CN102471012B - 电梯调速器系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于电梯的调速器系统。该调速器包括从调速器系统的槽轮水平地延伸的轴。基部、弹簧和滑块通过从槽轮的基部延伸到至少一个飞摆的连杆机构安装在轴上。弹簧和飞摆的尺寸设计为使得在槽轮达到特定转速时离心力将足以克服弹簧的偏压力。超速传感器和机械开关紧邻飞摆和飞摆板定位，使得在飞摆这样运动时，触发调速器系统，由此减慢并最终停止电梯。与以前的调速器相比，该调速器系统具有大幅减小的空间需求，并且减小了由于轿厢的加速或减速而引起的假跳脱的可能性。
Description
公开领域
本公开总体涉及电梯，并且更具体地涉及用于调节或限制电梯的速度的安全系统。
公开背景
电梯是用于在高层建筑内上下运送乘客和货物的主要装置。为使电梯安全地操作，多年来已采用许多安全装置并加以改进。这些系统之一称作调速器。调速器构造成使得，如果电梯轿厢超过预定安全速度，则调速器将接合，以减慢轿厢并最终停止轿厢进一步运动。这能通过接合如文中将进一步描述的楔块或其它类型的机械制动器来完成。
一种已知类型的调速器称作摆锤(pendulum)型调速器。对于摆锤型调速器，槽轮安装在设置于井道顶部的水平轴上，电梯机器在该井道中操作。缆绳、绳索、带或类似物操作性地从该槽轮连接到电梯轿厢本身。除槽轮外，该轴还连接到齿轮箱上，该齿轮箱又连接到竖直定向的轴上。第一摆锤和第二摆锤通过连杆机构连接到竖直轴上。如果电梯轿厢的速度上升，则两个轴的转速也上升。摆锤经弹簧偏压到不伸出的位置，但是当电梯轿厢超过预定速度时，弹簧的偏压力将被克服且摆锤将向外摆动，由此使调速器接合。这可通过首先锁紧槽轮和绳索以免进一步的运动来完成。一旦绳索停止且电梯轿厢继续运动，绳索便在安全齿轮上向上拉动，由此使楔块型摩擦滚柱、实心板或类似物非常紧地夹持在电梯轿厢的运行导向件上。虽然有效，但在需要竖直轴和齿轮箱的情况下，摆锤型调速器确实具有很大的空间需求。
另一类型的调速器已知为飞摆(flyweight)型调速器。对于飞摆型调速器，多个飞摆偏心安装在槽轮的轴周围，并通过弹簧偏压的连杆机构连接。随着槽轮和飞摆旋转，离心力趋于使飞摆径向向外枢转。弹簧的尺寸设计为使得其偏压力在槽轮旋转超过预定安全速度且因此所生成的离心力大于弹簧偏压力时被克服。当发生这种情况时，调速器以类似于摆锤型调速器的方式减慢并最终停止电梯轿厢。虽然比摆锤型调速器紧凑，但飞摆型调速器更容易发生假跳脱(false trip)，并且因此使电梯不必要地停止。更具体而言，由于飞摆的重心未与槽轮的重心对准，飞摆型调速器对轿厢的高加速度或减速度造成的假跳脱很敏感，即使轿厢的总体速度还没有超过预定安全速率。
因此能够看出，存在对于比摆锤型调速器减少了空间需求且比飞摆型调速器降低了假跳脱倾向的电梯调速器的需要。
公开概述
根据本公开的一方面，因此，公开了一种电梯调速器。该电梯调速器可包括：槽轮，其以可旋转方式安装在轴上且操作性地连接到电梯轿厢上；飞摆，其以可缩回方式安装在轴上，槽轮和飞摆两者都包括重心，槽轮的重心始终与飞摆的重心对准；偏压元件，其在飞摆上施加径向向内的力；以及紧邻飞摆安装的至少一个传感器。
根据本公开的另一方面，公开了另一种电梯调速器，该电梯调速器可包括：槽轮，其以可旋转方式紧邻电梯轿厢安装且操作性地连接到电梯轿厢上；从该槽轮延伸的轴；安装在该轴上的基部；安装在该轴上的滑块；安装在该轴上的弹簧；通过连杆机构连接到滑块和基部上的飞摆；连接到各个飞摆上的飞摆板；以及紧邻飞摆板安装的至少一个传感器。
在阅读以下结合附图进行的详细描述后，本公开的这些和其它方面和特征将更加显而易见。
附图简述
图1是根据本公开的教导构造的电梯系统的示意图；
图2是根据本公开构造的且被显示处于非跳脱位置的调速器的示意性侧视图；
图3是图2的调速器的示意性正视图；
图4是图2的调速器的示意图，但被显示处于跳脱位置；
图5是图4的调速器的正视图；
