一種基於工作環境的電梯自適應運行方法與流程
2024-04-14 18:42:05
1.本發明涉及一種電梯控制方法，特別是一種基於工作環境的電梯自適應運行方法。
背景技術：
2.為了保證電梯在運行過程中的穩定性，目前的電梯會配置若干傳感器，通過傳感器檢測電梯的機房溫度、電源電壓等各項運行參數，並在運行參數出現異常時及時關停電梯，從而保證電梯的安全性和使用壽命。但當電梯處於相對惡劣的工作環境時，電梯的運行參數會在閾值範圍內上下徘徊，即經常會出現短暫的電壓不穩、工作溫度過高等情況，在一定時間後又會恢復正常。若採用上述檢測方式，傳感器便容易頻繁觸發關停電梯，並需要由專業人員在排查確認後重新啟動電梯，造成電梯使用穩定性的下降；而若是關閉該檢測機構，則容易造成電梯在緊急情況下無法關停，降低了電梯的安全性。
3.另一方面，現有的電梯轎廂在移動至最高點時，其對重裝置會到達井道底部並接觸緩衝座，使得曳引機的扭力不足以帶動轎廂繼續上升，即形成曳引輪和鋼絲繩之間的打滑和空轉，從而有效避免轎廂在達到滿行程後的繼續移動。但在特殊情況下，曳引輪和鋼絲繩之間會因卡滯等問題無法形成空轉，導致曳引機的轉動會帶動電梯轎廂繼續上升至超出額定行程，從而使曳引機的負載瞬間增加並造成電梯運行參數的異常。現有對該情況的處理方法是由傳感器在檢測到電梯運行參數超過閾值後關停電梯，以保證電梯的安全性；但由於從曳引機動作到測出電梯運行參數異常之間會存在一定的時間間隔，導致曳引機在該時間間隔內會保持過度負載的運行狀態，從而大幅降低了曳引機的使用壽命。
4.因此，現有的電梯在惡劣工作環境下會存在工作穩定性差、曳引機容易損壞的問題。
技術實現要素：
5.本發明的目的在於，提供一種基於工作環境的電梯自適應運行方法。它能夠提高電梯在惡劣工作環境下的穩定性，並提高曳引機的使用壽命。
6.本發明的技術方案：一種基於工作環境的電梯自適應運行方法，包括以下步驟：
7.①
實時檢測電梯的運行參數，若運行參數不高於第一閾值，電梯保持正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
8.②
在第一時間段內降低轎廂的移動速度，第一時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
9.③
基於電梯在對重端和負載端的重量大小判斷轎廂在自由狀態下的移動方向，並以該移動方向作為轎廂的運載方向，然後取消相反於運載方向的呼梯登記，使轎廂在第二時間段內僅朝運載方向一側移動；第二時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
10.④
在第三時間段內關停電梯，第三時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則
電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，則電梯保持關停狀態直至運行參數恢復至第一閾值以下。
11.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述步驟
③
中移動方向的判斷方法為：關閉對電梯的制停使轎廂處於自由升降狀態，然後通過轎廂和對重裝置之間的重量差帶動轎廂向上或向下移動，並以該方向作為轎廂的移動方向；判斷完成後恢復對電梯的制停並施加驅動力。
12.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述步驟
②
中轎廂的移動速度降低至額定速度的50％～80％，且在第一時間段內轎廂的移動速度隨時間逐級遞減。
13.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述步驟
②
中將第一時間段分為若干減速時間段，並由轎廂在第一個減速時間段內按額定速度80％的移動速度進行工作；當第一個減速時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態，若運行參數高於第一閾值，則轎廂在第二個減速時間段內按低於額定速度80％的移動速度進行工作；然後重複上述步驟直至轎廂的移動速度達到50％。
14.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述電梯的運行參數為電梯控制裝置的工作溫度或電梯的電壓值，該運行參數還包括第二閾值，當電梯在運行過程中達到第二閾值時直接關停。
