CN103189294A - 电梯装置 - Google Patents

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Abstract

在电梯装置中，利用悬挂构件来悬吊轿厢。利用驱动装置经由悬挂构件使轿厢升降。此外，利用制动装置对轿厢进行制动。在轿厢产生了超过预先设定的设定值的加速度的情况下，异常加速度检测机构使制动装置进行动作以使轿厢停止。

Description

电梯装置
技术领域
本发明涉及电梯装置，其用于在例如悬挂构件断裂或控制装置故障等异常时使轿厢紧急停止。
背景技术
在以往的电梯装置的限速器中，将第1超速度Vos（运行停止用开关的动作速度）设定为额定速度Vo的1.3倍左右，将第2超速度Vtr（紧急停止动作速度）设定为额定速度Vo的1.4倍左右。例如，在检测出由于控制装置的异常等导致轿厢超过额定速度而到达第1超速度Vos时，切断向曳引机的供电，使轿厢紧急停止。此外，当由于主绳索断裂等导致轿厢下落时，利用限速器检测出第2超速度Vtr，并使紧急停止装置进行动作，使轿厢紧急停止。
但是，当轿厢位于井道的终端层附近时，在轿厢速度上升到第1超速度Vos或第2超速度Vtr之前，轿厢有可能到达井道的底部，此时利用缓冲器使轿厢减速停止。因此，需要减速的速度越高，缓冲器所需要的缓冲行程便越长，缓冲器的长度根据第1超速度Vos或第2超速度Vtr来决定。
对此，还提出有以下方法：在终端层附近设置轿厢位置开关，在轿厢位置开关被操作时，以比第1超速度Vos低的终端超速度Vts检测出异常，并切断向曳引机的供电。
由此，只要是主绳索与轿厢相连接的状态，轿厢的速度就不会超过终端超速度Vts。另一方面，当轿厢位于井道的下部终端层附近时，在主绳索断裂的情况下，即使检测出终端超速度Vts，也无法由曳引机对轿厢进行制动。
此时，设从主绳索断裂直到轿厢与缓冲器碰撞为止的时间为Ts，则碰撞速度Vs为：
Vs=Vts+g×Ts。
若该碰撞速度Vs低于限速器的第2超速度Vtr，则能够相应地使缓冲器的缓冲行程缩短。
但是，近年来，有进一步节省空间和节省成本的要求，寻求对缓冲器尺寸的进一步缩短，提出有使第1超速度Vos或第2超速度Vtr在终端层附近降低的限速器（例如参照专利文献1、2）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-104646号公报。
专利文献2：WO2009/093330。
发明内容
发明要解决的课题
在上述那样的以往的电梯装置中，为了使第1超速度Vos或第2超速度Vtr在终端层附近降低，限速器的结构变得复杂。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得一种电梯装置，其能够通过简单的结构来实现井道的省空间化。
用于解决课题的手段
本发明的电梯装置具备：轿厢；悬挂构件，其用于悬吊轿厢；驱动装置，其经由悬挂构件使轿厢升降；制动装置，其用于对轿厢进行制动；以及异常加速度检测机构，在轿厢产生了超过预先设定的设定值的加速度的情况下，该异常加速度检测机构使制动装置进行动作。
发明的效果
本发明的电梯装置在轿厢产生超过预先设定的设定值的加速度时，利用异常加速度检测机构使制动装置进行动作，因此不会使限速器的结构复杂化，能够通过简单的结构来实现井道的省空间化。
附图说明
图1为示出本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。
图2为放大示出图1的轿厢的结构图。
图3为示出图2的动作杆摆动后的状态的结构图。
图4为示出图1的电梯装置的轿厢位置与异常检测速度之间的关系的曲线图。
图5为示出图1的张紧轮的主视图。
图6为图5的张紧轮的剖视图。
图7为示出比图5的张紧轮增加了厚度的张紧轮的主视图。
图8为图7的张紧轮的剖视图。
图9为示出在图5的张紧轮追加有飞轮的例子的主视图。
图10为图9的张紧轮和飞轮的剖视图。
