CN100406369C - 轮式轨道超速离合器装置及配套摩擦制动安全器 - Google Patents
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Abstract
本发明轮式轨道超速离合器装置及配套摩擦制动安全器，属轨道式垂直或倾斜升降运输机械领域，特别涉及施工升降机和电梯安全装置。本发明由超速控制装置及其配套的制动实施装置两部分组成，经固定支架连接，置于升降机或电梯导轨(G)中。超速离合器轮体(1)接受升降机吊笼或电梯轿箱超速运行的动能，由离心力构件产生的离心力，通过扭矩输出轮(12)对外输出扭矩，与配套摩擦制动安全器传输机构的外索链(25)连接，经外轮(22)、内轮带动内索链，拉动导轨(G)两侧对称向内斜置的摩擦制动框体楔向导轨运动，形成同步阻止升降机载重沿导轨意外滑落制动装置。本发明设计简洁，制动灵敏，安全可靠，安装方便，易于实施，有良好的户外耐候防护性能。解决了当前本领域存在的超速控制和实施制动不同步，以及连接钢索易断裂的不安全问题。
Description
技术领域
本发明轮式轨道超速离合器装置及配套摩擦制动安全器，属轨道式垂直或倾斜升降运输机械领域，特别涉及施工升降机和电梯安全装置。
背景技术
施工升降机和电梯是广泛用于建筑施工现场及高层建筑物内的垂直运输机械，其安全性对人们的生命和财产安全起着至关重要的作用。因此，不断完善垂直升降运输机械的安全性是业内人士不懈追求的目标。虽然中国实用新型专利同步自锁安全钳(CN 200420017782.1)比较可靠地解决了建筑升降机吊笼因钢丝绳断裂等原因造成的突然坠落这一突出问题，但仍未能解决非断绳坠落的其它原因引起的吊笼超速运行事故问题。目前升降机现行的超速安全制动装置是将超速控制装置设置在升降机的顶部或底部，制动实施装置设置在导轨上，两者之间通过钢丝绳连接，对于这种机构，由于钢丝绳往返路径长，一旦升降机载重意外超速时，超速控制和实施制动不能同步进行，造成制动滞后。再者，超速控制和实施制动两部分之间的钢丝绳，在制动时的强张力之下，钢丝绳有断裂的潜在危险。此外，这类超速安全制动装置，不能抵御户外作业的恶劣工况，往往早期失效。
因此，垂直升降机械超速运行的安全制动保护，这一涉及人的生命和财产安全的重大课题，有待业内人士创新开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮式轨道超速离合器装置及配套摩擦制动安全器，其超速离合器装置和配套摩擦制动器，安装在同一运行导轨上，对升降机因故引起的运转超速，能同步实施制动。即以本发明有广泛适用性的轮式轨道超速离合器超速转动的离心力构件的离心力轴向分力，形成转动扭矩输出，同步传递给安全制动器，并同步实施安全制动。从而解决当前本领域存在的超速控制和实施制动分置安装，超速控制和实施制动不同步，制动明显滞后的不安全问题。
本发明的另一目的是提供一种与本发明轮式超速离合器装置配套的摩擦制动安全器，以其对称于导轨斜置的两个摩擦框体楔实施有效制动。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种超速运行的安全制动装置，由超速控制装置及其配套的制动实施装置两部分组成。该超速控制装置为轮式轨道超速离合器装置，配套的制动实施装置为楔型摩擦制动安全器。本发明摩擦制动安全器固定连接在升降机吊笼或电梯轿箱上，升降机或电梯导轨置于其中，轮式轨道超速离合器设置在导轨一侧，通过连接机构与导轨保持良好接触，并通过固定支架板与摩擦制动安全器连接。因此，本设计超速运行的安全制动装置的超速控制装置及配套的制动实施装置均设置在升降机吊笼或电梯轿箱运行的导轨上，配套紧凑，故能当升降机吊笼或电梯轿箱超速时，能够即时同步实施安全制动。真正避免因升降机吊笼或电梯轿箱失控，在导轨上超速运行造成的意外事故。
现将本发明轮式轨道超速离合器装置及配套摩擦制动安全器概述如下：
