通过绳索张力调节减轻绳索摇摆

摘要

一种用于电梯系统(10)的绳索摇摆减轻装置包括连接到多个绳索(18，20)的绳索张力调节器(30)，该多个绳索(18，20)可操作地连接到电梯轿厢(14)。该绳索张力调节器(30)构造成调节多个绳索(18，20)中的至少一个单独的绳索(18，20)的张力，从而在电梯系统的至少一个部件和/或该电梯系统(10)位于其中的建筑物(12)的摇摆期间减轻对多个绳索(18，20)的自然频率的激励。还公开了一种包括绳索摇摆减轻装置的电梯系统(10)和一种电梯系统(10)中的绳索摇摆减轻方法。

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及电梯系统。更具体而言，该主题涉及电梯 系统的绳索的摇摆减轻。

背景技术

在例如高速风时期期间，建筑物往往会横向地摇摆。当建筑物摇 摆时，建筑物的横向运动典型地转化成安装在建筑物中的电梯系统的 绳索和缆线的横向运动。绳索和缆线的横向运动会对电梯系统设备和 /或建筑物造成噪音、磨损和/或损坏。

典型地，采用若干方法中的一种来减轻绳索的摇摆问题。第一种 使用机械装置来约束绳索，以限制绳索摇摆。这样的装置包括如例如 US 5,947,232中描述的座舱从动件(cab follower)和摇臂。这样的机械 装置可能有效地限制绳索摇摆，但成本高且占用井道中的空间。

第二种方法典型地涉及在建筑物摇摆时期期间限制电梯轿厢工 作。这涉及添加到电梯系统的检测建筑物摇摆的传感器。当摇摆超出 预设极限时，一组备选的控制指令被置于电梯系统上，以例如降低电 梯的操作速度和/或限制电梯轿厢在可能发生绳索摇摆的楼层处的驻 停进出。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种电梯系统包括连接到多个绳索的电 梯轿厢和摇摆检测传感器，摇摆检测传感器构造成检测电梯系统的至 少一个部件和/或电梯系统位于其中的建筑物的摇摆。绳索张力调节器 连接到摇摆检测传感器，并且构造成调节该多个绳索中的至少一个单 独的绳索的张力，以在摇摆检测传感器检测到建筑物摇摆时减轻对该 多个绳索的自然频率的激励。

根据本发明的另一个方面，一种用于电梯系统的绳索摇摆减轻装 置包括连接到多个绳索的绳索张力调节器，该多个绳索可操作地连接 到电梯轿厢。绳索张力调节器构造成调节该多个绳索中的至少一个单 独的绳索的张力，从而在电梯系统的至少一个部件和/或电梯系统位于 其中的建筑物摇摆期间减轻对该多个绳索的自然频率的激励。

根据本发明的又一个方面，一种在电梯系统中的绳索摇摆减轻方 法包括检测电梯系统的至少一个部件和/或电梯系统位于其中的建筑 物的摇摆。响应于检测到摇摆，连接到电梯轿厢的多个绳索的张力被 调节，以减轻对该多个绳索的自然频率的激励，从而防止该多个绳索 摇摆。

根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点和特征将变得更 加显而易见。

附图说明

在说明书总结部分处的权利要求中特别地指明和清楚地要求保 护了被视为本发明的主题。根据结合附图得到的以下详细描述，本发 明的上述和其它特征和优点显而易见，在附图中：

图1是电梯系统的实施例的图示；以及

图2是绳索张力调节器的实施例的图示。

具体实施方式参照附图以示例的方式阐明了本发明的实施例，以 及优点和特征。

具体实施方式

图1所示为设置在建筑物12中的电梯系统10的图示。电梯轿厢 14由包括从电梯轿厢14大致向上延伸的多个悬挂绳索18的多个绳索 定位在井道16中，且在一些实施例中，由从连接到配重22的电梯轿 厢14大致向下延伸的多个补偿绳索20定位在井道16中。井道16包 括多个用于电梯轿厢14的层站位置24。在一些实施例中，电梯系统 10包括摇摆检测传感器26，摇摆检测传感器26可以是例如摆锤开关、 加速计、风速计等，其构造成直接检测(例如从建筑物运动)和/或间接 检测(例如从风速)建筑物12的摇摆和/或多个悬挂绳索18和/或多个补 偿绳索20的摇摆。该多个悬挂绳索18和/或该多个补偿绳索20的摇 摆取决于建筑物12摇摆频率与该多个绳索18、20的自然频率的接近 度。建筑物12摇摆频率相当恒定，并且可基于其结构设计对特定建 筑物12进行估计。建筑物12摇摆频率典型地在0.1-0.2Hz的范围内。 当绳索16频率模式是建筑物12摇摆频率的整数倍时，绳索18、20 频率的一种或多种模式可被建筑物12摇摆频率激励。给定电梯系统 10在建筑物12中的布局，确定该多个绳索18、20将在哪一个层站位 置24具有将被建筑物12摇摆频率激励的频率模式是可行的。

当摇摆检测传感器26检测到可激励该多个悬挂绳索18和/或该多 个补偿绳索20中的一个或多个模式的建筑物12摇摆时，将信号从摇 摆检测传感器26发送至确定动作过程的控制系统28。一个动作过程 是改变该多个悬挂绳索18和/或该多个补偿绳索20的单独的绳索中的 张力，以将至少一个单独的绳索设为高于建筑物12摇摆频率，并且 将至少一个单独的绳索设为低于建筑物12摇摆频率。该多个绳索的 总张力为T。在正常条件下，每个单独的绳索上的张力大约相等。例 如，在采用五个悬挂绳索18的电梯系统10中，单独的悬挂绳索的张 力T_i在正常操作中为大约T/5。当张力T_i产生接近建筑物12摇摆频 率的振动频率时，在单独的悬挂绳索18a至18e中的张力被调节，例 如，如在公式1-5中所示。

