CN101966950B - 电梯磁性导向装置及导向制动装置 - Google Patents

电梯磁性导向装置及导向制动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电梯磁性导向装置，包括导轨和导靴支架。所述导轨设置在井道的相对两侧，所述导靴支架设置在与导轨对应的电梯轿厢两侧。所述导靴支架是一由三个侧壁组成半包围“[”型结构，导靴支架开口两侧的侧壁内侧分别固定设置一磁体，所述导轨通过导靴支架开口插入导靴支架的半包围空间内的两磁体中间并与磁体保持一定的间隙，所述导轨具有与其相对的磁体的磁极相同的磁性。相对于现有技术，本发明的电梯磁性导向装置由于导轨与导靴支架之间没有接触，因此可降低电梯运行的噪音，且避免了需要定期对导轨进行清洁、抹油等保养工作。同时可以降低对导轨和导靴支架安装精度的要求，以及导轨表面光洁度的要求，从而降低了制造成本。

Description

电梯磁性导向装置及导向制动装置
技术领域
本发明属于电梯控制领域，涉及一种电梯磁性导向装置以及利用该磁性导向装置的制动装置。
背景技术
电梯是人们的日常生活中不可缺少的垂直升降的代步设备。为了防止电梯轿厢在垂直升降运动中发生水平横向的摆动，因此需要在电梯轿厢上设置如导向装置等机械约束装置来限制轿厢的水平运动。请参阅图1，其是现有技术中导向装置的俯视图。传统的导向装置为机械式结构，该导向装置由固定在井道两侧的导轨12和安装在电梯轿厢A相对两侧的导靴支架14组成，其中，所述导轨12与导靴支架14相互接触。根据导靴支架与导轨的接触方式，导靴支架的结构可以具体为滑动式导靴支架或者为滚动式导靴支架。其中，滑动式导靴支架结构简单，坚固耐用，成本很低，是目前主要的技术。但是，滑动式导靴支架对导轨的要求较高，即对导轨的加工精度、安装精度和导轨接驳工艺等方面有较高要求，否则会使运行的振动和产生较大噪音，严重者会增大机械磨损、缩短其使用寿命；另外还需要定期对导轨进行清洁、抹油等保养工作；此外，由于滑动式导靴支架与导轨之间为滑动摩擦且没有水平减振装置，因此滑动式导靴支架仅适用于低速电梯而不适合在高速电梯中使用。而滚动式导靴支架是通过一对滚轮夹住导轨滚动，且滚轮上设置有减振装置，使其能够适合高速电梯的运行，且具有较好的水平振动吸收效果。但是，由于同为机械装置，滚动式导靴支架的滚轮和导轨之间仍然为机械接触，因此同样对导轨的加工精度、安装精度以及导轨的接驳工艺等方面具有较高要求；此外，滚轮的机械寿命及其有限，需要经常更换滚轮并且需要定期对导轨进行清洁、抹油等保养工作，从而需要较高的使用成本。
此外，上述导轨也可作为安全制动装置(即安全钳)的一部分，在紧急的状况下，安全钳动作夹住导轨，使轿厢停止移动。但是，由于电梯运行的水平摆动使导轨式抱闸的设计存在一定的困难，且导轨式抱闸会磨损导轨从而影响导轨与导靴支架之间的接触效果。此外，由于导轨与导靴支架之间的导向作用要求导轨接触面平整光滑，而导轨用作抱闸制动则要求接触面毛躁具有高的摩擦系数，因此导轨同时用于导向和抱闸制动具有矛盾性。目前，主要还是采用曳引轮和钢丝绳的摩擦力来制动轿厢。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种非接触式的电梯磁性导向装置，以减小对导轨和导靴支架的安装精度要求，且无需保养维护。
此外，为了克服现有技术中导轨同时用于导向和抱闸制动具有矛盾性的缺点和不足，还提供一种使用上述非接触式磁性导向装置的导向制动装置。
一种电梯磁性导向装置，包括导轨和导靴支架，所述导轨设置在井道的相对两侧，所述导靴支架设置在与导轨对应的电梯轿厢两侧。所述导靴支架是一由三个侧壁组成半包围“[”型结构，导靴支架开口两侧的侧壁内侧分别固定设置一磁体，所述导轨通过导靴支架开口插入导靴支架的半包围空间内的两磁体中间并与磁体保持一定的间隙，所述导轨具有与其相对的磁体的磁极相同的磁性。
