CN103086226B - 一种升降设备测速制动安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种升降设备测速制动安全系统，所述升降设备由曳引机驱动升降，所述升降设备设有滚轮导靴组件以及安全钳，其特征在于：所述系统包括测速信号采集装置、安全钳、安全钳触发机构以及测速信号控制器，所述的测速信号采集装置与所述的滚轮导靴组件相连，所述的测速信号采集装置的输出端和测速信号控制器的输入端相连；所述的安全钳设置在升降设备上，所述的安全钳触发机构与所述的安全钳相连；所述的测速信号控制器的信号输入端与升降设备控制器的信号接收端连接。本发明测速制停安全装置，适合矿山地下的矿用电梯、罐笼提升机和常规电梯等升降设备，结构简单、易加工、性能可靠、安装简单。

Description

一种升降设备测速制动安全系统

技术领域

本发明涉及一种升降设备测速制动安全系统，适用于矿山地下工程的矿用电梯、罐笼提升机和常规电梯的测速制动。

背景技术

目前，罐笼在矿井里运行的速度没任何监控装置，超速后也没有任何措施减速或制停，只是当罐笼断绳后才会通过断绳装置使罐笼制停在导轨上。

而对于常规电梯，限速器触发装置通常安装在机房内或井道顶层，限速器涨紧装置安装在井道底坑内，触发装置与涨紧装置通过钢丝绳进行联动，该钢丝绳贯穿整个井道，从井道顶层直至底坑。钢丝绳接头端固定在轿厢下梁安全钳触发杆上，与轿厢同步沿导轨上下运行，当轿厢超速时会带动钢丝绳也超出设计值运行，触发装置会动作，给电梯控制系统一超速信号，同时使安装在轿厢上安全钳动作并给出切断曳引机转动的信号。按电梯行业标准规定在设计中要求电梯具有打滑功能，即电梯在层站停层开门状态，会发生溜车现象，当电梯停层进出乘客时，此时的限速器虽有转动，但由于目前国内外使用限速器都是通过电梯超速产生的离心力来带动钢丝绳以使安全钳动作，轿厢门侧就会与层门侧对乘客产生剪切，且无法避免。

矿用电梯通常是提升高度很高，采矿行业对运行电梯轿厢罐道通风也有强制要求，由于限速器钢丝绳过长处于中部钢丝绳在风的作用下很容易产生误动作，触发安装在轿厢上安全钳动作，增加电梯故障。

根据以上分析可以发现：

（1）尚没有用于矿井罐笼监测超速制停的装置；

（2）目前适合满足电梯行业标准在设计中要求电梯具有打滑功能，即电梯在层站停层开门状态，会发生溜车现象，能避免在轿厢门区与井道发生剪切事故测速制动安全装置还没有；

（3）目前还有满足矿井提升高度很高的情况下适用的速度监测和制停安全装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、易实现、性能可靠、安装简单，适用于矿山地下罐笼、矿用电梯及常规电梯中监测轿厢、罐笼运行速度以及解决电梯开门溜车的安全问题的测速制动安全系统。

本发明的目的采用下述的技术方案来实现：

一种升降设备测速制动安全系统，所述升降设备由曳引机驱动升降，所述升降设备设有滚轮导靴组件以及安全钳，其特征在于：所述系统包括测速信号采集装置、安全钳、安全钳触发机构以及测速控制器，所述的测速信号采集装置与所述的滚轮导靴组件相连，所述的测速信号采集装置的输出端和测速控制器的输入端相连；所述的安全钳设置在升降设备上，所述的安全钳触发机构与所述的安全钳相连；所述的测速控制器的信号输入端与升降设备控制器的信号接收端连接。

所述的测速信号采集装置包括曳引机编码器、滚轮导靴组件，所述的曳引机编码器的编码信号引出线与所述的测速控制器信号输入端相连，所述滚轮导靴组件中的滚轮编码器的编码信号引出线与所述的测速控制器信号输入端相连；所述的安全钳触发机构与所述的安全钳的楔块拉杆相连，安全钳触发机构另一端与电梯控制器信号接收端相连。

所述的安全钳触发机构包括电磁锁、连接套和连杆，所述的电磁锁与所述的连杆相连，连接套以及连杆分别与安全钳的楔块拉杆相连。

根据升降设备运行导轨的型式不同，滚轮的截面也不同，刚性导轨时，滚轮截面为直线面；导轨为钢丝绳时，滚轮的截面为与钢丝绳外径相吻合的弧形截面。同样的，安全钳契块截面根据导轨不同可有不同截面如弧面、直面、锥面等。

安全钳触发机构中的电磁锁在常态下可使验证开关和指示灯导通，安全开关串接在电梯或罐笼等升降设备的控制安全回路中，以保证电磁锁始终处于可控状态。当升降设备正常运行时电磁锁处于断电状态，当升降设备超速、滑移和断绳后通电，电磁锁舌动作带动安全钳摆杆，使安全钳动作；电磁锁是否能正常通过串在安全回路的开关和指示标志进行验证。