图11为示出本发明的实施方式2的电梯装置的轿厢的结构图。
图12为示出图11的动作杆摆动后的状态的结构图。
图13为示出本发明的实施方式3的电梯装置的轿厢的结构图。
图14为示出图13的动作杆摆动后的状态的结构图。
图15为示出本发明的实施方式4的电梯装置的轿厢的结构图。
图16为示出图15的动作杆摆动后的状态的结构图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1
图1为示出本发明的实施方式1的电梯装置的结构图。在图中，在井道1的上部设有机房2。在机房2中设置有曳引机（驱动装置）3、反绳轮4和控制装置5。曳引机3具有：驱动绳轮6；使驱动绳轮6旋转的曳引机电动机；和对驱动绳轮6的旋转进行制动的曳引机制动器（电磁制动器）。
曳引机制动器具有：制动轮（鼓或盘），其与驱动绳轮6同轴地结合；制动靴，其与制动轮接触和分离；制动弹簧，其使制动靴按压制动轮以施加制动力；以及电磁铁，其使制动靴克服制动弹簧而从制动轮离开，从而解除制动力。
在驱动绳轮6和反绳轮4绕挂有悬挂构件7。使用多条绳索或多条带来作为悬挂构件7。在悬挂构件7的第1端部连接有轿厢8。在悬挂构件7的第2端部连接有对重9。
轿厢8和对重9被悬挂构件7悬吊在井道1内，它们借助曳引机3在井道1内升降。控制装置5通过控制曳引机3的旋转来使轿厢8以设定的速度升降。
在井道1内设置有：一对轿厢导轨10，其用于引导轿厢8的升降；和一对对重导轨11，其用于引导对重9的升降。在井道1的底部设置有轿厢缓冲器12和对重缓冲器13，轿厢缓冲器12用于缓冲轿厢8向井道底部的碰撞，对重缓冲器13用于缓冲对重9向井道底部的碰撞。
在井道1的上部终端层附近，以沿上下方向相互隔开间隔的方式配置有多个（在这里为3个）上部轿厢位置开关14。在井道1的下部终端层附近，以沿上下方向相互隔开间隔的方式配置有多个（在这里为3个）下部轿厢位置开关15。
在轿厢8安装有凸轮（操作部材）16，凸轮16用于操作轿厢位置开关14、15。在轿厢8到达上部终端层附近时，借助凸轮16来操作上部轿厢位置开关14。此外，在轿厢8到达下部终端层附近时，借助凸轮16来操作下部轿厢位置开关15。
在轿厢8的下部安装有紧急停止装置17，紧急停止装置17是与轿厢导轨10卡合以使轿厢8紧急停止的制动装置。作为紧急停止装置17，使用渐进式安全钳（一般在额定速度超过45m/min的电梯装置中采用渐进式安全钳）。在紧急停止装置17设置有动作杆18，其用于使紧急停止装置17进行动作。
在机房2设置有用于检测轿厢8的超速度（异常速度）的限速器19。限速器19具有限速器绳轮、超速度检测开关和夹绳器等。在限速器绳轮绕挂有环状的限速器绳索20。限速器绳索20在井道1内安设成环状。限速器绳索20绕挂于张紧轮21，张紧轮21配置在井道1的下部。
此外，限速器绳索20与动作杆18相连接。由此，当轿厢8升降时，限速器绳索20循环，限速器绳轮以与轿厢8的行驶速度相应的旋转速度旋转。此外，实施方式1的质量体22由限速器19、限速器绳索20和张紧轮21构成。
在限速器19中，机械式地检测轿厢8的行驶速度达到超速度的情况。作为检测出的超速度，设定有比额定速度Vo高的第1超速度Vos和比第1超速度高的第2超速度Vtr。
当轿厢3的行驶速度达到第1超速度Vos时，超速度检测开关被操作。当超速度检测开关被操作时，切断对曳引机3的供电，通过曳引机制动器使轿厢8紧急停止。
在轿厢8的下降速度到达第2超速度Vtr时，限速器绳索20被夹绳器把持，限速器绳索20的循环停止。当限速器绳索20的循环停止时，动作杆18被操作，通过紧急停止装置17使轿厢8紧急停止。
图2为放大示出图1的轿厢8的结构图。在动作杆18的摆动轴设置有扭转弹簧23，该扭转弹簧23用于对动作杆18施加与使紧急停止装置17进行动作的方向成相反方向（图的顺时针方向）的扭矩。将扭转弹簧23的弹力设定为，在通常的升降状态中使紧急停止装置17不进行动作。实施方式1的异常加速度检测机构具有质量体22和扭转弹簧23。
