СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАЕЗДА ДВУХ УСТАНОВЛЕННЫХ В ОДНОЙ ШАХТЕ ЛИФТОВОЙ УСТАНОВКИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ ЛИФТОВЫХ КАБИН И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ЛИФТОВАЯ УСТАНОВКА
METHOD TO PREVENT COLLISION OF TWO ELEVATOR CABINS AND ELEVATOR

Изобретение относится к способу предотвращения наезда двух установленных в одной шахте лифтовой установки с возможностью движения лифтовых кабин согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и к лифтовой установке, приводимой в действие с помощью этого способа, согласно ограничительной части пункта 6 формулы изобретения.
Лифтовые установки с несколькими лифтовыми кабинами в одной шахте, которые еще называются мультимобильными установками, обычно имеют лифтовые кабины, каждая из которых оборудована системой привода и тормозной системой. Такие лифтовые установки оснащены системой защиты от наезда, благодаря которой должна устраняться возможность столкновения лифтовых кабин.
Наряду с существующими системами защиты от наезда, которые управляются электронным способом, в европейской заявке ЕР 06120359 описывается лифтовая установка с системой защиты от наезда с механически приводимым в действие, электромеханическим механизмом переключения. Раскрытие этой европейской заявки можно рассматривать в качестве интегрирующей части настоящей заявки. Упомянутая система защиты от наезда проста по конструкции и надежна по своему действию. Однако имеются недостатки, заключающиеся в том, что приведение в действие этой системы происходит только при сокращении критической минимальной дистанции между двумя сближающимися лифтовыми кабинами, без учета при этом других критериев торможения, например относительной скорости между лифтовыми кабинами или мгновенной эффективной дистанции, соответственно после приведения в действие остановочных тормозов. В частности, при высоких скоростях кабины и при аварийной остановке не может в итоге гарантироваться, что находящаяся выше или ниже другая лифтовая кабина своевременно остановится, чтобы избежать столкновения.
В связи с этим задачей изобретения является:
- создание способа приведения в действие дополнительного торможения мультимобильной установки, когда дистанция между лифтовыми кабинами, несмотря на приведение в действие остановочного тормоза, продолжает уменьшаться и тогда с помощью системы защиты от наезда требуется мгновенная аварийная установка;
- создание мультимобильной лифтовой установки, которая работала бы в соответствии с этим способом.
Система аварийной остановки при этом по возможности должна быть выполнена так, чтобы она не обуславливала бы какого-либо увеличения поперечного сечения шахты.
Решение задачи осуществляется для способа с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения; для лифтовой установки с помощью признаков пункта 6 формулы изобретения.
Предпочтительные примеры осуществления и усовершенствованные варианты изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Новая лифтовая установка имеет, по меньшей мере, одну верхнюю лифтовую кабину и одну нижнюю лифтовую кабину. Обе лифтовые кабины могут в основном независимо друг от друга двигаться вертикально вверх и вниз в одной общей шахте лифтовой установки.
Верхняя лифтовая кабина имеет первую приводную и тормозную систему, которая включает первый остановочный тормоз (преимущественно устройство для торможения двигателем). Нижняя кабина имеет вторую приводную и тормозную систему, которая включает второй остановочный тормоз (преимущественно устройство для торможения двигателем). Кроме того, согласно изобретению первая лифтовая кабина оборудована первым аварийным тормозом и вторая лифтовая кабина оборудована вторым аварийным тормозом, функция которых поясняется ниже.
Далее лифтовая установка имеет систему защиты от наезда, чтобы избегать столкновения между лифтовыми кабинами. Система защиты от наезда включает преимущественным образом первый электромеханический механизм переключения на верхней лифтовой кабине и второй электромеханический механизм переключения на нижней лифтовой кабине, с помощью которых может осуществляться торможение верхней кабины, в частности с помощью первого остановочного тормоза и/или торможение нижней лифтовой кабины, в частности с помощью второго остановочного тормоза. Однако лифтовые кабины и система защиты от наезда необязательно могут быть выполнены в соответствии с ЕР 06120359.
