CN104528574B - 一种失电触发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种失电触发装置，包括框架、电磁铁、冲击杆，冲击杆竖向活动式地穿过框架，冲击杆的上下两端分别处于框架的之外，冲击杆的上段装有限位缓冲垫，下端为冲击端；电磁铁安装于框架上；设一蓄能件，该蓄能件对冲击杆具有一个向下的作用力；当电磁铁通电时，通过电磁力将冲击杆定位；当电磁铁失电时，冲击杆失去电磁铁的保持力，在蓄能件的作用力下作向下冲击运动。本发明采用电磁铁加中间机构实现，通过中间放大机构，减小维持电磁铁的电磁力，从而降低电磁铁电流、能耗和成本，提高长期通电电磁铁的寿命和电磁铁的自动复位可实现，其电磁铁、蓄能冲击结构和复位结构简单，便于实现。

Description

一种失电触发装置
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，涉及一种电梯用钢丝绳制动器的触发装置，尤其是一种失电触发装置。
背景技术
目前，电梯用钢丝绳制动器的锁钩触发都是采用得电触发方式，而得电触发控制方式存在外电源缺失、备用电源不足、电路和设备故障时，触发装置都不能触发制动器的开关(锁钩)机构，造成安全风险程度高。具体来说：得电触发方式纵横向安全链长，纵向上从电源、控制逻辑单元、电磁铁、备用电源到触发装置形成的安全链较长，横向上得电触发过程故障检测监视环节多，实现无故障监测反馈较为困难，其中一个环节出现故障都会造成开关(锁定)机构打开失效的致命风险，使制动器不能动作；同时，得电触发持续电流较大，后备电源所需容量大，系统响应慢，功耗高。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种失电触发装置，其用较小的电磁力获得较大行程前提下，具有较大打开开关(锁定)机构的作用力，解决了失电状态下，安全打开开关(锁定)机构的问题。
本发明通过以下技术方案实现：一种失电触发装置，包括框架、电磁铁、冲击杆，冲击杆竖向活动式地穿过框架，冲击杆的上下两端分别处于框架的之外，冲击杆的上段装有限位缓冲垫，下端为冲击端；电磁铁安装于框架上；设一蓄能件，该蓄能件对冲击杆具有一个向下的作用力；当电磁铁通电时，通过电磁力将冲击杆定位；当电磁铁失电时，冲击杆失去电磁铁的保持力，在蓄能件的作用力下作向下冲击运动。
优选的，框架呈方形框体状，框架的后侧面固定连接后板。
优选的，框架的正面上下边沿各开有销孔，用于安装销，在该侧面通过销固定安装盖板。
优选的，电磁铁的外壳固定安装于框架。
优选的，冲击杆的下端装有冲击螺钉，冲击螺钉的上方装入缓冲垫或挡圈。
优选的，所述的蓄能件是弹簧；冲击螺钉的下段外套所述的弹簧，弹簧的上下端面分别顶于框架的下边表面、缓冲垫或挡圈。
优选的，弹簧之外套有弹簧套，弹簧套的下端搁于缓冲垫或挡圈之上，弹簧套的高度小于常态下弹簧的长度。
优选的，冲击杆的上端固定连接拉环。
优选的，冲击杆的上端形成拉环孔，通过该拉环孔固定连接手动拉环。
优选的，框架的两侧各安装一所述的电磁铁，两电磁铁对称地安装于框架两侧。
优选的，所述冲击杆形成两个朝下的斜面，斜面处于框架内，处于斜面上下部的冲击杆分别为导向面、电磁吸合面，电磁吸合面的宽度小于导向面的宽度；电磁铁的电磁轴活动式地伸入框架内且内端面正对冲击杆的同侧电磁吸合面，电磁轴的该端形成斜面，电磁轴的斜面与冲击杆同侧的斜面相适配，电磁铁通电状态下，通过电磁轴的端面与冲击杆的电磁吸合面形成磁回路而产生水平电磁力，通过电磁轴与冲击杆两侧相对应斜面的顶触而将冲击杆锁定。