在动作杆18克服扭转弹簧23的扭矩、以及动作杆18和紧急停止装置17的其它部件（未图示）的重量而在安装有限速器绳索20的位置被向上方向施加了超过Fs[N]的大小的力时，如图3所示，动作杆18向逆时针方向摆动（抬起），由此调整为使紧急停止装置17进行动作。
此外，设限速器绳索20的质量为Mr[kg]，限速器19在绕挂有限速器绳索20的直径处的惯性质量为Mg[kg]，张紧轮21在绕挂有限速器绳索20的直径处的惯性质量为Mh[kg]。即，质量体22在动作杆18的位置的惯性质量Mt[kg]为：
Mt=Mr+Mg+Mh。
在这里，如果在悬挂构件7断裂从而轿厢8以加速度g[m/s2]加速的情况下，轿厢8在动作杆18处向上方向受到来自质量体22的惯性力Fp[N]的大小为：
Fp=Mt×g…（1）。
此外，在该惯性力Fp[N]超过用于使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]的情况下，
Fs<Mt×g…（2）
紧急停止装置17进行动作。
由此，通过调整使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]和质量体22的惯性质量Mt[kg]，从而在悬挂构件7断裂、轿厢8下落时，即使限速器19未检测出第2超速度Vtr，仍能够使紧急停止装置17进行动作。
图4为示出图1的电梯装置的轿厢位置与异常检测速度之间的关系的曲线图。实线Vn是设最高速度为额定速度Vo、从上部终端层通常行驶到下部终端层时的轿厢8的速度图案。
当由于悬挂构件7断裂而使轿厢8自由下落且轿厢8的加速度超过设定值时，上述的惯性力Fp超过Fs，通过异常加速度检测机构使紧急停止装置17进行动作。在将由该异常加速度检测机构检测出的异常加速度替换为异常检测速度时，成为图4的超速度Vi，并成为以隔开预定间隔的方式大致沿着速度图案Vn的图案。
当悬挂构件7从轿厢8的速度为0的状态断裂的情况下，由于质量体22的惯性力，轿厢8的速度到达Vio，从而使紧急停止装置17进行动作。对用于使紧急停止装置17进行动作所需要的力Fs、和质量体22的惯性质量Mt进行调整，以使该Vio比背景技术中说明的“g×Ts”小。
因此，在异常时，轿厢8与轿厢缓冲器12碰撞的速度在悬挂构件7与轿厢8相连接的情况下为终端超速度Vts，在悬挂构件7断裂的情况下最大也仅为Vts+Vio，能够使该碰撞速度比背景技术中说明的向轿厢缓冲器12碰撞的碰撞速度Vts+g×Ts低。
这样，能够使通过检测出异常加速度而使轿厢8紧急制动的速度比由限速器19检测出的异常速度小，因此，能够缩短轿厢缓冲器12的缓冲行程，能够降低轿厢缓冲器12的成本。此外，能够缩短用于设置轿厢缓冲器12的井道1的底部的尺寸。即，不会使限速器19的结构复杂化，能够通过简单的结构来实现井道1的省空间化。
此外，通过进一步调整用于使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]、以及质量体22的惯性质量Mt[kg]，能够将Vio设定为任意的大小。
在这里，对将质量体22的惯性质量Mt调整成恰当的大小的方法进行说明。图5为示出图1的张紧轮21的主视图，图6为图5的张紧轮21的剖视图。例如可以通过使用如图7和图8示出那样的、增加了厚度的张紧轮24代替这样的张紧轮21，来调整惯性质量Mt。
此外，例如也可以如图9和图10所示，通过追加与张紧轮21同轴旋转的飞轮25，来调整惯性质量Mt。
此外，在实施方式1中，能够像以往那样，在由限速器19检测出第1超速度时停止轿厢8，并利用该限速器19和限速器绳索20来作为质量体22，在轿厢8下落时使紧急停止装置17进行动作。因此，不需要其它质量体，能够简化系统结构。
实施方式2
接着，图11为示出本发明的实施方式2的电梯装置的轿厢8的结构图。在该实施方式2中，在动作杆18的末端安装有质量Mm[kg]的配重（质量体）26。实施方式2的异常加速度检测机构具有扭转弹簧23和配重26。
