本发明属于减速箱，具体涉及一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统。
背景技术：
1、减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。电梯曳引机减速装置一般由前置部分电机、制动器；而减速装置及后置部分由曳引轮或主动齿轮组成。其减速装置通常称为减速箱或变速箱，主要有输入轴、箱体、齿轮传动机构及输出轴构成。附有主机支架及润滑装置措施。而齿轮传动机构则通过其结构不仅将电机高速转化为电梯所需的输出额定转速。还能逐级提高减速箱输出轴的输出额定转矩。因此，它被广泛地应用在曳引式电梯或自动扶梯与自动人行道上。但是，其传动结构通常采用蜗轮副或齿轮副多级减速，前者使传动效率低下；后者使其减速箱整体结构过于复杂且庞大。还要配置润滑装置，这不利于环境的保护。
2、当前，我们电梯行业主要选用交流永磁无齿曳引机替代。尽管传动效果较好，但存在一大缺陷，不仅其主机价格昂贵，而且还需要国防材料稀土作为原材料提供。除此之外，还有选用三角皮带传动及行星轮系传动，而使用效果不佳，故很少采用。因此，需要设计一种传动效率高、成本低、占用空间小的具有综合优势的电梯用减速箱。
3、此外，电梯属公共交通型载人输送设备，故在动力系统方面面临安全控制的一大难点。如电梯轿厢失控冲顶或蹲底诸多不可预见性安全故障及问题。
技术实现思路
1、因此，本发明要解决上述技术与安全问题。为此，具体采用的技术与安全方案是，本发明的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，包括：箱体、第一电机，所述箱体外壁上设置有第一电机，第一电机的输出轴通过智能离合器与驱动力传动减速装置的输入轴连接，驱动力传动减速装置的输出轴上的同步齿轮通过同步带与所述箱体之外的轿厢或对重顶端各自连接；
2、智能离合器检测联轴齿爪接触点正反向压力，并根据离合器动作信号使联轴齿爪和压电基体啮合或分开，以产生传动力矩或快速断开传动力矩，使电梯轿厢避免冲顶或撞底或制动器力矩不够或闷车工况；
3、减速箱动力运行监控系统，根据联轴齿爪接触点正反向压力，监测、计算离合器传动力矩，判定离合器传动力矩是否超出或力矩不够时，确认离合器传动力矩限定范围或超出其阈值，从而控制智能离合器是否分离，或电机是否停止转动，以及电梯动力超限或力矩不够或闷车报警信号处置；并显示故障与待修。
4、优选的，所述驱动力传动减速装置包括：第一电机、智能离合器、第一转轴、第一链轮、第二转轴、第二链轮、第一链条、第三链轮、第三转轴、第四链轮、第二链条、同步齿轮；
5、所述箱体的外壁上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴延伸至所述箱体内与智能离合器一端连接，智能离合器另一端与第一转轴连接，所述第一转轴上同轴设置有第一链轮，所述第二转轴上同轴设置有第二链轮，所述第一链轮与所述第二链轮通过第一链条连接，所述第二转轴上同轴设置有第三链轮，所述第三转轴一端设置有第四链轮，所述第三链轮与所述第四链轮通过第二链条连接，所述第三转轴一端同轴延长至箱体外，并增加一个辅助支承。在箱体与辅助支承之间设置有两个至个同步齿轮，所述同步齿轮与同步带啮合，其同步带一端与轿厢顶端连接，而另一端与对重连接。
6、优选的，减速箱动力运行监控系统包括：动力监测模块、故障判定模块及动力控制模块；
7、动力监测模块，根据联轴齿爪接触点正反向压力，监测与逻辑运算离合器传动力矩；
8、故障判定模块，根据离合器传动力矩，判定离合器传动力矩是否超出离合器传动力矩限定范围，获取力矩超限故障判定信息；超出离合器传动力矩限定范围包括：超出离合器传动力矩上限阈值或超出离合器传动力矩下限阈值；
9、动力控制模块，根据力矩超限故障判定信息，触发离合器离合动作信号及动力超限报警信号，控制智能离合器及动力报警模块；
10、优选的，所述智能离合器包括：智能爪式离合器、ai扭力传感装置及电气接线盒；智能爪式离合器通过齿爪与电磁线圈动作机构带动联轴齿爪在压电基体的齿间槽中啮合或分开；ai扭力传感装置检测正向转动联轴齿爪接触点正反向压力及反向转动联轴齿爪接触点正反向压力；电气接线盒连接传输检测信号及控制信号。
11、优选的，所述动力控制模块，包括控制器、微机处理器及虚拟主机电性连接，通过5g通讯高速而有效地处理动力控制信息及数据，动力部件安全可靠地运行；并通过多中继辅助信号站保持电梯井各位置信号强度及稳定性；
12、控制器：用于接收所述智能离合器中ai扭力传感装置传感信号生成数字化电气指令及反馈信息及指令；
13、微机处理器：用于动力控制模块和运行监控系统中信息，以及通过所述ai扭力传感装置的反馈信号，判断动力系统是否存在故障，并作出动态识别与处置；
