CN101704463A - 电梯门区安全保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种电梯门区安全保护系统，主要包括一控制装置、一装设于驱动装置上的第一反馈元件和一装设于绳轮上的第二反馈元件；所述的控制装置监测到电梯处于开门状态下装设于驱动装置上第一反馈元件反馈的主动轮的转动量超过设定值时，该控制装置发出制动指令控制驱动装置施加反向力矩以阻止驱动装置的转动；所述的控制装置监测到电梯处于开门状态下装设于绳轮上的第二反馈元件反馈的绳轮的转动量超过设定值时，该控制装置发出制动指令控制限速限位装置触发安全钳装置动作，将电梯轿厢卡死在导轨上；实时监测电梯处在门区开门状态下的滑移、溜车，主动执行安全防护功能，有效防止剪切乘客等恶性事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯门区安全保护系统。
背景技术
电梯作为一种公共交通工具，最重要的一个性能指标是安全性。这其中，运行控制上的安全最为重要。尤其在电梯开关门时发生的故障最为危险。当电梯处于开门状态，乘客进出电梯时，如果在这时候电梯由于故障造成轿厢滑移、溜车，而电梯现有的安全保障措施不足以控制住轿厢的滑动，就会造成剪切进出口乘客的恶性事故。造成开门状态下电梯轿厢发生滑移的原因可能有：
a)超载引起的曳引力不足；
b)超载引起的制动力不足；
c)电梯维护不及时造成的钢丝绳磨损或油污，致使曳引力不足；
d)电梯维护不及时造成的刹车片磨损过大，致使制动力不足；
e)制动器故障。
现在通行的电梯安全保护系统主要包括：a)限速器和安全钳；b)曳引机制动系统；c)缓冲系统等三大部分。
当电梯轿厢因为上述故障发生滑移时，上述安全保护系统根本不能将滑移的轿厢卡住，这是因为：
a)只有当电梯运行的速度超过一定的设定值以后，限速装置与紧急制动装置才会卡死轿厢。而若是在门区开门状态下的电梯轿厢非正常运行时，该电梯轿厢速度一般很慢，远远低于上述设定值，此时的限速装置与紧急制动装置不启动，则这时哪怕是速度很慢的运行，也会发生处于电梯出入口位置的乘客被剪切受伤甚至致命的恶性事故。
b)驱动装置制动系统的制动力是施加在绳轮上的，而连接电梯轿厢和对重装置的钢丝绳与绳轮是通过摩擦力传动的，在开门状态下，当钢丝绳与绳轮之间的摩擦力不足以维持绳轮两侧的平衡时，电梯轿厢和对重装置会出现滑移，此时驱动装置制动系统虽然能够将驱动装置有效制动，但是钢丝绳的滑移无法控制，同样会导致上述恶性事故的发生。
c)安全缓冲系统仅仅是在电梯坠地的时候才能起到缓冲作用，当开门状态下电梯非正常下坠时，会导致几种状况的出现：
(1)当电梯轿厢在较高层站发生滑移下坠时，安全缓冲系统根本不起作用，如上面a)中所述的恶性事故无法避免；
(2)当电梯轿厢在较低层站发生滑移下坠时，若速度较快，即使撞到底层安全缓冲系统上，瞬间的减速度仍然会造成对轿厢内乘客(尤其是老人与儿童)的伤害。
因此，满足现有电梯安全安装制造规范条件下的电梯安全保护系统，仍存在一定的缺陷，尤其是电梯处在门区开门状态下的滑移、溜车，处于安全保障的盲区，生活中绝大部分的电梯伤人事故皆由此产生。
发明内容
本发明目的在于提出一种主动的电梯门区安全保护系统，在电梯开门状态下实施监控，可监视并控制电梯在开门状态下的滑移、溜车，主动执行安全防护功能，起到对处于开门状态下的乘客的安全保护作用，有效防止剪切乘客等恶性事故的发生。
一种电梯门区保全保护系统，主要包括一控制装置、一装设于驱动装置上的第一反馈元件和一装设于绳轮上的第二反馈元件；
所述的控制装置实时监测电梯处于开门状态下装设于驱动装置上第一反馈元件反馈的主动轮的转动信号，当该主动轮转动量超过设定值时，该控制装置根据设定发出制动指令，控制驱动装置施加反向力矩以阻止驱动装置的转动；
所述的控制装置实时监测电梯处于开门状态下装设于绳轮上的第二反馈元件反馈的绳轮的转动信号，同时监视电梯轿厢的位置运行信号，当电梯轿厢滑移量超过设定值后，该控制装置根据设定发出制动指令，控制安装在电梯井道内的限速限位装置通过提拉钢丝绳触发安全钳装置动作，将电梯轿厢卡死在导轨上。
所述的第一、第二反馈元件可以是光电编码器，也可以是霍尔元器件。
所述第一反馈元件的安装位置可以处于驱动装置上主动轮的前端。
所述第一反馈元件的安装位置可以处于驱动装置的后面。
所述第二反馈元件的安装位置可以处于任何除驱动装置上主动轮以外的与钢丝绳缠绕的绳轮或轮轴上。
所述第二反馈元件的安装位置可以安装在限速限位装置的绳轮或轮轴上。
采用本发明的一种电梯门区安全保护系统，具有如下优点：