本发明轮式轨道超速离合器装置的轮体外壳随升降机吊笼、电梯轿箱导轨运转，其轮体运转速度与升降机吊笼、电梯轿箱升降运行速度成比例，当升降机吊笼、电梯轿箱意外超速运行时，安装在同一轨道的本离合器，接受升降机吊笼或电梯轿箱超速运行的动能，通过离心力构件产生的离心力，使主动离合盘与从动离合盘结合，并同时对外输出转动扭矩，通过转矩输出轮与配套在同一轨道的摩擦制动安全器传输机构的外索链连接，经内轮带动内索链，拉动导轨两侧对称向内斜置的摩擦制动框体楔，按该框体楔框内滚轮组限定的方向，向导轨运动，形成阻止升降机载重沿导轨意外滑落的楔式摩擦制动机构。
本发明轮式超速离合器，其轮体外壳内壁圆周固定设置有内齿圈，随离合器轮体外壳一起转动，内齿圈与固定在离合器支架上的行星齿轮啮合，带动中心齿轮增速转动，中心齿轮与花键轴键接，钢珠转盆、主动离合盘与花键轴以花键配合，不仅随花键轴与中心齿轮保持同速旋转，而且可轴向移动。钢珠随钢珠转盆一起转动时产生的离心力，使钢珠转盆获得轴向推力，推力的大小与转动的速度成比例。当钢珠随钢珠转盆一起转动的转速超过设定值时，该离心力所产生的轴向分力推动钢珠转盆、主动离合盘一起克服复位弹簧件的反力，沿轴向移动，并与从动离合盘结合，从动离合盘即获得一个强力转动扭矩，同时带动与从动离合盘键接的转矩输出轮，对外输出转矩；该转矩输出轮与配套在同一轨道的摩擦制动安全器传输机构的外索链连接，外索链带动外轮，经同轴内轮，带动内索链，由内索链拉动导轨两侧对称向内斜置的两个摩擦制动框体楔，并按该框体楔框内滚轮组限定的方向，向导轨运动，形成阻止升降机载重沿导轨向下意外滑落的楔式摩擦制动机构。从而实现升降机吊笼、电梯轿箱在轨道上的安全制动。
现进一步详细描述本发明的结构和配套关系：
本发明轮式轨道超速离合器装置，包括轨道、离合器轮体外壳、增速齿轮组、传动轴、离心力构件、复合离合盘和转矩输出轮，其特征为在升降机轨道G上运行的轮式轨道超速离合器轮体的转速，通过增速齿轮组增速后传递给传动轴，带动在该轴同速转动的离心力构件增速转动，离心力构件产生的离心力的轴向分力，推动复合离合盘结合，同时产生转动扭矩，使与复合离合盘连接的转矩输出轮输出转动扭矩，带动安装在同一轨道G的安全制动器实施制动。
其轮体外壳1内壁圆周设置有内齿圈2；增速齿轮组由行星齿轮3和中心齿轮4组成增速齿轮组；传动轴为花键轴5；离心力构件由钢珠转盆6和钢珠7组成；复合离合盘由主动离合盘8和从动离合盘9组成；以及转矩输出轮12。
增速齿轮组的行星齿轮3固定在离合器装置支架上，与内齿圈2啮合，中心齿轮4与花键轴5键合。
钢珠转盆6及主动离合盘8与花键轴5花键配合，从动离合盘9与花键轴5转动配合。钢珠7置于钢珠转盆6内，随钢珠转盆6转动。
主动离合盘8和从动离合盘9之间有复位弹簧件10和复位弹簧调节杆11。通过调整复位弹簧调节杆11，可调控本超速离合器起作用的转速。
转矩输出轮12与从动离合盘9键接。
一种与本发明轮式轨道超速离合器装置配套的轨道式摩擦制动安全器，包括导轨G、安全器箱体、导向轮、传输机构和制动机构，其特征在于由轮式轨道超速离合器装置产生的扭矩输出，经传输机构带动导轨两侧对称向内斜置的摩擦制动框体楔，按摩擦制动框体楔框内滚轮组限定的方向，迅速向导轨G运动，形成阻止升降机载重沿导轨G意外滑落的楔式摩擦制动机构。
所说的摩擦制动框体楔13为平行四边形，框体楔13靠轨道G一侧竖直固装有摩擦块14，其对应另一侧框体上装有复位弹簧件15。摩擦块由高强度、高摩擦性的优质摩擦材料制作。
上述斜置的摩擦制动框体楔13与导轨G的斜度优选范围为1∶5-1∶15，其斜度定义为摩擦制动框体楔的竖直摩擦块与框体楔相邻斜边组成的直角三角形的两直角边之比。
根据上述斜度定义，该斜置摩擦制动框体楔与导轨斜度的更好范围为1∶8-1∶12。
根据上述斜度定义，该斜置的摩擦制动框体楔与导轨斜度的最佳范围为1∶9-1∶11。
摩擦制动框体楔13的框体内装有滚轮组，该滚轮组由滚轮16、滚轮轴17和轴承18组成，滚轮轴17固定在安全器箱体19，框体楔内的两个滚轮轴中心连线20的斜度与各自所在框体斜度相同。
本轨道式摩擦制动安全器的传动机构由内轮21、外轮22、轮轴23、内钢索24和外钢索25组成，内轮21和外轮22同轴，分别设置在箱体19上部的内、外壁表面。
