的旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5,旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5固定于基礎(chǔ)2內(nèi)并對(duì)轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)阻尼,所述托舉臂3的一端與轉(zhuǎn)軸4沿周向固定連接,另一端支撐于緩沖板1底面并與緩沖板1單自由度滑動(dòng)配合,通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5對(duì)轉(zhuǎn)軸4形成阻尼,進(jìn)而對(duì)托舉臂3轉(zhuǎn)動(dòng)形成阻尼,實(shí)現(xiàn)對(duì)緩沖板1提供向上的阻尼力;所述控制系統(tǒng)包括用于檢測(cè)轎廂下落參數(shù)的下落參數(shù)檢測(cè)單元、用于為磁流變阻尼裝置的電磁線圈供電的電源單元和用于接收下落參數(shù)檢測(cè)單元的數(shù)據(jù)信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)向電源單元29發(fā)出供電命令的中央處理單元28;通過(guò)在緩沖板1的底部設(shè)置旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5組件,通過(guò)托舉臂3對(duì)緩沖板1的托舉作用,緩沖板1在下行過(guò)程中,托舉臂3由于旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5的阻尼作用,對(duì)緩沖板1提供一個(gè)向上的緩沖阻尼力,中央處理單元28根據(jù)下落參數(shù)檢測(cè)單元檢測(cè)的下落參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整各托舉臂3的阻尼力,使傾斜緩沖板1水平,保證后期更大且有效的阻尼力介入,實(shí)現(xiàn)下行緩沖的平順性,可實(shí)現(xiàn)高速和低速電梯的通用,提升電梯的安全性能。本實(shí)施例中,所述托舉臂3與緩沖板1底部之間通過(guò)滾輪組件實(shí)現(xiàn)單自由度滑動(dòng)配合,所述滾輪組件包括與緩沖板1底面滾動(dòng)配合的滾輪6和用于安裝滾輪的滾輪安裝座板7,所述托舉臂3單自由度鉸接于滾輪安裝座板7的底面;所述緩沖板1底面設(shè)置有用于對(duì)滾輪限位的限位輪槽;通過(guò)滾輪組件的設(shè)置,保證托舉臂3與緩沖板1之間滾動(dòng)配合,避免托舉臂3與緩沖板1之間卡止或產(chǎn)生其他不良摩擦力,保證緩沖板1下行的柔順性。本實(shí)施例中,所述磁流變阻尼裝置還包括至少四個(gè)沿自身軸向輸出阻尼力的筒形磁流變阻尼器8;每個(gè)筒形磁流變阻尼器8與單組旋轉(zhuǎn)磁流變阻尼器5組件對(duì)應(yīng)設(shè)置并均包括筒體9、設(shè)置于筒體9內(nèi)的電磁活塞組件和與電磁活塞組件固定連接用于輸出阻尼力的活塞桿10,所述筒體9外側(cè)底部與電梯井底面鉸接,所述活塞桿的外端與托舉臂3共軸鉸接于滾輪安裝座板7的底面;如圖所述,所述筒體9外側(cè)底部設(shè)置鉸接支耳并鉸接于電梯井底并且筒形磁流變阻尼器8上端朝旋轉(zhuǎn)磁變流變阻尼器側(cè)傾斜,保證筒形磁流變阻尼器8和托舉臂3對(duì)滾輪組件的水平分力相對(duì),保證滾輪組件的穩(wěn)定性,通過(guò)中央處單元控制筒形磁流變阻尼器8并與旋轉(zhuǎn)磁變流變阻尼器相配合對(duì)緩沖板1施加有效的阻尼力,并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,安裝空間較大,利于散熱,同時(shí)阻尼力易于控制和控制精度高,保證緩沖的平順性。本實(shí)施例中,所述電磁活塞組件設(shè)在筒體9中并將筒體9分隔為第一腔室11和第二腔室12,第一腔室11和第二腔室12均設(shè)置有磁流變液,所述電磁活塞組件包括活塞頭13和勵(lì)磁線圈14,所述活塞頭13的外表面設(shè)有用于供磁流變液在第一腔室11與第二腔室12之間流動(dòng)的螺旋形阻尼通道15,所述勵(lì)磁線圈14設(shè)在螺旋形阻尼通道15的徑向外側(cè);在活塞頭13的外表面設(shè)置螺旋形阻尼通道15,相比于直線結(jié)構(gòu)的阻尼通道,可以增長(zhǎng)阻尼通道的有效長(zhǎng)度,擴(kuò)大阻尼力輸出范圍,能夠滿足高速?zèng)_擊下的緩沖要求;勵(lì)磁線圈14設(shè)在螺旋形阻尼通道15的徑向外側(cè),有利于勵(lì)磁線圈14形成垂直于阻尼通道中磁流變介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)作用,工作缸的筒體9無(wú)需作為導(dǎo)磁部件,簡(jiǎn)化了加工工藝。