Согласно изобретению, кроме того, предусмотрена система аварийной остановки. Система аварийной остановки рассчитана таким образом, что она после приведения в действие непрерывно или периодически определяет замедление или торможение с помощью остановочных тормозов, т.е. мгновенное состояние движения обеих лифтовых кабин, и приводит в действие дополнительное торможение одной или обеих движущихся лифтовых кабин с помощью принадлежащего кабине тормоза, когда это необходимо с учетом состояния движения кабин, с одной стороны, и с учетом устанавливаемых критериев торможения, с другой стороны.
Состояние движения лифтовых кабин, среди прочего, является в основном функцией их относительной скорости.
Критерии торможения могут быть в принципе установлены заранее, но преимущественно с привлечением мгновенного состояния движения лифтовых кабин.
Другие детали и преимущества изобретения описываются ниже с помощью примера осуществления и со ссылкой на чертежи, где показывают:
фиг.1 - Мультимобильная лифтовая установка согласно уровню техники в сильно упрощенном, схематическом виде;
фиг.2 - Система защиты от наезда и система аварийной остановки на мультимобильной лифтовой установке в сильно упрощенном, схематическом виде;
фиг.3 - Диаграмма для изображения способа согласно изобретению;
фиг.4 - Деталь особо предпочтительного осуществления изобретения.
На фиг.1 показана простая лифтовая установка 10. Такие установки, как было упомянуто выше, известны под названием мультимобильные лифтовые установки. Лифтовая установка 10 имеет лифтовую шахту 11, в которой могут вертикально двигаться верхняя лифтовая кабина А1 и нижняя лифтовая кабина А2. Пока между обеими лифтовыми кабинами А1, А2 соблюдается критическая минимальная дистанция d (0), что означает, что во время нормальной работы, когда мгновенное расстояние di больше чем критическая минимальная дистанция d (0), лифтовые кабины А1, А2 могут независимо друг от друга двигаться в шахте 11. Лифтовая установка 10 имеет приводной и тормозной блок, причем преимущественным образом каждая из лифтовых кабин А1, А2 имеет собственную приводную и тормозную систему.
Кроме этого лифтовая установка 10 имеет систему 20 защиты от наезда. Система 20 защиты от наезда включает первый электромеханический механизм переключения 21, который расположен в нижней зоне верхней лифтовой кабины А1, и второй электромеханический механизм переключения 22, который расположен в верхней зоне нижней лифтовой кабины А2. Оба механизма переключения 21, 22 установлены вертикально на одной оси друг с другом.
Система 20 защиты от наезда лифтовой установки 10 имеет преимущественным образом на каждой лифтовой кабине А1, А2 собственный контур безопасности, в котором расположены несколько элементов безопасности, например контакты безопасности и предохранительные выключатели, которые включены последовательно. Соответствующая лифтовая кабина А1 или А2 может двигаться только тогда, когда ее контур безопасности и при этом все интегрированные в нем контакты безопасности закрыты. Контур безопасности соединен с приводным и тормозным блоком лифтовой установки 10 или приводной и тормозной системой лифтовых кабин A1, A2, чтобы прерывать режим движения соответствующей лифтовой кабины A1 и/или A2, когда контур безопасности открывается благодаря приведению в действие соответствующего электромеханического механизма 21 и/или 22 переключения.
Первый механизм 21 переключения имеет тело 23 утяжеления с весом G, который подвешен на удлиненном, гибком несущем элементе 24, который со своей стороны закреплен в нижней зоне верхней лифтовой кабины A1. Общий вертикальный размер несущего элемента 24 и тела 23 утяжеления 23 соответствует в основном критической дистанции d (0), которая должна соблюдаться между лифтовыми кабинами A1, A2.
Второй механизм 22 переключения включает механический сенсор в форме рычага 28 (см. фиг.2), который воздействует на контактный выключатель 34.
В нормальном случае, т.е. тогда когда расстояние di между лифтовыми кабинами A1 и A2 больше критической дистанции d (0), тело 23 утяжеления свободно висит на несущем элементе 24, который находится под натяжением веса G тела 23 утяжеления и удерживается в вытянутом положении.