15.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，轎廂在升降過程中，由電梯井道頂部的限位開關檢測轎廂的高度位置，若限位傳感器檢測到轎廂處於高度第一閾值時，關停電梯。
16.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述限位開關經定位組件連接電梯井道，所述定位組件包括安裝架，安裝架上轉動連接有轉軸，轉軸的一端依次連接有接觸板、碰撞板和固定螺母，接觸板的端部外側設有連接安裝架的限位開關，碰撞板的一端和轉軸之間轉動連接，碰撞板的另一端延伸至轎廂上方的電梯井道內並設有驅動面。
17.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述安裝架在遠離接觸板一側分別設有上限位螺孔和下限位螺孔，下限位螺孔內連接有限位螺釘，所述轉軸的一端穿過安裝架並設有配合限位螺釘的限位銷。
18.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述驅動面上可拆卸連接有配重塊。
19.前述的一種基於工作環境的電梯自適應運行方法中，所述轉軸和安裝架之間經軸承相互連接，轉軸中部經臺階面與軸承側壁相互貼合。
20.與現有技術相比，本發明具有以下特點：
21.(1)本發明在電梯的運行過程中檢測其運行參數，並在運行參數出現異常後採用降速運行和隨負載端重量進行升降，使得電梯在該狀態下有效減少運行的能耗，並延長電梯的等待時間，一方面提高了電梯在惡劣環境下的工作穩定性，另一方面則能夠緩解電梯運行參數的異常，使得電梯在該狀態下能夠恢復至正常狀態；而當電梯以該方式運行後仍無法緩解運行參數的異常，則說明此時電梯遇到不可恢復的情況，進而關停電梯以保證乘坐人員的安全性；而在上述配合下，使得本發明一方面提高了電梯的惡劣環境下的工作穩定性，避免電梯的頻繁關停，另一方面則能夠實現電梯在緊急情況下的關停保護，保證電梯的安全性能；
22.(2)通過對電梯在第一時間段內的逐級降速運行，以及在第二時間段內的單向運載，則能夠在自適應運行狀態下儘可能的保證電梯的功能性，使電梯在該工作環境下具有最佳的使用效果；
23.(3)通過限位開關和定位組件的配合，使得限位開關在電梯到達頂部位置時能夠及時觸發並關停曳引機，提高電梯的安全性和曳引機的使用壽命，並避免因曳引機的過度負載造成電梯進入自適應運行方式；在此基礎上，通過定位組件代替轎廂對限位開關進行觸發，一方面能夠有效縮短限位開關的檢測距離，從而提高限位開關的檢測精度和反應速度，另一方面作業人員對限位開關進行安裝時，僅需根據轎廂的頂部位置調整接觸板和碰撞板之間的相對角度，從而提高了限位開關的觸發穩定性，避免限位開關因安裝誤差導致轎廂未達到或已超出額定行程時才能觸發；此外，作業人員在實際安裝時也無需基於限位開關的觸發情況對其安裝高度進行調整，即省去了對限位開關的定位和調試工作，提高對限位開關的安裝效率；
24.(4)由於限位開關在安裝時無需開啟調試，使得作業人員還能夠先對非連線狀態下的限位開關進行安裝，待限位開關安裝到位後再對其進行接線和通電使用，從而大幅降低了對限位開關的安裝和接線難度；
25.所以，本發明能夠提高電梯在惡劣工作環境下的穩定性，並提高曳引機的使用壽命。
附圖說明
26.圖1是定位組件在自然狀態下的結構示意圖；
27.圖2是定位組件在觸發限位開關時的結構示意圖；
28.圖3是限位銷在自然狀態下的轉動狀態圖。
29.附圖中的標記為：1-安裝架，2-轉軸，3-接觸板，4-碰撞板，5-固定螺母，6-限位開關，7-驅動面，8-上限位螺孔，9-下限位螺孔，10-限位銷。
具體實施方式
30.下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，但並不作為對本發明限制的依據。
31.實施例1。一種基於電梯溫升的電梯自適應運行方法，包括以下步驟：
32.①
實時檢測電梯的運行參數，若運行參數不高於人為設定的第一閾值，電梯保持正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
33.②
在第一時間段內降低轎廂的移動速度，第一時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
34.③
