用于升降機(jī)的磁力絲杠推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】用于升降機(jī)的磁力絲杠推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本文所公開(kāi)的標(biāo)的物大體上涉及推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域，且更明確地說(shuō)，涉及用于升降機(jī)的磁力絲杠推進(jìn)系統(tǒng)。
[0002]背景
[0003]自推進(jìn)的升降機(jī)系統(tǒng)，也稱為無(wú)繩升降機(jī)系統(tǒng)，在某些應(yīng)用(例如，高層建筑物)中有用，在所述應(yīng)用中，用于帶繩系統(tǒng)的繩的質(zhì)量是禁止的，且單個(gè)井道中需要多個(gè)升降機(jī)轎廂?，F(xiàn)有的自推進(jìn)升降機(jī)系統(tǒng)使用沿井道的線性電機(jī)。雖然此類設(shè)計(jì)非常適合其既定目的，但線性電機(jī)的替代物在本領(lǐng)域中將深受歡迎。
[0004]概要
[0005]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，一種系統(tǒng)包括:磁力絲杠，其具有帶第一極性的第一磁力元件，所述第一磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第一非線性路徑布置，以及帶第二極性的第二磁力元件，所述第二磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第二非線性路徑布置；電機(jī)，其用于使所述磁力絲杠?chē)@所述縱軸旋轉(zhuǎn)；以及定子，其由含鐵材料制成，所述定子具有帶內(nèi)腔的主體，所述主體包括延伸到所述腔中的多個(gè)磁極，所述磁極沿順著所述定子的縱軸的磁極非線性路徑布置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，一種升降機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)包括磁力推進(jìn)組合件，所述磁力推進(jìn)組合件被配置用于連接到升降機(jī)轎廂，所述磁力推進(jìn)組合件包括:磁力絲杠，其具有帶第一極性的第一磁力元件，所述第一磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第一非線性路徑布置，以及帶第二極性的第二磁力元件，所述第二磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第二非線性路徑布置；電機(jī)，其用于使所述磁力絲杠?chē)@所述縱軸旋轉(zhuǎn)，以將運(yùn)動(dòng)給予所述升降機(jī)轎廂；以及制動(dòng)器，其用于停止所述磁力絲杠的旋轉(zhuǎn)；以及定子，其由含鐵材料制成，所述定子具有帶內(nèi)腔的主體，所述主體包括延伸到所述腔中的多個(gè)磁極，所述磁極沿順著所述定子的縱軸的磁極非線性路徑布置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，一種升降機(jī)系統(tǒng)包括:升降機(jī)轎廂，其用于在井道中行進(jìn)；磁力推進(jìn)組合件，其耦合到所述升降機(jī)轎廂，所述磁力推進(jìn)組合件包括:磁力絲杠，其具有帶第一極性的第一磁力元件，所述第一磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第一非線性路徑布置，以及帶第二極性的第二磁力元件，所述第二磁力元件沿順著所述磁力絲杠的縱軸的第二非線性路徑布置；電機(jī)，其用于使所述磁力絲杠?chē)@所述縱軸旋轉(zhuǎn)，以將運(yùn)動(dòng)給予所述升降機(jī)轎廂；以及制動(dòng)器，其用于停止所述磁力絲杠的旋轉(zhuǎn)；以及定子，其沿井道的長(zhǎng)度定位，所述定子由含鐵材料制成，所述定子具有帶內(nèi)腔的主體，所述主體包括延伸到所述腔中的多個(gè)磁極，所述磁極沿順著所述定子的縱軸的磁極非線性路徑布置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案，一種推進(jìn)系統(tǒng)包括:絲杠，其具有第一含鐵元件，所述第一含鐵元件沿順著所述絲杠的縱軸的第一非線性路徑布置，以及第二含鐵元件，所述第二含鐵元件沿順著所述絲杠的縱軸的第二非線性路徑布置；電機(jī)，其用于使所述絲杠?chē)@所述縱軸旋轉(zhuǎn)；以及定子，其具有帶內(nèi)腔的主體，所述主體包括延伸到所述腔中的具有第一極性的多個(gè)第一磁極，所述第一磁極沿順著所述定子的縱軸的第一磁極非線性路徑布置，所述主體包括延伸到所述腔中的具有第二極性的多個(gè)第二磁極，所述第二磁極沿順著所述定子的縱軸的第二磁極非線性路徑布置。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施方案的其它方面、特征和技術(shù)將從結(jié)合圖式進(jìn)行的以下描述中變得更明顯。
[0010]圖式簡(jiǎn)要描述
[0011]現(xiàn)在參看圖式，其中相似元件在圖中相似地編號(hào):
[0012]圖1描繪示例性實(shí)施方案中的具有磁力絲杠推進(jìn)系統(tǒng)的升降機(jī)系統(tǒng)；