(1)T_a＝(T/5)-ΔT₁

(2)T_b＝(T/5)+ΔT₂

(3)T_c＝(T/5)-ΔT₁

(4)T_d＝(T/5)+ΔT₂

(5)T_e＝(T/5)-ΔT₁

在该示例中，ΔT₁等于ΔT₂的2/3倍，使得所得总张力T保持恒 定。虽然该示例示出了包括五个悬挂绳索18的电梯系统10，但要理 解，在本(发明的)范围内，构思了采用其它数量的悬挂绳索18和/或补 偿绳索20(例如在2和12之间或更多的悬挂绳索18或补偿绳索20) 和/或张力调节值的电梯系统10。

在操作中，当摇摆检测传感器26检测到建筑物12摇摆事件时， 将信号从摇摆检测传感器26发送至控制系统28。控制系统28确定电 梯轿厢14是否停在其中悬挂绳索18摇摆频率或补偿绳索20摇摆频 率将被建筑物12摇摆激励的层站位置24，并且如果这样，则与绳索 张力调节器30通信以相应地调节悬挂绳索18和/或补偿绳索20的张 力。当建筑物12摇摆事件已过去时，悬挂绳索18的张力返回至相等。 在一些实施例中，摇摆检测传感器26可构造成检测单独的悬挂绳索 18或悬挂绳索18的组的摇摆。当检测到悬挂绳索18的摇摆时，张力 调节器30调节摇摆的悬挂绳索18的张力，直到摇摆被减小所需量为 止。

多个悬挂绳索18的每个悬挂绳索18连接到设置在电梯轿厢14 处的绳索张力调节器30。类似地，在一些实施例中，多个补偿绳索的 每个补偿绳索20连接到设置在例如电梯轿厢14的底部36处的绳索 张力调节器30。现在将以举例方式来描述连接到多个悬挂绳索18的 绳索张力调节器30的实施例，但要理解，相同实施例可以结合多个 补偿绳索20使用。如图1中所示，多个悬挂绳索18连接到设置在电 梯轿厢14的顶部32处的绳索张力调节器30，但在一些实施例中，绳 索张力调节器30可设置在其它位置，例如，电梯轿厢14的侧面34 或底部36或在井道18中。现在参照图2，图中示出了绳索张力调节 器30的更详细的视图。多个悬挂绳索18的每个悬挂绳索18连接到 末端38，末端38穿过绳头板40并连接到多个液压缸42。液压缸42 连接到泵44，泵44又连接到控制系统28。当启用时，泵44将额外 的流体例如从第一组46液压缸42泵送至第二组48液压缸42。增加 在第二组48液压缸42中的流体会增加连接到第二组48液压缸42的 悬挂绳索18的张力，同时减小连接到第一组48液压缸42的悬挂绳 索18的张力。第一组46和第二组48液压缸42可由单向止回阀50 隔开，单向止回阀50构造成允许流体从第一组46泵送至第二组48， 但防止流体从第二组48倒流回第一组46。在一些实施例中，悬挂绳 索18的摇摆可经由例如设置在每个液压缸42处的压力传感器(未示出) 来检测。在特定液压缸42处的压力变化将指示对应悬挂绳索30的摇 摆，并且将开始悬挂绳索18的张力的调节。

绳索张力调节器30的一些实施例包括连接到控制系统28的电磁 阀52。电磁阀52例如在返回管54处设置在第一组46和第二组48之 间。打开电磁阀52允许过量的流体从第二组48传送至第一组46，以 平衡液压缸42之间的压力，从而平衡多个悬挂绳索18上的张力。在 一些实施例中，电磁阀52在无摇摆条件期间为常开。在摇摆事件期 间，电磁阀被激励并关闭。泵44开启以将流体泵入液压缸48，从而 增加连接到液压缸48的绳索18的张力。当摇摆事件结束时，电磁阀 52重新打开，允许压力再次平衡。

绳索张力调节器30的一些实施例可包括连接到液压缸42的压力 传感器56。压力传感器可用来衡量电梯轿厢14(图1)上的负荷，该负 荷可被控制系统28用来确定电梯轿厢14的操作设置值。此外，一些 实施例可包括连接到液压缸42的蓄能器58。蓄能器58可用来在正常 操作期间分配流体，以有助于抑制电梯轿厢14的振动。

以上所述绳索张力调节器30的实施例仅仅是示例性的。虽然实 施例利用液压缸42来调节多个悬挂绳索18和/或多个补偿绳索20的 张力，但其它装置，例如机械联接件，可用来在一组悬挂绳索18和/ 或补偿绳索20上方移动绳头板40，从而有效地改变悬挂绳索18和/ 或补偿绳索20上的张力。

虽然已经结合仅仅有限数量的实施例对本发明进行了详细描述， 但应当容易地理解，本发明不限于这样的公开的实施例。相反，可对 本发明进行修改，以结合在此以前没有描述但与本发明的精神和范围 相称的任何数量的变型、变更、替代或等效布置。另外，虽然已经对 本发明的多个实施例进行了描述，但将理解，本发明的方面可包括所 描述的实施例中的仅一些。因此，本发明不应被视为由前述描述限制， 而是仅受所附权利要求的范围的限制。