ЛИФТОВАЯ УСТАНОВКА
ELEVATOR UNIT

Изобретение относится к лифтовой установке, содержащей по меньшей мере одну кабину, установленную в шахте с возможностью перемещения вдоль пути движения и имеющую ловитель, причем с кабиной соотнесены блок управления, привод и тормоз, а также содержащей предохранительное устройство с блоком определения скорости для определения действительной скорости движения по меньшей мере одной кабины, блоком определения расстояния для определения фактического расстояния, на котором по меньшей мере одна кабина находится от препятствия, другой кабины или конца шахты, и вычислительным блоком для определения критического расстояния и минимального расстояния, зависящих от скорости движения по меньшей мере одной кабины, причем предохранительное устройство инициирует экстренную остановку по меньшей мере одной кабины, когда фактическое расстояние меньше критического расстояния, а ловитель по меньшей мере одной кабины приводится в действие, когда фактическое расстояние меньше минимального расстояния, причем при надлежащем выполнении экстренной остановки движение кабины происходит согласно кривой экстренного торможения кабины, воспроизводящей ожидаемое при экстренной остановке изменение скорости кабины в зависимости от пройденного ею пути, а при надлежащем срабатывании ловителя движение кабины происходит согласно кривой торможения кабины ловителем, воспроизводящей ожидаемое при срабатывании ловителя изменение скорости кабины в зависимости от пройденного ею пути.
Такие лифтовые установки известны из публикации WO 2004/043842 А1. С их помощью пассажиры и/или грузы перевозятся эффективным образом за счет перемещения по меньшей мере одной кабины в шахте вверх или вниз вдоль пути движения. Во избежание столкновения кабины с препятствием, другой кабиной или концом шахты лифтовая установка содержит предохранительное устройство с блоком определения скорости движения и блоком определения расстояния, с помощью которых можно определить действительную скорость движения кабины и расстояние, на котором кабина находится от препятствия, другой кабины или конца шахты. Кроме того, предохранительное устройство содержит вычислительный блок, посредством которого можно определить зависящее от скорости движения кабины критическое расстояние. Если определенное расстояние меньше критического расстояния, то предохранительное устройство может инициировать экстренную остановку по меньшей мере одной кабины. При экстренной остановке приводится в действие относящийся к кабине тормоз и одновременно выключается ее приводной двигатель, в результате чего кабина со значительным отрицательным ускорением (замедлением) может быть остановлена за короткое время. Например, на случай отказа тормоза предохранительное устройство содержит дополнительную страховочную ступень для предупреждения столкновения, когда до столкновения может своевременно сработать ловитель. Для этого посредством вычислительного блока можно определить минимальное расстояние, зависящее от скорости движения по меньшей мере одной кабины. Если определенное блоком определения расстояния фактическое расстояние меньше минимального расстояния, то приводится в действие ловитель кабины, в результате чего она с очень высоким отрицательным ускорением (замедлением) останавливается в очень короткое время. Минимальное расстояние меньше критического расстояния, однако оно в любом случае принимается таким, чтобы при срабатывании ловителя обеспечивать тормозной путь, позволяющий избежать столкновения.
При надлежащем выполнении экстренной остановки движение кабины происходит согласно кривой экстренного торможения кабины. Она определяется действительной скоростью движения кабины и действующим при экстренной остановке отрицательным ускорением (замедлением). Эта кривая воспроизводит ожидаемое при экстренной остановке изменение скорости кабины в зависимости от пройденного ею пути.
Когда приводится в действие ловитель, движение кабины при надлежащем срабатывании ловителя происходит согласно кривой торможения кабины ловителем. Она определяется действительной скоростью движения кабины и действующим при включении ловителя отрицательным ускорением (замедления). Эта кривая воспроизводит ожидаемое при срабатывании ловителя изменение скорости кабины в зависимости от пройденного ею пути.
В публикации WO 2004/043842 А1 предлагается определять критическое и минимальное расстояния в зависимости от скорости движения кабины. Это дает возможность уменьшить критическое и минимальное расстояния, если кабина движется со сравнительно малой скоростью, поскольку в этом случае для затормаживания кабины требуется относительно короткий тормозной путь. Если же скорость кабины сравнительно высока, то следует учитывать большие значения тормозного пути и, соответственно, критическое и минимальное расстояния следует выбирать большими.
Если для предотвращения столкновения кабины сначала инициировать экстренную остановку, а затем при отказе экстренного торможения привести в действие ловитель, столкновения кабины можно надежно избежать. Для того чтобы в случае отказа экстренного торможения кабину можно было остановить посредством ловителя, обычно используется большое значение критического расстояния даже при низких скоростях движения кабины. Это имеет то преимущество, что после инициирования экстренной остановки можно сначала проверить, происходит ли движение кабины согласно кривой экстренного торможения кабины до нулевой скорости движения. Если нет, то тогда может быть приведен в действие ловитель, чтобы, пройдя кривую торможения кабины ловителем, остановить кабину. Однако это связано с тем недостатком, что в нормальном режиме по меньшей мере одна кабина должна находиться на значительном расстоянии от препятствия, другой кабины или конца шахты даже при низких скоростях движения. В частности, при использовании нескольких кабин, установленных с возможностью перемещения вдоль общего пути движения независимо друг от друга, это может привести к тому, что две кабины не смогут одновременно прибыть на два расположенных непосредственно друг над другом этажа, поскольку расстояние между этажами во многих случаях меньше расстояния между кабинами, которое должно соблюдаться кабинами во избежание инициирования экстренной остановки или срабатывания ловителей.