基於電梯在對重端和負載端的重量大小判斷轎廂在自由狀態下的移動方向，並以該移動方向作為轎廂的運載方向，然後取消相反於運載方向的樓層的呼梯登記，使轎廂在第二時間段內僅朝運載方向一側移動；第二時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
35.④
在第三時間段先由轎廂移動至最近樓層後輸入開門指令保持開門狀態，然後處於關停電梯，第三時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀
態；若運行參數高於第一閾值，電梯繼續關停直至運行參數恢復至第一閾值以下。
36.所述步驟
③
中移動方向的判斷方法為：鬆開電梯抱閘使轎廂處於自由升降狀態，使得轎廂和對重裝置之間的重量差會帶動轎廂向上或向下移動；轎廂移動會經曳引輪對曳引機編碼器釋放一個正向脈衝或反向脈衝，再由電梯控制系統根據脈衝判斷電梯的升降方向；判斷完成後恢復對電梯的制停並施加驅動力，使即轎廂僅朝移動方向一側進行運載，即當對重裝置一端更重時，轎廂僅能上升無法下降，當轎廂一端更重時，轎廂僅能下降無法上升。
37.所述步驟
②
中將第一時間段分為若干相同時間量的減速時間段，並由轎廂在第一個減速時間段內按額定速度80％的移動速度進行工作；當第一個減速時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態，若運行參數高於第一閾值，則轎廂在第二個減速時間段內按額定速度70％的移動速度進行工作；然後以每次減少額定速度10％的速率重複上述步驟直至轎廂的移動速度達到50％。
38.所述電梯的運行參數為電梯控制櫃、電梯機房或曳引機內部的工作溫度，該工作溫度可由溫度傳感器檢測得到，該運行參數還包括第二閾值，當電梯在運行過程中達到第二閾值時直接關停；所述電梯控制櫃的第一閾值為70℃，電梯控制櫃的第二閾值為85℃。
39.當該工作溫度的升溫速度在3℃/s以下時，電梯按自適應運行方法正常使用，當該工作溫度按3℃/s以上的升溫速度達到第一閾值時，電梯直接關停。
40.轎廂在升降過程中，由電梯井道頂部的限位開關檢測轎廂的高度位置，若限位傳感器檢測到轎廂處於高度閾值時，關停電梯。
41.所述限位開關經定位組件連接電梯井道，定位組件的構成如圖1所示，包括固定在電梯框架或電梯井道側壁的安裝架1，安裝架1上轉動連接有轉軸2，轉軸2的一端依次連接有接觸板3、碰撞板4和固定螺母5，該固定螺母5可選用圓螺母，且圓螺母上安裝有止動墊圈，接觸板3和轉軸2之間相互固定，接觸板3的端部外側設有連接安裝架1的限位開關6，該限位開關6可選用反射式光電開關，碰撞板4的一端和轉軸2之間轉動連接，碰撞板4的另一端延伸至轎廂上方的電梯井道內並設有驅動面7。
42.所述安裝架1在遠離接觸板3一側分別設有上限位螺孔8和下限位螺孔9，下限位螺孔9內連接有限位螺釘，所述轉軸2的一端穿過安裝架1並設有配合限位螺釘的限位銷10。
43.所述驅動面7上可拆卸連接有配重塊。
44.所述轉軸2和安裝架1之間經軸承相互連接，轉軸2中部經臺階面與軸承側壁相互貼合。
45.本發明的工作原理：當外部工作環境出現變化導致電梯部件溫升時，電梯先進入自適應的運行邏輯，依次通過降低電梯運行速度、指定轎廂移動方向的方式減少電梯的能耗，提高電梯在該工作環境下的穩定性和安全性。另一方面，當電梯能耗降低且具備更多的待機時間時，電梯在各部位的溫升情況也能夠得到緩解，進而配合原本的散熱機構使其快速降溫至第一閾值以下，使電梯回復至正常狀態。若電梯在該運行邏輯下仍無法避免溫升問題，則說明電梯此時處於無法恢復的狀態，進而關停電梯以保證電梯的穩定性。而在上述配合下，使得電梯在工作溫度突然升高時會有一段適應時間，在保證電梯穩定運行的同時緩解其溫升問題，進而相比直接關停電梯的方式穩定性更高，使用效果更好。
46.通過限位開關和定位組件的配合，則能夠對轎廂的高度進行限位，避免曳引機在
失去對重裝置平衡後的過度負載運行，提高電梯安全性和曳引機的使用壽命。當轎廂上升至趨近於最高點時，轎廂頂部接觸驅動面7並帶動碰撞板4一同轉動，使得接觸板3朝限位開關6方向旋轉。當轎廂達到最高點時，接觸板3觸發限位開關6，並由限位開關6在觸發後關閉曳引機。當專業人員重新開啟曳引機並控制轎廂下落後，碰撞板4在配重塊作用下重新下落至低位，實現復位效果。