14、虚拟主机：由所述ai扭力传感装置联网后在云端构建而成，所述虚拟主机用于在接收到所述ai扭力传感装置的反馈信号后，判断动力系统是否发生故障；而5g通讯系统与所述ai扭力传感装置的电性连接，以及运行监控系统组合构成5g云网络架构；其中，
15、所述云网络架构包括：核心云和边缘云；
16、所述边缘云由ai扭力传感装置和控制器构成；
17、所述核心云接收所述边缘云的状态信息，并控制所述边缘云进行指令的同步传输。
18、优选的，所述第三转轴上另一端，在其轴延长处设置有两组盘式主制动器。
19、优选的，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴上均穿过支撑块，并与所述支撑块转动连接，所述支撑块与所述箱体内壁连接；
20、所述第二链轮的直径大于所述第一链轮的直径，所述第四链轮的直径大于所述第三链轮的直径，其传动机构为电梯所需减速机构。
21、优选的，所述智能爪式离合器包括：联轴齿爪两端、压电基体两侧、弹性体及电磁线圈动作机构；通过齿爪与电磁线圈动作机构带动联轴齿爪在压电基体的齿间槽中啮合或分开，以产生传动力矩或快速断开传动力矩；
22、当电梯轿厢运行到上、下端站时，电机电气控制失效或轿厢失控超过电梯上、下端站时，且智能离合器检测到盘式制动器制动力矩不够，则限速制停装置及抱闸制停装置动作，使轿厢制停，避免冲顶或撞底。
23、当电梯轿厢正常运行时，箱体内部闷车卡壳或盘式制动器中抱闸抱死或抱闸意外动作，智能离合器检测到其传动力矩达到传动力矩阈值；此时，通过控制器反馈信息及指令，使电磁线圈动作，压电基体在电磁力作用下，压缩弹性体正压力n值，两侧压电基体分离，致第一电机输出轴断开，与输出轴动力断开；同时，启动盘式制动器或限速制停装置及抱闸制停装置动作，使电梯轿厢制停，避免相应事故的发生。
24、优选的，所述ai扭力传感装置包括：压电基体两侧+xi、-xi及压电信号传输极；其压电基体两侧为联轴齿爪的齿间槽两侧齿面；压电信号传输极分别通过接触电极电连接两侧压电基体。即传输第一压电基体及第二压电基体的压电传感压力检测信号；第一压电基体及第二压电基体分别检测正向转动联轴齿爪接触点正反向压力及反向转动联轴齿爪接触点正反向压力。
25、优选的，所述动力超限报警系统包括：报警控制信号接收模块、动力超限触发模块及超限报警模块；
26、报警控制信号接收模块，接收动力超限报警信号与显示故障信号；
27、超限触发报警模块，根据动力超限报警信号，分别触发超限报警喇叭及超限报警灯，进行电梯动力超限声音警示报警及电梯动力超限超限报警灯闪烁报警。
28、本发明技术方案具有以下优点：
29、1.本发明的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，包括：箱体、第一电机及智能离合器，所述箱体外壁上设置有第一电机，第一电机的输出轴通过智能离合器与同步齿带齿轮(或驱动力传动)减速装置的输入轴连接，箱体内同步齿带齿轮减速装置的输出轴上的同步齿轮(或曳引轮)，通过同步齿带(或钢丝绳)延伸至所述箱体之外的与轿厢或对重顶端各自连接；所述箱体总体配置上由于其组成结构紧凑，使电梯在机房主机配套占用空间缩小，则特适用小机房或无机房电梯使用；通过选用结构紧凑而传动效率高的同步齿带式柔性传动系统，不仅无噪声，而且无需润滑油及密封装置，则总体结构显得更简洁，是电梯一种新型的绿色环保配套部件。
30、2.因电梯为特种安全设备，故需要满足其强制检验标准中有关安全要求。
31、①轿厢空载，当对重压在缓冲器上而驱动主机按电梯上行方向旋转时，观察悬挂装置是否相对曳引轮打滑，或者驱动主机停止运转；
32、②轿厢空载，以额定速度上行至行程上部，切断电动机与制动器供电，观察轿厢是否完全停止；
33、③轿厢内装载125％额定载重量的载荷，以额定速度下行至行程下部,切断电动机和制动器供电，观察轿厢是否完全停止；
34、因此，为有效落实上述要求的验证进行实时量化，则增加了智能离合器，以实施其设备在配套运行中动态感知的特点；并实时而有效监控动力系统的相应安全故障及时快速高效处置，使电梯安全运行稳定性可靠性显著提升。
35、3.由于其整体结构紧凑，使电梯在机房主机配套占用空间缩小，则特适用小机房或无机房，显著节省宝贵空间资源。
36、4.如减速箱采用链轮链条减速传动，加上电机异步转速不超过1000rpm,则链轮链条不需要采取强制润滑，用滴油简易装置润滑即可；而采用同步齿带减速传动，还省去了润滑装置，除了结构进一步简化，有效解决了通常减速箱漏油及环境污染问题。