В основу изобретения была положена задача усовершенствования лифтовой установки описанного выше типа таким образом, чтобы можно было уменьшить соблюдаемое по меньшей мере одной кабиной минимальное расстояние до препятствия, другой кабины или конца шахты, избежав инициирования экстренной остановки или приведения в действие ловителя, но обеспечив надежное предупреждение столкновения кабины с препятствием.
Эта задача решается в предлагаемой в изобретении лифтовой установке за счет того, что вычислительный блок выполнен с возможностью определения критического расстояния по задаваемой кривой инициирования экстренной остановки, а минимального расстояния - по задаваемой кривой приведения в действие ловителя, причем кривая приведения в действие ловителя не соприкасается с кривой экстренного торможения кабины, а ловитель приводится в действие еще до достижения кабиной места, которому согласно кривой экстренного торможения кабины соответствует нулевая скорость движения.
Если обычно критическое расстояние рассчитывается таким образом, чтобы оно в любом случае соответствовало по меньшей мере сумме тормозных путей, проходимых при затормаживании кабины от ее действительной скорости движения до нулевой скорости во время экстренной остановки и дополнительно также при действующем ловителе, то изобретение предусматривает определение критического расстояния по задаваемой кривой инициирования экстренной остановки, а минимального расстояния - по задаваемой кривой приведения в действие ловителя, причем кривая приведения в действие ловителя не соприкасается с кривой экстренного торможения кабины, а ловитель приводится в действие еще до достижения по меньшей мере одной кабиной места, которому согласно кривой экстренного торможения кабины, т.е. при надлежащем выполнении экстренной остановки, соответствует нулевая скорость движения. Это обеспечивает, в частности, приведение в действие ловителя еще при прохождении кабиной отрезка пути, на котором она затормаживается при надлежащем выполнении экстренной остановки. Таким образом, после инициирования экстренной остановки уже не нужно ждать надлежащего затормаживания кабины с помощью соответствующего ей тормоза, чтобы только после этого при необходимости привести в действие ловитель: вместо этого ловитель может приводиться в действие независимо от того, происходит ли надлежащее затормаживание кабины во время экстренной остановки или нет.
В вычислительный блок, например, посредством соответствующих параметров и алгоритма расчета или же посредством хранящихся в памяти пар значений можно ввести кривую инициирования экстренной остановки. Она воспроизводит ожидаемый при срабатывании устройства экстренного торможения остановочный путь кабины в зависимости от скорости движения кабины в момент инициирования экстренной остановки. Кривая инициирования экстренной остановки определяется не только фактической характеристикой торможения по меньшей мере одной кабины при экстренной остановке, но и возможным временем задержки от инициирования экстренной остановки до включения тормоза.
Кроме того, в вычислительный блок, например, посредством соответствующих параметров и алгоритма расчета или же посредством хранящихся в памяти пар значений можно ввести кривую приведения в действие ловителя, которая описывает ожидаемый при срабатывании ловителя остановочный путь кабины в зависимости от скорости ее движения. При определении кривой приведения в действие ловителя учитывается не только фактическая характеристика торможения по меньшей мере одной кабины при действующем ловителе: также может учитываться время реакции, проходящее между приведением в действие ловителя и его фактическим срабатыванием.
Кривая инициирования экстренной остановки и кривая экстренного торможения кабины связаны между собой. Если кривая экстренного торможения кабины описывает лишь собственно поведение кабины при торможении, то кривая инициирования экстренной остановки также учитывает время реакции системы. То же относится и к кривой приведения в действие ловителя и кривой торможения кабины ловителем, которые также связаны между собой. Кривая инициирования экстренной остановки задается таким образом, чтобы кривая экстренного торможения кабины не соприкасалась с кривой приведения в действие ловителя. За счет этого при инициировании экстренной остановки и последующем надлежащем затормаживании по меньшей мере одной кабины ловитель не приводится в действие. Однако при ненадлежащей экстренной остановке ловитель может быть в любое время приведен в действие еще до достижения кабиной места, которому согласно кривой экстренного торможения кабины соответствует нулевая скорость движения. Следовательно, не приходится сначала ждать, пока кабина после инициирования экстренной остановки пройдет ожидаемый согласно кривой экстренного торможения кабины тормозной путь экстренной остановки, а ловитель можно приводить в действие в любое время, если блок определения скорости движения и блок определения расстояния установят, что движение кабины после инициирования экстренной остановки происходит не согласно кривой экстренного торможения кабины.
Для того чтобы при надлежащем выполнении экстренной остановки, во время которой движение кабины происходит согласно кривой экстренного торможения кабины, исключить срабатывание ловителя, в предпочтительном варианте осуществления изобретения кривая экстренного торможения кабины при нулевой скорости движения смещена относительно кривой торможения кабины ловителем на задаваемое значение расстояния. За счет смещения кривой экстренного торможения кабины остановочная точка кабины после экстренной остановки удалена от остановочной точки кабины после затормаживания кабины ловителем. Расстояние между обеими остановочными точками соответствует задаваемому значению расстояния. За счет этих разных остановочных точек можно конструктивно простым образом обеспечить, чтобы при надлежащем осуществлении экстренной остановки ловитель ошибочно не был приведен в действие.
