電梯載重量的測定的製作方法

2023-11-09 20:27:07 1

專利名稱：電梯載重量的測定的製作方法
技術領域：
本發明涉及電梯轎箱載重量的測定，特別涉及擺動式轎箱支承裝置。
要使電梯正常運行，重要的一點是隨時都要知道電梯的載重量，以便確定轎箱是否過載，從而不致在該載荷下松閘，或確定應給哪一樓層提供服務。迄今使用的電梯稱重系統有好幾種。
電梯載重量測定系統可以分為兩組一種是轎箱平臺底下裝有傳感器的，另一種不裝傳感器。
任何電梯轎箱支承裝置都受到三種力的作用有載荷時的垂直重力，支承構件中的彎曲載荷，和電梯在井道(hoistway)中上下或左右運動時產生的水平力。載重量測定系統的目的是只測出這些力中的一個力即，有載荷時的垂直重力。轎箱中心有載荷時，轎箱支架就受到彎矩的作用。作用到轎箱上的水平力也可能使轎箱支架瞬時彎曲，要測定轎箱的載重量就必需計及這些彎曲力。
現有一些系統已設計得把載重量測定裝置安置在轎箱底下。有的測量轎箱平臺底下彈性墊的變形程度(美國專利4，078，623)，有的採用測力傳感器(美國專利4，330，836)，其它還有在轎箱支承構件上採用應變傳感器的(美國專利4，573，542和4，223，752)。這些專利都沒有談到杆支架受到彎矩作用的問題。形變系統的缺點在於襯墊所用彈性體材料的滯變所引起的不準確。雖然採用裝在轎箱支架底下的應變傳感器的系統由於應變傳感器便宜因而是可取的，但這種系統沒有把彎矩考慮進去。採用測力傳感器的系統之所以不可取僅僅是因為載荷支承測量構件的成本問題。上述這些系統都不能極其精確地測出載重量，因為它們都沒有把轎箱支架中的彎矩考慮進去。解決這個問題的一種辦法是把上述載重量測定系統改裝，從測量傳感器輸出中扣除所述彎矩。但這樣做就需要增加一些元件和線路。
也有人試圖不從轎箱底下的位置測定載重量。有一種系統是把傳感器放在電梯曳引繩上(美國專利924，276)。這種系統的優點在於它確實避免了彎矩問題。但它沒有考慮到這樣的事實，即繩上的張力在繩上不同的位置和不同的時間是不同的。另一種系統(美國專利2，761，038)是把微動開關放在十字頭上測量十字頭中的彎曲臨界量。這種系統只確定是否過載，並不是連續測定載重量。第三種系統(美國專利2，411，023)是在電梯轎箱十字頭前後設置懸臂，以此來測定電梯轎箱十字頭的撓度;由十字頭底面上的傳感器測定橫梁上的重量這裡是指電梯轎箱、框架、補償纜繩和曳引纜繩的重量。另一種系統(美國專利3，323，606)包括有連接到轎箱和配重的井道繩的一個轉動底板;轉動底板移動時使連接到轎箱的井道繩旋轉。該轉動底板的移位便是對底板上的載荷，即電梯轎箱、起重纜繩、曳引纜繩和補償纜繩的量度。另一種載重量測定系統(美國專利3，610，342)是通過測定傳到閘盤上的扭矩而工作的;當閘閉合閘盤時，就有一個傳感器指示出閘盤上的扭矩，即電梯轎箱、起重纜繩、補償纜繩和曳引纜繩產生的扭矩。
所有這些系統能滿足某一方面的要求卻不能滿足另一方面的要求。這些系統沒有從轎箱底下測定載重量，確實無需補償彎矩，但它們卻需要補償另一個因素補償纜繩的重量從電梯井的一端到另一端是變化著的，從而使載重量的測定與轎箱在井中的位置有關。在井頂測定電梯的重量需要測定補償纜繩和曳引纜繩兩者的總重量，在井底測定電梯的重量則幾乎無需測定該兩纜繩部分的重量。這些系統的另一缺點是在試圖將轎箱的載重量與轎箱、轎箱框架、起重纜繩、補償纜繩和曳引纜繩的重量加以識別時所帶來的相對誤差。
儘管所有上述系統在測定電梯的重量方面在某種程度上是成功的，但它們都不能避免非軸向的載荷，而且都不適用於擺動式轎箱支承裝置。
本發明的目的包括直接測定電梯轎箱而不需要為測定作用到轎箱上的橫向力所用的線路;用一個不同時支承轎箱的傳感器測出轎箱的重量;測定轎箱和框架的重量時無需測定轎箱底下的補償纜繩以及轎箱上面的起重纜繩。
本發明是以兩個周知的科學原理為依據的。第一，當橫杆受到兩個彎矩的作用，兩端各有一個彎矩作用，時，就使橫杆的一部分沿一個方向向上翹起，另一部分在相反的方向上向下翹，而橫杆中心，即該兩部分的交界處，則沒有彎矩。第二，最小功或最小作用力原理，即，一個系統需要作功時自然而然地會作最小的功，在這裡，當一端固定的橫杆其自由端受到橫向作用力時，它不會扭折，但彎成弧形。
按照本發明，在擺動式電梯轎箱支承裝置中，在各吊杆之間的一個反曲點上裝設一個載荷傳感器，作用在該吊杆兩端的力，無論是水平力或彎矩式的，彼此相互抵消，從而使載荷傳感器只測出吊杆的直接張力，因而，只測出轎箱的重量。
從下面對本發明示於附圖中的實施例所作的詳細說明可以更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特點和優點。


