CN104495562B - 一种轿厢式电梯制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：它包括设置在轿厢顶部的两箱式轿厢驻动器和附在轿厢外围墙体上的摩擦驻动片；每一箱式轿厢驻动器包括液压驱动机构和一助推机构。本发明由于只是利用机械结构，并没有电子元件的控制，也就避免了电子元件老化和电脑卡死等系统问题带来的严重后果，排出了干扰对系统的影响，给轿厢的运行提供了一份保障，提高了系统的稳定性。因此，本发明可以广泛用于轿厢式电梯安全保障领域。

Description

一种轿厢式电梯制动系统

技术领域

本发明涉及一种轿厢式电梯制动系统，特别是关于一种保障轿厢电梯安全的轿厢式电梯制动系统。

背景技术

目前，城市的建筑越来越高，随着现代科技的不断发展，轿厢式电梯逐渐走进了日常的生活中，因其方便、快捷等优点，被广泛的应用在各种中、高层建筑当中，所以越来越多的电梯被用于承载人们上、下楼，这给人们的生活带来的便利，不用每天走楼梯爬楼。但是在利用它得到方便的同时，也存在着许多的安全问题。例如轿厢门无法打开、电梯不能停在指定位置、门未关电梯却在上升/下降、电梯钢缆断裂等等。虽然现在电梯的发展也已经到了比较成熟的阶段，电梯发生安全事故的概率比较小，但是想让其完全没有问题也是不可能的。如果不采取安全措施，一旦电梯发生安全事故，那么将会产生严重后果，严重的甚至会导致人员伤亡。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种保障轿厢的安全性能的轿厢式电梯制动系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：它包括设置在轿厢顶部的两箱式轿厢驻动器和附在轿厢外围墙体上的摩擦驻动片；每一所述箱式轿厢驻动器包括液压驱动机构和一助推机构；所述液压驱动机构包括被动液压活塞、被动液压活塞外壳、主动液压活塞外壳、主动液压活塞和液压连接管路；所述动液压活塞的外端面与所述摩擦驻动片相咬合；所述主动液压活塞外壳上具有环形凹槽；所述主动液压活塞为一外部套有圆筒的活塞杆；所述被动液压活塞和所述被动液压活塞外壳构成被动液压缸，所述主动液压活塞外壳和所述主动液压活塞构成主动液压缸，两液压缸之间通过所述液压连接管路连通；所述助推机构包括滑动套、第一弹簧、倒钩、推动杆、第一拨动杆、第二弹簧和第二拨动杆；所述滑动套套设在所述主动液压活塞外壳上，其外侧一端连接所述第一弹簧的一端，所述第一弹簧的另一端连接在所述主动液压活塞外壳上封闭一端的外壁上，内侧一端在所述主动液压活塞外壳上的环形凹槽外侧；所述倒钩设置在所述主动液压活塞外壳的圆筒敞口端内侧；所述推动杆设置在所述主动液压活塞的圆筒敞口端外侧；所述第一拨动杆一端固定连接轿厢门，另一端连接所述第二弹簧的一端，所述第二弹簧的另一端连接在所述推动杆上；所述第二拨动杆一端固定连接在轿厢门上。

所述被动液压活塞的横截面大于主动液压活塞的横截面。

所述第一拨动杆和所述第二拨动杆之间的距离小于单个轿厢门的最大移动距离与所述滑动套的长度之和。

所述被动液压活塞外壳和所述主动液压活塞外壳固定在轿厢顶部。

所述箱式轿厢驻动器相对设置在轿厢顶部两侧。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明由于只是利用机械结构，并没有电子元件的控制，也就避免了电子元件老化和电脑卡死等系统问题带来的严重后果，排出了干扰对系统的影响，给轿厢的运行提供了一份保障，提高了系统的稳定性。因此，本发明可以广泛用于轿厢式电梯安全保障领域。

附图说明

图1是轿厢和本发明的相对位置图

图2是轿厢门处于关闭状态(a)和开启状态(b)时本发明的状态示意图

图3是摩擦驻动片与被动液压活塞的位置关系图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括设置在轿厢顶部的两箱式轿厢驻动器1和附在轿厢外围墙体上的摩擦驻动片2。

如图2所示，每一箱式轿厢驻动器1包括液压驱动机构11和助推机构12。

液压驱动机构11包括被动液压活塞111、被动液压活塞外壳112、主动液压活塞外壳113、主动液压活塞114和液压连接管路115。

如图3所示，被动液压活塞111的外端面与摩擦驻动片2相咬合，以提供足够的摩擦力使轿厢固定住。被动液压活塞外壳112固定在轿厢顶部。主动液压活塞外壳113上具有环形凹槽，且固定在轿厢顶部。主动液压活塞114为一外部套有圆筒的活塞杆。被动液压活塞111和被动液压活塞外壳112构成被动液压缸，主动液压活塞外壳113和主动液压活塞114构成主动液压缸，两个液压缸之间通过液压连接管路115连通，从而通过两个液压缸之间液压液的流动提供竖直方向的驻动力，防止轿厢门3打开的时候电梯上、下运行。上述被动液压活塞111的横截面大于主动液压活塞114的横截面，两者的横截面之比为轿厢门3的最大移动距离与被动液压活塞111的最大移动距离之比，以便由轿厢门3提供的小动力传递到被动液压活塞111和摩擦驻动片2上之后能够得到很多倍的增益，能够得到足够大摩擦力来使得轿厢停留。