Затормаживание кабины в нормальном режиме может осуществляться блоком управления в соответствии с задаваемой кривой штатного замедления, причем кривая штатного замедления не соприкасается с кривой инициирования экстренной остановки, а экстренная остановка инициируется еще до достижения затормаживаемой кабиной места, которому по кривой штатного замедления соответствует нулевая скорость движения. В нормальном режиме по меньшей мере одна кабина управляется блоком управления. Если в нормальном режиме кабину нужно остановить, для этого в блок управления можно ввести кривую штатного замедления, которая воспроизводит ожидаемый остановочный путь кабины в штатном режиме в зависимости от скорости движения кабины в начале затормаживания. Кривая штатного замедления расположена со смещением относительно кривой инициирования экстренной остановки, и в результате обе кривые не касаются друг друга, благодаря чему при надлежащем штатном затормаживании кабины в нормальном режиме исключается ошибочное инициирование экстренной остановки. Однако в случае отказа экстренная остановка инициируется еще до достижения затормаживаемой кабиной места, которому по кривой штатного замедления соответствует нулевая скорость движения. В частности, экстренная остановка может быть инициирована в случае, если блок определения скорости движения и блок определения расстояния установят отклонение движения кабины от кривой штатного замедления. Для этого фактическое перемещение кабины можно сравнить с ожидаемым по кривой штатного замедления и при отклонении инициировать экстренную остановку.
Предпочтительно, чтобы при нулевой скорости движения кривая штатного замедления была смещена относительно кривой экстренного торможения кабины на некоторое значение расстояния.
Критическое и минимальное расстояния целесообразно определять независимо друг от друга. В таком варианте, в частности, не требуется для определения критического расстояния определять сначала минимальное расстояние.
Управление по меньшей мере одной кабиной для ее затормаживания в нормальном режиме может осуществляться блоком управления в соответствии с задаваемой кривой штатного замедления, причем кривая штатного замедления, кривая экстренного торможения кабины и кривая торможения кабины ловителем при нулевой скорости движения могут быть смещены как относительно друг друга, так и относительно положения препятствия, другой кабины или конца шахты. Расположение кривых со смещением относительно друг друга гарантирует, что при надлежащем штатном торможении кабины блок управления не инициирует экстренную остановку и не приведет в действие ловитель. Благодаря расположению кривых со смещением при инициировании экстренной остановки и надлежащем затормаживании кабины для экстренной остановки ловитель в действие не приводится. Расположение всех кривых со смещением относительно положения препятствия, другой кабины или конца шахты гарантирует, что кабина в любом случае остановится в остановочной точке, которая расположена на безопасном расстоянии от препятствия, другой кабины или конца шахты.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения минимальное расстояние определяется с учетом действительной скорости движения кабины, а также времени реакции системы, пути включения ловителя в работу и создаваемого ловителем замедления по меньшей мере одной кабины. Действительную скорость движения можно определять с помощью блока определения скорости движения или же датчика, а время реакции системы, путь включения ловителя в работу и создаваемое ловителем отрицательное ускорение можно вводить в вычислительный блок в качестве параметров, зависящих от конструктивного выполнения ловителя. Временем реакции системы называется время, необходимое для приведения в действие ловителя, т.е. его включения, предпочтительно электронного, и механического срабатывания. Путь включения ловителя в работу - это путь, проходимый кабиной за то время, пока ловитель из своего исходного положения перейдет в рабочее положение, в котором он развивает максимальное тормозящее усилие. Отрицательным ускорением (замедлением) называется изменение скорости движения в единицу времени при максимальном (полном) тормозящем действии со стороны ловителя. Время реакции системы, путь включения ловителя в работу и отрицательное ускорение представляют собой параметры ловителя соответствующей кабины, специфические для конкретной лифтовой установки.
Для того чтобы заторможенная кабина при остановке в любом случае находилась на расстоянии от препятствия, конца шахты или другой кабины, в предпочтительном варианте осуществления изобретения минимальное расстояние определяется с учетом задаваемого безопасного расстояния, по меньшей мере на котором остановленная ловителем кабина должна находиться от препятствия, другой кабины или конца шахты.
FA
FA
Определение минимального расстояния может осуществляться путем занесения зависящих от скорости движения значений минимального расстояния в таблицу, хранящуюся в вычислительном блоке. Особенно предпочтителен вариант, в котором минимальное расстояние рассчитывается вычислительным блоком, причем в вычислительный блок вводятся время реакции системы, путь включения ловителя в работу и создаваемое ловителем отрицательное ускорение. Целесообразно, чтобы вычислительный блок был программируемым. Для расчета зависящего от скорости движения минимального расстояния в вычислительный блок можно заложить алгоритм. Так, может быть предусмотрена возможность вычисления минимального расстояния на основании ожидаемого остановочного пути s по меньшей мере одной кабины при приведении в действие ловителя. Остановочный путь s рассчитывается по следующей формуле:
FA
где s - остановочный путь кабины при приведении в действие ловителя.
v - фактическая скорость движения кабины,
reak
t - время реакции системы на необходимость приведения в действие ловителя кабины,
Ein
S - путь включения ловителя в работу кабины,
FA
a - отрицательное ускорение (замедление) ловителя,
reak
FA
Ein
2
Член v·t описывает пройденный в течение времени реакции системы путь кабины, а член v/2a - тормозной путь кабины при действующем ловителе. Значения пути, проходимого за время реакции системы, и тормозного пути зависят от скорости движения кабины. Путь s включения ловителя в работу не зависит от скорости движения, поскольку переход ловителя из его исходного положения в полностью рабочее положение связан прямой зависимостью с перемещением кабины относительно каната ограничителя скорости движения, который для приведения в действие ловителя может быть заблокирован.