设动作杆18的从摆动中心到限速器绳索20安装位置的长度为Lr[m]，动作杆18的从摆动中心到配重26的重心的长度为Lm[m]。此外，限速器19、限速器绳索20和张紧轮21的惯性质量Mt[kg]与配重26的质量Mm[kg]相比非常小。其它结构与实施方式1一样。
在这里，如果在悬挂构件7断裂、轿厢8以加速度g[m/s2]加速的情况下，轿厢8在动作杆18的限速器绳索20安装位置向上方向受到的来自配重26的惯性力Fq[N]的大小为：
Fq=Mm×（Lm/Lr）×g…（3）。
此外，在该惯性力Fq[N]超过用于使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]的情况下，
Fq<Mm×（Lm/Lr）×g…（4）
如图12所示，动作杆18向逆时针方向摆动，紧急停止装置17进行动作。
由此，通过调整使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]、配重26的质量Mm[kg]和配重26的安装位置Lm[m]等，在悬挂构件7断裂从而轿厢8自由下落时，即使限速器19未检测出第2超速度Vtr，仍能够使紧急停止装置17进行动作。因此，不会使限速器19的结构复杂化，能够通过简单的结构来实现井道1的省空间化。
此外，在实施方式2中，示出了在安装有限速器绳索20的动作杆18安装了配重26的情况，但即使未安装有限速器绳索20也可以同样地进行动作。
此外，在实施方式2中，使惯性质量Mt与质量Mm相比非常小，但也可以在一定程度上增大惯性质量Mt，将实施方式1的质量体22与实施方式2的配重26组合从而调整异常加速度的设定值。
此外，在实施方式2的结构中，也可以省略扭转弹簧23。
实施方式3
接着，图13为示出本发明的实施方式3的电梯装置的轿厢8的结构图，图14为示出图13的动作杆18摆动后的状态的结构图。在图中，在轿厢8上设置有引导体27。在引导体27内，插入有能够沿引导体27的内壁上下移动的配重（质量体）28。
配重28经由连结杆（连结体）29与动作杆18相连结。限速器19、限速器绳索20和张紧轮21的惯性质量Mt[kg]与配重26的质量Mm[kg]相比非常小。实施方式3的异常加速度检测机构具有扭转弹簧23和配重28。其它结构与实施方式1一样。
在这样的电梯装置中，在由于悬挂构件7断裂而使轿厢8自由下落时，如图14所示，配重28经由连结杆29对动作杆18施加向上方向的惯性力，由此，紧急停止装置17进行动作。
由此，通过调整使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs[N]、和配重28的质量Mm[kg]等，在悬挂构件7断裂从而轿厢8下落时，即使限速器19未检测出第2超速度Vtr，仍能够使紧急停止装置17进行动作。因此，不会使限速器19的结构复杂化，能够通过简单的结构来实现井道1的省空间化。
此外，在实施方式3中，示出了在安装有限速器绳索20的动作杆18安装了配重26的情况，但即使未安装有限速器绳索20也可以同样地进行动作。
此外，在实施方式3中，使惯性质量Mt与质量Mm相比非常小，但也可以在一定程度上增大惯性质量Mt，将实施方式1的质量体22与实施方式3的配重28组合从而调整异常加速度的设定值。
此外，还可以组合使用实施方式3的配重28和实施方式2的配重26。
此外，为了调整使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs，可以与实施方式2一样设置或省略扭转弹簧23。
实施方式4
接着，图15为示出本发明的实施方式4的电梯装置的轿厢8的结构图，图16为示出图15的动作杆18摆动后的状态的结构图。在图中，在紧急停止装置17的框体安装有致动器31和加速度检测部32，致动器31用于操作动作杆18，加速度检测部32用于根据轿厢8的加速度来控制致动器31。加速度检测部32经由信号线33与致动器31相连接。