图6是根据本公开的教导备选地构造的飞摆板的放大截面图；
图7是根据本公开的教导构造的调速器的第二实施例的示意图；
图8是根据本公开的教导构造的调速器的第三实施例的示意图；
图9是根据本公开的教导构造的调速器的第四实施例的示意图；以及
图10是图9的调速器的正视图。
虽然本公开容易有各种改型和备选结构，但下文将详细描述本公开的已在附图中显示的特定说明性的实施例。然而，应理解，并不意图局限于所公开的特定形式，而是反而意图涵盖落入本公开的精神和范围内的所有改型、备选结构和等效方案。
公开详述
现参照附图，且具体参照图1，电梯系统总体由参考标号20表示。如图中所示，电梯系统20设置成使电梯轿厢22在建筑物26的井道24内上下运动。为实现该目的，电梯轿厢可在轨道28上被引导且借助于缆绳30连接到典型地分隔于井道24的顶部的马达32上。为了提供电梯轿厢22的平稳和安全的运动，轿厢22又借助于缆绳36连接到配重34上。用以驱动电梯轿厢22的原动力可由通过传动轴40连接到主槽轮38上的马达32提供。电子控制器42可连接到马达32上，以基于从设置于建筑物24的各个楼层的操作员接口模块44、设置在轿厢22上的操作员接口(OI)46和如文中所述的各种传感器接收的输入来控制电梯系统20的操作。重要的是应注意，能使用任何数量的不同构型来操作电梯系统20，其中图1的构件只是示例性的且为本公开的其余部分设定背景。
为提供用以确保电梯轿厢22不超过特定速度的安全机构，可设置调速器48。调速器48通常安装于井道24的顶部，但如文中将更详细地显示，由于本公开的独特教导及其相对小的尺寸，本公开的调速器48也能安装在其它位置。
调速器48可包括安装在水平轴52上的滑轮或槽轮50。槽轮50又可通过本身系连(train)在底部滑轮55周围的缆绳、带或绳索54连接到电梯轿厢22上。因此，随着轿厢22运动，缆绳54及旋转的轴52和槽轮50也运动。如果槽轮50旋转超过预定速率，则调速器48将起作用以便停止槽轮50旋转。这又将使诸如楔块型摩擦瓦或板的安全装置56被接合，该安全装置将非常紧地夹持在以可滑动方式将轿厢22安装在轨道26上的电梯运行导向件58上。
现参照图2，更详细地显示了根据本公开的教导构造的调速器48的第一实施例。在图2和3的描绘中，显示了调速器48处于非跳脱位置，即操作位置。如图所示，调速器48包括前述的槽轮50，水平轴52从该槽轮延伸。如文中将更详细地描述，基部60、弹簧62和滑块64可安装在轴52上。基部60固定地安装在轴52上以便随其旋转且不可以在轴52上横向运动。另一方面，当经由连杆机构66而在轴52上旋转时，滑块64可自由沿着轴52横向滑动。诸如止动器68的固定装置可设置于轴52的远端70以便限定滑块64的运动范围。
多个连杆机构66可从基部60和滑块64铰接地延伸。连杆机构66又连接到一个或多个飞摆72上。飞摆72具有相当大的质量，使得在槽轮50旋转时，轴52和基部60将趋于使飞摆72由于离心力而径向向外运动。由于飞摆72与滑块64之间的连杆机构66，飞摆72的径向向外运动又将使滑块64朝基部60运动，由此压缩弹簧62。弹簧62制造成具有足以阻止这种运动直到槽轮50以预定速度旋转的偏压力。
为增强调速器48的功能和可靠性，至少一个飞摆板74以可固定方式附接到各个飞摆72上。如图3中最佳地显示，各个飞摆板74可形成为半圆形的带。在图2和3的实施例中，设置了第一飞摆和第二飞摆72，因此设置了第一飞摆板和第二飞摆板74。在非跳脱位置，能够看出飞摆板74定位成实际上形成完整的圆或360°圆周。即使在图4和5的跳脱位置，飞摆板也仅径向运动分开小的距离Δ，由此避免形成其中调速器48的传感器将不会被接合的任何较大的旋转窗口。在图6中所示的另一实施例中，各个飞摆板74能设置有台阶状端部75，使得即使在飞摆板74径向运动分开时，板74也能结合，以继续形成完整的圆，由此避免在圆的圆弧周围形成任何敞开的窗口，在此处调速器的接合将被延迟。