Приведенная выше формула (1) воспроизводит в виде диаграммы в системе координат кривую приведения в действие ловителя.
FA
FA
FA
FA
По остановочному пути s кабины можно на следующем этапе рассчитать минимальное расстояние. При приближении кабины к неподвижному препятствию или к концу шахты минимальное расстояние можно приравнять к остановочному пути s. При приближении кабины к другой движущейся навстречу ей кабине минимальное расстояние может соответствовать сумме остановочных путей s обеих кабин. Для этого с помощью вычислительного блока непрерывно рассчитываются зависящие от скорости движения остановочные пути s обеих кабин и получаемое на их основе минимальное расстояние между двумя кабинами.
FA
Минимальное расстояние можно рассматривать как расположенный впереди по меньшей мере одной кабины участок пути для упреждающего приведения в действие ловителя. Если конечная точка этого пути приходится на препятствие, конец шахты или другую кабину, то приводится в действие ловитель. Если к названному остановочному пути s дополнительно прибавить уже упомянутое безопасное расстояние, то гарантируется остановка кабины со сдвигом на безопасное расстояние от препятствия, конца шахты или другой кабины.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения критическое расстояние, определяющееся для инициирования экстренной остановки, определяется с учетом действительной скорости движения кабины, времени реакции системы, отрицательного ускорения, создаваемого тормозом, относящимся по меньшей мере к одной кабине, и задаваемого значения расстояния между кривыми зависимости скорости от расстояния, соответствующего расстоянию от кривой экстренного торможения кабины до кривой торможения кабины ловителем при нулевой скорости движения. Под временем реакции системы понимается время, проходящее от инициирования экстренной остановки до срабатывания механического тормоза, а отрицательное ускорение (замедление) тормоза соответствует достигаемому посредством тормоза изменению скорости движения в единицу времени. Значение расстояния между кривыми зависимости скорости от расстояния, как уже сказано, конструктивно простым образом исключает ошибочное приведение в действие ловителя при надлежащем выполнении экстренной остановки.
Предпочтительно критическое расстояние определяется с учетом задаваемого безопасного расстояния, минимум на котором остановленная в экстренном режиме кабина должна находиться от препятствия, другой кабины или конца шахты.
NH
NH
Для определения критического расстояния вычислительный блок может содержать таблицу, которая в зависимости от скорости движения кабины воспроизводит соответствующее критическое расстояние. В одном особенно предпочтительном варианте предусмотрено, что критическое расстояние рассчитывается вычислительным блоком, причем в вычислительный блок в качестве специфических для лифтовой установки параметров может вводиться время реакции системы и отрицательное ускорение, создаваемое тормозом, относящимся по меньшей мере к одной кабине. Вычислительный блок выполнен предпочтительно программируемым. В вычислительный блок можно ввести алгоритм, чтобы на основе введенных параметров рассчитать критическое расстояние. Так, может быть предусмотрено, что критическое расстояние рассчитывается по ожидаемому остановочному пути s по меньшей мере одной кабины при инициировании экстренной остановки. Остановочный путь s рассчитывается по следующей формуле:
NH
где s - остановочный путь кабины при инициировании экстренной остановки,
v - фактическая скорость движения кабины,
reak
t - время реакции системы для относящегося к кабине тормоза,
NH
a - отрицательное ускорение (замедление), создаваемое тормозом.
reak
NH
2
Член v·t описывает путь, проходимый за время реакции системы от точки инициирования экстренной остановки до срабатывания электромеханического тормоза, а член v/2a - тормозной путь кабины при действующем тормозе.
Формула (2) воспроизводит в виде диаграммы в системе координат кривую инициирования экстренной остановки.
NH
NH
NH
NH
По остановочному пути s кабины можно на следующем этапе рассчитать критическое расстояние. При приближении кабины к неподвижному препятствию или к концу шахты критическое расстояние можно приравнять к остановочному пути s. При приближении кабины к другой движущейся навстречу ей кабине критическое расстояние может соответствовать сумме остановочных путей s обеих кабин. Для этого с помощью вычислительного блока непрерывно рассчитываются зависящие от скорости движения остановочные пути s обеих кабин и соответствующее им критическое расстояние.
NH
NH
Критическое расстояние также можно рассматривать как расположенный впереди по меньшей мере одной кабины участок пути для упреждающего инициирования экстренной остановки. Если конечная точка этого упреждающего пути приходится на препятствие, конец шахты или другую кабину, то инициируется экстренная остановка. Если к остановочному пути s прибавить безопасное расстояние, то гарантируется остановка кабины со сдвигом на безопасное расстояние относительно препятствия, конца шахты или другой кабины. Если к остановочному пути s дополнительно прибавить значение расстояния между кривыми зависимости скорости от расстояния, то гарантируется, что кривая экстренного торможения кабины не будет соприкасаться с кривой приведения в действие ловителя и, следовательно, при надлежащем выполнении экстренной остановки ловитель приводиться в действие не будет.
Для определения расстояния от кабины до другой кабины или до конца шахты или для определения ее скорости движения может использоваться шахтная информационная система, которая связана с предохранительным устройством.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения шахтная информационная система содержит датчик положения для передачи данных о положении соответствующей кабины в предохранительное устройство.