——电梯轿厢处于门区且在开门状态下，当电梯驱动装置提供的制动力不足以维持电梯的静止状态而发生滑移时，通过本发明可以监视驱动装置上主动轮的转动信号，当判定该主动轮的转动量超过设定值时，通过信号反馈控制驱动装置施加与电梯运转方向相反的转矩，将产生滑移的电梯轿厢制动住，达致安全的目的。
——电梯轿厢处于门区且在开门状态下，当电梯钢丝绳与驱动装置上的绳轮之间的摩擦力不足以维持电梯的静止状态而发生滑移时，通过本发明可以监视电梯轿厢的位置运行信号，当判定该绳轮的转动量超过设定值后，通过信号反馈控制紧急制动装置动作，将产生滑移的电梯轿厢制动住，达致安全的目的。
附图说明
图1是本发明的电梯系统示意图；
图2是本发明的工作流程图。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
如图1所示，电梯轿厢2和对重装置3都安装在电梯升降井道内的导轨6上，该电梯轿厢2和对重装置3沿着各自的导轨6作反方向运动，运动的动力是由安装于特定机房内(或者升降井道内)的驱动装置11(即通常所说的曳引机)提供的.电梯轿厢2和对重装置3通过数根钢丝绳5悬挂在驱动装置11上，钢丝绳5通过一定的缠绕方式将电梯轿厢2和对重装置3连接到一起，并最终施重在驱动装置11上的主动轮上.工作时，驱动装置11运转，主动轮通过摩擦力带动缠绕在其上的钢丝绳5运动进而带动电梯轿厢2和对重装置3运动.
所述的驱动装置11为电梯动力源，具有一个主动轮以供支撑钢丝绳的缠绕和悬挂，其中的电机可以是永磁同步驱动无齿轮的，该主动轮与电机旋转主轴是直接驱动的；具备制动功能以保持电梯的静止状态，还具备根据控制装置的指令执行正转，反转的功能。
电梯系统包括一组与钢丝绳5相缠绕的绳轮8，它可以是在电梯系统中除主动轮以外的任何与电梯钢丝绳5相缠绕的绳轮8，不论其所处的位置和缠绕方式，只要电梯轿厢2发生滑动能够导致其转动的绳轮8都在此列。
电梯系统还包括一个安装于电梯井道内的限速限位装置1，其上具有触发机构，当电梯轿厢2滑移量超过设定值时，控制装置12启动该触发机构，并和发生滑移的电梯轿厢2共同作用提拉钢丝绳7，进而提拉安全钳装置4，最终将电梯轿厢2卡死在电梯导轨6上。该限速限位装置1也可以起到对电梯的限速保护作用，当电梯速度超过设定值时，不通过控制装置12也能自动触发其上的触发机构，并和发生滑移的电梯轿厢2共同作用提拉钢丝绳7，进而提拉安全钳装置4，最终将电梯轿厢2卡死在电梯导轨6上的。
电梯系统还包括一套安装于电梯轿厢2上的安全钳装置4，或者安装在与电梯轿厢2相连的托架(轿架)之上，并通过提拉钢丝绳7与限速限位装置1相连，当限速限位装置1上的触发机构不动作时，该安全钳装置4仅仅是随着电梯轿厢2一起沿导轨6移动，一旦限速限位装置1上的触发机构发生动作，提拉钢丝绳7被拉紧，安全钳装置4的钳口自动收缩，并随着电梯轿厢2的移动越卡越紧，最终将电梯轿厢2卡死在导轨6上。该安全钳装置4还可以通过自身动作卡死向上和向下两个方向滑移的电梯轿厢2。
本发明主要包括一控制装置12、一装设于驱动装置11上的第一反馈元件10和一装设于绳轮8上的第二反馈元件9。
所述的控制装置12除了对电梯正常运行实施控制外，还能够对电梯所处位置进行监测，以判断电梯是否处于开门区域和(或)开门状态；该控制装置12实时监测电梯处于开门状态下装设于驱动装置11上第一反馈元件10反馈的主动轮的转动信号，当该主动轮转动量超过设定值时，认为该电梯驱动装置11提供的制动力不足以维持电梯的静止状态而发生滑移，控制装置12根据设定发出制动指令，控制驱动装置11施加反向力矩，阻止驱动装置11的转动，防止电梯轿厢2出现滑移，这一指令在电梯轿厢2静止后结束，同时继续监测驱动装置11主动轮的运动状态；该控制装置12实时监测开门状态下装设于绳轮8上的第二反馈元件9反馈的绳轮8的转动信号，同时监视电梯轿厢2的位置运行信号，当电梯轿厢2滑移量超过设定值后，认为电梯钢丝绳5与驱动装置11上的绳轮8之间的摩擦力不足以维持电梯的静止状态而发生滑移，控制装置12根据设定发出制动指令，控制安装在电梯井道内的限速限位装置1通过提拉钢丝绳7触发安全钳装置4动作，将正在滑移、下坠的电梯轿厢2卡死在导轨6上，这一指令在电梯轿厢2静止后结束，同时继续监测绳轮8的运动状态。
所述的装设于驱动装置11上的第一反馈元件10可以是光电编码器，也可以是霍尔元器件，安装位置可以处于驱动装置11上主动轮的前端，也可以处于驱动装置11的后面，目的是实现对驱动装置11上主动轮转动状态的反馈，将主动轮转动信号传递给控制装置12，由控制装置12根据设定发出制动指令，控制驱动装置11施加反向力矩，阻止驱动装置11的转动，防止电梯轿厢2出现滑移.
