ЭЛЕКТРОПРИВОД ОТКРЫВАНИЯ СТВОРОК ДВЕРИ КАБИНЫ ЛИФТА Российский патент 1997 года по МПК B66B13/02 

Изобретение относится к области техники элеткропривода, в частности к электроприводу открывания створок двери кабины лифта.

Известен электропривод открывания створок двери кабины лифта, содержащий электродвигатель с системой управления, два ролика, установленные на кабине, и охватывающий ролики канат, сходящий с каждого из них двумя ветвями, замкнутыми в единый тяговый орган, соединенный со створками (см. SU, авторское свидетельство, кл. B 66 B 13/02, 334158, 1972).

Недостатком данной конструкции является низкий коэффициент полезного действия электропривода, так как вектор наибольшей силы от момента, передаваемого на рычаг, за цикл перемещения створки двери существенно меняет свое направление по отношению к направлению перемещения створок. Кроме того, ведущее звено электропривода, преобразующее вращательное движение в поступательное, рычаг совершает за цикл движение менее одного полуоборота, а створки двери при этом перемещаются на значительную величину, поэтому рычаг, перемещающий их, должен иметь большую длину и, следовательно, передаточное звено механизма, соединяющего рычаг с валом двигателя, велико, и момент на валу рычага значительный, что предопределяет большие массу и габариты всего электропривода и, в том числе, электродвигателя.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение коэффициента полезного действия электропривода, сокращение его массы и габаритов, а также упрощение конструкции.

Для решения поставленной задачи в электроприводе открывания створок двери кабины лифта, содержащем электродвигатель, с системой управления, два ролика, установленные на кабине, и охватывающий ролики канат, сходящий с каждого из них двумя ветвями, замкнутыми в единый тяговый орган, соединенный со створками, причем один из роликов кинематически связан с валом электродвигателя, при этом на ролике закреплены сопряженные с ним ветви каната, и в месте закрепления каждой его ветки на ролике выполнены соосные поверхности, каждая из которых содержит цилиндрическую винтовую линию с шагом не менее диаметра каната и длиной не менее длины перемещения створки, причем на одну из указанных поверхностей, начиная от точки закрепления ветви намотано по цилиндрической винтовой линии более одного витка каната указанной длины этой ветви, а другая поверхность указанной длины оставлена свободной.

Кроме этого, вал ролика соединен с валом электродвигателя непосредственно.

В ролике, закрепленном на валу, выполнено торцевое углубление, днище которого перпендикулярно оси ролика, и отверстие, соосное наружным поверхностям ролика, в котором расположен указанный вал, упирающийся в ролик, и при этом конец вала выступает над днищем и на нем выполнена резьба, рядом с днищем углубление соединено с наружной поверхностью ролика радиальным отверстием, в которое со стороны указанной поверхности ролика вставлена петля каната, охватывающая конец вала, на который надета шайба и навернута гайка, которая зажимает петли троса между днищем ролика и шайбой.

Для улучшения динамических режимов электропривода, исключения ударов и механических перегрузок система управления электроприводом содержит последовательно соединенные датчик положения створок, программный задатчик скорости, регулятор скорости, регулятор тока и полупроводниковый преобразователь, выходы которого соединены с выходами электродвигателя, блок вычисления скорости, вход которого соединен с выходами датчика положения створок, а выход подключен к входу обратной связи регулятора скорости, датчик тока, выход которого соединен со входом обратной связи регулятора тока, причем вход программного задатчика соединен с одним из выходов системы управления лифтом, контрольные входы которой соединены с выходами датчика положения створок, блока вычисления скорости и датчика тока.

На фиг. 1 изображен общий вид электропривода кабины лифта; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 изображен разрез по А-А на фиг 1; на фиг. 4 разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 изображен узел соединение оси ведущего ролика с валом электродвигателя (непосредственно без промежуточных элементов); на фиг. 6 изображено соединение оси ведущего ролика посредством дополнительного троса с валом электродвигателя. на фиг. 7 разрез по В-В на фиг. 6; на фиг. 8 представлена схема системы управления; на фиг. 9 тахограммы изменения скорости створок в зависимости от положения.