所述的测速控制器采集的信号为曳引机编码器和导靴两侧的编码器发出的脉冲信号；测速控制器发出的信号为使安全钳触发装置电磁锁动作信号、升降设备提升机的控制中心超速信号、电磁锁验证开关正常信号。测速控制器可单独安装或是安装在电梯控制箱内。为保证检测运行速度的准确性，两侧导轨的滚轮导靴分别装有编码器，以曳引机编码器信号为基准与滚轮导靴编码器信号进行对比，若滚轮导靴上任一编码器与曳引机编码器对比超出设计允用值时，电梯控制箱内的电梯信号控制中心将发出安全钳制动指令，给电磁锁动作信号，使升降设备制停在导轨上，电磁锁正常情况下测速控制器会有指示灯亮，并与安全回路串接，对安全钳是否能一直正常动作进行监视。

本发明提供的测速制停安全装置，适合矿山地下的矿用电梯、罐笼提升机和常规电梯等升降设备，结构简单、易加工、性能可靠、安装简单，具体体现为：

（1）曳引机编码器用螺钉直接固定在曳引机伸出轴上与常规曳引机编码器固定方式相同，滚轮导靴和滚轮上编码器为一体式用固定在升降设备上，以采集曳引机编码器信号为基准，与升降设备同步运行安装在升降设备上的滚轮导靴两侧的编码器脉冲信号与曳引机编码器信号进行比较，当两侧滚轮导靴上任一编码器脉冲信号超过允许或当升降设备停层发生开门溜车时，控制板给与安全钳连接的电磁锁和升降设备动作信号；

（2）安全钳主体和楔块动作的触发装置安装在安全钳钳体上，用螺栓固定在升降设备上；当连动杆触发装置发出动作时，在连杆的带动下升降设备两侧的安全钳楔块钳在导轨上，使升降设备制停在导轨上，同时连杆上的打板触动一个电气开关给出升降设备断电信号，升降设备曳引机停止工作。

附图说明    

图1是本发明安全系统应用于轿厢上的实施例结构示意图；

图2是本发明实施例中滚轮导靴组件在刚性导轨时的安装图；

图3是本发明实施例中滚轮导靴组件在柔性导轨时的安装图；

图4是本发明实施例测速制动安全系统动作流程图；

图5是本发明实施例中安全钳结构示意图；

图6是本发明实施例中安全钳契块弧形截面示意图；

图7是本发明实施例中安全钳契块直线截面示意图；

图8是本发明实施例中轿厢架下梁安全钳主体及安全钳触发装置安装主视图；

图9是图7俯视图；

图10是图7侧视图。

附图标记说明

1-滚轮导靴组件，1-1-滚轮，1-2-弹簧，1-3-导靴固定支架，1-4-编码器固定架，1-5-联轴器，1-6-滚轮编码器，2-编码器，2-3-弹簧，3-测速控制器，4-导靴板，5-曳引机编码器，6-电梯控制箱，7-轿厢架下梁，8-1-刚性导轨，8-2-钢丝绳，9-安全钳主体，9-1-钳体，9-2-弹簧，9-3-楔座，9-4-楔块，9-5-楔块拉杆，10-1-电磁锁，10-2-连杆，10-3-电磁锁固定架，10-4-连接套，11-连动杆，11-1-连动杆转臂，连杆 -11-2，11-3-微调杆，连杆-11-4，12-安全开关打板，13-安全钳动作安全开关，14-轿厢，15-轿厢架上梁。

具体实施方式    

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进一步加以描述：

图1是本发明安全系统在电梯轿厢14上的应用结构示意，该轿厢14由曳引机控制升降运行，电梯控制器控制电梯的运行，轿厢上设有滚轮导靴组件1，系统包括测速信号采集装置、安全钳、安全钳触发机构以及测速控制器3，测速信号采集装置与滚轮导靴组件1相连，测速信号采集装置的输出端和测速控制器3的输入端相连。包括楔块拉杆9-5的安全钳分别设置在轿厢架下梁7的两侧，轿厢架下梁7两侧的安全钳通过连动杆11相连。安全钳触发机构与安全钳的楔块拉杆9-5相连，安全钳触发机构另一端与电梯控制器信号接收端相连。测速控制器3信号输入端与升降设备控制器的信号接收端连接。

测速信号采集装置包括设置在曳引机电机伸出轴上的曳引机编码器5、用螺栓分别固定在轿厢架上梁15两端的导靴板4上的滚轮导靴组件1，曳引机编码器5的编码信号引出线与测速控制器3信号输入端相连，滚轮导靴组件1中的滚轮编码器1-6的编码信号引出线也与测速控制器3信号输入端相连，测速控制器3分别接收到曳引机编码器5输出的脉冲信号和滚轮编码器1-6输出的脉冲信号并将该两个脉冲信号进行比较，从而判断曳引机的转速度和轿厢运行速度是否一致，如一致则安全钳不动作，若不一致则轿厢发生位置移动，安全钳动作使轿厢制停在导轨上。