一种电梯导向制动装置，包括导轨和导靴支架，所述导轨设置在井道的相对两侧，所述导靴支架设置在与导轨对应的电梯轿厢两侧。所述导靴支架是一由三个侧壁组成半包围“[”型结构，在导靴支架开口两侧的侧壁上分别设置一活动件；两磁体设置在该导靴支架的半包围空间内，并分别固定在活动件的端部；一摩擦套套设在磁体上，并与活动件相固定。
相对于现有技术，本发明的电梯磁性导向装置由于导轨与导靴支架之间没有接触，因此可降低电梯运行的噪音，且避免了需要定期对导轨进行清洁、抹油等保养工作。同时可以降低对导轨和导靴支架安装精度的要求，以及导轨表面光洁度的要求，从而降低了制造成本。
相对于现有技术，本发明的电梯导向制动装置实现了在导轨抱闸，避免了钢丝绳打滑引起的制动失效的危险，还克服现有技术中导轨同时用于导向和抱闸制动具有矛盾性的缺点和不足。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是现有技术中导向装置的俯视图。
图2是本发明电梯磁性导向装置的俯视图。
图3是本发明电梯导向制动装置的俯视图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图2，其是本发明电梯磁性导向装置的俯视图。该导向装置包括导轨22和导靴支架24。在井道的相对两侧分别固定安装一导轨22，供电梯上下运动的水平约束和制动承力。电梯轿厢A设置在井道的中间，在电梯轿厢A对应导轨22的两侧分别安装一对导靴支架24。
所述导轨22包括相互垂直连接的第一支柱22a和第二支柱22b，从而所述导轨22的横截面为T字型。所述第一支柱22a平行于井道墙面而立。相对两侧的导轨22的第一支柱22a通过一沿墙面的连接部26连接。一电磁线圈27套设在连接部26上。该磁线圈27由一个直流电源供电，并串接一个接触器28由其控制电流的通断。所述导轨22及其连接部26均采用导磁材料，具体为导磁钢铁。当电磁线圈27通上直流电并由接触器28以一固定频率控制通断时，电磁线圈27感应磁场的变化使所述连接部26和导轨22同时产生感应磁场。由于线圈是采用直流供电，因此设置在井道两侧的导轨22的第二支柱22b分别具有固定相异的磁极，即井道一侧的导轨为N极，则井道另一侧的导轨为S极。
所述导靴支架24具体是一由三个侧壁组成半包围“[”型结构，具有一开口24a。在每一个导靴支架24开口24a两侧的侧壁内侧分别固定设置一磁体23。所述磁体23为永磁体。两磁体23在导靴支架24的半包围空间内。该导靴支架24相对开口的侧壁固定在电梯轿厢A上，导轨22的第二支柱22b通过导靴支架24的开口24a插入导靴支架24的半包围空间内的两磁体23中间并与两磁体23保持一定的间隙。该两磁体23与设置在其中间的第二支柱22b具有相同的磁极。
在电梯运行时，电磁线圈27通上直流电并由接触器28以一固定频率控制通断，使两侧导轨22的第二支柱22b分别产生S极和N极磁极。由于导轨22的第二支柱22b与同其相配合的导靴支架24内两磁体23的相对面具有相同的磁极，根据同性相斥的原理，使得磁体23在水平方向上相对导轨22的方向受到相反的排斥力。由于第二支柱22b与磁体23的排斥力与其间的距离有关，当第二支柱22b分别与其两侧的磁体23等距时，导靴支架24在水平方向上受力平衡，使导靴支架24与导轨22在水平方向上的相对位置保持稳定，实现悬浮导向，从而使电梯轿厢A在水平方向上可受力平衡而保持稳定，避免了其在水平方向上的摆动。
实施例2
实施例2的结构与实施例1大致相同，其区别仅在于：所述导靴支架24上的每一个磁体具体由一导磁材料棒以及套设在导磁材料棒上的电磁线圈组成。同样对电磁线圈通以直流电并通过一接触器以一固定频率控制通断，使磁体相对第二支柱22b一端产生与第二支柱22b具有相同极性的磁极，使其产生与实施例1中的磁体23同样的作用。
相对于现有技术，本发明在电梯导靴支架对应导轨的两侧分别设置一磁体，导轨与其对应两侧的磁体的相对面具有相同的磁极，从而使导靴支架在水平方向上受力平衡，实现悬浮导向。由于导轨与导靴支架之间没有接触，因此可降低电梯运行的噪音，且避免了需要定期对导轨进行清洁、抹油等保养工作。同时可以降低对导轨和导靴支架安装精度的要求，以及导轨表面光洁度的要求，从而降低了制造成本。此外，通过磁力平衡技术可以减小轿厢水平摆动幅度，提高运行的舒适感。