Электропривод открывания створок 1 двери кабины 2 лифта содержит электродвигатель 3, установленный на кабине 2 посредством кронштейна 4. Створки 1 кабины имеют кронштейны 5, на которых установлены ролики 6. Ролики 6 опираются на направляющую 7, установленную на кабине 2 лифта посредством кронштейнов 8. Имеется ролик 9 и в нем выполнено радиальное отверстие 10. От отверстия 10 в разные стороны на ролике 9 образованы соосные поверхности 11 и 12, каждая из которых содержит цилиндрическую винтовую линию с шагом не менее диаметра каната 13 и длиной не менее длины перемещения створки 1. В ролике 9 имеется торцевое углубление 14 с днищем 15, перпендикулярным оси ролика 9. Отверстие 10 соединяет поверхности 11 и 12 с углублением 14. Соосно поверхностям 11 и 12 в ролике 9 имеется отверстие 16, в которое до упора 17 ролика 9 вставлен вал 18. Ролик 9 от вращения относительно вала 17 закреплен шпонкой 19. Конец вала 18 выступает над днищем 15 и имеет резьбу. Петля 20 каната 13 вставлена в отверстие 10 и охватывает конец вала 18. На конец вала 18 надета шайба 21 и навинчена гайка 22. Гайка 22 зажимает канат 13 между шайбой 21 и днищем 15 торцевого углубления 14 ролика 9, а также фиксирует последний от осевого смещения. Канат 13 выходит из отверстия 10 двумя ветвями 23 и 24. Ветвь 23 намотана на поверхность 11 ролика 9 несколькими витками, длина которых больше длины перемещения створки 1. Поверхность ролика 9 на указанной длине упомянутой винтовой линии оставлена свободной. Обе ветви 23 и 24 сходят с ролика 9 и замкнуты в единый тяговый орган, который охватывает ролик 25. Ролик 25 установлен на створках кабины 2 лифта и натягивают канат 13. На створках кабины 2 лифта имеются кронштейны 26, которые соединены неподвижно с канатом 13. В варианте, изображенном на фиг. 1, 2, 3, вал 18 ролика 9 соединен с валом 27 электродвигателя 3 посредством редуктора 28. В варианте, изображенном на фиг. 5, вал 17 ролика 9 соединен с валом 27 электродвигателя 3 непосредственно, а в варианте, изображенном на фиг. 7, вал 18 ролика 9 установлен в подшипниках 29. Подшипники 29 установлены на кронштейне 30, который соединен с кабиной 2 лифта. На валу 18 посредством шпонки 31 закреплен ведомый ролик 32, а ведущий ролик 33 закреплен на валу 27 электродвигателя 3. Конструктивно ролики 32 и 33 и их закрепление относительно соответствующих валов 18 и 27 выполнены аналогично ролику 9 и его закреплению относительно вала 18. Канал 34 намотан на каждый из роликов 32 и 33 несколькими витками и сходит с каждого из них двумя ветвями, замкнутыми в единый тяговый орган. При этом канат 34 намотан на ролики 32 и 33 и закреплен на них способом, аналогичным изображенному на фиг. 3 и 4. Длины витков каждой из намотанных на ролики 32 и 33 ветвей каната 34 не меньше длины перемещения створки, умноженное на частное от деления соответствующих диаметров оснований цилиндров гелис ведомого ролика 32 и ролика 9
Система управления электроприводом содержит последовательно соединенные датчик 35 положения створок, программный задатчик 36 скорости, регулятор 37 скорости, регулятор 38 тока и полупроводниковый преобразователь 39, выходы которого соединены с входами электродвигателя 3.

Система управления также содержит блок 40 вычисления скорости, вход которого соединен с выходом датчика 35 положения створок, а выход подключен ко входу обратной связи регулятора 37 скорости, датчик 41 тока электродвигателя, выход которого соединен со входом обратной связи регулятора тока 38, причем задающий вход программного задатчика 36 скорости соединен с одним из выходов системы 42 управления лифтом, контрольные входы которой соединены с выходами датчика 35 положения створок, блока 40 вычисления скорости и датчика 41 тока.

Электропривод открывания двери кабины лифта работает следующим образом.

После получения командного сигнала вал 27 электродвигателя 3 начинает вращаться и вращает вал 18 с закрепленным на нем роликом 9. Ролик наматывает на свою свободную поверхность 12 закрепленную на нем ветвь 24 каната 13. Ветвь 24, в свою очередь, тянет за собой закрепленные на канате 13 кронштейны 6, закрепленные на створках 1 кабины 2 лифта. И, поскольку обе ветви 23 и 24 замкнуты в единый тяговый орган и охватывают ролик 25, ветвь 24 тянет за ветвь 23 и разматывает ее с поверхности 11 ролика 9. Створки 1 катятся на роликах 6 по направляющей 7 и раздвигаются на предусмотренную длину, так как длина сматываемого предварительно намотанного на ролик 9 каната 13 не меньше длины перемещения створки 1. Закрепление каната 13 относительно ролика 9 исключает их взаимное проскальзывание. При вращении вала 27 электродвигателя 3 в противоположную сторону, ролик 9 наматывает на себя смотанную при раздвигании створок 1 ветвь 23 каната 13. Канат 13 тянет за собой кронштейны 26, и все остальные перемещения и взаимодействия деталей электропривода происходят аналогично описанным выше при открывании створок 1, но поскольку ролик вращается в противоположную сторону, то створки 1 закрываются. Так как поверхность ролика 9 под витками каната 13 и свободная, на которую перематывается канат 13, одинаковы, то длина каната 13 при перемещениях не меняется, и в нем не возникают излишние напряжения и отсутствует провисание между роликами 9 и 25. Последнее исключает незапланированные перемещения подвижных деталей электропривода и потерю времени на реверсивное движение створок при попадании между ними непредусмотренного предмета.

