[发明专利]磁悬浮电梯

说明书

[技术领域]

本实用新型磁悬浮电梯涉及的是一种适用于楼宇用梯、发射平台及太空电梯等载人、载物的运输设备。

[技术背景]

目前电梯机械部件繁多、事故率较高、传动结构比较复杂、能源消耗比较大、维修麻烦，并且利用钢缆结构无法实现单井道多轿厢的运输模式。

[发明内容]

本实用新型针对以上的不足之处在电梯中使用了磁悬浮技术，取消了传统电梯的钢缆、曳引机、钢丝导轨、配重、限速器、导向轮、配重轮等必备的机械部件，创新地采用了内嵌电磁导轨设计配合轿厢上的永磁体，运用导向永磁体与电磁导轨的相互作用使得电梯轿厢与电梯井的导轨产生一定间隙，不发生摩擦。在电磁导轨的交变磁场中使轿厢进行上、下运行。与此同时，导向永磁体可以翻转方向，使得轿厢不仅能够垂直运行，还可以进行水平运行，这就可以实现单井道多轿厢运输模式的综合调度。该种结构的电梯没有机械传动部件，安全可靠、灵活应变，具有传统电梯无法比拟的高速稳定性能。

磁悬浮电梯时采用以下几个部分实现的：井道部分、轿厢部分、控制系统。

1、井道部分：

井道是由装置在一侧的垂直导轨组成，导轨内装有若干组相同或不同规格的电磁线圈沿着导轨依次等距排列从底部一直延伸到顶部。当线圈依次通电工作时，与轿厢内的永磁体相互作用，使其获得动力。每一组中有三块电磁铁，分别位于中央的主电磁铁以及分别在两侧的导向电磁铁。在井道的底部装有永磁体与此同时配合弹簧减震能够限制轿厢与底部相碰撞。井道内每间隔一段距离，在井道旁侧设置独立的空间，供一个轿厢容纳。该空间内有水平的电磁导轨使得轿厢运行到此时能够水平移动进入该空间，从而可以避让在导轨内迎面运行而来的其他轿厢，其目的是为了实现单井道多轿厢运输模式。其中垂直导轨延伸方向平行于井道，水平导轨延伸方向垂直于井道。为了某些特殊需要井道整体可以建造成倾斜的，与水平面成一定角度。

2、轿厢部分：

在轿厢的一侧(与井道的导轨同侧)有两块上下排列的永磁体，可以通过分别控制与该永磁体相互作用的导轨线圈中电流的大小，从而改变磁力大小，来控制轿厢在该方向上的平衡。在同侧面的四角上分别装有一组导向臂，其结构为“L”型，可以进行三维翻折。导向臂上装有两块互相垂直的永磁体以及距离传感器。由传感器探测导向臂与导轨之间的间距，经由控制系统响应对电磁导轨的导向电磁体进行操作，保证了整体轿厢与电磁导轨的“零接触”，达成了高速稳定低噪音的前提。在轿厢的另一侧装有电梯门。在立方体轿厢的八个顶点处装有涨紧轮，当轿厢要悬停于某个高度时，打开涨紧轮与井道壁充分接触，当摩擦力足以支撑整体，此时线圈不必再通电工作。紧急刹车片在应急情况下起作用，可以起到减缓轿厢速度的作用，保障安全。

3、控制系统：

以计算机系统为核心所组成的对电磁导轨以及轿厢上的部件进行操作的软、硬件。其负责接受若干个传感器发送的信息，发出对各组电磁导轨操作指令。对导向电磁铁的操作可以调整轿厢水平姿态，对主电磁导轨产生周期性的交变磁场可以给轿厢获得动力从而向上(或向下)运行。它还负责对单井道多轿厢运行模式进行控制，运用特定的数学模型给出当前各个轿厢运行策略，即使各个轿厢到达各自目的地，又不会使得轿厢之间发生碰撞。控制系统还包括装载在轿厢上的独立系统，当外部系统不响应或失灵时，轿厢的控制权移交给该独立系统，进行一系列应急预案保护操作，保障安全。

[附图说明]

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是磁悬浮电梯轿厢示布置意图(侧视一)。

图2是磁悬浮电梯轿厢示布置意图(侧视二)。

图3是磁悬浮电梯轿厢导向臂示意图。

图4是磁悬浮电梯井道示意图(俯视)。

图5是磁悬浮电梯井道底部示意图。

图6是磁悬浮电梯避让空间示意图。

图7是磁悬浮电梯整体示意图。

图8是磁悬浮电梯轿厢进入避让空间示意图。

[具体实施方式]

参照附图1、2、3、4、5、6、7所示的装配结构。

轿厢部分：轿厢壳体1、涨紧轮2、紧急刹车片3、导向臂4、主永磁体5、顶部距离传感器6、底部距离传感器7、轿厢门8、转向轴9、导向磁铁10、导轨距离传感器X轴方向11、导轨距离传感器Y轴方向12。

井道部分包括：底部防碰撞永磁体13、减震弹簧14、电磁导轨15、主电磁体(直线电机)16、导向电磁体17、连通道18、水平导轨19、避让空间20，垂直井道21。