37、5.本发明的结构中链条为合金材料的无声链条构成，因其啮合性能好，结构强度较高，具有抗损伤、耐磨损、维修便利及静音；又因使用比较广泛，且配套便利及高可靠性特点；可见，在正常维护下，其使用寿命可达20年，精简了使用与维修成本。
38、6.本发明的减速箱传动效率及安全性显著提高；当采用链轮链条作为减速箱减速传动件时，其机械传动效率不低于90％；而采用同步齿带作为减速箱减速传动件时，其机械传动效率最高可达95％。
39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
40、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，包括：箱体(1)、第一电机(2)，所述箱体(1)外壁上设置有第一电机(2)，第一电机(2)的输出轴通过智能离合器(3)与驱动力传动减速装置的输入轴连接，驱动力传动减速装置的输出轴上的同步齿轮通过同步带与所述箱体(1)之外的轿厢(18)或对重(19)顶端各自连接；
2.根据权利要求1所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述驱动力传动减速装置包括：第一电机(2)、智能离合器(3)、第一转轴(4)、第一链轮(5)、第二转轴(6)、第二链轮(7)、第一链条(8)、第三链轮(9)、第三转轴(10)、第四链轮(11)、第二链条(12)、同步齿轮(13)；驱动力传动方式包括：链条链轮传动或同步齿带齿轮传动；
3.根据权利要求1所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，减速箱动力运行监控系统包括：动力监测模块、故障判定模块及动力控制模块；
4.根据权利要求1所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述智能离合器(3)包括：智能爪式离合器(27)、ai扭力传感装置(28)及电气接线盒(29)；智能爪式离合器(27)通过齿爪与电磁线圈(33)动作机构带动联轴齿爪(31)在两侧压电基体(32)的齿间槽中啮合或分开；ai扭力传感装置(28)检测正向转动联轴齿爪接触点正反向压力及反向转动联轴齿爪接触点正反向压力；电气接线盒(29)连接传输检测信号及控制信号。
5.根据权利要求3所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述动力控制模块，包括控制器(26)、微机处理器及虚拟主机电性连接，通过5g通讯高速稳定传输动力控制信息及数据，使动力部件安全可靠运行；并通过多中继辅助信号站保持电梯井各位置信号强度及稳定性；
6.根据权利要求2所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述第三转轴(10)上另一端，在其轴延长处设置有两组盘式主制动器(16)。
7.根据权利要求2所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述第一转轴(4)、所述第二转轴(6)、所述第三转轴(10)上均穿过支撑块(15)，并与所述支撑块(15)转动连接，所述支撑块(15)与所述箱体(1)内壁连接；所述第二链轮(7)的直径大于所述第一链轮(5)的直径，所述第四链轮(11)的直径大于所述第三链轮(9)的直径，其传动机构为电梯所需减速机构。
8.根据权利要求3所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述智能爪式离合器(27)包括：联轴齿爪(31)两端、压电基体(32)两侧、弹性体(30)及电磁线圈(33)动作机构；通过齿爪与电磁线圈(33)动作机构带动联轴齿爪在两侧压电基体的齿间槽中啮合或分开，以产生传动力矩或快速断开传动力矩；当电梯轿厢运行到上、下端站时，电机电气控制失效或轿厢失控超过电梯上、下端站，智能离合器(3)检测到盘式制动器(16)制动力矩不够，则限速制停装置(22)及抱闸制停装置(23)动作，使轿厢制停，避免冲顶或撞底；
9.根据权利要求3所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述ai扭力传感装置(28)包括：压电基体两侧(+xi、-xi)及压电信号传输极；其压电基体两侧为联轴齿爪的齿间槽两侧齿面；压电信号传输极分别通过接触电极电连接两侧压电基体；即传输第一压电基体及第二压电基体的压电传感压力检测信号；第一压电基体及第二压电基体分别检测正向转动联轴齿爪接触点正反向压力及反向转动联轴齿爪接触点正反向压力。
10.根据权利要求1所述的一种电梯用减速箱及其动力运行监控系统，其特征在于，所述动力超限报警系统包括：报警控制信号接收模块、动力超限触发模块及超限报警模块；
