CN109422166B - 智能多井道电梯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能多井道电梯系统，包括主轨道机构、副轨道机构、切换机构、动力机构、多个轿厢以及至少两个井道，主轨道机构、副轨道机构设于不同的井道内，切换机构衔接相邻的两个井道，轿厢通过切换机构在两个井道之间切换；轿厢通过动力机构驱动做上下运动或切换运动；运行时，至少一个轿厢在主轨道机构内上行或下行，每个轿厢通过切换机构分别从主轨道机构切换到副轨道机构上、下乘客；主轨道机构和副轨道机构按楼层层数分为n个单元，每个单元设有防火隔离挡板，所述防火隔离挡板折叠滑设于井道内。本发明的智能多井道电梯系统，在一条井道内设置多个独立运行的轿厢，大幅度增加了运送效率，有效的节约了建筑空间和建筑成本。

Description

智能多井道电梯系统

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种多个轿厢能够同时运行的智能多井道电梯系统。

背景技术

传统升降电梯主要为绳轮牵引井道式电梯，每个井道只有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。这种结构的电梯在中低层建筑中尚能满足用户要求，但是对于现代城市日益增长的高层建筑，传统的电梯存在运送效率低、候梯时间长等问题，日常维护和故障维修时，整个井道无法使用，并且安全性也有待提高。在高层建筑中，通常多增设井道和轿厢来增加电梯的运送能力，满足用户需求，但是众多的电梯井道占据了大量宝贵的建筑空间，增加了建筑成本，并未从根本上解决电梯运送效率低的问题。

目前已知有各种用于提供和控制在一个电梯竖井内的一部以上的电梯轿厢、用于设置电梯设备的多个平行的电梯竖井和用于将电梯轿厢从一个电梯竖井转移到另一个电梯竖井的方法。这种具有多个电梯竖井的已知的电梯的缺点在于，多个轿厢位于同一个井道内，有碰撞、速度缓慢等问题。因此在输送量剧增的情况下运载容量将受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种智能多井道电梯系统，在一条井道内设置多个独立运行的轿厢，大幅度增加了运送效率，有效的节约了建筑空间和建筑成本。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种智能多井道电梯系统，包括主轨道机构、副轨道机构、切换机构、转移机构、通行机构、动力机构、多个轿厢以及至少两个井道，所述主轨道机构、副轨道机构设于不同的井道内，所述切换机构衔接相邻的两个井道，所述轿厢通过切换机构在两个井道之间切换；所述轿厢通过动力机构驱动做上下运动或切换运动；运行时，至少一个所述轿厢在主轨道机构内上行或下行，每个所述轿厢通过切换机构分别从主轨道机构切换到副轨道机构上、下乘客；所述主轨道机构和副轨道机构按楼层层数分为n个单元，每个单元设有防火隔离挡板，所述防火隔离挡板折叠滑设于井道内。

所述切换机构包括切换轨道，所述切换轨道铰接于井道内，所述切换轨道沿井道的长度方向设有多个，每个楼层均设置切换轨道。

所述切换机构还包括切换驱动，所述切换轨道成对设置，每个切换轨道设置一个切换驱动，所述切换轨道的中间铰接于井道，所述切换轨道通过切换驱动带动旋转连接或者断开相邻井道内的轨道。

所述切换轨道为三折型齿条轨道。

所述切换驱动为液压千斤顶，所述液压千斤顶固定于井道内。

所述主轨道机构、副轨道机构的轨道和切换轨道均为齿条轨道，所述齿条轨道由钢架、固定槽和齿条构成，所述钢架一侧布设齿条，另一侧布设固定槽，所述齿条和动力机构啮合，所述固定槽和动力机构咬合。

每个楼层均设置切换机构，相邻的切换轨道对称布置。

每个楼层均设置切换机构，以3层楼的上、中、下的切换轨道为一循环布设，上、下的切换轨道对称布置，中间层设有两个沿井道长度方向对称设置的切换轨道。

所述主轨道机构包括至少一个上行主轨道和下行主轨道，所述副轨道机构包括至少一个上行副轨道和下行副轨道，楼层进出通道位于上行副轨道和下行副轨道一侧。

所述转移机构包括转移托运车和多个转移轨道，第一层设有多个电梯口，多个所述电梯口分两排布置，每个电梯口设置一个转移托运车，所述主轨道机构衔接于转移轨道的中间，所述转移托运车在转移轨道上移动，每个所述转移托运车通过转移轨道与主轨道机构连接，所述轿厢通过转移托运车运送到每个电梯口。

所述通行机构包括环形轨道和两个平行设置的通行轨道，所述环形轨道位于两个通行轨道之间，且将两个通行轨道连接，所述轿厢与转移托运车在电梯口与通行轨道之间做上下运动，所述主轨道机构与通行轨道的中间连接，所述轿厢不运行时停放在通行轨道上。

所述通行机构还包括维修轨道，所述维修轨道设有两个，且分别垂直于一个通行轨道设置。

所述转移轨道、环形轨道、通行轨道和维修轨道均为齿条轨道，所述齿条轨道由钢架、固定槽和齿条构成，所述钢架一侧布设齿条，另一侧布设固定槽，所述齿条和动力机构啮合，所述固定槽和动力机构咬合。