Особенно целесообразен вариант, в котором помимо данных о положении соответствующей кабины датчик положения также передает в предохранительное устройство данные о ее скорости и/или направлении движения.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения лифтовая установка содержит оптическую шахтную информационную систему, например штрихкодовую информационную систему, связанную с предохранительным устройством. Штрихкодовая информационная система может содержать проходящий вдоль шахты носитель, на котором расположены штрихкодовые символы, и дополнительно на каждой кабине может быть установлен считыватель штрихкода, с помощью которого можно регистрировать штрихкодовые символы. Считыватели штрихкода могут быть выполнены, например, в виде лазерных сканеров. Посредством считывателей штрихкода можно оптическим путем считывать расположенный на носителе штрихкод. Он может отображать действительное положение кабины, а изменение данных положения в единицу времени является мерой скорости движения кабины, на которой установлен считыватель штрихкода. Также направление движения кабины можно определять посредством штрихкодовой информационной системы за счет обработки следующих друг за другом данных положения. Штрихкодовая информационная система может выдавать в блок определения скорости движения и блоку определения расстояния электрические сигналы, которые содержат всю информацию для определения положения, направления движения и скорости движения соответствующей кабины.
Взамен оптической системе или дополнительно к ней лифтовая установка может содержать магнитную систему для определения положения кабины, ее скорости и/или направления движения. Также может быть предусмотрено, чтобы эта информация считывалась лазерным лучом. Кроме того, лифтовая установка может быть выполнена таким образом, чтобы определять положение кабины сельсин-датчиком абсолютных значений. Также положение можно определять индуктивными или ультразвуковыми датчиками.
В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения лифтовая установка содержит по меньшей мере две установленные с возможностью перемещения вверх и вниз независимо друг от друга кабины, которые связаны с предохранительным устройством для инициирования экстренной остановки и для приведения в действие ловителя соответствующей кабины, причем вычислительный блок предохранительного устройства на основе скоростей и направлений движения кабин непрерывно рассчитывает остановочные пути кабин при экстренной остановке и приведении в действие их ловителей и на основе остановочных путей определяет критическое и минимальное расстояния кабин друг от друга, причем блок сравнения предохранительного устройства сравнивает фактическое расстояние между кабинами с критическим и минимальным расстояниями.
Ниже приведено описание предпочтительного варианта осуществления изобретения, поясняемое чертежами, на которых показано:
на фиг.1 - схематичное изображение предлагаемой в изобретении лифтовой установки,
на фиг.2 - кривая приведения в действие ловителя и кривая торможения кабины ловителем кабины лифтовой установки,
на фиг.3 - кривая штатного замедления, кривая инициирования экстренной остановки и кривая экстренного торможения кабины, а также кривая приведения в действие ловителя и кривая торможения кабины ловителем кабины лифтовой установки,
на фиг.4 - кривая штатного замедления, кривая инициирования экстренной остановки и кривая экстренного торможения кабины, а также кривая приведения в действие ловителей и кривая хода ловителей двух сближающихся кабин лифтовой установки.
На фиг.1 в очень схематичном виде изображен предпочтительный вариант предлагаемой в изобретении лифтовой установки, обозначенной в целом поз.10. Она содержит две кабины 12, 14, установленные в шахте (не показана) с возможностью перемещения вверх и вниз независимо друг от друга вдоль известного сам по себе и поэтому не показанного общего пути движения. Верхняя кабина 12 связана тяговым канатом 15 с противовесом 16. Нижняя кабина 14 закреплена на тяговом канате 17, который соответствующим образом, как и тяговый канат 15, взаимодействует с противовесом, однако для наглядности не показан.
Каждой кабине 12, 14 соответствует отдельный привод в виде приводного электродвигателя 20, 22 и отдельный электромеханический тормоз 23, 24. Приводным двигателям 20, 22 соответствуют канатоведущие шкивы 25, 26, охватываемые тяговыми канатами 15, 17.
Перемещение кабин 12, 14 в вертикальном направлении вдоль общего пути движения происходит по известным специалисту и поэтому не показанным направляющим.
Каждой кабине 12, 14 соответствует отдельный блок 28, 30 управления для управления ими в нормальном режиме. Блоки 28, 30 своими управляющими линиями электрически соединены с соответствующим приводным двигателем 20, 22 и соответствующим тормозом 23, 24. Дополнительно блоки 28, 30 управления могут быть непосредственно соединены между собой соединительной линией 32. Посредством приводных двигателей 20, 22 и блоков 28, 30 управления кабины 12, 14 могут перемещаться обычным образом внутри шахты вверх и вниз для перевозки пассажиров и/или грузов.
Вне кабин 12, 14 на каждом обслуживаемом этаже расположены пульты для ввода этажа назначения, которые сами по себе известны специалисту и поэтому не показаны. С пультов пассажир может ввести нужный этаж назначения, а на расположенном рядом с соответствующим пультом блоке индикации, например дисплее, для него может быть отображена кабина, выбранная блоками 28, 30 управления для обслуживания рейса. Все пульты электрически соединены с блоками 28, 30 посредством двунаправленных передающих линий. Дисплеи могут быть выполнены, например, в виде так называемых сенсорных экранов, обеспечивающих простой ввод этажа назначения и простую индикацию используемой кабины.