所述的第二反馈元件9可以是光电编码器，也可以是霍尔元器件，安装位置可以处于任何除驱动装置11上主动轮以外的与钢丝绳缠绕的绳轮8(或轮轴)上，也可以安装在限速限位装置1的绳轮(或轮轴)上，目的是实现对电梯轿厢2运动状态的反馈。
如图2所示，本发明的重点在于：正常情况下，驱动装置11在控制装置12的控制下按照既定的程序运行。控制装置11实时监测电梯是否处于安全状态，首先判断电梯轿厢2是否处于移动状态，并且该移动量是否超过设定值，以及是否处于开门状态；当控制装置12实时监测到电梯轿厢2处于门区位置并且电梯处于开门状态时，此时电梯轿厢2应该静止不动，如果电梯轿厢2出现滑移现象，会出现两种情况：
情况一：由于电梯驱动装置11提供制动力不足以维持电梯的静止状态而发生的滑移。此时驱动装置11上主动轮会发生转动，这种转动会导致开门状态下电梯轿厢2的滑移、下坠，是非常危险的。这时，控制装置12会监测到安装于驱动装置11上的第一反馈元件10反馈的主动轮的转动量超过设定值，此时控制装置12将根据设定发出制动指令，控制驱动装置11施加反向力矩，阻止驱动装置11的转动，防止电梯轿厢2出现滑移。
情况二：由于电梯钢丝绳5与驱动装置11上的绳轮8之间的摩擦力不足以维持电梯的静止状态而发生的滑移。此时驱动装置11上的主动轮虽然静止不动，但是由于钢丝绳5与驱动装置11上的绳轮8摩擦力不足，会出现相对滑移，这种相对滑移会导致开门状态下电梯轿厢2的滑移、下坠，是非常危险的。该钢丝绳5的运动会带动与之缠绕的绳轮8的转动，这时，控制装置12会监测到安装于绳轮8上的第二反馈元件9反馈的绳轮8的转动量超过设定值，此时，控制装置12将根据设定发出制动指令，控制安装在电梯井道内的限速限位装置1通过提拉钢丝绳7触发安全钳装置4动作，将正在滑移、下坠的电梯轿厢2卡死在导轨6上。
Claims (6)
1.一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：主要包括一控制装置、一装设于驱动装置上的第一反馈元件和一装设于绳轮上的第二反馈元件；
所述的控制装置实时监测电梯处于开门状态下装设于驱动装置上第一反馈元件反馈的主动轮的转动信号，当该主动轮转动量超过设定值时，该控制装置根据设定发出制动指令，控制驱动装置施加反向力矩以阻止驱动装置的转动；
所述的控制装置实时监测电梯处于开门状态下装设于绳轮上的第二反馈元件反馈的绳轮的转动信号，同时监视电梯轿厢的位置运行信号，当电梯轿厢滑移量超过设定值后，该控制装置根据设定发出制动指令，控制安装在电梯井道内的限速限位装置通过提拉钢丝绳触发安全钳装置动作，将电梯轿厢卡死在导轨上。
2.根据权利要求1所述的一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：所述的第一、第二反馈元件可以是光电编码器，也可以是霍尔元器件。
3.根据权利要求1所述的一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：所述第一反馈元件的安装位置可以处于驱动装置上主动轮的前端。
4.根据权利要求1所述的一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：所述第一反馈元件的安装位置可以处于驱动装置的后面。
5.根据权利要求1所述的一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：所述第二反馈元件的安装位置可以处于任何除驱动装置上主动轮以外的与钢丝绳缠绕的绳轮或轮轴上。
6.根据权利要求1所述的一种电梯门区保全保护系统，其特征在于：所述第二反馈元件的安装位置可以安装在限速限位装置的绳轮或轮轴上。
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