所述转移托运车的底部设有万向行走轮。

所述动力机构包括主动力机构和切换动力机构，所述主动力机构包括电机、齿轮、爬行轴承、支撑板和安装架，所述支撑板安装于安装架上，所述电机和爬行轴承安装于支撑板上，所述齿轮通过电机驱动，所述齿轮与齿条啮合，所述爬行轴承与固定槽卡合；所述切换动力机构包括滚轴导轨、弹簧和限位装置，所述安装架固定于滚轴导轨的滑杆上，所述滚轴导轨的滑块固定于轿厢上，所述滑杆滑设于滑块中；所述弹簧的一端通过一弹簧固定板固定与轿厢上，另一端与限位装置固定连接，所述限位装置与滑杆连接，所述限位装置控制滑杆滑动或固定。

所述支撑板与安装架之间设有减震器。

所述齿条轨道沿长度方向设有供电槽。

所述支撑板上架设有电刷，轿厢运行时，所述电刷与供电槽摩擦取电。

所述限位装置包括轨道切变锁止器和推动块，所述轨道切变锁止器安装于轿厢上，所述推动块固定于滑杆上，所述弹簧的另一端固定于推动块上，所述轨道切变锁止器位于推动块与弹簧连接的一侧，所述轨道切变锁止器限制推动块移动。

所述动力机构设有两个，分别安装于轿厢的对角。

所述电梯还包括顶层轨道机构，所述顶层轨道机构包括椭圆形闭合的顶层轨道以及多个顶层托运车，所述顶层轨道与主轨道机构、副轨道机构连接，所述顶层托运车可滑动于顶层轨道上，所述主轨道机构、副轨道机构通过顶层托运车衔接。

上述技术方案的一种实施方式为：

所述井道设有四个，所述上行主轨道、下行主轨道、上行副轨道和下行副轨道分别位于一个井道内，所述楼层进出通道位于上行副轨道和下行副轨道之间，所述上行主轨道和上行副轨道相邻，所述下行主轨道和下行副轨道相邻。

上述技术方案的第二种实施方式为：

所述井道设有四个，相邻设置，所述上行副轨道、上行主轨道、下行主轨道、下行副轨道顺次分别位于一个井道内，楼层上行通道位于上行副轨道一侧，楼层下行通道位于下行副轨道一侧，所述上行主轨道、下行主轨道位于上行副轨道和下行副轨道之间。

上述技术方案的第三种实施方式为：

所述井道设有六个，相邻设置，所述主轨道机构包括上行主轨道、下行主轨道、上行快速主轨道、下行快速主轨道，所述副轨道机构包括上行副轨道和下行副轨道，所述上行副轨道、上行主轨道、上行快速主轨道、下行快速主轨道、下行主轨道、下行副轨道依次排布；楼层上行通道位于上行副轨道一侧，楼层下行通道位于下行副轨道一侧。

所述电梯系统，还包括控制系统，所述控制系统包括云服务平台、数据中心、电梯总控服务器和轿厢控制单元；

所述轿厢控制单元包括轿厢控制模块和轿厢检测模块，所述轿厢控制模块对轿厢的刹车、电机和轿厢门进行控制，所述轿厢检测模块用于检测轿厢的高度和位置，并将检测到的信息传送给电梯总控服务器；

所述电梯总控服务器根据轿厢检测模块检测到的轿厢信息，对轿厢控制模块发出控制指令；

所述数据中心通过公共网络和VPN对每套电梯的电梯总控服务器进行管理；

所述云服务平台用于统一管理所有电梯生产厂家的数据中心。

所述电梯总控服务器和电梯总控服务器通过有线和无线双链路连接。

所述轿厢控制模块包括刹车控制、电机控制以及电源管理，轿厢检测模块包括高度感应器、重量检测器、轿厢位置感应器、临近轿厢位置感应，高度传感器、位置传感器和临近位置感应器。

所述电梯总控服务器对轿厢的路径进行计算规划，轿厢路径通过以下原则规划：

(1)轿厢切变次数少；

(2)乘客耗费时间少，乘客等待电梯和乘坐电梯的时间短；

(3)运送能力大，人流量大时，调运多个轿厢运送乘客；

(4)运送效率高，避免轿厢空载运行和无效停靠开关门。

本发明的智能多井道电梯系统，适用于载运乘客、货物的高层居民楼、写字楼、大型商场等场所的电梯运送系统，和传统电梯相比具有以下优点：

(1)本发明的智能多轿厢电梯系统，运送效率高，一台轿厢运行于多条井道，同一井道内可同时运行多部轿厢，各轿厢之间互不干扰，大大缩短人流量高峰期的候梯时间。以一栋50层的建筑为例，根据各项参数若设计电梯最高运行速度为4m/s，则紧急制动加速度约为5m/s2，各轿厢的最小安全距离约为4m。双井道并行电梯最少可同时运行14个轿厢，运量相当于普通电梯的7倍；四井道并行电梯最少可同时运行40个轿厢，运量可达普通电梯的10倍。

