[发明专利]磁悬浮电梯导向系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯导向系统，特别是涉及通过磁悬浮方式进行支承的磁悬浮电梯导向系统。

背景技术

随着高层建筑物中电梯运行的高速化，提高电梯乘坐的舒适性、降低运行噪音成为重要的研究课题。通常，电梯是由曳引机驱动轿厢，利用钢缆牵引进行上下运行的，电梯导向系统确保了轿厢和对重在井道内能够沿着导轨做升降运动。电梯导向系统通常包括平行配置的两根导轨和以滚动或滑动的方式在导轨上移动的多个导靴。在能够高速运行的电梯中，导靴通常由滚轮和弹簧悬挂形成，由此能够吸收振动以保障一定的舒适性。但是，随着电梯的额定速度不断提高，由于导轨变形、表面凹凸不平等因素引起的振动问题变得非常突出。这种接触式导靴将振动传递给轿厢，因此电梯的乘坐舒适性不能得到充分的保障。

目前，通过磁力的作用来实现导靴与导轨之间无接触悬浮状态的磁悬浮电梯导向系统正引起人们的关注。由于电梯运行时导靴与导轨之间为无接触悬浮状态，因此不存在摩擦阻力，无需进行润滑处理，并且能够延长电梯的使用寿命。而且，还可以用粗机加的导轨来代替精加工的导轨，因此能够降低制造、安装和维护的费用，从而进一步降低成本。此外，磁悬浮电梯导向系统能够通过改变导靴的机械属性即导靴的刚度和阻尼，来有效地抑制外界的干扰和系统的振动，从而提高电梯乘坐的舒适度。

在专利文献1～3中提出了一种磁悬浮电梯导向系统的方案，其中，通过在导靴上设置电磁铁，使得在电磁铁与设置在导轨上的永磁铁之间产生充分的吸引力，对轿厢进行悬浮支承。但是，这种技术方案的缺陷在于，为了提供足够的承载力，必须向电磁铁供给很大的电流，因此系统的耗电量很大，不利于降低使用成本。

为了解决上述问题，专利文献4提出了下述技术方案：在导靴上设置电磁铁和永磁铁，由于设置在导靴上的永磁铁与导轨之间也产生较大的吸引力来支承轿厢，因此无需向电磁铁供给很大的电流，能够降低系统的耗电量。但是，在电梯轿厢受到较大的侧向力或侧向扰动时，仍然需要向在气隙增大一侧设置的电磁铁供给很大的电流才能够避免导靴和导轨的接触。

此外，上述两种技术方案都采用以吸引力支承轿厢的方式，由于永磁铁或不对线圈电流进行主动控制的电磁铁和导轨之间的吸力大小和气隙大小成反比关系(气隙越小，吸力越大，反之亦然)，吸引力所产生的刚度为负刚度，因此需要进行控制引入正刚度来抵消负刚度，并且还要进一步提供正刚度使导靴稳定地悬浮在导轨上。由于正刚度的一部分用来抵消负刚度，因此对起到支承作用的正刚度的大小造成浪费，而且要求控制系统具有很高的精度，增加了设备的复杂性，导致成本升高。

现有专利文献

专利文献1：US5368132A

专利文献2：US5379864A

专利文献3：US5439075A

专利文献4：US6408987B2

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种磁悬浮电梯导向系统，通过控制导靴和导轨之间的斥力的大小，来改善电梯运行的稳定性，并且能够降低系统的耗电量，从而降低成本。

本发明涉及的磁悬浮电梯导向系统，其特征在于，包括：平行地设置的、设置有多个永磁铁的两根T型导轨；具有轿厢框架的电梯轿厢，上述轿厢框架位于上述T型导轨之间；多个E型导靴，其分别设置于上述电梯轿厢的上述轿厢框架的顶部和底部，并且设置有多个永磁铁和多个电磁铁；多个位移传感器，其设置于上述E型导靴，用于检测上述E型导靴与上述T型导轨之间的气隙；和控制单元，其对在设置于上述E型导靴的上述多个电磁铁的线圈中流通的电流进行控制，其中，在电梯运行的状态下，控制单元控制上述电流的大小，以便在上述T型导轨与上述E型导靴之间产生足够的斥力，使二者成为无接触式悬浮状态。

在本发明的一个实施方式中，上述T型导轨包括：在铅直方向上延伸的基部；和与上述基部垂直的、在水平方向上伸出的突出部，在上述突出部的与上述基部相反的一侧的端部，设置有上述永磁铁，并且在上述突出部的靠近上述端部的上下侧表面，以同极相对的方式分别设置有上述永磁铁。

在本发明的一个实施方式中，上述E型导靴包括：在铅直方向上延伸的基部；和第一水平臂部，其从上述基部的大致中央位置，沿着水平方向伸出，在电梯运行的状态下，上述第一水平臂部的端部以与上述T型导轨的上述突出部的上述端部隔开一定间隔的方式相对。