助推机构12包括滑动套121、第一弹簧122、倒钩123、推动杆124、第一拨动杆125、第二弹簧126和第二拨动杆127。

滑动套121套设在主动液压活塞外壳113上，且内侧一端位于主动液压活塞外壳113的环形凹槽外侧，外侧一端连接第一弹簧122的一端，第一弹簧122的另一端连接在主动液压活塞外壳113的封闭一端外壁上。倒钩123为弹性结构，其形状与主动液压活塞外壳113上的凹槽相配合，该倒钩123设置在主动液压活塞外壳113的圆筒敞口端内侧。推动杆124为一L形杆，其设置在主动液压活塞114的圆筒敞口端外侧。第一拨动杆125为一侧中间具有一横杆的直杆，且横杆与推动杆124的底端相对，第一拨动杆125一端固定连接轿厢门3，另一端连接第二弹簧126的一端，第二弹簧126的另一端连接在推动杆124上。第二拨动杆127为一长度为顶端能够碰到滑动套121的外侧一端的直杆，其一端固定连接在与第二弹簧126间隔一定距离的轿厢门3上。上述第一拨动杆125和第二拨动杆127之间的距离小于单个轿厢门3的最大移动距离与滑动套121的长度之和。上述滑动套121为本领域的常用部件，故不再详述。

上述实施例中，两个箱式轿厢驻动器1可以相对设置在轿厢顶部两侧，采用此种设置一方面提供了两倍的摩擦力，另一方面也消除了单个箱式轿厢驻动器1工作而使轿厢产生横向力的不平衡情况。

本发明的关闭状态和开启状态如下：

①如图2(a)所示，轿厢门3处于关闭状态时，本发明的各部件状态如下：被动液压活塞111收回到被动液压活塞外壳112内，主动液压缸内充满液压液，第一弹簧122处于拉伸状态，滑动套121的前端作用在主动液压活塞外壳113的凹槽上，第二弹簧126处于放松状态(即物理状态)。

②如图2(b)所示，轿厢门3处于开启状态时，本发明的各部件状态如下：被动液压活塞111最外端与墙面上的摩擦驻动片2相咬合，被动液压缸内充满液压液，第一弹簧122由于没有第二拨动杆127的推力，因此根据其本身的弹性带动与其相连的滑动套121回到原位置，倒钩123卡在主动液压活塞外壳113的凹槽内，第二弹簧126处于放松状态。

本发明工作过程如下：

1)轿厢门3从关闭状态到开启状态的过程：

轿厢门3从内侧向外侧移动，带动其上设置的第一拨动杆125和第二拨动杆127向外侧移动。随着轿厢门3的移动第二拨动杆127不再给滑动套121向内侧的作用力，滑动套121在第一弹簧122的作用下向外侧移动，恢复到最先设定位置。第一拨动杆125的横杆作用到推动杆124上，推动主动液压活塞114向外侧移动，推动主动液压缸内的液压液通过液压连接管路115输送到被动液压缸中，从而推动被动液压活塞111向外侧移动。同时主动液压活塞114上的倒钩123沿着主动液压活塞外壳113上向外侧移动。当轿厢门3即将完全开启时，主动液压活塞114上的倒钩123发生弹性形变，卡在主动液压活塞外壳113上的凹槽内，此时主动液压缸内的液压液全部传送到被动液压缸内，被动液压活塞111的最外端与墙体上的摩擦驻动片2咬合，轿厢稳定停靠。

2)轿厢门3从开启状态到关闭状态的过程：

轿厢门3从外侧向内侧移动，带动其上设置的第一拨动杆125和第二拨动杆127向内侧移动。随着轿厢门3的移动带动第一拨动杆125向内侧移动，第二弹簧126被拉伸。在轿厢门3即将关闭时，第二拨动杆127作用到滑动套121上，推动滑动套121向内侧移动，其内侧一端作用到主动液压活塞外壳113凹槽内的倒钩123上，使其脱离该凹槽，从而主动液压活塞114向内侧移动，其上的倒钩123沿着主动液压活塞外壳113上向内侧移动，主动液压活塞114向内侧移动使得被动液压缸中的液压液被吸入到主动液压缸中，从而使被动液压活塞111向内收缩。被动液压缸内的液压液全部流入主动液压缸内，轿厢关闭。