优选的，电磁轴形成朝上的台阶面，该台阶面与电磁轴的内端面间通过所述电磁轴的斜面过渡。
优选的，电磁轴活动式地穿伸过绕线框，其两端伸出绕线框之外，绕线框缠绕线圈，绕线框安装于电磁铁外壳之内。
优选的，电磁轴内端安装隔磁限位圈，隔磁限位圈处于台阶面一侧，隔磁限位圈的朝内侧面安装有卡圈，卡圈外套于电磁轴；隔磁限位圈朝外侧面与绕线框的一侧面相对，隔磁限位圈随电磁轴运动后能贴于或脱离绕线框的相对应侧面。
优选的，框架的上下两边各开有孔，孔的形状与冲击杆相对应段的形状相适配。
优选的，冲击杆安装一楔块，楔块处于框架内，楔块的两侧各形成朝下的斜面；框架的底边安装两摆动式支撑杆，支撑杆的上部形成支撑杆斜面，支撑杆斜面与楔块同侧的斜面相适配；电磁铁的电磁轴内端转动配合支撑杆的上部，在电磁轴的作用下，支撑杆保持竖直状态，且，通过支撑杆斜面与楔块斜面的相触，锁定冲击杆。
优选的，支撑杆的上部形成支撑杆槽；电磁轴的内端形成一条槽口，该槽口活动式地夹于支撑杆的两侧，且，该槽口装有支撑杆销，支撑杆销转动式地置入支撑杆的槽。
优选的，支撑杆通过支撑杆转轴安装于框架的底边。
优选的，支撑转轴上安装有隔套，两隔套处于支撑杆的两侧，将支撑杆相对固定于中部。
优选的，电磁铁外壳通过安装板而固定安装于框架。
优选的，电磁铁外壳内装线圈架，电磁轴活动式地穿过线圈架、安装板。
优选的，电磁铁外壳的外端口固定封盖端盖。
优选的，电磁铁外壳内置一吸合盘，吸合盘的第一侧面正对端盖的内侧面；吸合盘的第二侧面正对电磁轴的一端。
优选的，电磁铁外壳的第二侧面形成凸起式锥面；电磁轴的相对应端部形成锥孔，且该锥孔与吸合盘的锥面相适配。
经对现有技术文献检索发现，现行钢丝绳制动器触发机构都是得电触发，从降低安全控制风险的角度来说，失电触发安全性更好，对于行程小、作用力小的失电触发来说，实现相对容易，但对大行程下大作用力来说，需大功率电磁铁长期处于通电保持状态才能实现，大功率电磁铁带来大电流，发热量高，所需后备电源容量大，功耗高，易造成过热损坏。为此，本发明采用电磁铁直接吸合方式和电磁铁加中间机构方式，从低风险、小电流、低能耗、小尺寸、低成本、长寿命的角度来解决失电触发难题。
本发明电磁铁直接吸合方式主要采用电磁铁加开关(锁定)机构和电磁铁加蓄能冲击机构两种实现方式，其中电磁铁加开关(锁定)机构是通过电磁铁直接吸合锁定开关，电磁铁失电时，靠被锁定对象的作用力自动打开开关(图1、2)。电磁铁加蓄能冲击机构是电磁铁与蓄能冲击机构一体，在设计上将电磁铁的铁芯和蓄能冲击机构合为一体(图3、4)，电磁铁失电时，通过冲击杆的冲击打开开关(锁定)机构。
对于失电触发来说，纵横向安全链短，只需监测执行单元无故障和采用双冗余设计来解决误动作，大大降低了触发控制的安全风险和监测控制的成本。失电触发方式的触发机构需长期保持蓄能状态，解决小电流、低功耗、小尺寸、自复位的电磁和大行程下大作用力的问题，是解决失(断)电触发的关键所在。
本发明采用电磁铁加中间机构实现，通过中间放大机构，减小维持电磁铁的电磁力，从而降低电磁铁电流、能耗和成本，提高长期通电电磁铁的寿命和电磁铁的自动复位可实现，其电磁铁、蓄能冲击结构和复位结构简单，便于实现。