[0013]圖2描繪示例性實(shí)施方案中的升降機(jī)轎廂和磁力絲杠組合件；
[0014]圖3是示例性實(shí)施方案中的定子和磁力絲杠的俯視圖；
[0015]圖4A到圖4F描繪示例性實(shí)施方案中的定子和磁力絲杠的一系列橫截面；
[0016]圖5描繪示例性實(shí)施方案中的磁力絲杠的橫截面；以及
[0017]圖6描繪不例性實(shí)施方案中的磁力絲杠和定子的一部分的橫截面。
[0018]詳細(xì)描述
[0019]圖1描繪示例性實(shí)施方案中的具有磁力絲杠推進(jìn)系統(tǒng)的升降機(jī)系統(tǒng)10。升降機(jī)系統(tǒng)10包括升降機(jī)轎廂12，其在井道14中行進(jìn)。定子16定位在井道14中，并與耦合到轎廂12以將運(yùn)動(dòng)給予轎廂12的磁力絲杠組合件18和18’共同行動(dòng)。本文進(jìn)一步詳細(xì)描述定子16和磁力絲杠組合件18和18’。應(yīng)理解，為了便于說(shuō)明，未展示升降機(jī)系統(tǒng)的其它組件(例如，引導(dǎo)軌、保險(xiǎn)鎖)。
[0020]控制器20將控制信號(hào)提供給磁力絲杠組合件18和18’，以控制轎廂的運(yùn)動(dòng)(例如，向上或向下)，以及停止轎廂12?？墒褂脠?zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序以實(shí)施本文所述的操作的通用微處理器來(lái)實(shí)施控制器20。或者，可在硬件(例如，ASIC、FPGA)中或在硬件/軟件的組合中實(shí)施控制器20。控制器20也可為升降機(jī)控制系統(tǒng)的部分。電源22在控制器20的控制下，為磁力絲杠組合件18和18’中的電機(jī)提供電力。電源22可沿井道14中的軌道分布，以在轎廂12行進(jìn)時(shí)，為磁力絲杠組合件18和18’供電。速度傳感器24將指示轎廂12速度的速度信號(hào)提供給控制器20?？刂破?0可響應(yīng)于轎廂速度來(lái)更改到磁力絲杠組合件18的控制信號(hào)。應(yīng)理解，可使用其它傳感器(例如，位置傳感器、加速計(jì))來(lái)控制轎廂12的運(yùn)動(dòng)。
[0021]圖2描繪示例性實(shí)施方案中的升降機(jī)轎廂12和磁力絲杠組合件18和18’。磁力絲杠組合件18包括磁力絲杠30，其具有磁力元件，所述磁力元件呈沿順著磁力絲杠30的縱軸的非線性(例如，螺旋狀)路徑定位的具有第一極性的第一永磁體32的形式。將呈具有第二極性(與第一極性相反)的第二永磁體34的形式的第二磁力元件沿順著磁力絲杠30的縱軸的非線性(例如，螺旋狀)路徑定位。第一永磁體32和第二永磁體34的路徑不相交。
[0022]電機(jī)36 (例如，主軸電機(jī))定位在磁力絲杠30的第一端，并響應(yīng)于來(lái)自控制器20的控制信號(hào)，使磁力絲杠30圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施方案中，電機(jī)36的外徑比磁力絲杠30的外徑小，以允許電機(jī)36在定子16中的腔內(nèi)行進(jìn)。制動(dòng)器38(例如，盤(pán)式制動(dòng)器)定位在磁力絲杠30的第二端，以響應(yīng)于來(lái)自控制器20的控制信號(hào)而施加制動(dòng)力。在示例性實(shí)施方案中，制動(dòng)器38的外徑比磁力絲杠30的外徑小，以允許制動(dòng)器38在定子16的腔內(nèi)行進(jìn)。在示例性實(shí)施方案中，制動(dòng)器38可為盤(pán)式制動(dòng)器。另外，制動(dòng)器38可為單個(gè)組合件中的電機(jī)36的部分。磁力絲杠組合件18通過(guò)支撐件(例如，旋轉(zhuǎn)和/或止推軸承)耦合到轎廂12。
[0023]第二磁力絲杠組合件18’可定位在轎廂12的相對(duì)側(cè)。第二磁力絲杠組合件18’的組件類似于第一磁力絲杠組合件18中的那些組件，且用類似的參考標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)記。磁力絲杠30’具有沿順著磁力絲杠30’的縱軸的非線性(例如，螺旋狀)路徑定位的具有第一極性的第一永磁體32’。具有第二極性(與第一極性相反)的第二永磁體34’沿順著磁力絲杠30’的縱軸的非線性(例如，螺旋狀)路徑定位。
[0024]第一永磁體32’和第二永磁體34’的螺旋狀路徑的螺旋方向與第一永磁體32和第二永磁體34的螺旋狀路徑的螺旋方向相反。舉例來(lái)說(shuō)，第一永磁體32和第二永磁體34的螺旋狀路徑可為逆時(shí)針，而第一永磁體32’和第二永磁體34’的螺旋狀路徑為順時(shí)針。另夕卜，電機(jī)36’在與電機(jī)36的方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。磁力絲杠組合件18和18’的相反的螺旋和旋轉(zhuǎn)方向平衡加速期間轎廂12上的旋轉(zhuǎn)慣性力。
[0025]在過(guò)載情形下，后備推進(jìn)組合件40耦合到轎廂12，以將運(yùn)動(dòng)給予轎廂12。后備推進(jìn)組合件40包括機(jī)械絲杠42，其在定子16內(nèi)正常行進(jìn)，而不與定子16接觸。在發(fā)生故障時(shí)，機(jī)械絲杠42定位成嚙合定子16。機(jī)械絲杠42的旋轉(zhuǎn)將運(yùn)動(dòng)給予轎廂12。