一种多适应性的永磁同步曳引机驱动系统

技术领域

本发明属于有机房电梯技术领域，涉及到电梯的曳引驱动系统。

背景技术

原有机房电梯的驱动系统的布置方案如图1中所示，钢丝绳5连接轿厢3与对重12，通过这两者间的拉力T1和T2来提升(或下降)轿厢3，T1与T2的合理范围则通过法规GB7588-2003中附录M曳引力的计算公式来判断，曳引力在整个的电梯系统中有着举足轻重的作用。

曳引力计算公式如下：

式中：f—当量摩擦系数；a—钢丝绳5在绳轮上的包角，单位为弧度；T1、T2—引轮两侧悬挂钢丝绳5上的拉力。

当量摩擦系数f基于主机曳引轮1绳槽角度的计算公式是：

通过以上公式，为使曳引力达到电梯正常运行的要求，在井道尺寸有限的前提下，一般有以下几种方式：

1.通过提升曳引主机的安装高度，即提升主机曳引轮1与导向轮2的相对高度H，来增大钢丝绳5在主机曳引轮1上的包角α，这种结构的曳引系统通常为了提升相对高度H而使用大规格型号的材料，造成材料的浪费；使用大规格型号的材料，使得整个系统的重量较大，安装不方便；且随着轿厢3尺寸的不断变化，需按不同的尺寸布置不同的系统结构，通用化率较低。

2.在轿厢3侧增加配重，增加轿厢3系统的整体质量，来满足曳引力计算。因轿厢3的尺寸随着井道在不停的变化，轿厢3本身重量也在不停的变化。在配置配重数量时，避免材料的浪费。通常每台电梯都需计算一下，过程繁琐费时，且为放置配重，需设计安装支架(或梁)，使得轿厢3在设计时受限，不能最优设计。

3.改变主机曳引轮1上的绳槽角度β和γ，来满足曳引力的计算。为满足不同载重、不同速度下的电梯系统，需计算多种绳槽角度，有时甚至出现极限角度，对钢丝绳5的磨损较大，严重影响钢丝绳5的使用寿命，且通用化率低，不利于标准化的设计。

4.以上三种方式混合使用，这种方式更加繁琐费时。

所以，亟需提出一种在满足电梯使用工况及安全强度的前提下，结构简单，安装方便、成本更低且通用化率高曳引机驱动系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单，安装方便、成本更低且通用化率高曳引机驱动系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种多适应性的永磁同步曳引机驱动系统，包括：

安装在井道机房搁机梁上的单层主机座，

固定于主机座上的永磁同步曳引机，

固定于永磁同步曳引机动力输出端的曳引轮，

固定于主机座上的导向轮，

固定于轿厢顶部的轿顶绳轮组件，

固定于搁机梁上的绳头座，

一端连接对重，另一端绕过轿顶绳轮组件与绳头座连接的钢丝绳组件，

所述钢丝绳组件在所述曳引轮与所述导向轮上绕行两圈，所述导向轮的中心高度高于或者等于所述曳引轮的中心高度，主机座上设置的用于安装导向轮的第一支撑座与用于安装永磁同步曳引机的第二支撑座之间通过水平的横档连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1.钢丝绳在曳引轮和导向轮上绕行两圈，增大了钢丝绳在曳引轮上的包角α，无需再增大曳引轮与导向轮之间的相对高度，选择小规格型号的材料制作的主机座的强度能够满足设计需求，节省了主机座的材料成本且结构兼得主机座在现场安装时更加方便；

2.轿顶轮固定在上梁的两条分梁中间位置，减少空间的占用，对井道上部空间要求小，适合于轿底顶层高度的电梯使用；

3.钢丝绳的包角α增大，提高了曳引机的曳引力，在曳引力要求相对较大的前提下，可以通过增加导向轮的安装高度，使导向轮的中心高于曳引轮的中心，绕过曳引轮的钢丝绳倾斜向上绕行于导向轮上，在曳引力要求相对较小的前提下，可以通过降低导向轮的安装高度，使导向轮的中心等于曳引轮的中心，绕过曳引轮的钢丝绳水平绕行于导向轮上，由此可知，可以在不调整曳引机安装高度的前提下，通过调整导向轮的高度便可得到不同的曳引力，且导向轮安装于搁机梁上，安装高度调整较为便捷；

4.导向轮与曳引轮之间的相对高度降低，导向轮的支撑座需承受来自于导向轮与曳引轮之间的水平拉力，在导向轮与曳引轮的支撑座之间增加横档去抵消水平拉力，导向轮的支撑座可以选择较小的规格，无需特殊加强设计；

5.e

6.钢丝绳在曳引轮上的包角α变大，增加了钢丝绳与绳槽之间的摩擦力，在曳引力满足电梯正常使用的前提下，主机曳引轮上的绳槽角度可以统一设计，β可以设计成接近0度，绳槽设计成接近于0度，对钢丝绳的磨损最小，增大了钢丝绳的使用寿命；

7.在轿厢宽度或深度方向发生变化时，仅需调整绳头座在搁机梁上的布置位置即可，无需变换整个曳引系统的布置方式，使得本曳引系统适合多种规格的轿厢和井道，通用化率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有技术中的有机房电梯的驱动系统的布置方案示意图；