附图说明
图1是触发方式为电磁铁加开关(锁定)机构的原理结构简图。
图2是触发方式为电磁铁加开关(锁定)机构的原理结构的局部简图。
图3是触发方式为电磁铁加蓄能冲击机构的原理结构简图。
图4是触发方式为电磁铁加蓄能冲击机构的原理结构的局部简图。
图5是实施例1的外形结构图。
图6是实施例1的局部结构分解图。
图7是实施例2的外形结构图。
图8是实施例2的局部结构图。
图9是实施例2的内部构造局部图。
图10是实施例2的电磁铁结构图。
图1－4中：1.手动拉环，2.限位缓冲垫，3.冲击杆，4.电磁铁，5.冲击螺钉，6.开关(锁定机构)，7.吸合盘，8.蓄能(或冲击)弹簧。
图5－6中：1.手动拉环，2.限位缓冲垫，3.冲击杆，4.电磁铁，5.冲击螺钉，8.蓄能(或冲击)弹簧，101.电磁铁外壳，102.框架，103.下导向孔，105.缓冲垫，108.电磁吸合面，109.推动斜面，110.导向面，111.拉环孔，112.线圈，113.电磁轴，114.绕线框，115.隔磁限位圈，116.卡圈，117.电磁轴台阶面，1171.电磁轴斜面，118.后板，121.销孔，122销。
图7－10中：2-1.手动拉环，2-2.限位缓冲垫，2-3.冲击杆，2-4.电磁铁，2-5冲击螺钉，2-8.蓄能弹簧，2-9.框架，2-10.楔块，2-11.支撑杆销，2-12.支撑杆，2-13.挡圈，2-14.支撑杆转轴，2-15.吸合盘，2-16.电磁铁端盖，2-17.隔套，2-18.弹簧套，2-19.电磁轴，2-101.电磁铁外壳，2-102.电磁铁安装板，2-103.线圈架，2-151.锥面，2-501.支撑杆斜面，2-502.支撑杆槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
图1-2显示的触发方式为电磁铁加开关(锁定)机构，其原理是：当电磁铁通电时，通过电磁力将吸合盘吸合到电磁铁外壳上，此时，电磁铁克服开关向下的作用力F，从而保持开关处于关闭状态。当电磁铁失电时，开关失去保持力，受开关作用力F的作用，开关被打开。本方式依靠开关(锁定)机构作用力打开，中间控制环节少，控制过程故障率低，且为双冗余设计，提高了安全性。
图3-4显示的触发方式为电磁铁加蓄能冲击机构，其原理为：冲击杆与开关保持一定距离或接触，当电磁铁通电时，通过电磁力将吸合盘吸合到电磁铁外壳上，此时，电磁铁克服蓄能弹簧的作用力，从而保持冲击杆锁定和开关处于关闭状态。当电磁铁失电时，蓄能弹簧被释放，带动冲击杆向下运动，开关被打开。本方式依靠中间蓄能冲击机构在失电状态下打开开关(锁定)机构，中间控制环节少，控制过程故障率低，且为双冗余设计，提高了安全性。
实施例1
参见图5-6，框架102呈方形框体状，其后侧面固定连接后板118上，组成固定架。框架102左右两侧边各开有孔，上下两边也各开有孔，下孔为下导向孔103。框架102上下边相对应的孔与冲击杆3的外形相适配，且上下孔竖向穿伸冲击杆3，上下孔用于冲击杆3导向及安装。冲击杆3的上段呈方柱状，侧面为导向面110，导向面110用于冲击和复位过程中的垂直导向。中段也呈立柱状，但其中的两侧面间距(即宽度)小于上段，该两侧面为电磁吸合面108，电磁吸合面108与导向面110间的过渡边为推动斜面109，推动斜面109呈(偏外的)斜面状。冲击杆3的两端分别处于框架102的之外。冲击杆3的上端形成拉环孔111，该孔固定连接手动拉环1，冲击杆3的上段还装有限位缓冲垫2，限位缓冲垫2处于手动拉环1与框架102上边之间。冲击杆3的下端装有冲击螺钉5，冲击螺钉5的上方装入缓冲垫105，冲击螺钉5与开关连接，且受开关向下力作用，通过冲击螺钉5将开关连接于冲击杆3上。