再次参照图4和5，当调速器48提高速度使得在飞摆72上产生的离心力克服弹簧62的偏压力时，滑块62朝基部60横向向内运动并因此压缩弹簧62。这又使飞摆72径向向外运动，并且由于它们固定地附接到飞摆72上，所以这将使飞摆72也径向向外运动。然而，由于基部60是固定的且滑块64朝基部60径向向内运动，所以这使飞摆72和飞摆板74不仅径向向外运动，而且还朝基部60横向向内运动。
在调速器48达到预定速率时，所产生的离心力将足够高以便使飞摆72和飞摆板74横向向内运动到足以接合超速传感器或开关76的程度。一旦触发超速传感器76，控制器42便将启动以便以安全的方式减慢电梯轿厢22。作为第二级安全装置，也可紧邻槽轮50设置机械跳脱开关78。如图2和4中最佳地显示，超速传感器76可安装在槽轮50上方，而机械开关78安装在下方，但在备选实施例中，传感器能以不同的方式安装。另外，在图2至5中，超速传感器开关76比机械开关78更加横向靠近飞摆板74以便首先被触发。在备选实施例中，传感器能以不同的方式安装或者传感器本身能具有尺寸设计成不同的触发臂以便以所需次序启动。另外，飞摆板74的各部分能设置有带纹理的表面70以便增强调速器20的灵敏度且确保调速器20的接合。图6中所示的这种带纹理的表面79可采用在紧邻超速传感器76和机械跳脱开关78的侧部80中加工出的凹槽、脊突、嵌齿(cog)或类似物的形式设置。
通过将基部60、弹簧62和滑块64安装在轴52上，并且将飞摆72和飞摆板74连接到基部60和滑块64上，避免了需要竖直延伸的轴和齿轮箱来连接这两者。这又比常规摆锤型调速器大幅减小了本公开的空间需求。除了使用对称的连杆机构66将飞摆72和飞摆板74均匀地安装在轴52周围以外，槽轮52的重心和飞摆72的重心始终精确地对准。这又将比常规摆锤型调速器大幅减小由于电梯的加速和减速而引起的假跳脱的次数。
现参照图7，显示了本公开的第二实施例。第二实施例的许多特征与图2至5的第一实施例完全相同。然而，对于第二实施例，改变了基部60、弹簧62和滑块64的定向。更具体而言，弹簧62直接紧邻槽轮50设置，其中滑块64紧邻弹簧62且基部60安装在轴52的远端70附近。另外，此实施例中的弹簧52可以是以可固定的方式固定在槽轮50和滑块64两者上的张紧弹簧。换言之，弹簧62的偏压力趋于将滑块64拉向槽轮50。仅在所产生的离心力足够高以便使飞摆72径向向外运动时克服了张紧弹簧62的偏压力，由此使滑块64远离槽轮50径向运动。另外，由于相应零件的定向在第二实施例发生变化，因此超速传感器76和/或机械开关78的定位也发生变化。
现参照图8，显示了本公开的第三实施例。这里，基部60、弹簧62和滑块64的定向与第一实施例完全相同，但设置了较大数量的飞摆72。通过将更多飞摆72分布在调速器48的圆周周围，在系统旋转时将产生更大的离心力，因此调速器本身的灵敏度将增加。虽然在图8中描绘了四个(4个)飞摆72，但应理解，本公开的任何实施例可包括范围为从一个或无穷大的任何数量的飞摆72。
现参照图9，描绘了本公开的第四实施例。如图中所示，基部60、弹簧62和滑块64在轴52上的定向与第一实施例相同，连杆机构66和飞摆72的定向也一样。然而，与相对于飞摆72横向安装飞摆板74相反，飞摆板74从飞摆72径向向外安装。如图10中最佳地显示，这可借助于附加托架82或类似物来完成。因此，能够采用数量较少的飞摆板74。图9和10还显示，在这样一个实施例中，超速传感器76和机械开关78可从飞摆板74直接径向向外安装，以适应第四实施例中飞摆板74的略微不同的运动范围。另外，类似于前述实施例，飞摆板74可设置有带纹理的表面80。然而，在第四实施例中，带纹理的表面将设置在飞摆板74的径向外缘上。
基于前述，能看出本公开陈述了用于电梯的调速器系统，其尺寸需求比现有摆锤式调速器减小，但降低了由于与飞摆型调速器相关的不可避免和不可预测的加速和加速水平而引起的假跳脱的可能性。这部分是由于安装了本公开的飞摆使得它们的重心始终与调速器槽轮的重心直接对准。