由本发明轮式轨道超速离合器装置转矩输出轮12输出的转动扭矩，经外钢索25、外轮22带动同轴内轮21，由内轮21带动的内钢索24拉动所连接的摩擦制动框体楔13按滚轮组限定的方向，向导轨运动，形成楔式摩擦制动机构。
本轨道式摩擦制动安全器的两对导向轮26别置于导轨G的两侧，保持两对对称摩擦块14与导轨G的间距相等。
本发明设计简洁，制动灵敏，安全可靠，将超速传输控制装置和实施制动装置均安装在同一轨道上，解决了当前本领域存在的超速控制和实施制动不同步以及连接钢索易断裂的不安全问题。整个配套装置安装方便，易于实施，在户外使用有良好的耐候防护性能。为垂直提升运输领域机械设备超速运行的安全制动保护实施更高的行业安全标准，提供了极具实施性的装备保障。
附图说明
图1本发明轮式超速离合器装置结构示意图。
图2本发明轨道式摩擦制动安全器结构示意图
图3本发明轮式超速离合器装置和摩擦制动安全器示配套示意图
具体实施方式
现结合附图进一步说明本实用新型是如何实施的。
如图3所示，轮式轨道超速离合器通过固定支架板与摩擦制动安全器连接，置于导轨一侧，用压紧机构27使轮式轨道超速离合器轮体外壳1与导轨G良好接触，升降机或电梯导轨G竖直置于摩擦制动安全器中，并将摩擦制动安全器固定在升降机吊笼或电梯吊箱上。轮式轨道超速离合器1因超速产生的离心力轴向分力，经转矩输出轮12输出，带动传动钢索，即带动摩擦制动安全器的外钢索25，并经其传动机构，拉动两个摩擦制动框体楔13，向导轨G运动，即由摩擦制动框体楔13的摩擦块14，在导轨G上实施制动。
轮式轨道超速离合器和摩擦制动安全器配套实施的具体运作参见图2和图3。升降机吊笼、电梯轿箱受升降牵引机构牵引沿导轨运动，轮式轨道超速离合器轮体外壳1沿导轨转动，其轮体外壳1沿导轨G的转动速度与升降机吊笼、电梯轿箱运行速度成比例，并通过内置的增速行星齿轮组增速。即在超速离合器轮体外壳1的内壁圆周，固装有内齿圈2，随离合器轮体外壳1一起转动，通过固定于离合器支架上的行星齿轮3，带动中心齿轮4增速转动。中心齿轮4与花键轴5键接，钢珠转盆6、主动离合盘8与花键轴5以花键相配合，不仅与中心齿轮4保持同速旋转，而且可做轴向移动。钢珠7置于钢珠转盆6中，随钢珠转盆6一起转动时产生的离心力分力，使钢珠转盆6获得轴向推力，推力的大小与转动的速度成比例。当钢珠7随钢珠转盆6一起转动的转速超过设定值时，由钢珠7
离心力所形成的轴向分力推动钢珠转盆6、主动离合盘8，一起克服复位弹簧件10的反力，沿轴向移动并与从动离合盘9结合，从动离合盘9即获得一个转动扭矩，带动与从动离合盘9键接的转矩输出轮12转过一定角度，(通过调整复位弹簧调节杆11，可调控本超速离合器起作用的转速。)并通过联动钢索，对于本具体方案，联运钢索就是轨道式摩擦制动安全器的外钢索25，带动摩擦制动安全器的传输机构实现同步制动。其具体运作是：外钢索25带动外轮21、同轴内轮20，经内钢索23，拉动对称导轨G设置的两个摩擦制动框体楔13，按框体楔框内的滚轮16限定的方向，向导轨运动，使两个摩擦制动框体楔13的摩擦块14摩擦制动在导轨上。由于两对对称设置的导向轮26，分别置于升降机或电梯导轨两侧，保证了摩擦块14与导轨G两侧保持均等间距，所以确保了两个摩擦制动框体楔13，按框体楔框内的滚轮组限定的方向，向导轨运动并在导轨上准确无误制动，形成阻止升降机吊笼或电梯轿箱沿导轨意外滑落的楔式摩擦制动机构。从而实现同在升降机吊笼、电梯轿箱轨道上的超速控制和摩擦制动的同步安全制动运作。并为垂直提升运输领域机械设备超速运行的安全制动保护实施更高的行业安全标准，提供了一种极具实施性的装备保障。
当超速故障排除后，通过牵引机构向上启动吊笼或吊箱，即可解除自锁，正常复位，重新正常运行。
同理，本发明轮式超速离合器装置及配套摩擦制动安全器，可安装在吊笼或电梯对重一侧，具有防止升降机吊笼或电梯轿箱上行超速的保护功能。
同理，本发明轮式超速离合器装置及配套摩擦制动安全器，可安装于倾斜式轨道运输机械，超速时能同步安全制动。
此外，需要说明的是：本发明轮式轨道超速离合器装置的配套安全制动装置并不局限于本发明的轨道式摩擦制动安全器。
Claims (14)
