Способ компенсации дисбаланса нагрузки в лифтовой установке и лифтовая установка
Изобретение относится к лифтовым установкам. Лифтовая установка содержит первую кабину лифта, первый противовес, первый тяговый элемент, вторую кабину лифта, второй противовес, второй тяговый элемент, компенсационный элемент. Способ заключается в том, что скрепляют первый конец компенсационного элемента или с одним из противовесов, находящимся в более низком положении, или с одной из кабин лифта, находящейся в более низком положении, и закрепляют второй конец компенсационного элемента в фиксированном положении в шахте лифта. Технический результат заключается в обеспечении компенсации нагрузки при большой высоте подъема лифтовой установки, имеющей в шахте более чем одну кабину лифта. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в основном, относится к лифтовым установкам. В частности, настоящее изобретение относится к компенсации в лифтовых установках, имеющих более чем одну кабину в шахте лифта.
Уровень техники
Лифтовые установки широко известны. В зависимости от конкретных условий используются различные конфигурации таких установок. Во многих зданиях с большой высотой подъема для устранения разбаланса нагрузки, возникающего, когда, например, кабина лифта находится в наивысшем возможном положении, используют различные средства компенсации. Типичные устройства компенсации содержат канат или цепь, подвешенные под кабиной лифта и соответствующим противовесом. Противоположные концы каната или цепи скрепляют с кабиной или противовесом, соответственно.
Хотя известные устройства компенсации доказали свою полезность во многих лифтовых устройствах, возникают трудности при размещении в шахте лифта более чем одной кабины. Если в шахте лифта одна кабина расположена над другой, то типичное устройство компенсации расположенной выше кабины лифта будет влиять на работу или движение нижней кабины. Одно из предложений по разрешению этой проблемы представлено в U.S. Патенте № 5584364. Недостатком предложенного решения является то, что в него входят специальные гасители вибрации для размещения компенсационных канатов. Поэтому есть необходимость в альтернативном устройстве. Настоящее изобретение направлено на удовлетворение этой необходимости путем введения компенсации для лифтовой установки, имеющей несколько кабин в шахте лифта.
Раскрытие изобретения
Представленная в качестве примера лифтовая установка содержит первую кабину лифта, подвешенную с возможностью вертикального перемещения в шахте. Первый противовес соединен с первой кабиной лифта с помощью первого тягового элемента. Вторая кабина лифта размещена под первой кабиной и подвешена с возможностью вертикального перемещения в той же шахте лифта. Второй противовес соединен с второй кабиной лифта с помощью второго тягового элемента. Второй противовес размещен над первым противовесом. Первый компенсационный элемент связан с первым противовесом. Второй компенсационный элемент связан с второй кабиной лифта.
В одном из вариантов выполнения первый компенсационный элемент имеет первый конец, движущийся вместе с первым противовесом, и второй конец, неподвижно закрепленный в шахте лифта. Второй компенсационный элемент имеет первый конец, движущийся вместе с второй кабиной лифта, и второй конец, неподвижно закрепленный в шахте лифта.
В одном из вариантов выполнения, в котором соотношение нагрузок на ветвях каната равно 1:1, компенсационные элементы выбраны так, что их масса на единицу длины приблизительно в четыре раза больше, чем общая масса на единицу длины тяговых элементов.
В другом варианте выполнения, в котором соотношение нагрузок на ветвях каната равно 2:1, масса на единицу длины компенсационного элемента приблизительно в восемь раз больше, чем эта величина для тягового элемента.
В одном из вариантов общая масса компенсационного элемента приблизительно вдвое больше общей массы соответствующего тягового элемента.
За счет использования компенсационных элементов описанным способом можно достичь компенсации в лифтовой установке, имеющей несколько кабин в одной шахте лифта.
Различные отличия и преимущества настоящего изобретения для специалиста в данной области техники станут понятны из следующего подробного описания предпочтительного на данный момент варианта выполнения. Чертеж, которым сопровождается подробное описание, может быть кратко представлен следующим образом.
Краткое описание чертежей
На чертеже схематически изображена отдельная часть лифтовой установки, в которую введена компенсация, выполненная в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
На чертеже схематически представлена отдельная часть лифтовой установки 20. Первая кабина 22 лифта соединена с первым противовесом 24 с помощью тягового элемента 26. Как известно, кабина и противовес подвешены на нескольких проходящих параллельно друг другу канатах или ленточных тросах. Термин "тяговый элемент", как он используется в данном описании, относится, например, к одному или более канатам или ленточным тросам. Привод (не показан) известным образом обеспечивает заданное перемещение кабины 22 лифта и противовеса 24 в шахте 28. Представленная установка содержит вторую кабину 32 лифта, связанную с вторым противовесом 34 вторым тяговым элементом 36. Вторая кабина 32 лифта расположена ниже первой кабины 22 лифта. Первый противовес 24 расположен ниже второго противовеса 34. В одном из вариантов кабины лифтов имеют общие направляющие, и противовесы также имеют общие направляющие.