采用本发明能够提供驻动力的求解过程如下：

主动液压活塞114的移动距离为轿厢门3的移动距离，设定为L₁；被动液压活塞111的移动距离与液压驱动系统力的放大倍数有关，设定为L₂；

当轿厢门3打开时，轿厢门3给主动液压活塞114的力为F₀，单位为N，一般在80～120N之间；被动液压活塞111的力为F，单位为N；垂直于锯齿表面的支持力为F_N，单位为N；平行于锯齿表面的摩擦力为F_f，单位为N；摩擦驻动片2锯齿的倾斜角为θ，单位为°，一般在0°～60°之间；摩擦驻动片2表面和被动液压活塞111的最外端的摩擦因数为μ，一般在0.3～1.7。

由液压驱动原理，可得到：

F₀×L₁＝F×L₂ (a)

其中，L₁为轿厢门3的移动距离，单位为cm，一般在30～70cm之间；L₂为被动液压活塞111的移动距离，单位为cm，一般在2～4cm之间。

当轿厢停止时，为了得到箱式轿厢驻动器1能够提供最大的驻动力竖直方向，设提供的最大的竖直方向的驻动力为F_max，单位为N，在此状态下，轿厢处于平衡状态，根据牛顿定律可得：

$\left\{\begin{array}{c}{F}_N=F\×\cos \mathrm{\θ}+F_{\max }\×\sin \mathrm{\θ};\\ F_f=\mathrm{\μ}\×F_N;\\ F_f\×\cos \mathrm{\θ}+F_N\×\sin \mathrm{\θ}=F_{\max };\end{array}\right.---\left(b\right)$

进一步可以推得：

$F_{\max }=F\×\frac{{\mathrm{\μ}\cos }^2\mathrm{\θ}+\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\θ}}{1-\mathrm{\μ}\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\θ}-{\sin }^2\mathrm{\θ}}---\left(c\right)$

通过实施例进行说明采用本发明可以提供的驻动力大小：

某轿厢的自重为1000kg，两个箱式轿厢驻动器1对称安装在轿厢上方，其轿厢门3打开时能提供的力为F₀＝100N，如果摩擦驻动片2锯齿的倾斜角为θ＝40°，摩擦驻动片2表面和被动液压活塞111的最外端的摩擦因数为μ＝0.9；主动液压活塞114和被动液压活塞111的移动距离分别为L₁＝60cm，L₂＝3cm，利用公式(c)就可以得到F_max＝14207N，因此采用本发明能够提供总的驻动约束力为28414N，完全能够给轿厢提供足够的驻动力。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：它包括设置在轿厢顶部的两箱式轿厢驻动器和附在轿厢外围墙体上的摩擦驻动片；

每一所述箱式轿厢驻动器包括液压驱动机构和一助推机构；

所述液压驱动机构包括被动液压活塞、被动液压活塞外壳、主动液压活塞外壳、主动液压活塞和液压连接管路；

所述被动液压活塞的外端面与所述摩擦驻动片相咬合；所述主动液压活塞外壳上具有环形凹槽；所述主动液压活塞为一外部套有圆筒的活塞杆；所述被动液压活塞和所述被动液压活塞外壳构成被动液压缸，所述主动液压活塞外壳和所述主动液压活塞构成主动液压缸，两液压缸之间通过所述液压连接管路连通；

所述助推机构包括滑动套、第一弹簧、倒钩、推动杆、第一拨动杆、第二弹簧和第二拨动杆；

所述滑动套套设在所述主动液压活塞外壳上，其外侧一端连接所述第一弹簧的一端，所述第一弹簧的另一端连接在所述主动液压活塞外壳上封闭一端的外壁上，内侧一端在所述主动液压活塞外壳上的环形凹槽外侧；所述倒钩设置在所述主动液压活塞外壳的圆筒敞口端内侧；所述推动杆设置在所述主动液压活塞的圆筒敞口端外侧；所述第一拨动杆一端固定连接轿厢门，另一端连接所述第二弹簧的一端，所述第二弹簧的另一端连接在所述推动杆上；所述第二拨动杆一端固定连接在轿厢门上。

2.如权利要求1所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述被动液压活塞的横截面大于主动液压活塞的横截面。

3.如权利要求1所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述第一拨动杆和所述第二拨动杆之间的距离小于单个轿厢门的最大移动距离与所述滑动套的长度之和。

4.如权利要求2所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述第一拨动杆和所述第二拨动杆之间的距离小于单个轿厢门的最大移动距离与所述滑动套的长度之和。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述被动液压活塞外壳和所述主动液压活塞外壳固定在轿厢顶部。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述箱式轿厢驻动器相对设置在轿厢顶部两侧。

7.如权利要求5所述的一种轿厢式电梯制动系统，其特征在于：所述箱式轿厢驻动器相对设置在轿厢顶部两侧。