Относящиеся к кабинам 12, 14 блоки 28, 30 управления соединены между собой линиями 32 передачи данных и вместе с другими блоками управления лифтов (не показаны) могут образовать лифтовую группу, причем каждый входящий в эту группу блок 28, 30 сам может управлять соответствующей кабиной 12, 14. В сочетании с вводом пассажиром этажа назначения с помощью расположенных вне кабин пультов блоки управления могут осуществлять очень быстрое распределение кабин и оптимизированное управление рейсами, чтобы таким образом достичь высокой провозной способности при максимальной безопасности.
Лифтовая установка 10 содержит шахтную информационную систему в виде расположенного вдоль всего пути движения носителя 35 штрихкода со штрихкодовыми символами 36, которые могут считываться оптическим путем считывателями 38, 39 штрихкода. Штрихкодовые символы 36 представляют собой в закодированном виде данные о положении и считываются считывателями 38, 39. Таким образом, бесконтактно считанные данные о положении передаются считывателями 38, 39 в виде электрических сигналов.
При движении кабин 12, 14 в шахте соответствующие считыватели 38, 39 штрихкода определяют положение соответствующей кабины 12, 14. По изменению данных положения в единицу времени можно определить скорости движения кабин 12, 14. Кроме того, считывание штрихкодовых символов 36 позволяет определить направление движения кабин 12, 14 на основе последовательных данных о положении.
Кабины 12, 14 связаны с электрическим предохранительным устройством 42 лифтовой установки 10. Оно включает в себя блок 46 обработки данных о положении и блок 47 определения скорости движения с интегрированной обработкой данных о направлении движения.
Блок 46 обработки данных о положении и блок 47 определения скорости движения через линии 49, 50 передачи данных электрически соединены со считывателями 38, 39 штрихкода верхней 12 и нижней 14 кабин. Это соединение может осуществляться также через световоды или может быть выполнено беспроводным. Блок 46 обработки данных о положении и блок 47 определения скорости движения обрабатывают полученные от считывателей 38, 39 штрихкода сигналы в зависящие от кабины сигналы положения и скорости движения. Соответствующие блоки обработки данных о положении и блоки определения скорости движения содержат также блоки 28, 30 управления, электрически соединенные входными линиями 52, 53 с линиями 49, 50 передачи данных. Таким образом, полученная от считывателей 38, 39 штрихкода информация о положении, направлении и скорости движения кабин 12, 14 имеется в распоряжении не только предохранительного устройства 42, но и относящихся к соответствующим кабинам блоков 28, 30 управления. Функция определения скорости движения, обработки данных о направлении движения и/или определения положения может быть интегрирована также непосредственно в считыватели 38, 39 штрихкода, в результате чего они в качестве интеллектуальных датчиков могут выдавать непосредственно информацию о скорости и направлении движения.
Предохранительное устройство 42 содержит блок 55 определения расстояния, который электрически соединен с блоком 46 обработки данных о положении и на их основе непрерывно рассчитывает фактическое расстояние, на котором обе кабины 12, 14 находятся друг от друга. Соответствующий фактическому расстоянию электрический сигнал выдается блоком 55 определения расстояния в блок 57 сравнения предохранительного устройства 42. Блок 57 сравнения имеет два входа. На первый вход подается воспроизводящий фактическое расстояние между обеими кабинами 12, 14 сигнал блока 55. Второй вход подключен к вычислительному блоку 60, который электрически соединен с блоком 47 определения скорости движения и дополнительно через линию 61 ввода соединен с центральным блоком 63 ввода-вывода лифтовой установки 10. Последний через двунаправленные соединительные линии 64, 65 может быть электрически соединен с блоками 28, 30 управления. Посредством блока 63 ввода-вывода блоки 28, 30 управления могут программироваться и в них, а также в вычислительный блок 60 могут вводиться специфические для лифтовой установки параметры.
Посредством вычислительного блока 60 при эксплуатации лифтовой установки 10 подробно описанным ниже образом непрерывно рассчитываются критическое и минимальное расстояния для кабин 12, 14. Оба расстояния с помощью блока 57 сравнения сравниваются с фактическим расстоянием между обеими кабинами 12, 14. Если фактическое расстояние между ними меньше критического расстояния, то блок 57 сравнения подает на подчиненное устройство 70 инициирования экстренной остановки управляющий сигнал, который заставляет устройство 70 привести в действие относящиеся к обеим кабинам 12, 14 тормоза 23, 24, в результате чего обе кабины 12, 14 затормаживаются за короткое время. Если фактическое расстояние меньше минимального расстояния, то блок 57 сравнения подает управляющий сигнал, который заставляет подчиненное блоку 57 сравнения устройство 72 приведения в действие ловителя привести в действие ловитель 74 верхней кабины 12 и ловитель 80 нижней кабины 14. Посредством ловителей 74, 80 кабины 12, 14 могут быть механически заторможены в очень короткое время во избежание их столкновения.
Ловитель 74 известным сам по себе и поэтому лишь схематично показанным образом связан через рычажный механизм 75 с канатом 76 ограничителя скорости движения. Этот канат 76 обычным образом охватывает расположенный на нижнем конце шахты отклоняющий блок и расположенный на верхнем конце шахты ограничитель 77 скорости движения. Последний при превышении максимальной скорости движения кабины 12 может привести в действие ловитель 74 посредством каната 76 и закрепленного на нем рычажного механизма 75, в результате чего верхняя кабина 12 останавливается за короткое время. Дополнительно ограничитель 77 скорости движения или другое взаимодействующее с его канатом 76 устройство, например канатный тормоз, может быть электрическими средствами приведено в действие устройством 72 приведения в действие ловителя, чтобы при сокращении минимального расстояния заблокировать канат 76 и за счет этого привести в действие ловитель 74.