冲击杆3的下段外套冲击弹簧8，弹簧8的上下端面分别顶于框架102的下边表面、缓冲垫105。
框架102的正面上下边沿各开有两销孔121，用于安装销122，在该侧面可以通过销固定安装一盖板。
框架102的两侧面各安装一电磁铁4，电磁铁4通过外壳101固定安装于框架102。电磁轴113活动式地穿过框架102的一侧面孔后其内端面正对冲击杆3，电磁轴113形成朝上的台阶面117，该台阶面117与电磁轴113的内端面间通过斜面1171过渡。电磁轴113活动式地穿伸过绕线框114，其两端伸出绕线框114之外，绕线框114缠绕线圈112，绕线框114固定安装于电磁铁外壳101内。电磁轴113内端安装隔磁限位圈115，隔磁限位圈115处于台阶面117(远离内端面)一侧，隔磁限位圈115朝外侧面与绕线框114的一侧面相对，隔磁限位圈115随电磁轴113运动后能贴于或脱离绕线框114的相对应侧面；隔磁限位圈115的朝内侧面安装有卡圈116，卡圈116外套于电磁轴113。
在电磁铁通电状态下，通过电磁铁轴113的端面与冲击杆3上的电磁吸合面108相贴并形成磁回路，而产生水平电磁力，当冲击杆3向上复位后，通过冲击杆3的推动斜面109与电磁铁轴113的电磁轴斜面1171相触而将冲击杆3限定位置，冲击杆3被锁定，冲击弹簧8处于压缩状态。
当电磁铁失(断)电后，电磁力消失，冲击杆3上的压缩弹簧8产生回复力，其对冲击杆3形成向下的推动力，通过推动斜面109产生的分力推动电磁轴113的电磁轴斜面1171，使电磁轴113沿水平向外运动，从而打开对冲击杆3的锁定，此时在冲击弹簧的作用力下，冲击杆3向下运动打开开关(锁定)机构。
当冲击杆3在外力作用下(自动或手动复位)，电磁铁通电，通过冲击杆件3的电磁吸合面108与电磁轴113的内端面产生电磁力，使电磁轴113水平向冲击杆3运动并吸合在一起，通过电磁铁轴113的电磁轴斜面1171和冲击杆3的推动斜面109的顶触而锁定冲击杆3。
电磁铁自复位，当冲击杆3冲击打开开关后，电磁轴113水平向外运动，此时通过限位确保电磁力能自动吸合的间隙量，或在电磁轴向施予弹簧，推动电磁轴113水平向冲击杆接近，确保电磁铁能自动吸合。本实施例方案以较小的行程通过电磁铁可实现自动复位，且为双冗余设计，提高了安全性。
实施例2
参见图7-10，框架2-9呈方体框状，冲击杆2-3竖向活动式地穿过框架2-9的上下两边沿，冲击杆2-3的两端都处于框架2-9之外，冲击杆2-3的上端固定连接手动拉环1-1，冲击杆2-3的上段还装有限位缓冲垫2-2，限位缓冲垫2-2处于框架2-9的上边与手动拉环2-1间。
冲击杆2-3的底端安装有冲击螺钉2-5，冲击杆2-3的下段还套有蓄能弹簧2-8及挡圈2-13，挡圈2-13搁于冲击螺钉2-5之上，弹簧2-8的上下端分别顶于框架2-9的底边下表面、挡圈2-13。
蓄能弹簧2-8之外套有弹簧套2-18，弹簧套2-18的下端搁于挡圈2-13之上，弹簧套2-18的高度小于弹簧2-8的长度。
冲击杆2-3的中段安装有楔块2-10，楔块2-10处于框架2-9内，楔块2-10的两侧各形成朝下的斜面。