图2为实施例中的有机房电梯的驱动系统的布置方案示意图(第一种状态)；

图3为实施例中的有机房电梯的驱动系统的布置方案示意图(第二种状态)；

图4为图2中的曳引轮包角示意图；

图5为图3中的曳引轮包角示意图；

图6为曳引轮与导向轮的安装结构侧视图；

图7为曳引轮与导向轮的安装结构俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图2，一种曳引驱动系统，包括安装在井道机房搁机梁上的单层主机座4，固定于主机座4上的永磁同步曳引机6，固定于永磁同步曳引机6动力输出端的曳引轮1，固定于主机座4上的导向轮2，固定于轿厢3顶部的轿顶绳轮组件7，固定于搁机梁上的绳头座8，一端连接对重、另一端绕过轿顶绳轮组件7与绳头座8连接的钢丝绳组件，钢丝绳组件在曳引轮1与导向轮2上绕行两圈。钢丝绳5绕行两圈的方式，增大了钢丝绳5在曳引轮1上的包角α，增加了钢丝绳5与曳引轮1之间的摩擦力，增加了本系统的曳引力。在现有的曳引力要求下，采用较小规格的材料制作的单层主机座4，其强度能够满足曳引力的要求。轿顶轮固定在上梁的两条分梁中间位置，减少空间的占用，对井道上部空间要求小，适合于轿底顶层高度的电梯使用。

图2中的导向轮2的中心高度高于曳引轮1的中心高度，曳引轮1的包角如图5所示，钢丝绳5在曳引轮1上的包角为α1+(180°-α2)，α1＝180°。也可以将导向轮2向上移动，使其中心高度高于曳引轮1的中心高度(参见图3)，曳引轮1的包角如图4所示，钢丝绳5在曳引轮1上的包角为α1+(180°-α2)，α1＝180°。由附图4和5可以看出，导向轮2的中心高度高于曳引轮1的中心高度时，钢丝绳5在曳引轮1上的包角α较大，得到的曳引力较大，将导向轮2移至搁机梁的上方进行安装，导向轮2的安装高度不受搁机梁位置的影响，导向轮2上下调整的布置方案，满足电梯对于不同包角α的需求。

曳引轮1的包角α变大，e

绳头座8的基板的底平面与所述搁机梁的水平面贴合，基板与搁机梁之间通过螺栓固连。在轿厢3宽度或深度方向发生变化时，仅需调整绳头座8在搁机梁上的布置位置即可，无需变换整个曳引系统的布置方式，使得本曳引系统适合多种规格的轿厢3和井道，通用化率高。

主机座4上设置的用于安装导向轮2的第一支撑座10与用于安装永磁同步曳引机6的第二支撑座11之间通过水平的横档9连接。优选地，横档9的数量为两根，分别设置有所述第一支撑座10与第二支撑座11的两侧。导向轮2与曳引轮1之间的相对高度降低，导向轮2的支撑座需承受来自于导向轮2与曳引轮1之间的水平拉力，在导向轮2与曳引轮1的支撑座之间增加横档9去抵消水平拉力，导向轮2的支撑座可以选择较小的规格，无需特殊加强设计。

优选地，横档9与第一支撑座10以及与第二支撑座11之间通过螺栓固连，采用柔性连接方式可以避免支撑座和横档9变形。

优选地，第二支撑座11的外侧固设有Z型支架13，横档9的端部与所述Z型支架的中部通过螺栓固连。横档9与第一支撑座10之间通过螺栓固连，Z型支架与第二支撑座11之间通过螺栓连接。Z型支架与第二支撑座11之间为两点连接，横档9与第一支撑座10之间为单点连接，在第一支撑座10与第二支撑座11之间采用横档9加C型支架的组合方式，使得两个支撑座之间形成三点柔性连接，提高了横档9对第一支撑座10的支撑强度。

钢丝绳5在曳引轮1上的包角α变大，增加了钢丝绳5与绳槽之间的摩擦力，在曳引力满足电梯正常使用的前提下，主机曳引轮1上的绳槽角度可以统一设计，曳引轮1的绳槽的下部切口角β设计成接近0°，绳槽下部切口槽设计成接近于0度，对钢丝绳5的磨损最小，增大了钢丝绳5的使用寿命

轿顶绳轮组件7固定于轿顶上梁的中间位置，减少空间的占用，降低井道顶层高度，扩大轿顶的避险空间，达到符合更高的安全标准的要求。轿顶绳轮组件7的侧支架与轿顶上梁之间通过螺栓固连，轿顶绳轮组件7设计成单独的系统，固定在上梁中，不受上梁结构的影响，维修时可单独装卸，更为方便。

本实施例中的多适应性的永磁同步曳引机6驱动系统采用独特的横档9布置方式，解决了复绕方式下主机曳引轮1与导向轮2中心线方向的受力情况，导向轮2座设计时无需考虑或少量考虑因钢丝绳5复绕方式所形成的两轮中心线方向的受力情况，即可使用较小型号的材料来制作导向轮2支撑座，制作成本降低。曳引轮1与导向轮2在空间位置上的布置方式，采用导向轮2中心线与曳引轮1中心线等高的布置和导向轮2中心线高于曳引机轮中心线的布置，满足于多种尺寸下的轿厢3，及一套曳引系统同时适用于多种不同规格的轿厢3尺寸，通用化率高，实现一种驱动结构的多适应性。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。