在加速度检测部32设置有加速度传感器，当轿厢8的加速度超过预先设定的设定值时，对致动器31输出动作指令信号。在收到动作指令信号后，致动器31使动作杆18摆动，以使紧急停止装置17进行动作。实施方式4的异常加速度检测机构具有致动器31、加速度检测部32和信号线33。电梯装置整体的结构与实施方式1一样。
将加速度检测部32的加速度的设定值设定为由于悬挂构件7的断裂导致的下落时的轿厢8的加速度g[9.8m/s2]以下。由此，在万一悬挂构件7断裂而使轿厢8以重力加速度加速时，能够如图16所示地使致动器31进行动作，从而能够使紧急停止装置17进行动作。
此外，为了还能够检测出由于控制装置5的异常等引起的轿厢8的突然加速，将加速度检测部32的加速度的设定值设定为比通常运行时的加速度高的值，并将其设定为比在轿厢8的上升中因停电等而紧急停止（所谓的E-Stop）时的减速度高的值。此外，这样的异常检测加速度的设定条件对于实施方式1～3也适用。
利用这样的电梯装置，在悬挂构件7断裂从而轿厢8自由下落时，即使限速器19未检测出第2超速度Vtr，仍能够使紧急停止装置17进行动作。因此，不会使限速器19的结构复杂化，能够通过简单的结构来实现井道1的省空间化。
此外，在实施方式4中，将加速度检测部32安装于紧急停止装置17的框体，但也可以将其安装于轿厢8或安装在固定于轿厢8的其它设备等。
此外，在实施方式1、2中，为了调整使紧急停止装置17进行动作所必需的力Fs而使用了扭转弹簧23，但只要能够获得恰当的力Fs，并不一定要追加弹簧等，此外，追加的情况下也并不限定于扭转弹簧。
此外，在实施方式1～4中，将借助异常加速度检测机构进行动作的制动装置作为紧急停止装置17，但并不限定于此。
此外，在图1中，示出了1：1绕绳方式的电梯装置，但绕绳方式并不限定于此，本发明也可以应用在例如2：1绕绳方式的电梯装置中。
此外，本发明可以应用于不具有机房2的无机房电梯、和各种类型的电梯装置中。

Claims (8)

1.一种电梯装置，其具备：
轿厢；
悬挂构件，其用于悬吊所述轿厢；
驱动装置，其经由所述悬挂构件使所述轿厢升降；
制动装置，其用于对所述轿厢进行制动；以及
异常加速度检测机构，在所述轿厢产生了超过预先设定的设定值的加速度的情况下，该异常加速度检测机构使所述制动装置进行动作以使所述轿厢停止。
2.根据权利要求1所述的电梯装置，
所述异常加速度检测机构具有质量体，所述质量体与所述轿厢的运动关联地进行动作，在所述轿厢产生了超过所述设定值的加速度时，所述异常加速度检测机构利用所述质量体产生的力使所述制动装置进行动作。
3.根据权利要求2所述的电梯装置，
所述质量体具有绳索和绳轮，所述绳索呈环状地安设于井道内，所述绳轮绕挂有所述绳索。
4.根据权利要求3所述的电梯装置，
所述电梯装置进一步具备用于检测所述轿厢的超速度的限速器，
绕挂有所述绳索的绳轮是设置于所述限速器的限速器绳轮，
所述绳索为限速器绳索。
5.根据权利要求1所述的电梯装置，
所述异常加速度检测机构具有加速度检测部和致动器，所述加速度检测部用于在所述轿厢产生超过所述设定值的加速度时产生动作指令信号，所述致动器根据所述动作指令信号使所述制动装置进行动作。
6.根据权利要求1所述的电梯装置，
所述制动装置为设置于所述轿厢的紧急停止装置。
7.根据权利要求1所述的电梯装置，
所述电梯装置进一步具备用于检测所述轿厢的超速度的限速器，
所述设定值设定为，所述异常加速度检测机构使所述制动装置进行动作时的所述轿厢的速度比在所述限速器设定的超速度低。
8.根据权利要求7所述的电梯装置，
所述电梯装置进一步具备缓冲器，所述缓冲器用于对所述轿厢向井道底部的碰撞进行缓冲，
根据所述异常加速度检测机构使所述制动装置进行动作时的所述轿厢的速度来设定所述缓冲器的缓冲性能。
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