框架2-9的两侧各安装有一电磁铁2-4，其外壳2-101通过安装板2-102固定安装于框架2-9的侧面。
电磁铁外壳2-101的外端口固定封盖端盖2-16。电磁铁外壳2-101内置吸合盘2-15，吸合盘2-15的一侧面正对端盖2-16的内侧面，另一侧面形成凸起式锥面2-151。电磁铁外壳2-101内装线圈架2-103，电磁轴2-19活动式地穿过线圈架2-103、安装板2-102，其一端形成锥孔，该端正对吸合盘2-15的表面，且其锥孔与吸合盘的锥面2-151相适配，在电磁铁未通电时，两者间留有1-2mm间隙。吸合盘(带有锥面)的一侧面与线圈架2-103的一侧面相对。通电时，电磁铁的电磁力使电磁轴通过吸合盘的锥面吸合，使电磁轴向支撑杆2-12方向移动。电磁轴2-19另一端处于电磁铁外壳2-101之外。
两支撑杆转轴2-14安装于框架2-9的底边，支撑杆2-12则安装于支撑杆转轴2-14上，其可在支撑转轴14上转动。在支撑转轴2-14上安装有隔套2-17，两隔套2-17处于支撑杆2-12的两侧，将支撑杆相对固定于中间位置。支撑杆的上部形成支撑杆槽2-502、支撑杆斜面2-501。电磁轴2-19的内端形成一条槽口，该槽口活动式地夹于支撑杆2-12的两侧，且，该槽口装有支撑杆销2-11，支撑杆销2-11转动式地置入支撑杆的槽2-502，支撑杆槽2-502通过支撑销2-11在电磁轴2-19的作用下保持垂直状态，且，在电磁力作用下，通过支撑杆斜面2-501与楔块2-10的斜面相触，在水平电磁力的作用下实现对冲击杆的锁定，冲击杆无法向下作冲击运动。
当手动拉环或外力自动复位机构使冲击杆向上运动到设定位置时，电磁铁通电保持电磁力作用于支撑杆，电磁力通过支撑杆斜面和楔块斜面的顶触将水平电磁力转化成垂直方向的作用力，锁定冲击杆，且保持冲击杆上的蓄能弹簧处于压缩状态。
当电磁铁失电时，电磁轴在水平方向失去了力的作用，此时，冲击杆在蓄能弹簧的作用力下，楔块和支撑杆的斜面将冲击杆上的垂直作用力转化成水平作用力，从而推动电磁轴向两侧运动，失去对冲击杆的支撑，冲击杆在蓄能弹簧力的作用下，对开关(锁定机构)产生冲击作用，从而打开开关。本实施例的特点是在较大电磁行程下可以较小的电流实现电磁的复位。
本发明通过电磁铁直接吸合方式或电磁铁加中间机构方式来实现失电触发。本发明失电触发装置，在失电状态(能源缺失)下打开开关(锁定机构)；在正常通电状态下，通过小电流、低功耗，长期通电维持电磁力，使触发锁定机构处于工作状态，使冲击机构蓄能。当失(断)电时，保持电磁铁的电磁力失去，通过触发锁定机构打开蓄能冲击机构，从而实现对开关(锁定)机构的打开。复位时，通过手动拉环或自动复位机构将蓄能冲击机构的冲击杆件向上推动，压缩蓄能弹簧到位，通过斜面作用将垂直作用力转化成水平作用的电磁力，实现电磁铁保持通电状态下对蓄能冲击机构的锁定。本发明具有小电流、低功率、响应快、稳定可控、安装方便、制造成本低等特点。
本发明通过失电触发方式打开开关(锁定)机构，其优点在于：在失(断)电状态下安全打开开关(锁定)机构，解决了原得电触发安全控制链长，安全控制风险程度高，无故障监测环节多，实现困难和失电触发打开大行程大作用力、电磁铁自动复位难的现实问题。