滚轮导靴组件1包括导靴固定支架1-3、滚轮1-1、弹簧1-2、与轿厢14运行同步的滚轮编码器1-6和联轴器1-5，滚轮编码器1-6与曳引机相连，滚轮编码器1-6通过联轴器1-5与滚轮1-1连接并随滚轮1-1一起转动，滚轮编码器1-6通过编码器固定架1-4固定在导靴固定支架1-3上。根据电梯轿厢14运行导轨的型式不同，滚轮1-1的截面也不同，导轨为刚性导轨8-1时，滚轮1-1截面为直线面；导轨为柔性导轨如钢丝绳8-2时，滚轮1-1的截面为与钢丝绳8-2外径相吻合的弧形截面。图2、图3分别是这两种不同导轨时滚轮导靴组件1在轿厢架上梁13上的安装示意图。通过调节弹簧2-3涨力使滚轮1-1压紧在导轨8-1上，当轿厢14运行时，滚轮1-1在摩擦力的作用下在导轨8-1上与轿厢14同步滚动，并带动固定在滚轮1-1上的滚轮编码器1-6，曳引机编码器5和滚轮编码器1-6通过导线将脉冲信号输送给测速控制器3，通过程序控制判断轿厢14是否在设定的速度范围内运行。当超速或停止滑移时控制程序发出指令起动安装在轿厢架下梁7上的安全钳触发机构，使安全钳楔块9-4动作，把轿厢12制停在导轨上。图4是本实施例测速制动安全系统动作流程图。

请参见图5所示，安全钳由安全钳钳体9-1、楔块9-4和楔座9-3、楔块拉杆9-5、调节楔块制动力的弹簧9-2组成安全钳主体9，两个安全钳主体9分别装于轿厢架下梁7的两侧。两侧的安全钳主体9通过连动杆11装置连接，其中连动杆11装置的连动杆转臂11-1与楔块拉杆9-5连为一体，连动杆11分为两段，其中一段连杆11-2上设有弹簧，另一段连杆11-4是通过微调杆11-3相连，安全钳动作安全开关13安装在轿厢架下梁7上，安全开关打板12装在连动杆11上，当安全钳动作时，安全开关打板12动作使安全钳动作安全开关13动作，给安装在电梯控制箱6中的电梯控制中心出电信号指令，使电梯停止运行。和滚轮1-1的截面一样，安全钳的契块9-4的截面根据导轨的不同也有不同，如弧面、直面、锥面等。图6、和图7分别是契块9-4的弧线形截面和直线形截面的示意图。

根据井道土建结构的不同，安全钳触发机构可安装在轿厢架下梁7或安全钳钳体9-1上，本实施例中安全钳触发机构安装在安全钳钳体上，如图8至图10所示。安全钳触发机构包括固定在电磁锁固定架10-3上的具有电磁锁舌的电磁锁10-1、连接套10-4和连杆10-2，电磁锁10-1与连杆10-2相连，连接套10-4，连杆10-2与安全钳的楔块拉杆9-5相连，安全钳触发机构一端与安全钳的楔块拉杆9-5相连，安全钳触发机构另一端与电梯控制器信号接收端相连。安全钳触发机构动作由电梯控制箱内的电梯信号控制中心来控制，当出现超速或滑移时控制中心发出指令使安全钳触发机构中的电磁锁10-1得、失电来使电磁锁舌动作，在连杆10-2的带动下使安全钳动作，轿厢架下梁7两侧安全钳同步由连动杆11完成，连动杆11在动作的同时打断电气验证开关，为电梯曳引机制停提供信号。

Claims (2)

1.一种升降设备测速制动安全系统，所述升降设备由曳引机驱动升降，所述升降设备设有滚轮导靴组件（1）以及安全钳，其特征在于：所述系统包括测速信号采集装置、安全钳、安全钳触发机构以及测速信号控制器（3），所述的测速信号采集装置包括曳引机编码器（5）、滚轮导靴组件（1），所述的曳引机编码器（5）的编码信号引出线与所述的测速信号控制器（3）信号输入端相连，所述滚轮导靴组件（1）中的滚轮编码器（1-6）的编码信号引出线与所述的测速信号控制器（3）信号输入端相连；所述的安全钳设置在升降设备上，所述的安全钳触发机构与所述的安全钳的楔块拉杆（9-5）相连，安全钳触发机构另一端与升降设备控制器信号接收端相连；所述的测速信号控制器（3）的信号输入端与升降设备控制器的信号接收端连接。

2.根据权利要求1所述的升降设备测速制动安全系统，其特征在于：所述的安全钳触发机构包括电磁锁（10-1）、连接套（10-4）和连杆（10-2），所述的电磁锁（10-1）与所述的连杆（10-2）相连，连接套（10-4）以及连杆（10-2）分别与安全钳的楔块拉杆（9-5）相连。