圖1是本發明擺動式電梯轎箱支承裝置的透視圖。
圖2是電梯支承杆受應力情況下的形狀示意圖。
圖1中，擺動式電梯轎箱支承裝置1藉助於四個鋼吊杆3-6將轎箱(未示出)平臺2吊起來，吊杆3-6本身又為水平U形梁7所懸吊。水平U形梁又固定在頂部支承梁8和垂直支承梁9上，垂直支承梁9又固定在底部支承梁10上。吊杆3-6懸吊轎箱平臺2。Salmon和Yoo在1988年11月3日申請的美國專利申請071266，540中就公開了這種電梯。
圖2中，作用到吊杆3的應力促使吊杆取具反曲點11的「S」形狀(在圖2中是誇大了的)。吊杆連接到水平U形梁7的兩端12、13，吊杆上作用有兩個力一個彎曲力和一個直接張力。彎力可以由電梯轎箱上突然而來的水平力或平臺上的載荷所引起。反曲點11不彎曲，因為儘管力是作用在吊杆上，但吊杆的一部分是另一部分的鏡象，在兩端載荷作用方向相反的情況下，各端實際上起懸臂的作用。因此，配置在各吊杆反曲點的傳感器14、15(圖1)只測出直接張力。吊杆均勻時，反曲點在吊杆全長的中點。
任何傳感器14、15都可以滿足需要，但本系統只測定吊杆3、5小量的張力，因而只需用一個應變傳感器就夠了。各傳感器可以安置在吊杆上，使其可以測出吊杆中的張力，但一點也不對吊杆起支承作用。若採用應變傳感器，則可以把它直接安置在吊杆的外部。必要時，可在吊杆中設置測力傳感器，使其既測出載重量又對吊杆起支承作用。
至少兩個吊杆之一上應有一個傳感器，該兩個吊杆配置在轎箱的撓曲中心16的兩相對邊，從而使連接該兩吊杆的最短線通過該彎曲中心。由於無論載荷是處在轎箱中的那個位置，在任何兩角上測定重量時測出的總是轎箱的重量，因而只需在四角中的兩角吊杆上設置傳感器。1982年5月18日頒發的Donofrio等人的美國專利4，330，836即指出了這一點。必要時，可在兩個以上的吊杆上設置傳感器。
在擺動式的轎箱中，補償纜繩17和曳引纜繩18是吊在轎箱框架(例如底梁10)而不是吊在轎箱上的。因此不測定平臺底下的補償纜繩17和曳引纜繩18的重量，因為兩者沒有經過電梯轎箱。但本發明對那些電梯轎箱中固定在轎箱平臺的曳引纜繩和補償纜繩和那些轎箱平臺連接到底梁10的電梯轎箱中的補償纜繩和曳引纜繩是要測量其重量的。起重纜繩19因其不直接與轎箱(圖中未示出)相連，因而不測定它們的重量。傳感器14、15的輸出送到電橋20或其它適當的電路。
儘管上面就本發明的一些實施例展示和說明了本發明的內容，但本領域的技術人員在不脫離本發明的精神實質和範圍的前提下是可能對上述實施例作出種種修改、刪改和增加內容的。
權利要求
1.一種電梯系統，其特徵在於，包括一轎箱，具有一轎箱平臺、一些水平梁和一些吊杆，將所述轎箱平臺吊在所述水平梁上；至少兩個傳感裝置，各與相應的其中一個所述吊杆和所述相應的吊杆的反曲點有關，各響應所述相應一吊杆中的張力而產生與吊在所述相應吊杆上的重量成正比的張力信號；和重量信號產生裝置，用以響應所述張力信號產生與所述轎箱的重量成正比的重量信號。
2.根據權利要求1所述的電梯系統，其特徵在於，所述吊杆是均勻的，且所述傳感裝置配置在所述吊杆全長的中心。
3.根據權利要求1所述的電梯系統，其特徵在於，所述轎箱有一個支承補償纜繩和曳引纜繩而與所述轎箱平臺和所述吊杆無關的框架，從而使所述傳感裝置對曳引纜繩和補償纜繩的重量沒有反應。
4.根據權利要求1所述的電梯系統，其特徵在於，所述傳感裝置連接到兩個相對配置在通過轎箱撓曲中心的線兩端的吊杆上。
全文摘要
在電梯系統的擺動式電梯轎箱支承裝置(1)中的吊杆(3)和(5)的反曲點(11)上設置傳感器(14、15)，供測定重量之用。安置在這些反曲點上的傳感器測定各吊杆中的張力，並使電路20發出與轎箱上與作用到吊杆兩端的彎矩無關的載荷成正比的輸出信號。
文檔編號B66B1/44GK1052090SQ9010968
公開日1991年6月12日 申請日期1990年11月30日 優先權日1989年11月30日
發明者約翰·K·薩蒙 申請人:奧蒂斯電梯公司