本實(shí)施例中,所述活塞頭13為圓筒結(jié)構(gòu),所述螺旋形阻尼通道15為單線螺旋結(jié)構(gòu)、雙線螺旋結(jié)構(gòu)或者多線螺旋結(jié)構(gòu),所述螺旋形阻尼通道15的截面形狀為矩形;結(jié)構(gòu)靈活,適用能力較強(qiáng),多線螺旋結(jié)構(gòu)是指三線以上的螺旋結(jié)構(gòu);螺旋形阻尼通道15可在不增加粘滯阻尼力的同時(shí)提高屈服流體的庫(kù)侖力,并可避免磁流變液的局部淤積,防止起泡產(chǎn)生,保證磁路的暢通和磁流變介質(zhì)的懸浮穩(wěn)定,螺旋形阻尼通道15的螺旋升角可根據(jù)實(shí)際需要而定,在本實(shí)施例中,當(dāng)螺旋升角大于10°時(shí),可產(chǎn)生較大的繞軸向扭矩,有利于防止磁流變液沉降,所述電磁活塞組件還包括分別設(shè)在活塞頭13軸向兩端并由導(dǎo)磁材料制成的前端蓋和后端蓋,所述前端蓋上設(shè)有用于連通第一腔室11與螺旋形阻尼通道15的第一連通孔,所述后端蓋上設(shè)有用于連通第二腔室12與螺旋形阻尼通道15的第二連通孔;并且后端蓋或前端蓋設(shè)置有導(dǎo)線孔,勵(lì)磁線圈14的導(dǎo)線通過(guò)導(dǎo)線孔與外部電源連通,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且緊湊。本實(shí)施例中,所述前端蓋16與筒體9的內(nèi)壁之間及所述后端蓋17與筒體9的內(nèi)壁之間均設(shè)有第一密封件;所述前端蓋16與后端蓋17之間還設(shè)有用于安裝勵(lì)磁線圈14的線圈安裝槽18,所述線圈安裝槽18與活塞頭13之間設(shè)有采用非導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)隔板,所述線圈安裝槽18與筒體9的內(nèi)壁之間設(shè)有采用導(dǎo)磁材料制成的外隔板;密封件優(yōu)選為“O”型密封圈;非導(dǎo)磁的內(nèi)隔板將勵(lì)磁線圈14與螺旋形阻尼通道15中的磁流變介質(zhì)相隔離,導(dǎo)磁的外隔板及導(dǎo)磁的前端蓋16、后端蓋17相配合形成良好磁路。本實(shí)施例中,所述筒形磁流變阻尼器8還包括浮動(dòng)活塞20,所述浮動(dòng)活塞20設(shè)在第二腔室12中并將第二腔室12分隔成第三腔室和第四腔室19,所述第一腔室11與第三腔室相通并填充有磁流變液,所述第四腔室19填充有壓縮惰性氣體;浮動(dòng)活塞20能夠改善緩沖裝置的非線性輸出特性,當(dāng)振動(dòng)發(fā)生突變時(shí),浮動(dòng)活塞20兩面壓差產(chǎn)生變化,致浮動(dòng)活塞20相對(duì)工作缸產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),吸收振動(dòng)產(chǎn)生的能量。本實(shí)施例中,所述托舉臂3由水平臂和由水平臂一端軸向延伸并向上彎折形成的彎折臂22組成,水平臂21的另一端與轉(zhuǎn)軸4沿周向固定連接,所述彎折臂的上端與滾輪安裝座板7底面鉸接;彎折臂22的彎折角度為30°-90°之間,保證托舉臂3對(duì)緩沖板1提高有效的向上阻尼力,利于阻尼力的有效輸出。本實(shí)施例中,所述水平臂21的下方設(shè)置有用于推動(dòng)水平臂21復(fù)位的氣缸23;所述氣缸23通過(guò)中央處理單元28控制,當(dāng)轎廂需要復(fù)位為,氣缸23的活塞桿10直接對(duì)水平臂21施加向上的推力,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。本實(shí)施例中,所述下落參數(shù)檢測(cè)單元包括:下落速度檢測(cè)傳感器24,用于檢測(cè)轎廂下落速度參數(shù),設(shè)置于電梯井,可采用霍爾元件測(cè)速等現(xiàn)有的速度傳感器,在此不再贅述;電梯箱體重力參數(shù)傳感器25,用于檢測(cè)電梯箱體的實(shí)時(shí)載重重量參數(shù),可設(shè)置于電梯廂體底部或者其他承力部件;下落接觸壓力檢測(cè)傳感器26,下落接觸壓力檢測(cè)傳感器設(shè)置于緩沖板1上表面,用于檢測(cè)轎廂下落時(shí)與緩沖板1接觸時(shí)對(duì)緩沖板1產(chǎn)生的壓力參數(shù);偏轉(zhuǎn)角度檢測(cè)傳感器27,設(shè)置電梯進(jìn)底部側(cè)壁上,用于檢測(cè)各托舉臂3托舉時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度參數(shù);通過(guò)上述電梯廂體下落速度參數(shù)、實(shí)時(shí)載重重量參數(shù)和托舉臂3的偏轉(zhuǎn)角度即可獲得緩沖慣性和矯正力矩的需要,根據(jù)該需要調(diào)整電流的大小,而該調(diào)整在電梯下落過(guò)程中即可進(jìn)行,根據(jù)下落速度、整體重量獲得實(shí)時(shí)的慣性參數(shù),從而實(shí)時(shí)調(diào)整磁流變液的粘度,而具有針對(duì)性的形成阻尼;實(shí)際使用時(shí),電梯廂體下落并與磁流變阻尼體接觸時(shí)對(duì)磁流變阻尼體產(chǎn)生的壓力參數(shù)具有及時(shí)準(zhǔn)確的效果,可準(zhǔn)確的獲得實(shí)際的沖擊力,從而對(duì)上述兩個(gè)參數(shù)獲得的慣性參數(shù)達(dá)到修正的目的,應(yīng)以壓力參數(shù)和獲得的慣性力大者為準(zhǔn);由于具有實(shí)時(shí)的檢測(cè),在下落過(guò)程中使得不同阻尼力具有針對(duì)性的增加或調(diào)整,壓力參數(shù)修正后也不至于具有突變的變化和沖擊力;上述獲得的慣性參數(shù)并根據(jù)慣性參數(shù)調(diào)整磁流變液粘度,通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算以及現(xiàn)有技術(shù)的程序即可實(shí)現(xiàn),在此不再贅述。最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。