Когда лифтовые кабины A1, A2 сближаются настолько, что их мгновенное расстояние di сокращается до критической дистанции d0, то тело 23 утяжеления входит в контакт с рычагом 28 второго электромеханического механизма 22 переключения. Благодаря этому уменьшается растягивающее усилие, которое с помощью тела 23 утяжеления воздействует на несущий элемент 24 и таким образом на растягивающее напряжение в несущем элементе 24.
Благодаря значительному снижению растягивающего напряжения в несущем элементе 24 открывается контур безопасности первого приводного и тормозного блока верхней лифтовой кабины A1. Благодаря этому приводится в действие торможение верхней лифтовой кабины A1 с помощью первого остановочного тормоза (например, выполненного в виде устройства торможения двигателем). Вследствие контакта тела 23 утяжеления с рычагом 28 практически синхронно открывается также контур безопасности второго приводного и тормозного блока нижней лифтовой кабины A2. Благодаря этому с помощью второго остановочного тормоза приводится в действие торможение нижней лифтовой кабины A2 (например, выполненного в виде устройства торможением двигателем).
Но и предложенная в соответствии с изобретением система аварийной остановки может быть установлена в лифтовых установках, система защиты от наезда которых рассчитана по-другому или их остановочные тормоза приводятся в действие другим способом и/или вместо упомянутых контуров безопасности оборудуются системой с шинами безопасности.
В соответствии с изобретением лифтовая установка 10 дополнительно к системе 20 защиты от наезда имеет систему аварийной остановки, с помощью которой после замедления одной или обеих лифтовых кабин A1, A2 с помощью одного или обоих остановочных тормозов может обеспечиваться дополнительное замедление движущейся лифтовой кабины A1 и/или A2.
Приведение в действие этого дополнительного замедления осуществляется с учетом мгновенного состояния движения лифтовых кабин A1, A2 и на основе критериев аварийной остановки.
Система аварийной остановки изобретения может иметь конструктивные элементы системы 20 защиты от наезда и дополнительные конструктивные элементы. Т.е. система аварийной остановки в этом случае, по меньшей мере, частично интегрирована в систему 20 защиты от наезда.
В предложенной в соответствии с изобретением системе защиты от наезда лифтовой установки 10 согласно фиг.2 предусмотрено, что гибкий несущий элемент 24 ненепосредственно или жестко закреплен в нижней зоне верхней лифтовой кабины A1 или на находящемся там рычаге, а установлен на ролике 30. Ролик 30 своей внутренней стороной с возможностью вращения закреплен в нижней зоне верхней лифтовой кабины A1. Способ крепления не показан на фиг.2. Ролик 30 имеет внутренний энергоаккумулятор 31 (или установленный энергоаккумулятор 31, как показано на фиг.4), преимущественным образом в форме спиральной пружины, которая воздействует силой, направленной на поворот ролика 30 таким образом (в представленном примере это вращение должно было бы происходить по часовой стрелке), чтобы гибкий несущий элемент 24 наматывается на ролик 30. В нормальном случае, т.е. когда мгновенное расстояние di между лифтовыми кабинами A1 и A2 больше чем критическая дистанция d0, вращение ролика 30 блокируется, и именно благодаря растягивающей силе, которая воздействует на гибкий несущий элемент 24, нагруженный весом G тела 23 утяжеления. Это означает, что ролик 30 из-за этой блокировки не может вращаться с помощью своего внутреннего энергоаккумулятора 31. Лишь только начинается замедление лифтовых кабин A1, A2 с помощью остановочных тормозов, когда мгновенное расстояние di между лифтовыми кабинами A1 и A2 сокращается до критической дистанции d0, активируется система аварийной остановки или система контроля. В данном случае это происходит с помощью контакта тела 23 утяжеления с сенсором (например, рычаг в соединении с переключателем 34) механизма 22 переключения нижней лифтовой кабины А2. После контакта тела 23 утяжеления происходит исчезновение растягивающей силы в гибком несущем элементе 24, с помощью которой был заблокирован ролик 30. Теперь ролик 30 высвобожден и поворачивается под воздействием крутящего момента от втягивания, созданным его внутренним силовым аккумулятором 31, таким образом, что гибкий несущий элемент 24 наматывается на ролик 30. Освобождение ролика 30 осуществляется практически одновременно с приведением в действие электромеханического механизма 22 переключения и замедлением лифтовых кабин A1, A2 с помощью их остановочных тормозов.