В варианте, показанном на фиг. 1, 2, 3, вал 27 электродвигателя 3 приводит во вращение ролик 9 посредством шестеренчатого редуктора 28. В варианте, показанном на фиг. 5, вал 27 электродвигателя 3 приводит во вращение вал 18 ролика 9 непосредственно. В варианте, показанном на фиг. 6 и 7, вал 27 электродвигателя 3 вращает ролик 33 и наматывает на себя ветвь каната 34, противоположную предварительно намотанной на этот ролик 33. Указанная ветвь каната 34 вращает ролик 32. Так как канат 34 сходит с каждого из роликов 31 и 32 двумя ветвями, замкнутыми в единый тяговый орган, то на каждом из роликов 32 и 33 происходит перематывание предварительно намотанных на поверхности этих роликов ветвей троса на соответствующие свободные винтовые поверхности этих роликов. При этом ролики 32 и 33 имеют угловые скорости в соответствии с геометрическими размерами своих поверхностей, сопряженных с канатом 34. А на вал 18 ролика 9 передается от вала 27 электродвигателя 3 необходимое усилие для перемещения створок 1, так как ветви каната 34 закреплены относительно роликов 32 и 33. Все остальные перемещения и взаимодействия деталей электропривода открывания створок 1 двери кабины 2 лифта аналогичны описанным выше.

При появлении на выходе системы 42 управления лифтом сигнала на открывание и закрывание створок дверей программный задатчик 36 скорости формирует на своем выходе сигнал задания скорости движения створок 1 в зависимости от их текущего положения.

Регулятор скорости 37 формирует на своем выходе сигнал задания тока электродвигателя 3. По этому сигналу полупроводниковый преобразователь 39 обеспечивает на выходе такое напряжение, которое необходимо для формирования соответствующей тахограммы.

При возникновении препятствия при закрывании створок 1 дверей значение тока электродвигателя резко увеличивается. Система 42 управления фиксирует это увеличение и дает команду на реверс электродвигателя.

Датчик 35 положения створок может быть установлен на валу электродвигателя, на ролике 9 или непосредственно на створках 1.

Программный задатчик 36 скорости может быть выполнен в виде функционального блока, реализующего необходимую зависимость сигнала задания скорости от координаты положения створок.

Использование: в электроприводах открывания створок двери кабины лифта. Сущность изобретения: электропривод содержит электродвигатель 3, канат 13, соединенный с каждой из створок 1 двери кабины лифта. Канат охватывает ролики 6 и 9, установленные на кабине. При этом канат 13 закреплен и намотан на ролике 9. Длина намотанного отрезка каната не менее длины перемещения створки. Ролик 9 приводится во вращение элеткродвигателем, обмотки которого подключены к системе управления. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Электропривод открывания створок двери кабины лифта, содержащий двигатель с системой управления, два ролика, установленные на кабине, и охватывающий ролики канат, сходящий с каждого из них двумя ветвями, замкнутыми в единый тяговый орган, соединенный со створками, отличающийся тем, что один из роликов кинематически связан с валом электродвигателя, при этом на ролике закреплены сопряженные с ним ветви каната и в месте закрепления каждой его ветви на ролике выполнены соосные поверхности, каждая из которых содержит цилиндрическую винтовую линию с шагом не менее диаметра каната и длиной не менее длины перемещения створки, причем на одну из указанных поверхностей, начиная от точки закрепления ветви, намотано по цилиндрической винтовой линии более одного витка указанной длины этой ветви, а другая поверхность указанной длины оставлена свободной. 2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что упомянутая кинематическая связь выполнена в виде вала ролика, соединенного с валом электродвигателя непосредственно. 3. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что в ролике, закрепленном на валу, выполнено торцевое углубление, днище которого перпендикулярно оси ролика, и отверстие, соосное наружным поверхностям ролика, в котором расположен указанный вал, упирающийся в ролик, при этом конец вала выступает над днищем и на нем выполнена резьба, рядом с днищем углубление соединено с наружной поверхностью ролика радиальным отверстием, в которое со стороны указанной поверхности ролика вставлена петля каната, отхватывающая конец вала, на который надета шайба и навернута гайка, которая зажимает петлю троса между днищем ролика и шайбой. 4. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что система управления содержит последовательно соединенные датчик положения створок, программный задатчик скорости, регулятор скорости, регулятор тока и полупроводниковый преобразователь, выходы которого соединены с выходами электродвигателя, блок вычисления скорости, вход которого соединен с выходами датчика положения створок, а выход подключен к входу обратной связи регулятора скорости, датчик тока, выход которого соединен с входом обратной связи регулятора тока, причем вход программного задатчика соединен с одним из выходов системы управления лифтом, контрольные входы которой соединены с выходами датчика положения створок, блока вычисления скорости и датчика тока.