Claims (20)
1. 一种电梯调速器，包括：
槽轮，其以可旋转方式安装在轴上并且操作性地连接到电梯轿厢上；
飞摆，其以可缩回的方式安装在所述轴上，所述槽轮和所述飞摆两者都包括重心，所述槽轮的重心与所述飞摆的重心对准；
连接到所述飞摆上的飞摆板；
偏压元件，其朝所述轴在所述飞摆上施加径向向内的力；以及
传感器，其安装在所述槽轮和飞摆上方且紧邻所述飞摆板安装，其中，在所述槽轮达到预定速度时，所述飞摆板便触发所述传感器。
2. 根据权利要求1所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括各自连接到半圆形的带上的至少两个飞摆。
3. 根据权利要求2所述的电梯调速器，其特征在于，所述两个半圆形的带形成具有交迭的端部的圆。
4. 根据权利要求2所述的电梯调速器，其特征在于，各个半圆形的带包括带纹理的表面。
5. 根据权利要求1所述的电梯调速器，其特征在于，所述轴水平地安装。
6. 根据权利要求1所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括紧邻所述飞摆安装的第二传感器。
7. 根据权利要求1所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括基部和安装在所述轴上的滑块。
8. 根据权利要求7所述的电梯调速器，其特征在于，所述偏压元件将所述基部和滑块偏压分开。
9. 一种电梯调速器，包括：
槽轮，其以可旋转的方式紧邻电梯轿厢安装，且操作性地连接到所述电梯轿厢上；
从所述槽轮延伸的轴；
安装在所述轴上的基部；
安装在所述轴上的滑块；
安装在所述轴上的弹簧；
通过连杆机构连接到所述滑块和所述基部上的飞摆；
连接到各个飞摆上的飞摆板；以及
传感器，其安装在所述槽轮和飞摆上方且紧邻所述飞摆板安装，其中，在所述槽轮达到预定速度时，所述飞摆板便触发所述传感器。
10. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括至少两个飞摆。
11. 根据权利要求10所述的电梯调速器，其特征在于，所述飞摆板的形状是半圆形。
12. 根据权利要求11所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括各自形状为半圆形的第一飞摆板和第二飞摆板。
13. 根据权利要求12所述的电梯调速器，其特征在于，所述第一飞摆板和第二飞摆板包括交迭的端部以便形成完整的圆。
14. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述电梯调速器还包括紧邻所述飞摆板安装的第一传感器和第二传感器。
15. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述弹簧安装在所述基部与所述滑块之间。
16. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述弹簧安装在所述滑块与所述槽轮之间。
17. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述飞摆板包括适于接合所述传感器的带纹理的表面。
18. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述传感器安装成在所述飞摆板横向运动时被接合。
19. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述传感器安装成在所述飞摆板径向运动时被接合。
20. 根据权利要求9所述的电梯调速器，其特征在于，所述飞摆和所述槽轮两者均包括重心，所述飞摆的重心始终与所述槽轮的重心对准。
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