После освобождения происходит вращение ролика 30, и при этом наматывается та часть гибкого несущего элемента 24, которая соответствует разности между критической дистанцией d0 и мгновенным расстоянием di лифтовых кабин A1, A2. Но при этом тело 23 утяжеления не должно тянуться вверх. Крутящий момент от втягивания, который оказывает воздействие от внутреннего энергоаккумулятора 31 на ролик 30, должен при этом воздействовать на гибкий несущий элемент 24 накручивающей силой, которая меньше веса G (23) тела 23 утяжеления, но больше веса G (24) гибкого несущего элемента 24, причем должны учитываться силы трения.
Вращение ролика 30, исходя из мгновенной угловой скорости ωi, позволяет определить мгновенное состояние движения лифтовых кабин A1, A2 и определить мгновенную дистанцию di между лифтовыми кабинами A1 и A2. При вращении ролика 30 его угловая скорость ωi, которая является функцией времени, регистрируется датчиком 32 угловых перемещений с отчетом в приращениях. По этой угловой скорости ωI может определяться мгновенная относительная скорость vi (rel) лифтовых кабин A1, A2. Мгновенная дистанция di между лифтовыми кабинами A1, A2 может также определяться или с помощью сенсора 35 для измерения перемещений или расчетным методом с использованием мгновенной угловой скорости ωi ролика 30. Затем с учетом определенного таким образом состояния движения и критериев аварийной остановки выясняется, должно ли включаться дополнительное замедление одной или обеих лифтовых кабин A1, A2 с помощью их тормозов.
Как это может быть реализовано, примерно поясняется ниже.
Используются следующие символы:
D0
критическая дистанция (максимальная дистанция обнаружения)
di
мгновенная дистанция лифтовых кабин A1, A2
ωi
мгновенная угловая скорость ролика 30
vi (rel)
мгновенная относительная скорость лифтовых кабин А1, A2
vi
мгновенная скорость одной из лифтовых кабин
vi (А1)
мгновенная скорость верхней лифтовой кабины А1
vi (А2)
мгновенная скорость нижней лифтовой кабины А2
a (min)
минимально достижимое замедление при аварийной остановке
s<sub>stop</sub> (min) I
минимальная дистанция остановки, если в движении находится только одна лифтовая кабина
А1 или А2 (т.е. если vi(rel)=vi)
s<sub>stop</sub> (min) II
минимальная дистанция остановки, если обе лифтовых кабины А1 и А2 находятся в движении
(т.е. если (v(rel)/2=vi).
Ниже приняты следующие допущения или правила: если в контексте данного описания движутся обе лифтовые кабины А1 и А2, то они сближаются с одинаковой скоростью vi (А1)=vi (А2), причем vi (А1) и vi (A2) являются абсолютными величинами.
Когда контактный переключатель 34 контура безопасности нижней лифтовой кабины открыт и/или мгновенная дистанция di между кабинами А1 и А2 меньше чем критическая дистанция d0, то осуществляется замедление каждой движущейся лифтовой кабины А1, А2 путем торможения с помощью их остановочных тормозов.
Критерии аварийной остановки
Аварийная остановка или торможение приводится в действие с помощью одного или обоих тормозов кабин дополнительно к торможению с помощью остановочных тормозов, если выполняются один из обоих следующих критериев аварийной остановки:
stop
Критерий аварийной остановки А: если одна лифтовая кабина А1 или А2 движется и мгновенное расстояние di между кабинами А1 и А2 меньше или равно соответствующей минимальной дистанции остановки s (min) I, то вступает в действие торможение с помощью тормоза кабины движущейся лифтовой кабины А1 или А2.
stop
Критерий аварийной остановки В: если обе лифтовых кабины движутся и мгновенное расстояние di между лифтовыми кабинами А1 и А2 меньше или равно соответствующей минимальной дистанции остановки s (min)II, то вступает в действие торможение с помощью тормозов кабины обеих лифтовых кабин А1 и А2.