47.限位開關在安裝時，作業人員先將限位螺釘旋入上限位螺孔8內，使得當轉軸2轉動至限位銷10接觸限位螺釘時，接觸板3正處於對限位開關6的觸發位置。限位螺釘安裝後，作業人員將帶有限位開關6和轉軸2的安裝架1固定在電梯井道的頂部側壁，並使碰撞板4的驅動面7一端延伸至轎廂的邊緣上方，使得轎廂頂部在上升過程中能夠帶動碰撞板4進行轉動。安裝架1安裝後，作業人員可將轎廂移動至頂部位置，使得當轎廂處於最高點時，碰撞板4與轎廂頂部相互貼合，轉軸2和接觸板3轉動至觸發限位開關6，同時限位銷10與上限位螺孔8內的限位螺釘相互貼合。碰撞板4的角度定位後，作業人員旋緊固定螺母5對碰撞板4和接觸板3之間的角度進行定位；然後將限位螺釘從上限位螺孔8處旋出並旋入下限位螺孔9，使得當碰撞板4處於自然垂落狀態時，限位銷10和限位螺釘相互貼合，即對碰撞板4進行伸出位置進行定位。而在上述配合下，使得作業人員在對限位開關進行安裝時，一方面無需先完成接線並使限位開關保持開啟狀態，進而降低對其的安裝和接線難度；另一方面作業人員也無需對限位開關的高度進行調試和校正，進而降低對限位開關的定位難度。
48.實施例2。一種基於電源電壓的電梯自適應運行方法，包括以下步驟：
49.①
實時檢測電梯的運行參數，若運行參數不高於人為設定的第一閾值，電梯保持正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
50.②
在第一時間段內降低轎廂的移動速度，第一時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
51.③
基於電梯在對重端和負載端的重量大小判斷轎廂在自由狀態下的移動方向，並以該移動方向作為轎廂的運載方向，然後取消相反於運載方向的樓層的呼梯登記，使轎廂在第二時間段內僅朝運載方向一側移動；第二時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，進入下一步驟；
52.④
在第三時間段內關停電梯，第三時間段結束後，若運行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態；若運行參數高於第一閾值，則轎廂移動至最近樓層後輸入開門指令保持開門狀態；然後關停電梯直至運行參數恢復至第一閾值以下。
53.所述步驟
③
中移動方向的判斷方法為：鬆開電梯抱閘使轎廂處於自由升降狀態，使得轎廂和對重裝置之間的重量差會帶動轎廂向上或向下移動；轎廂移動會經曳引輪對曳引機編碼器釋放一個正向脈衝或反向脈衝，再由電梯控制系統根據脈衝判斷電梯的升降方向；判斷完成後恢復對電梯的制停並施加驅動力，使即轎廂僅朝移動方向一側進行運載，即當對重裝置一端更重時，轎廂僅能上升無法下降，當轎廂一端更重時，轎廂僅能下降無法上升。
54.所述步驟
②
中轎廂的移動速度降低至額定速度的50％～80％，且在第一時間段內轎廂的移動速度隨時間逐級遞減。
55.所述步驟
②
中將第一時間段分為若干相同時間量的減速時間段，並由轎廂在第一個減速時間段內按額定速度80％的移動速度進行工作；當第一個減速時間段結束後，若運
行參數不高於第一閾值，則電梯恢復至正常工作狀態，若運行參數高於第一閾值，則轎廂在第二個減速時間段內按額定速度70％的移動速度進行工作；然後以每次減少額定速度10％的速率重複上述步驟直至轎廂的移動速度達到50％。
56.所述電梯的運行參數為電梯的電源電壓值，該電源電壓值可由傳感器直接檢測得到，該運行參數還包括第二閾值，當電梯在運行過程中達到第二閾值時直接關停。
57.轎廂在升降過程中，由電梯井道頂部的限位開關檢測轎廂的高度位置，若限位傳感器檢測到轎廂處於高度閾值時，關停電梯。
58.所述限位開關經定位組件連接電梯井道，定位組件的構成如圖1所示，包括固定在電梯框架或電梯井道側壁的安裝架1，安裝架1上轉動連接有轉軸2，轉軸2的一端依次連接有接觸板3、碰撞板4和固定螺母5，該固定螺母5可選用圓螺母，且圓螺母上安裝有止動墊圈，接觸板3和轉軸2之間相互固定，接觸板3的端部外側設有連接安裝架1的限位開關6，該限位開關6可選用反射式光電開關，碰撞板4的一端和轉軸2之間轉動連接，碰撞板4的另一端延伸至轎廂上方的電梯井道內並設有驅動面7。
59.所述安裝架1在遠離接觸板3一側分別設有上限位螺孔8和下限位螺孔9，下限位螺孔9內連接有限位螺釘，所述轉軸2的一端穿過安裝架1並設有配合限位螺釘的限位銷10。
60.所述驅動面7上可拆卸連接有配重塊。
61.所述轉軸2和安裝架1之間經軸承相互連接，轉軸2中部經臺階面與軸承側壁相互貼合。
62.本實施例是基於電源電壓異常時的電梯自適應運行方法，廠家也可以將該電梯運行方法用於其他運行參數，從而保證電梯在特殊外部環境下的穩定性。