(2)本发明的智能多轿厢电梯系统，适用于载运乘客、货物的高层居民楼、写字楼、大型商场等场所的电梯运送机构，送效率高，同一井道内可同时运行多部轿厢，各轿厢之间互不干扰，大大缩短人流量高峰期的候梯时间。以一栋80层的建筑为例，安全距离设定为两层,则上行单元和下行单元均可设置20个，每个单元内可同时运行两个轿厢，副轨道上可同时运行80个轿厢，主轨道可同时运行80个轿厢，一套电梯最大的轿厢数可达160个。

(3)本发明的智能多轿厢电梯系统，安全性能高，采用齿轮驱动系统，杜绝现有技术中曳引绳断裂导致轿厢坠落的危险，承载能力大，结构稳定，安全可靠；便于日常保修和及时抢修，保证安全性能。

(4)本发明的智能多轿厢电梯系统，占用建筑面积少，节约建筑面积和建筑成本。

(5)本发明的智能多轿厢电梯系统，能够在堵塞、拥堵或者某井道出现电梯故障的时候依旧运行，节约时间，工作效率高。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1应用实施局部的结构示意图。

图3是本发明实施例1中齿条轨道的结构示意图

图4是图3的俯视结构示意图。

图5是本发明中切换轨道的结构示意图。

图6是图5的左视结构示意图。

图7是本发明动力机构的结构示意图。

图8是本发明动力机构应用实施的结构示意图(未视出电刷)。

图9是图8的仰视结构示意图。

图10是本发明轿厢的侧视结构示意图。

图11是本发明轿厢的俯视结构示意图。

图12(a)～(c)是本发明应用实施时切换轨道展开和收回的原理示意图。

图13是本发明应用实施时轿厢切换轨道的流程结构示意图。

图14是本发明应用实施时转移机构的结构示意图。

图15是本发明应用实施时通行轨道的结构示意图。

图16是本发明应用实施时顶层轨道的结构示意图。

图17是本发明实施例2的结构示意图。

图18是本发明实施例3的结构示意图。

图17是本发明实施例2中应用实施时顶层轨道的结构示意图。

图19是本发明局部应用实施的结构示意图。

图20是本发明电梯轿厢控制单元的功能图

图21是本发明控制系统的示意图。

图中标号说明：

1、轿厢；11、防火隔离挡板；2、主轨道机构；21、上行主轨道；22、下行主轨道；23、钢架；24、固定槽；25、齿条；26、供电槽；27、上行快速轨道；28、下行快速轨道；3、副轨道机构；31、上行副轨道；32、下行副轨道；4、切换机构；41、切换轨道；5、转移机构；51、转移托运车；52、转移轨道；6、通行机构；61、通行轨道；62、环形轨道；63、维修轨道；7、动力机构；71、电机；72、齿轮；73、爬行轴承；74、支撑板；741、减震器；742、电刷；75、安装架；76、滚轴导轨；761、滑杆；762、滑块；77、弹簧；771、弹簧固定板；78、轨道切变锁止器；79、推动块；8、顶层轨道机构；81、顶层轨道；82、顶层托运车。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

实施例1

图1至图16以及图19至图21示出了本发明智能多井道电梯系统的第一种实施方式。本实施例的智能多井道电梯系统，包括主轨道机构2、副轨道机构3、切换机构4、转移机构5、通行机构6、动力机构7、多个轿厢1以及四个井道。每层都设有切换机构4，切换机构4衔接主轨道机构2和副轨道机构3，轿厢1通过切换机构4在主轨道机构2和副轨道机构3之间切换。高楼的主进出大厅设于第一层，设有多个电梯口。转移机构5设于楼层位于地面上的第一层，多个轿厢1通过转移机构5移动于第一层的多个电梯口；通行机构6设于楼层位于地面下的地下室，通行机构6位于主轨道机构2和副轨道机构3的底部，通行机构6与第一层的每个电梯口连接；轿厢1通过动力机构7驱动做上下运动或切换运动；运行时，多个轿厢1可以同时在主轨道机构2内上行或下行，每个轿厢1通过切换机构4分别从主轨道机构2切换到副轨道机构3上、下乘客。主轨道机构2和副轨道机构3按楼层层数分为n个单元，每个单元的楼层数根据实际应用情况而定，每个单元设有防火隔离挡板11，防火隔离挡板11折叠滑设于井道内，不使用时防火隔离挡板11收于井道一侧，。

本实施例中，所有轨道成对布设，位于轿厢1的对角分布。

本实施例中，四个井道中，为上行主轨道21、下行主轨道22、上行副轨道31和下行副轨道32。楼层进出通道位于上行副轨道31和下行副轨道32之间，上行副轨道31和下行副轨道32位于上行主轨道21和下行主轨道22之间。

