[发明专利]一种电梯自供能压电减震系统和方法

说明书

本发明涉及一种电梯自供能压电减震系统和方法，其包括压电换能件和压电减震件；压电换能件设于主机与承重梁之间，吸收主机的震动并转换为电能；压电减震件设于承重梁与井道连接处，与压电换能件电连接，将压电换能件产生的电能转换为成机械形变，抵消承重梁的震动。本发明通过压电换能件和压电减震件替换惯用的直接用螺栓的刚性连接方式，压电材料能把机械能转化为电能，再转换成机械形变，抵消承重梁的震动，进行两次减震，最终把振动消耗从而消除噪音。

技术领域

本发明涉及电梯工程领域，特别是一种适用于无机房电梯的压电减震系统。

背景技术

影响人们日常生活的电梯噪声，主要是电梯运行中各个声源引起的低频噪声。投诉的住户位于高层建筑的顶层位置，受其它噪声影响很小，离低频噪声的主要声源——机房噪声最近，感受的噪声强度最大，所以反映最强烈。电梯运行过程中，电梯主机、导向装置等力矩不平衡会出现振动问题，引起主机的钢支架振动，钢支架和楼板采用刚性连接，振动声音将直接通过固体传导进入到居民楼内，形成强烈的固体声波。治理上，一般吸声材料的低频吸声效率都不高，采用吸声材料治理噪声效果不大。现常采用的做法为通过错层、设置楼梯间分隔直接刚性连接，错层的做法会影响顶层高度，降低无机房电梯的基本优势，设置楼梯间的做法适用场合非常局限，对旧楼改造、土建已完工、加装梯的场合无法应用。另常有的做法则是增加防震橡胶，隔断主机与支撑钢梁的连接，该种做法降低了支撑钢梁的强度，同时除噪效果并不是特别明显。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电梯自供能压电减震系统，可解决当前存在的震动噪声污染。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种电梯自供能压电减震系统，其特征在于：包括压电换能件和压电减震件；压电换能件设于电梯主机与承重梁之间，吸收主机的震动并转换为电能；压电减震件设于承重梁与井道连接处，与压电换能件电连接，将压电换能件产生的电能转换为成机械形变，抵消承重梁的震动。

所述的压电换能件和压电减震件的结构由上而下依次为上盖板、缓冲件、中板、第一绝缘件、压电件层、第二绝缘件和底板。

所述的压电换能件的压电件层包括若干个压电元件，各压电元件之间并联电连接。

所述的压电换能件中压电件层的结构为：压电元件为薄片状，黏贴在可形变及复位的弹性件上；或者，压电元件自身为可形变及复位的帽型凸体。

压电减震件的压电件层由极化方向为竖直方向的压电材料组成。

压电换能件与压电减震件之间连接有整流稳压器，或者是分体式的整流器和稳压器，或者是具有整流稳压模块的微处理器。

压电减震件输入端连接有对输入的激励电场进行频率、相位调整的微处理器，使压电减震件的机械形变与承重梁初始振动波形频率相同，相位相反。

在承重梁上还设有可对承重梁初始振动波形及实时振动波形进行检测采集的振动检测器，其采集数据后相应输出反相同频率的，反应距离变化的电压信号至微处理器。

一种电梯自供能压电减震方法，其特征在于：在电梯主机与承重梁之间设置压电换能件，吸收主机的震动并转换为电能；在承重梁与井道连接处设置压电减震件，压电减震件与压电换能件电连接，将压电换能件产生的电能转换为成机械形变，抵消承重梁的震动。

在承重梁上设置振动检测器，对承重梁初始振动波形进行检测采集，其采集数据后相应输出电压信号至微处理器，微处理器对输入压电减震件的激励电场进行频率、相位调整，使压电减震件的机械形变与承重梁初始振动波形频率相同，相位相反；

振动检测器持续监测承重梁的实时振动波形，采集经压电减震件的激励振动波作用后的误差信号，再反馈回微处理器，实时调整压电减震件激励电场的输入信号，从而达到减震自诊断性、自适应性和自修复性的功能。

本发明具备以下有益技术效果：