实施例3
请参阅图3，其是本发明电梯导向制动装置的俯视图。在本发明实施例1的基础上，在导靴支架24的开口24a两侧的侧壁上分别设置一活动件25，所述活动件25可以在导靴支架24的侧壁上水平移动。两磁体23设置在该导靴支架24的半包围空间内，并分别固定在设置在两侧壁的活动件25的端部，所述两磁体23相对面的磁极相同。一摩擦套29套设在磁体23上，并与活动件25相固定。所述活动件25、摩擦套29以及内嵌在摩擦套内的磁体23共同组成闸瓦。
当电磁线圈27通上直流电并由接触器28以一固定频率控制通断，使两侧导轨22分别产生S极和N极磁极。由于导轨22的第二支柱22b与同其相配合的导靴支架24内两磁体23相对面具有相同的磁极，根据同性相斥的原理，使得磁体23在水平方向上相对导轨22的第二支柱22b的方向受到相反的排斥力。如实施例1所述，当第二支柱22b分别与其两侧的磁体23等距时，导靴支架24在水平方向上受力平衡，使导靴支架24与导轨22相对位置保持稳定，实现悬浮导向，从而使电梯轿厢A在水平方向上可受力平衡而保持稳定。
当电梯需要停止运行时，接触器28断开，所述电池线圈27产生的磁场消失，从而使导轨22的感应磁场消失。由于导轨22的材料为导磁钢铁，因此当导轨22自身失去磁力时，其将会与其相邻的磁体23相吸，因此闸瓦的活动件25因磁力向导轨22的第二支柱22b方向水平移动，最终吸附在导轨22的第二支柱22b上。由于摩擦套29与导轨22接触，其与导轨22的相对运动产生很大的摩擦力，所述摩擦力与电梯轿厢A在垂直方向上与导轨22的相对运动的方向相反，从而起到了制动的作用。
如果分别设置在轿厢相对两侧的一对闸瓦的导向和制动力不足，则可以在轿厢安装多个导向制动装置，或者在一个导向制动装置中安装多个闸瓦。
同样，本实施例中的导向制动装置中的磁体23可以为永磁体或者由导磁材料棒以及套设在导磁材料棒上的电磁线圈组成。
相对于传统的通过曳引轮和钢丝绳的摩擦力来制动轿厢的制动装置，本发明实现了在导轨抱闸，避免了钢丝绳打滑引起的制动失效的危险，同时也对曳引轮的包角没有要求。当将本发明的导向制动装置与传统的制动装置组合使用时，即使钢丝绳断也能够采用导向制动来制动轿厢，大大提高了电梯的运行安全。此外，还可以消除停车时由于载重变化导致钢丝绳长度变化而引起的轿厢位移现象，也不需要不够安全的微动平层调整。进一步，本发明还克服现有技术中导轨同时用于导向和抱闸制动具有矛盾性的缺点和不足。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (4)

1.一种电梯导向制动装置，包括导轨和导靴支架，所述导轨设置在井道的相对两侧，所述导靴支架设置在与导轨对应的电梯轿厢两侧，其特征在于：所述导靴支架是一由三个侧壁组成半包围“[”型结构，在导靴支架开口两侧的侧壁上分别设置一活动件；两磁体设置在该导靴支架的半包围空间内，并分别固定在活动件的端部；一摩擦套套设在磁体上，并与活动件相固定。
2.根据权利要求1所述的电梯导向制动装置，其特征在于：所述导轨包括相互垂直连接的第一支柱和第二支柱，所述第一支柱平行于井道墙面而立，第二支柱通过导靴支架开口插入导靴支架的半包围空间内两磁体中间并与其保持一定的间隙，该第二支柱具有与其相对的两磁体的磁极相同的磁性。
3.根据权利要求2所述的电梯导向制动装置，其特征在于：相对两侧的导轨的第一支柱通过一沿墙面设置的连接部连接，所述导轨和连接部为导磁材料；一电磁线圈套设在连接部上，该电磁线圈由一个直流电源供电，并串接一个接触器，由其控制电流的通断。
4.根据权利要求1或2或3所述的电梯导向制动装置，其特征在于：所述导靴支架上的磁体具体为永磁体，或者由导磁材料棒以及套设在导磁材料棒上的电磁线圈组成。 
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