本实施例中，每层楼都设置切换机构4。切换机构4包括切换轨道41和切换驱动。如图3至图6所示，切换轨道41为三折型齿条轨道，两端为斜角状，沿轿厢1上行或下行方向切换轨道41成对间隔设置。切换轨道41成对使用时，其中一个切换轨道41位于上行主轨道21中间或下行主轨道22中间，另一个切换轨道41位于上行副轨道31中间或下行副轨道32中间，每个切换轨道41设置一个切换驱动，切换轨道41的中间铰接于井道。切换驱动采用液压千斤顶。如图12所示，切换轨道41通过液压千斤顶带动旋转，展开时，切换轨道41的竖直段对接上行主轨道21和上行副轨道31或者下行主轨道22和下行副轨道32，旋转收回时，竖直位于井道内。

本实施例中，上行主轨道21、下行主轨道22、上行副轨道31、下行副轨道32和切换轨道41均为齿条轨道，齿条轨道由钢架23、固定槽24和齿条25构成，钢架23一侧布设齿条25，另一侧布设固定槽24，齿条25和动力机构7啮合，固定槽24和动力机构7咬合。电梯供电、信号线路安装在固定槽24一侧的供电槽26。每根齿条轨道安装两条供电/信号线线路，分别与动力机构7相连。

如图13所示，当轿厢1要从主轨道机构2切变到副轨道机构3时，动力机构7接收到控制信号，液压千斤顶作用在切变轨道41的变轨支点上，推动切变轨道41展开，连通主轨道机构2和副轨道机构3。轿厢1进入副轨道机构3后，液压千斤顶逐渐减少施加在切变轨道41上的推力，切变轨道41收回，主轨道机构2和副轨道机构3恢复正常运行。

本实施例中，转移机构5包括转移托运车51和多个转移轨道52，第一层设有多个电梯口，多个电梯口分两排布置，每个电梯口设置一个转移托运车51，主轨道机构2衔接于转移轨道52的中间，转移托运车51在转移轨道52上移动，每个转移托运车51通过转移轨道52与主轨道机构2连接，轿厢1通过转移托运车51运送到每个电梯口。转移托运车51的底部设有万向行走轮，可在多个方向上运动，转弯时转移托运车51和轿厢1不转动，轿厢1在两条垂直方向的轨道上转移时保持平动。转移托运车51为筒状，内壁设有竖直齿轨，可与轿厢1的动力机构7啮合固定，且与主、副轨道精密对接，轿厢1上行时由转移托运车51从各电梯口沿转移轨道52运送至上行主轨道21上行，下行轿厢1沿下行主轨道22到达第一层后，由转移托运车51托运至各电梯口下卸乘客。

本实施例中，通行机构6包括环形轨道62和两个平行设置的通行轨道61，环形轨道62位于两个通行轨道61之间，且将两个通行轨道61连接，轿厢1与转移托运车51在电梯口与通行轨道61之间做上下运动，主轨道机构2与通行轨道61的中间连接。下行轿厢1在第一层停靠完毕后沿第一层继续下行到地下室的通行轨道61。到达地下室后，轿厢1从轨道口被转移托运车51沿环形轨道62运送到另一侧的通行轨道61上，并随机派送至各上行通道。

本实施例中，通行机构6还包括维修轨道63，维修轨道63设有两个，且分别垂直于一个通行轨道61设置。轿厢1出现故障或需要检修维护时，被托运至维修轨道63，对其它轿厢1的运行不造成干扰。

本实施例中，转移轨道52、环形轨道62、通行轨道61和维修轨道63均为齿条轨道，齿条轨道由钢架23、固定槽24和齿条25构成，钢架23一侧布设齿条25，另一侧布设固定槽24，齿条25和动力机构7啮合，固定槽24和动力机构7咬合。

本实施例中，动力机构7包括主动力机构和切换动力机构。主动力机构包括电机71、齿轮72、爬行轴承73、支撑板74和安装架75，安装架75为“∟”型钢板，支撑板74安装于安装架75的一边，支撑板74与安装架75之间设有减震器741。电机71和爬行轴承73安装于支撑板74上，齿轮72通过电机71驱动，齿轮72与齿条25啮合，爬行轴承73与固定槽24咬合。齿轮72的传动杆一侧安装稳定轴承，保证运行过程的平稳。支撑板74上位于爬行轴承73的两端设置控制器，接收电源和信号。支撑板74上架设有电刷742，轿厢1运行时，电刷742与供电槽26摩擦接收电源和信号，同时电机71带动电刷742在水平方向来回运动，增大电刷742的摩擦面积，降低摩擦产生的热量以及减小电刷742的磨损。

切换动力机构包括滚轴导轨76、弹簧77和限位装置，安装架75的另一边固定于滚轴导轨76的滑杆761上，滚轴导轨76的滑块762固定于轿厢1上，滑杆761滑设于滑块762中；弹簧77的一端通过一弹簧固定板771固定与轿厢1上，另一端与限位装置固定连接，限位装置与滑杆761连接，限位装置控制滑杆761滑动或固定，确保安全变轨。

本实施例中，限位装置包括轨道切变锁止器78和推动块79，轨道切变锁止器78安装于轿厢1上，推动块79固定于滑杆761上，弹簧77的另一端固定于推动块79上，轨道切变锁止器78位于推动块79与弹簧77连接的一侧，轨道切变锁止器78限制推动块79移动。