Для установления состояния движения и сравнения с критериями аварийной остановки регистрируется или рассчитывается следующее:
Путем измерений: Движется ли кабина? Открыт ли контакт 34 контура безопасности нижней лифтовой кабины А2?
Путем расчетов: vi(A1)=vi(А2)=vi=0,5vi(rel)
stop
2
s(min)I=(vi(rel))/(2*a(min))
stop
2
s(min)II=(0,5vi(rel))/(2*a(min))
На фиг.3 показана диаграмма, с помощью которой в качестве примера поясняется ход всего способа торможения с использованием как остановочных тормозов, так и тормозов кабин.
Поле F1 показывает измеренные или имеющиеся в распоряжении величины, а именно vi (rel); di; vi(1); vi(2); положение контакта 34;
После того как эти величины поступят в распоряжение, следует вопрос Q1. С вопросом Q1 устанавливается, открыт ли контакт 34 и/или di<d0.
Если на вопрос Q1 следует ответ нет N, то очевидно не требуется какого-либо торможения, с помощью остановочных тормозов или тормозов кабин.
Если на вопрос Q1 следует ответ да J, то согласно полю F2 осуществляется включение остановочных тормозов, что означает, что система аварийной остановки не побуждает включение дополнительного торможения.
Потом с помощью вопроса Q2 устанавливается, находятся ли в движении обе лифтовые кабины.
Если на вопрос Q2 следует ответ нет N, т.е. теперь в движении находится только одна из лифтовых кабин, то ставится вопрос Q3.
stop
С помощью вопроса Q3 устанавливается, равно ли di или даже меньше чем s (min) I.
Если на вопрос Q3 следует ответ да J, т.е. в этом случае достигнута или сокращена минимальная дистанция остановки, то согласно полю F3 для аварийной остановки осуществляется дополнительное торможение с помощью соответствующего тормоза кабины.
Если на вопрос Q3 следует ответ нет N, то задается следующий вопрос Q4.
С помощью вопроса Q4 выясняется, равна ли нулю относительная скорость лифтовых кабин.
Если на вопрос Q4 следует ответ да J, то это может только означать, что теперь обе кабины больше не находятся в движении. Тогда согласно полю F2 приведены в действие остановочные тормоза и согласно ответу нет N на вопрос Q2 теперь в движении находится только лифтовая кабина A1 или А2. Согласно полю F4 в этом случае не требуется какого-либо дальнейшего торможения с помощью тормозов кабины, так как очевидно достаточно тормозного воздействия остановочного тормоза.
Если на вопрос Q4 следует ответ нет N, то заново ставится вопрос Q2.
Если на вопрос Q4 следует ответ да J, т.е. в движении находятся обе лифтовые кабины А1 и А2, то затем ставится вопрос Q5.
stop
С помощью вопроса Q5 выясняется, равно ли di или даже меньше чем s (min) II.
Если на вопрос Q5 следует ответ нет N, то для дальнейшего выяснения ставится вопрос Q4, что означает, что с помощью вопроса Q4 выясняется, равна ли нулю относительная скорость vi (rel) лифтовых кабин А1, А2. Если это имеет место, то согласно полю F4 нет необходимости в каком-либо дополнительном торможении с помощью тормозов кабин.
Если, напротив, на вопрос Q5 следует ответ да J, то согласно полю F3 для аварийной остановки осуществляется дополнительное торможение с помощью тормозов кабин.
В случае, когда в одной шахте 11 движется более двух лифтовых кабин, то между этими лифтовыми кабинами может быть установлена соответствующая система аварийной остановки.
На фиг.4 показан современный особо предпочтительный вариант выполнения основной детали системы 21 аварийной остановки. Можно видеть ролик 30, на котором намотан несущий элемент 24, когда он не нагружен силой веса подвешенного к нему тела 23 утяжеления. На том же валу 42, что и ролик 30, установлена пружинная выходная часть 31, которая здесь позиционируется в качестве энергоаккумулятора. Через муфту 40 установлен датчик 32, работающий в приращениях. Соединение осуществляется с помощью адаптера 41.