Так как кабины лифта расположены одна над другой, традиционные устройства компенсации не могут быть использованы для обеих кабин лифта и противовесов. Представленное в качестве примера устройство имеет первый компенсационный элемент 40, связанный с первым противовесом 24. В данном примере один из концов компенсационного элемента 40 скреплен с соответствующей частью первого противовеса 24 так, что конец 42 движется вместе с противовесом 24. Противоположный конец 44 компенсационного элемента 40 неподвижно закреплен в фиксированном положении в шахте 28. В одном из вариантов компенсационный элемент 40 содержит цепь. В другом варианте компенсационный элемент 40 содержит канат. Для изготовления первого компенсационного элемента 40 могут быть использованы известные материалы, пригодные для изготовления компенсационных элементов.
Второй компенсационный элемент 50 связан с второй кабиной 32 лифта. Как схематически показано на чертеже, первый конец 52 скреплен с соответствующей частью второй кабины 32 лифта и перемещается вместе с кабиной. Противоположный конец 54 второго компенсационного элемента 50 неподвижно закреплен в фиксированном положении в шахте 28. При движении второй кабины 32 лифта, например, вниз масса компенсационного элемента 50 прикладывается к зданию (то есть к стенке шахты) вместо того, чтобы быть приложенной к второму противовесу 34, как это происходит в известных устройствах компенсации. Второй компенсационный элемент 50 может быть изготовлен из такого же материала, какой выбран, например, для первого компенсационного элемента 40.
Закрепление одного из концов компенсационного элемента в фиксированном положении внутри шахты 28 делает возможной компенсацию в условиях нагружения, когда компоненты лифтовой установки (то есть кабины и противовесы) находятся в шахте 28 в самом нижнем положении 60 или в самом верхнем положении 62. Закрепление концов каждого компенсационного элемента в фиксированном положении в шахте лифта, а не подвешивание компенсационного элемента между кабиной и соответствующим противовесом, позволяет избежать взаимного влияния, которое в противном случае имело бы место, если, например, первый компенсационный элемент был бы подвешен между первой кабиной 22 лифта и первым противовесом 24.
Представленная конфигурация компенсационных элементов несколько схожа со способом монтажа в лифтовой установке обычных подвижных электрических кабелей. Существенное отличие между представленными компенсационными элементами и такими подвижными кабелями заключается в том, что первые намного тяжелее последних. Подвижные кабели не обладают массой, достаточной для компенсации массы тяговых элементов. В одном из вариантов выполнения масса компенсационного элемента 50 приблизительно вдвое больше совокупной, общей массы соответствующего тягового элемента 36. С другой стороны, подвижные кабели, как правило, имеют общую массу, меньшую, чем масса тягового элемента.
В одном из вариантов, в котором тяговый элемент имеет соотношение нагрузок на ветвях каната, равное 1:1, достижение 100-процентной компенсации, что соответствует равенству воздействий со стороны кабины и противовеса вне зависимости от высоты нахождения компонентов, включает выбор линейной плотности или массы на единицу длины компенсационного элемента такой, чтобы она была приблизительно в четыре раза больше линейной плотности соответствующего тягового элемента. При этом учитывается общая линейная плотность группы канатов или ленточных тросов, служащих соответствующим тяговым элементом, а не линейная плотность каждого из элементов в отдельности. Обращаясь к чертежу и рассматривая в качестве примера второй компенсационный элемент 50, вторую кабину 32 лифта и второй противовес 34, можно отметить, что натяжение на стороне привода (не показан), где находится противовес, может быть выражено следующим образом:
где Tcwt - натяжение на стороне привода, где находится противовес (в килограммах), Wcwt - вес противовеса (в килограммах), Н - высота нахождения кабины над нижней посадочной площадкой (в метрах) и Dsusp - плотность тягового элемента 36 (в килограммах на метр). На стороне привода, на которой находится кабина, натяжение равно весу кабины 32 плюс вес тягового элемента 36 и вес компенсационного элемента 50, что может быть выражено как:
где Tcar - натяжение на стороне привода, на которой находится кабина (в килограммах), Wcar - вес кабины (в килограммах), R - высота подъема (в метрах) и Dcomp - плотность компенсационного элемента 50 (в килограммах на метр).
Разницу в величинах натяжения на стороне кабины и стороне противовеса можно выразить как:
что может быть выражено как:
Разница в величинах натяжений не будет зависеть от положения кабины 32 в шахте 28 (то есть будет достигнута 100-процентная компенсация), если член (Dsusp+Dsusp-1/2Dcomp) в выражении (4) будет равен 0. Соответственно, 1/2 Dcomp = 2 Dsusp и Dcomp = 4*Dsusp.
В данном варианте 100-процентная компенсация достигнута за счет выбора линейной плотности компенсационного элемента 50, в четыре раза большей, чем линейная плотность тягового элемента 36. Возможно достижение других уровней компенсации за счет выбора значений линейных плотностей. Во многих случаях предпочтительным является 90-процентный уровень компенсации. Специалист в данной области, использующий данное описание, сможет выбрать соответствующие значения, наиболее удовлетворяющие требованиям его конкретной ситуации.