切换动力机构设有两个，安装架75固定于两个滑杆761上，滑块762设有四件，每个滑杆761上设置两件，安装架75位于两个滑块762之间。滑杆761的移动带主动力机构。变轨时触发轨道切变锁止器78，解除对滑杆761的锁定，切变轨道41对齿轮72和爬行轴承73的压力推动整个主动力机构的滑动，主动力机构推动弹簧77压缩，切换动力机构在切变轨道41斜角段的行程上完成收缩。轿厢1运行到切变轨道41另一端的斜角处时，轨道对切换动力机构的压力逐渐减小，主动力机构推动弹簧77伸长，推动主动力机构恢复到原来位置。

本实施例中，如图7至图11所示，动力机构7设有两个，分别安装于轿厢1的对角。每个主动力机构上安装一个加速度传感器，实时监测齿轮72的震动情况，了解电梯各部件的工作情况，发现轨道和各轿厢1主动力机构的异常以及进行故障定位。两个动力机构7中一个动力机构7的控制器连接电源正级和信号线的正级，另一个动力机构7的控制器连接电源负级和信号线的负级。

本实施例中，电梯还包括顶层轨道机构8，顶层轨道机构8包括椭圆形闭合的顶层轨道81以及多个顶层托运车82，顶层轨道81与主轨道机构2、副轨道机构3连接，顶层托运车82可滑动于顶层轨道81上，主轨道机构2、副轨道机构3通过顶层托运车82衔接。当上行轿厢1通过上行副轨道31到达顶层后，由顶层托运车82转移到下行副轨道32，实现电梯循环。

本实施例的智能多井道电梯系统，以50层为例，从第二层起设置切换机构4，对本实施例的电梯系统进行说明，运行原理为：

上行：当轿厢1在上行主轨道21内从1层载着乘客往上运行时，有乘客需要在4层乘电梯，该轿厢1运行至3层附近，切变轨道41展开，连通上行主轨道21和上行副轨道31，轿厢1进入上行副轨道31，3层处的切变轨道41收回，轿厢1在上行副轨道31内向上运行，在4层处上乘客，轿厢1继续上行，6层处的切变轨道41展开，轿厢1沿切变轨道41回到上行主轨道21内，把乘客送到指定楼层。轿厢1将所有乘客运送完毕后上行进入顶层轨道81，顶层托运车82内的齿条与上行主轨道21内的轨道对接，轿厢1驶入顶层托运车82。顶层托运车82沿顶层轨道81行驶，将轿厢1运送至下行主轨道22。

下行时：当轿厢1在下行主轨道22内从50层载着乘客往下运行时，46层处有乘客下电梯，该轿厢1运行至47层附近，切变轨道41展开，连通下行副轨道32和下行主轨道22，轿厢1进入下行副轨道32，47层处的切变轨道41收回，轿厢1在下行副轨道32内向下运行，46层放下乘客后，继续下行，44层处的切变轨道41展开，轿厢1沿切变轨道41回到下行主轨道22内，把乘客送到指定楼层。轿厢1持续下行装载乘客直至到达1层或者达到地下车库。确保轿厢1为空后继续下行至通行轨道61，轿厢1被转移托运车51沿环形轨道62运送到上行主轨道21上，上行抵达1层后，在电梯出入口装载乘客，继续向上运行，完成一个轿厢1的一次循环。轿厢1数量可根据实际要求进行调整，各轿厢1独立运行，互不干扰，周而复始。轿厢1出现故障后，可托运至维修轨道63，轿厢1的维修和维护工作在单独的维修轨道63内进行，避免对整体系统的运行造成干扰。

以一栋80层的建筑为例，设定每个轿厢1限载10人，根据各项参数，设计电梯最高运行速度为4m/s，则紧急制动加速度约为5m/s²，各轿厢1的最小安全距离约为4m。一般电梯开关门时间均为2s，每人出入电梯的时间为1s，在满载的情况下，电梯上客时间为14s，下客时间为42s，轨道切换需要10s，轿厢1在主轨道机构2运行80s，在副轨道机构3运行16s，因此一个轿厢1从第一层运行到最上面两层耗时约162s，乘客到达目的楼层平均所需时间为94s，每两秒可安全上行一个轿厢1，则5分钟可运行150个/次，最大运载量可达1500人/次。