1.轮式轨道超速离合器装置，包括轨道、离合器轮体外壳、增速齿轮组、传动轴、离心力构件、复合离合盘和转矩输出轮，其特征为在升降机轨道(G)上运行的轮式轨道超速离合器轮体的转速，通过增速齿轮组增速后传递给传动轴，带动在该轴同速转动的离心力构件增速转动，离心力构件产生的离心力的轴向分力，推动复合离合盘结合，同时产生扭矩，使与复合离合盘连接的扭矩输出轮输出扭矩，带动安装在同一轨道(G)的安全制动器实施制动。
2.根据权利要求1的轮式轨道超速离合器，其特征在于轮体外壳(1)内壁圆周设置有内齿圈(2)；增速齿轮组由行星齿轮(3)和中心齿轮(4)组成增速齿轮组；传动轴为花键轴(5)；离心力构件由钢珠转盆(6)和钢珠(7)组成；复合离合盘由主动离合盘(8)和从动离合盘(9)组成；以及转矩输出轮(12)。
3.根据权利要求2的轮式轨道超速离合器装置，其特征在于增速齿轮组的行星齿轮(3)固定在离合器装置支架上，与内齿圈(2)啮合，中心齿轮(4)与花键轴(5)键合。
4.根据权利要求2的轮式轨道超速离合器装置，其特征在于钢珠转盆(6)及主动离合盘(8)与花键轴(5)花键配合，从动离合盘(9)与花键轴(5)转动配合。
5.根据权利要求4的轮式轨道超速离合器装置，其特征在于钢珠(7)置于钢珠转盆(6)内，随钢珠转盆(6)转动。
6.根据权利要求2的轮式轨道超速离合器装置，其特征在于主动离合盘(8)和从动离合盘(9)之间有复位弹簧件(10)和复位弹簧调节杆(11)。
7.根据权利要求1的轮式轨道超速离合器装置，其特征在于转矩输出轮(12)与从动离合盘(9)键接。
8.一种与权利要求1的轮式轨道超速离合器装置配套的轨道式摩擦制动安全器，包括导轨(G)、安全器箱体、导向轮、传输机构和制动机构，其特征在于由轮式轨道超速离合器装置产生的转动扭矩输出，经传输机构带动导轨两侧对称向内斜置的摩擦制动框体楔，按摩擦制动框体楔框内滚轮组限定的方向，迅速向导轨(G)运动，形成阻止升降机载重沿导轨(G)意外滑落的楔式摩擦制动机构。
9.根据权利要求8的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于摩擦制动框体楔(13)为平行四边形，框体楔(13)靠轨道(G)一侧竖直固装有摩擦块(14)，其对应另一侧框体上装有复位弹簧件(15)。
10.根据权利要求8的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于斜置的摩擦制动框体楔(13)与导轨(G)的斜度范围为1∶8-1∶12，其斜度定义为摩擦制动框体楔的竖直摩擦块与框体楔相邻斜边组成的直角三角形的两直角边之比。
11.根据权利要求9的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于摩擦制动框体楔(13)的框体内装有滚轮组，该滚轮组由滚轮(16)、滚轮轴(17)和轴承(18)组成，滚轮轴(17)固定在安全器箱体(19)，框体楔内的两个滚轮轴中心连线(20)的斜度与各自所在框体斜度相同。
12.根据权利要求8的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于传动机构由内轮(21)、外轮(22)、轮轴(23)、内钢索(24)和外钢索(25)组成，内轮(21)和外轮(22)同轴，分别设置在箱体(19)上部的内、外壁表面。
13.根据权利要求8的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于由轮式轨道超速离合器装置转矩输出轮(12)输出的转动扭矩，经外钢索(25)、外轮(22)带动同轴内轮(21)，由内轮(21)带动的内钢索(24)拉动所连接的摩擦制动框体楔(13)按滚轮组限定的方向，向导轨运动，形成楔式摩擦制动机构。
14.根据权利要求8的轨道式摩擦制动安全器，其特征在于两对导向轮(26)分别置于导轨(G)两侧，保持两对称摩擦块(14)与导轨的间距相等。
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