Конечно, такой же анализ применим при определении необходимой линейной плотности компенсационного элемента 40 для первой кабины 22 лифта и первого противовеса 24.
В другом варианте, в котором соотношение нагрузок на ветвях каната составляет 2:1, линейная плотность компенсационного элемента приблизительно в восемь раз больше общей линейной плотности соответствующего тягового элемента.
В представленном варианте выполнения компенсационные элементы 40 и 50 имеют длину, составляющую приблизительно половину длины соответствующего тягового элемента. При использовании вышеприведенного анализа, при котором достигается 100-процентная компенсация, в представленном варианте выполнения используются компенсационные элементы, имеющие массу, вдвое большую массы соответствующего тягового элемента.
Раскрытый способ компенсации делает возможным обеспечение компенсации при большой высоте подъема лифтовой установки, имеющей в шахте более чем одну кабину лифта.
Предшествующее описание по своей природе служит скорее примером выполнения изобретения, чем заданием ограничительных рамок сущности изобретения. Для специалиста в данной области могут стать очевидными изменения и модификации описанных вариантов, что не обязательно выходит за сущность настоящего изобретения. Рамки правовой защиты для данного изобретения могут быть установлены только из рассмотрения следующей формулы изобретения.
1. Лифтовая установка, содержащая первую кабину лифта, установленную подвешенной с возможностью вертикального перемещения в шахте лифта, первый противовес, первый тяговый элемент, соединяющий первую кабину лифта и первый противовес, отличающаяся тем, что она содержит вторую кабину лифта, расположенную под первой кабиной лифта и установленную подвешенной с возможностью вертикального перемещения в шахте лифта, второй противовес, расположенный над первым противовесом, второй тяговый элемент, соединяющий вторую кабину лифта и второй противовес, и компенсационный элемент, связанный или с первым противовесом, или со второй кабиной лифта и имеющий первый конец, установленный с возможностью перемещения вместе со связанными с ним противовесом или кабиной лифта, и второй конец, неподвижно закрепленный в шахте лифта.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что компенсационный элемент связан с первым противовесом.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она содержит второй компенсационный элемент, имеющий первый конец, установленный с возможностью перемещения вместе с второй кабиной лифта, и второй конец, неподвижно закрепленный в шахте лифта.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит второй компенсационный элемент, связанный с другим компонентом по отношению к второй кабине лифта или первому противовесу и имеющий первый конец, установленный с возможностью перемещения вместе со связанными с ним кабиной лифта или противовесом, и второй конец, неподвижно закрепленный в шахте лифта.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что противовесы расположены на выбранной стороне относительно кабин лифта, а второй конец второго компенсационного элемента расположен на другой стороне от второй кабины лифта.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что масса на единицу длины компенсационного элемента приблизительно в четыре раза или в восемь раз больше массы на единицу длины первого тягового элемента.
7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что компенсационный элемент имеет общую массу, приблизительно вдвое большую общей массы первого тягового элемента.
8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что масса на единицу длины компенсационного элемента приблизительно в четыре раза или в восемь раз больше массы на единицу длины второго тягового элемента.
9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что компенсационный элемент имеет общую массу, приблизительно вдвое большую общей массы второго тягового элемента.
10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что компенсационный элемент имеет общую массу, приблизительно вдвое большую общей массы соответствующего тягового элемента.
11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что компенсационный элемент содержит по меньшей мере одно из каната или цепи.
12. Способ компенсации дисбаланса нагрузки в лифтовой установке, имеющей по меньшей мере две кабины лифта и по меньшей мере два противовеса в одной шахте лифта, отличающийся тем, что скрепляют первый конец компенсационного элемента или с одним из противовесов, находящимся в более низком положении, или с одной из кабин лифта, находящейся в более низком положении, и закрепляют второй конец компенсационного элемента в фиксированном положении в шахте лифта.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что скрепляют один конец второго компенсационного элемента с другим компонентом по отношению к одной из кабин лифта, находящейся в более низком положении, или к одному из противовесов, находящемуся в более низком положении, и закрепляют противоположный конец второго компенсационного элемента в фиксированном положении в шахте лифта.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединяют тяговым элементом соответствующие кабину лифта и противовес и выбирают массу на единицу длины компенсационного элемента, приблизительно в четыре раза большую, чем масса на единицу длины соответствующего тягового элемента.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединяют тяговым элементом соответствующие кабину лифта и противовес и выбирают массу на единицу длины компенсационного элемента, приблизительно в восемь раз большую, чем масса на единицу длины соответствующего тягового элемента.
16. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединяют тяговым элементом соответствующие кабину лифта и противовес и выбирают общую массу компенсационного элемента, приблизительно вдвое большую, чем общая масса соответствующего тягового элемента.