如图20和图21所示，本发明的智能并行电梯系统还包括控制系统，控制系统包括云服务平台、数据中心、电梯总控服务器和轿厢控制单元(LC-ECU)。

轿厢控制单元(LC-ECU)包括轿厢控制模块和轿厢检测模块，轿厢控制模块对轿厢1的刹车、电机和轿厢门进行控制，轿厢检测模块用于检测轿厢1的高度和位置，并将检测到的信息传送给电梯总控服务器，每层轨道处设置FRID，并进行编号，轿厢1通过读卡器读取编号，标识轿厢位置。轿厢控制模块包括刹车控制、电机控制以及电源管理，轿厢检测模块包括高度感应器、重量检测器、轿厢位置感应器、临近轿厢位置感应，高度传感器、位置传感器和临近位置感应器，每个传感器都设有MCU，MCU将传感器获取的位置、临近轿厢位置等信息通过通信信道反馈给电梯总控服务器。重量检测器用于记录各时间段、各楼层的轿厢重量，即客流量，高度感应器用于检测轿厢的运行速度，将数据传送给电梯总控服务器和数据中心进行存储建立数据库。轿厢1内设置重量检测装置和轿厢轨迹显示屏。电梯主要由电弓在供电槽26上取电，同时设置锂电池模块做备用电源，可充电和更换，在特殊情况下为电梯系统供电，增强安全性。

电梯总控服务器根据轿厢检测模块检测到的轿厢1信息，分析确定人流高峰期和高频率楼层，来分配待运行的轿厢1数量，提高运送效率。电梯总控服务器对轿厢控制模块发出控制指令，给刹车控制、门控、电机控制等，对轿厢进行智能控制。电梯总控服务器判断系统出现故障时，发出指令减少放行的轿厢1数量，故障处附近切变轨道41或其他备用切变轨道41连通，备用出入口开放，轿厢1切变到其他轨道避开故障处，电梯系统持续运行。

每个轿厢可进行自主控制，对复杂路线建模，进行智能调配。在等候区设置显示屏提醒乘客预计下次电梯到达时间和轿厢装载余量。

数据中心通过公共网络和VPN对每套电梯的电梯总控服务器进行管理。云服务平台用于统一管理所有电梯生产厂家的数据中心。本实施例中，电梯总控服务器和电梯总控服务器的智能电梯ECU通过有线和无线双链路连接。

电梯系统还包括消防应急系统，在轨道内设计防火隔离挡板11，有火情时，打开防火隔离挡板11可隔离危险楼层。开发相应的APP，可提前根据人数、楼层、时间等预约电梯。用户注册使用，并对用户信用等级进行评定。APP根据不同厂家的要求专门设计，采用现有技术中的APP设置即可实现。用户通过APP与LC-ECU建立联系，实现从云服务平台到用户的层层管理。

候梯区设置人数识别系统，实时监测等待人数，轿厢内的重量检测系统，实时监测轿厢内乘客数量，提示轿厢装载余量，避免乘客因超载被迫出电梯的尴尬。当候梯人数大于轿厢装载余量时，轿厢不停靠，保证运送效率。

控制系统对电梯的停靠时间严格控制，设置开关门提示音，电梯关门即启动，按下电梯外键电梯门不再打开，有利于保证每次停靠时间相当。同时在等候区设置显示屏提醒乘客预计下次电梯到达时间，轿厢内的电子屏显示轿厢运动轨迹，让乘客有更生动新颖的乘梯体验。APP，可提前根据人数、楼层、时间等预约电梯。用户注册使用，APP对用户信用等级进行评定，确保诚信预约。

电梯总控服务器对轿厢1的路径进行提前规划，并制定应急路线规划。路径规划基本方法是对运行路径进行预判模拟，根据轿厢1所在位置、乘客人数、候梯人数及楼层分布、乘客到达的目的楼层、轨道及切换轨道41设置情况等参数进行计算预判，确定最优路线。轿厢1运行路径通过以下原则优化：

(1)轿厢切变次数最少；

(2)乘客耗费时间最少，保证乘客等待电梯和乘坐电梯的时间最短，提升乘客的体验感；

(3)运送能力最大，人流量较大时，快速调运多个轿厢运送乘客，保证电梯的运力；

(4)运送效率最高，尽量避免轿厢空载运行和无效停靠开关门。

每个轿厢可进行自主控制，运行过程中自主规划路线，对复杂路线建模，进行智能调配，不断优化运行路线，提高运送效率。

实施例2

图17示出了本发明智能多井道电梯系统的第二种实施方式。本实施例与实施例1的区别仅在于井道布设不同。

本实施例中，井道设有四个，相邻设置，上行副轨道31、上行主轨道21、下行主轨道22、下行副轨道32顺次分别位于一个井道内，楼层上行通道位于上行副轨道31一侧，楼层下行通道位于下行副轨道32一侧，上行主轨道21、下行主轨道22位于上行副轨道31和下行副轨道32之间。

实施例3

图18示出了本发明智能多井道电梯系统的第三种实施方式。本实施例与实施例2的区别在于，井道设有六个。

本实施例中，主轨道机构2包括上行主轨道21、下行主轨道22、上行快速主轨道27、下行快速主轨道28，副轨道机构3包括上行副轨道31和下行副轨道32，上行副轨道31、上行主轨道21、上行快速主轨道27、下行快速主轨道28、下行主轨道22、下行副轨道32依次排布；楼层上行通道位于上行副轨道31一侧，楼层下行通道位于下行副轨道32一侧。

本实施例中，如果有乘客从1楼上行到顶部楼层附近或者从顶部楼层附近下行到1层，就可以将轿厢1切换至上行快速主轨道27或下行快速主轨道28直接上行或者下行。上行快速主轨道27和下行快速主轨道28之间只有在及其拥堵或者上行快速主轨道27、下行快速主轨道28其中一个通道出现轿厢1故障时才连通。