电磁铁直接吸合方式依靠开关(锁定)机构在电磁铁失电时，失去对开关(锁定)机构的限定或通过蓄能冲击机构打开。电磁铁加中间机构方式采用放大机构减小保持电磁力，当电磁铁失电时，通过蓄能冲击机构打开。本发明以风险低、小电流、低能耗和大冲击力、大行程解决了开关(锁定)机构安全控制问题。
以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种失电触发装置，包括框架、电磁铁、冲击杆，冲击杆竖向活动式地穿过框架，冲击杆的上下两端分别处于框架的之外，冲击杆的上段装有限位缓冲垫，下端为冲击端；电磁铁安装于框架上；其特征在于：设一蓄能件，该蓄能件对冲击杆具有一个向下的作用力；当电磁铁通电时，通过电磁力将冲击杆定位；当电磁铁失电时，冲击杆失去电磁铁的保持力，在蓄能件的作用力下作向下冲击运动；所述冲击杆形成两个朝下的斜面，斜面处于框架内，处于斜面上下部的冲击杆分别为导向面、电磁吸合面，电磁吸合面的宽度小于导向面的宽度；电磁铁的电磁轴活动式地伸入框架内且内端面正对冲击杆的同侧电磁吸合面，电磁轴的该端形成斜面，电磁轴的斜面与冲击杆同侧的斜面相适配，电磁铁通电状态下，通过电磁轴的端面与冲击杆的电磁吸合面形成磁回路而产生水平电磁力，通过电磁轴与冲击杆两侧相对应斜面的顶触而将冲击杆锁定。
2.如权利要求1所述的失电触发装置，其特征在于：框架的两侧各安装一所述的电磁铁，两电磁铁对称地安装于框架两侧。
3.如权利要求1所述的失电触发装置，其特征在于：电磁轴形成朝上的台阶面，该台阶面与电磁轴的内端面间通过所述电磁轴的斜面过渡。
4.如权利要求1所述的失电触发装置，其特征在于：电磁轴活动式地穿伸过绕线框，其两端伸出绕线框之外，绕线框缠绕线圈，绕线框安装于电磁铁外壳之内。
5.如权利要求1所述的失电触发装置，其特征在于：电磁轴内端安装隔磁限位圈，隔磁限位圈处于台阶面一侧，隔磁限位圈的朝内侧面安装有卡圈，卡圈外套于电磁轴；隔磁限位圈朝外侧面与绕线框的一侧面相对，隔磁限位圈随电磁轴运动后能贴于或脱离绕线框的相对应侧面。
6.一种失电触发装置，包括框架、电磁铁、冲击杆，冲击杆竖向活动式地穿过框架，冲击杆的上下两端分别处于框架的之外，冲击杆的上段装有限位缓冲垫，下端为冲击端；电磁铁安装于框架上；其特征在于：设一蓄能件，该蓄能件对冲击杆具有一个向下的作用力；当电磁铁通电时，通过电磁力将冲击杆定位；当电磁铁失电时，冲击杆失去电磁铁的保持力，在蓄能件的作用力下作向下冲击运动；冲击杆安装一楔块，楔块处于框架内，楔块的两侧各形成朝下的斜面；框架的底边安装两摆动式支撑杆，支撑杆的上部形成支撑杆斜面，支撑杆斜面与楔块同侧的斜面相适配；电磁铁的电磁轴内端转动配合支撑杆的上部，在电磁轴的作用下，支撑杆保持竖直状态，且，通过支撑杆斜面与楔块斜面的相触，锁定冲击杆。
7.如权利要求6所述的失电触发装置，其特征在于：支撑杆的上部形成支撑杆槽；电磁轴的内端形成一条槽口，该槽口活动式地夹于支撑杆的两侧，且，该槽口装有支撑杆销，支撑杆销转动式地置入支撑杆的槽。
8.如权利要求6所述的失电触发装置，其特征在于：电磁铁外壳内置一吸合盘，吸合盘的第一侧面正对端盖的内侧面；吸合盘的第二侧面正对电磁轴的一端。
9.如权利要求8所述的失电触发装置，其特征在于：电磁铁外壳的第二侧面形成凸起式锥面；电磁轴的相对应端部形成锥孔，且该锥孔与吸合盘的锥面相适配。
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