Ловитель нижней кабины 14 через рычажный механизм 81 связан с канатом 82 ограничителя скорости, который охватывает расположенный на нижнем конце шахты отклоняющий блок и расположенный на верхнем конце шахты ограничитель 83 скорости движения. При превышении максимальной скорости движения нижняя кабина может быть заторможена за короткое время за счет приведения в действие ловителя 80 ограничителем 83 скорости движения посредством каната 82 и рычажного механизма 81. Как и в случае кабины 12, в случае кабины 14 ограничитель 83 скорости движения или другое взаимодействующее с его канатом 82 устройство, например канатный тормоз, может дополнительно приводиться в действие электронными средствами, посредством устройства 72 приведения в действие ловителя, в случае, если фактическое расстояние между нижней 14 и верхней 12 кабинами меньше рассчитанного вычислительным блоком 60 минимального расстояния.
FA
N
0
0
1
0
0
1
1
FA
Расчет минимального расстояния, как и расчет критического расстояния, осуществляется на основе специфических для лифтовой установки параметров, которые могут быть введены в вычислительный блок 60 по линии 61 ввода, через которую вычислительный блок 60 электрически соединен с центральным блоком 63 ввода-вывода. Расчет минимального расстояния происходит по задаваемой кривой 90 приведения в действие ловителя, схематично показанной на фиг.2. Эта кривая 90 воспроизводит связь между ожидаемым при приведении в действие ловителей 74, 80 остановочным путем s кабин 12, 14 и фактическими скоростями движения кабин 12, 14 при приведении в действие ловителей 74, 80. Если, например, движущаяся с номинальной скоростью v кабина 12 должна быть остановлена на безопасном расстоянии a от абсолютной остановочной точки h, чтобы ее скорость движения в остановочной точке h, расположенной на расстоянии a от абсолютной остановочной точки h, была равна нулю, то для этого ловитель 74 должен быть приведен в действие в точке s пути, которая удалена от остановочной точки h на величину остановочного пути s.
0
FA
0
Если взять за точку отсчета абсолютную остановочную точку h, например конец шахты, минимальное расстояние будет равно сумме остановочного пути s и безопасного расстояния а.
N
2
reak
Ein
2
1
Ein
Приведение в действие ловителя 74 происходит за счет блокирования ограничителя 77 скорости движения и, таким образом, его каната 76. Вследствие этого кабина 12 сначала движется еще с постоянной номинальной скоростью v, пока не достигнет точки s пути, поскольку для приведения в действие ловителя 74 следует учитывать время реакции системы, которое соответствует интервалу времени от подачи сигнала устройством 72 приведения в действие ловителя 74 до его первоначального срабатывания. По истечении времени реакции системы и пройденного за это время пути s следует дополнительно учитывать путь s включения ловителя в работу, который соответствует пути кабины 12 от первоначального срабатывания ловителя 74 до его выхода на максимальное тормозящее действие. Только после максимального полного тормозящего действия кабина 12 эффективно затормаживается до нулевой скорости движения на участке между точкой s пути и остановочной точкой h. Видно, что кривая 90 приведения в действие ловителя даже при нулевой скорости движения расположена со смещением относительно кривой 91 торможения кабины ловителем, которая иллюстрирует собственно процесс затормаживания кабины 12 за счет тормозящего действия ловителя 74. Расположение двух кривых 90, 91 со смещением обусловлено не зависящим от скорости движения путем s включения ловителя в работу 74.
FA
Как уже сказано, остановочный путь s и, таким образом, кривая 90 приведения в действие ловителя рассчитываются по следующей формуле:
reak
FA
reak
FA
FA
где t - время реакции системы для ловителя 74, а a - отрицательное ускорение (замедление), создаваемое действующим ловителем 74. Параметры t, s и a могут быть введены в вычислительный блок 60 по линии 61 ввода посредством центрального блока 63 ввода-вывода.
N
0
3
3
N
4
4
2
NH
4
N
reak
5
2
2
Ловители 74, 80 представляют собой последнюю страховочную ступень для остановки кабин 12, 14. Прежде чем ловители 74, 80 будут приведены в действие, кабины 12, 14 могут быть остановлены за счет инициирования экстренной остановки в случае, если определенное блоком 55 фактическое расстояние меньше критического расстояния, определенного вычислительным блоком 60. Критическое расстояние определяется по задаваемой кривой 93 инициирования экстренной остановки, которая, как и соответствующая ей кривая 94 экстренного торможения кабины, иллюстрируется на примере верхней кабины 12 на фиг.3. Для наглядности на фиг.3 изображены кривая 90 приведения в действие ловителя и кривая 91 торможения кабины ловителем, а также дополнительно кривая 96 штатного замедления, используемая блоком 28 управления для затормаживания верхней кабины 12 в нормальном режиме. При приближении кабины 12 с номинальной скоростью v к абсолютной остановочной точке h она непрерывно затормаживается в нормальном режиме блоком 28 управления по достижении точки s пути, в результате чего она останавливается в остановочной точке h. Если кабина 12 из-за отказа надлежащим образом не затормаживается, то она сначала сохраняет свою номинальную скорость v, пока в точке s пути не попадет на кривую 93 инициирования экстренной остановки. Точка s пути удалена от остановочной точки h на величину остановочного пути s. По достижении точки s пути устройство 70 инициирует экстренную остановку кабины 12. При этом кабина 12 сначала сохраняет свою номинальную скорость v в силу времени t реакции системы, которое соответствует интервалу времени между инициированием экстренной остановки и выходом тормоза 23 на максимальное тормозящее действие. При действующем тормозе 23 кабина 12 эффективно затормаживается на участке между точкой s пути и остановочной точкой h согласно кривой 94 экстренного торможения кабины, в результате чего она останавливается в остановочной точке h.