实施例4

本发明智能多井道电梯系统的第四种实施方式，本实施例与实施例1的区别在于，切换机构4的设置方式不同。

本实施例中，每个楼层均设置切换机构4，以3层楼的上、中、下的切换轨道41为一循环布设，上、下的切换轨道41对称布置，中间层设有两个沿井道长度方向对称设置的切换轨道41。这样可以使主轨道机构2和副轨道机构3交换，可以应对各种情况。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (28)

1.一种智能多井道电梯系统，其特征在于，包括主轨道机构(2)、副轨道机构(3)、切换机构(4)、转移机构(5)、通行机构(6)、动力机构(7)、多个轿厢(1)以及至少两个井道，所述主轨道机构(2)、副轨道机构(3)设于不同的井道内，所述切换机构(4)衔接相邻的两个井道，所述轿厢(1)通过切换机构(4)在两个井道之间切换；所述轿厢(1)通过动力机构(7)驱动做上下运动或切换运动；运行时，至少一个所述轿厢(1)在主轨道机构(2)内上行或下行，每个所述轿厢(1)通过切换机构(4)分别从主轨道机构(2)切换到副轨道机构(3)上、下乘客；所述主轨道机构(2)和副轨道机构(3)按楼层层数分为n个单元，每个单元设有防火隔离挡板(11)，所述防火隔离挡板(11)折叠滑设于井道内。

2.根据权利要求1所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述切换机构(4)包括切换轨道(41)，所述切换轨道(41)铰接于井道内，所述切换轨道(41)沿井道的长度方向设有多个，每个楼层均设置切换轨道(41)。

3.根据权利要求2所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述切换机构(4)还包括切换驱动，所述切换轨道(41)成对设置，每个切换轨道(41)设置一个切换驱动，所述切换轨道(41)的中间铰接于井道，所述切换轨道(41)通过切换驱动带动旋转连接或者断开相邻井道内的轨道。

4.根据权利要求3所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述切换轨道(41)为三折型齿条轨道。

5.根据权利要求4所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述切换驱动为液压千斤顶，所述液压千斤顶固定于井道内。

6.根据权利要求4所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述主轨道机构(2)、副轨道机构(3)的轨道和切换轨道(41)均为齿条轨道，所述齿条轨道由钢架(23)、固定槽(24)和齿条(25)构成，所述钢架(23)一侧布设齿条(25)，另一侧布设固定槽(24)，所述齿条(25)和动力机构(7)啮合，所述固定槽(24)和动力机构(7)咬合。

7.根据权利要求4所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，每个楼层均设置切换机构(4)，相邻的切换轨道(41)对称布置。

8.根据权利要求4所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，每个楼层均设置切换机构(4)，以3层楼的上、中、下的切换轨道(41)为一循环布设，上、下的切换轨道(41)对称布置，中间层设有两个沿井道长度方向对称设置的切换轨道(41)。

9.根据权利要求1所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述主轨道机构(2)包括至少一个上行主轨道(21)和下行主轨道(22)，所述副轨道机构(3)包括至少一个上行副轨道(31)和下行副轨道(32)，楼层进出通道位于上行副轨道(31)和下行副轨道(32)一侧。

10.根据权利要求1所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述转移机构(5)包括转移托运车(51)和多个转移轨道(52)，第一层设有多个电梯口，多个所述电梯口分两排布置，每个电梯口设置一个转移托运车(51)，所述主轨道机构(2)衔接于转移轨道(52)的中间，所述转移托运车(51)在转移轨道(52)上移动，每个所述转移托运车(51)通过转移轨道(52)与主轨道机构(2)连接，所述轿厢(1)通过转移托运车(51)运送到每个电梯口。

11.根据权利要求10所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述通行机构(6)包括环形轨道(62)和两个平行设置的通行轨道(61)，所述环形轨道(62)位于两个通行轨道(61)之间，且将两个通行轨道(61)连接，所述轿厢(1)与转移托运车(51)在电梯口与通行轨道(61)之间做上下运动，所述主轨道机构(2)与通行轨道(61)的中间连接，所述轿厢(1)不运行时停放在通行轨道(61)上。

12.根据权利要求11所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述通行机构(6)还包括维修轨道(63)，所述维修轨道(63)设有两个，且分别垂直于一个通行轨道(61)设置。

13.根据权利要求12所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述转移轨道(52)、环形轨道(62)、通行轨道(61)和维修轨道(63)均为齿条轨道，所述齿条轨道由钢架(23)、固定槽(24)和齿条(25)构成，所述钢架(23)一侧布设齿条(25)，另一侧布设固定槽(24)，所述齿条(25)和动力机构(7)啮合，所述固定槽(24)和动力机构(7)咬合。

14.根据权利要求10所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述转移托运车(51)的底部设有万向行走轮。

15.根据权利要求6或13所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述动力机构(7)包括主动力机构和切换动力机构，所述主动力机构包括电机(71)、齿轮(72)、爬行轴承(73)、支撑板(74)和安装架(75)，所述支撑板(74)安装于安装架(75)上，所述电机(71)和爬行轴承(73)安装于支撑板(74)上，所述齿轮(72)通过电机(71)驱动，所述齿轮(72)与齿条(25)啮合，所述爬行轴承(73)与固定槽(24)卡合；所述切换动力机构包括滚轴导轨(76)、弹簧(77)和限位装置，所述安装架(75)固定于滚轴导轨(76)的滑杆(761)上，所述滚轴导轨(76)的滑块(762)固定于轿厢(1)上，所述滑杆(761)滑设于滑块(762)中；所述弹簧(77)的一端通过一弹簧固定板(771)固定与轿厢(1)上，另一端与限位装置固定连接，所述限位装置与滑杆(761)连接，所述限位装置控制滑杆(761)滑动或固定。

16.根据权利要求15所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述支撑板(74)与安装架(75)之间设有减震器(741)。

17.根据权利要求15所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述齿条轨道沿长度方向设有供电槽(26)。

18.根据权利要求17所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述支撑板(74)上架设有电刷(742)，轿厢(1)运行时，所述电刷(742)与供电槽(26)摩擦取电。

19.根据权利要求15所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述限位装置包括轨道切变锁止器(78)和推动块(79)，所述轨道切变锁止器(78)安装于轿厢(1)上，所述推动块(79)固定于滑杆(761)上，所述弹簧(77)的另一端固定于推动块(79)上，所述轨道切变锁止器(78)位于推动块(79)与弹簧(77)连接的一侧，所述轨道切变锁止器(78)限制推动块(79)移动。

20.根据权利要求15所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述动力机构(7)设有两个，分别安装于轿厢(1)的对角。

21.根据权利要求1所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述电梯还包括顶层轨道机构(8)，所述顶层轨道机构(8)包括椭圆形闭合的顶层轨道(81)以及多个顶层托运车(82)，所述顶层轨道(81)与主轨道机构(2)、副轨道机构(3)连接，所述顶层托运车(82)可滑动于顶层轨道(81)上，所述主轨道机构(2)、副轨道机构(3)通过顶层托运车(82)衔接。

22.根据权利要求9所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述井道设有四个，所述上行主轨道(21)、下行主轨道(22)、上行副轨道(31)和下行副轨道(32)分别位于一个井道内，所述楼层进出通道位于上行副轨道(31)和下行副轨道(32)之间，所述上行主轨道(21)和上行副轨道(31)相邻，所述下行主轨道(22)和下行副轨道(32)相邻。

23.根据权利要求9所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述井道设有四个，相邻设置，所述上行副轨道(31)、上行主轨道(21)、下行主轨道(22)、下行副轨道(32)顺次分别位于一个井道内，楼层上行通道位于上行副轨道(31)一侧，楼层下行通道位于下行副轨道(32)一侧，所述上行主轨道(21)、下行主轨道(22)位于上行副轨道(31)和下行副轨道(32)之间。

24.根据权利要求9所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述井道设有六个，相邻设置，所述主轨道机构(2)包括上行主轨道(21)、下行主轨道(22)、上行快速主轨道(27)、下行快速主轨道(28)，所述副轨道机构(3)包括上行副轨道(31)和下行副轨道(32)，所述上行副轨道(31)、上行主轨道(21)、上行快速主轨道(27)、下行快速主轨道(28)、下行主轨道(22)、下行副轨道(32)依次排布；楼层上行通道位于上行副轨道(31)一侧，楼层下行通道位于下行副轨道(32)一侧。

25.根据权利要求1所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括云服务平台、数据中心、电梯总控服务器和轿厢控制单元；

所述轿厢控制单元包括轿厢控制模块和轿厢检测模块，所述轿厢控制模块对轿厢的刹车、电机和轿厢门进行控制，所述轿厢检测模块用于检测轿厢的高度和位置，并将检测到的信息传送给电梯总控服务器；

所述电梯总控服务器根据轿厢检测模块检测到的轿厢信息，对轿厢控制模块发出控制指令；

所述数据中心通过公共网络和VPN对每套电梯的电梯总控服务器进行管理；

所述云服务平台用于统一管理所有电梯生产厂家的数据中心。

26.根据权利要求25所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述电梯总控服务器和电梯总控服务器通过有线和无线双链路连接。

27.根据权利要求25所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述轿厢控制模块包括刹车控制、电机控制以及电源管理，轿厢检测模块包括高度感应器、重量检测器、轿厢位置感应器、临近轿厢位置感应，高度传感器、位置传感器和临近位置感应器。

28.根据权利要求25所述的智能多井道电梯系统，其特征在于，所述电梯总控服务器对轿厢的路径进行计算规划，轿厢路径通过以下原则规划：

(1)轿厢切变次数少；

(2)乘客耗费时间少，乘客等待电梯和乘坐电梯的时间短；

(3)运送能力大，人流量大时，调运多个轿厢运送乘客；

(4)运送效率高，避免轿厢空载运行和无效停靠开关门。

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