2
1
0
1
Остановочная точка h смещена относительно остановочной точки h на значение b расстояния между кривыми зависимости скорости от расстояния, соответствующее нулевой скорости при приведении в действие ловителя 74. За счет разнесения остановочных точек кривой 94 экстренного торможения кабины кривой 91 торможения кабины ловителем исключается приведение в действие ловителя 74 при надлежащем выполнении экстренного торможения кабины 12, когда ее движение происходит согласно кривой 94. Если же после инициирования экстренной остановки в результате слишком малого замедления происходит отклонение движения кабины 12 от кривой 94, то повышенная скорость движения кабины 12 приводит к тому, что достигается кривая 90 приведения в действие ловителя и приводится в действие ловитель 74, и вслед за этим движение кабины 12 происходит согласно кривой 91 торможения кабины ловителем, в результате чего кабина 12 останавливается в остановочной точке h.
NH
Остановочный путь s, а с ним и кривая инициирования экстренной остановки рассчитываются по следующей формуле:
reak
FA
где t - время реакции системы для тормоза, а a - отрицательное ускорение (замедление), создаваемое действующим тормозом. Эти параметры также могут вводиться в вычислительный блок 60.
3
2
0
0
0
Как уже сказано, движение кабины при затормаживании происходит в нормальном режиме по кривой 96 штатного замедления, в результате чего кабина останавливается в остановочной точке h. Она расположена со смещением относительно остановочной точки h на расстояние с. Благодаря этому при надлежащем движении кабины 12 согласно кривой 96 штатного замедления инициирование экстренной остановки исключается, поскольку кривая 96 замедления не соприкасается с кривой 93 инициирования экстренной остановки. Безопасное расстояние b и расстояние с также могут вводиться в вычислительный блок 60.
N
1
На фиг.4 изображены характеристики движения кабин 12, 14 в случае их сближения с номинальной скоростью v. В нормальном режиме обе кабины 12, 14 затормаживаются соответствующим блоком 28, 30 управления в соответствии с программируемыми кривыми 96 штатного замедления, в результате чего они останавливаются с минимальным просветом d на расстоянии друг от друга.
2
В случае отказа сближающиеся кабины 12, 14 затормаживаются предохранительным устройством 42 за счет инициирования экстренной остановки в соответствии с кривыми 93 инициирования экстренной остановки, в результате чего кабины 12, 14 затормаживаются в соответствии с кривыми 94 экстренного торможения кабины и останавливаются на расстоянии d друг от друга.
3
В случае невозможности надлежащего затормаживания сближающихся кабин 12, 14 даже посредством экстренной остановки предохранительное устройство 42 в соответствии с кривыми 90 приведения в действие ловителя приводит в действие соответствующий ловитель 74, 80, в результате чего кабины 12, 14 после прохождения кривых 91 торможения кабины ловителем останавливаются на расстоянии d друг от друга.
3
0
0
0
2
0
0
1
0
0
0
FA
3
NH
2
Расстояние d соответствует сумме безопасных расстояний а обеих кабин, причем безопасное расстояние а отсчитывается от абсолютной остановочной точки h, которая рассчитывается вычислительным блоком 60 на основе скоростей и направлений движения обеих кабин 12, 14. Расстояние d соответствует сумме безопасных расстояний а и значению b между кривыми зависимости скорости от расстояния обеих кабин 12, 14, а минимальный просвет d - сумме расстояний а, b, с для обеих кабин. Минимальное расстояние между кабинами 12, 14 является суммой их остановочных путей s при приведении в действие ловителей 74, 80 плюс расстояние d между кабинами после затормаживания кабин 12, 14. Критическое расстояние между обеими кабинами 12, 14 является суммой их остановочных путей s при экстренной остановке плюс взаимное расстояние d после затормаживания кабин 12, 14. Критическое и минимальное расстояния непрерывно рассчитываются вычислительным блоком 60. Если фактическое расстояние меньше рассчитанных значений расстояний, то предохранительное устройство 42 инициирует экстренную остановку обеих кабин, а при необходимости приводятся в действие ловители 74, 80.
1
0
Из вышесказанного становится понятно, что обе кабины 12, 14 в нормальном режиме могут сближаться до минимального просвета d без инициирования экстренной остановки или приведения в действие ловителя. Инициирование экстренной остановки происходит при вычислении критического расстояния по задаваемой кривой инициирования экстренной остановки, а приведение в действие ловителя - при вычислении минимального расстояния согласно кривой приведения в действие ловителя. В нормальном режиме движение кабины происходит по программируемой кривой штатного замедления, а за счет расположения кривой штатного замедления, кривой экстренного торможения кабины и кривой торможения кабины ловителем со смещением как относительно друг друга, так и по отношению к задаваемой абсолютной остановочной точке h изобретение исключает выдачу команды на экстренную остановку, а также на срабатывание ловителя, несмотря на сильное сближение кабин 12, 14 в нормальном режиме при гарантированном предупреждении столкновения кабин.