一种钢丝绳制动器
技术领域
本发明属于机械制造技术领域,涉及一种电梯安全制动装置,尤其是一种自动复位的钢丝绳制动器。
背景技术
现有的电梯用钢丝绳制动器主要是电梯上行超速的保护装置,采用故障时的得电触发动作、手动机械复位的模式,其控制原理与现行标准要求存在异议,同时在触发控制方式上不能同时满足轿厢意外移动保护装置标准相关要求。其次,在复位方式上,通过手工操作实现复位也不能满足客户的正常使用需要。再次,其摩擦制动衬摩擦系数小、磨损快、寿命短、也不能同时满足轿厢意外移动的制动寿命要求。为此,需对现有钢丝绳制动器进行改进设计,使其更符合标准,功能更完善,性能更优化,控制更稳定。
经对现有技术文献检索发现,现行钢丝绳制动器是基于上行超速保护而设计的,以机械手动复位方式为主,其对操作空间受限、楼层较高和无机房电梯制动后的复位带来极大不便。另外,在得电触发时,增加了中间控制机构,控制延时长,所需电磁铁的电流较大,备用电源容量大,功耗高。因此,其控制原理,制动力和制动衬寿命不适用于轿厢意外移动保护。必须对其复位方式、触发方式、制动力和控制原理等进行综合性改进设计,使其同时满足上下行超速保护和轿厢意外移动保护的功能。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供了自动复位的钢丝绳制动器,其可同时解决电梯上下行超速保护和轿厢意外移动(开门溜车)保护。
本发明通过以下技术方案实现:一种钢丝绳制动器,包括两侧板、定制动板、动制动板、冲击触发机构、电机丝杆复位机构,两侧板安装于两相对侧;定制动板与两侧板固定连接,定制动板与动制动板平行且两者相对的夹持面留有间距,动制动板的两侧各转动配合一连臂的一端,在两连臂的带动下能朝向或远离定制动板作平移运动;连臂的另一端转动配合于一滑动轴,滑动轴的两端分别置入两侧板的凸轮面,并能沿凸轮面作运动;定制动板安装一锁钩架,锁钩架装配一摆动式锁钩,锁钩能钩住并锁定滑动轴;冲击触发机构包括导柱、电磁铁、电磁铁座、冲击弹簧、冲击杆、支撑杆、压块,电磁铁座两侧各安装一所述的电磁铁;导柱的下端活动式地穿过电磁铁座的上边后固接冲击杆的上端,冲击杆的下段活动式地穿过电磁铁座的下边,冲击杆下段外套冲击弹簧,冲击弹簧的上下两端分别顶于电磁铁座的下表面、冲击杆的下端;冲击杆的下端头正对并能顶触锁钩的摆动端而使锁钩脱离对于滑动轴的锁定;压块安装于冲击杆上,压块处于电磁铁座之内,压块的两侧形成朝下的斜面状;电磁铁座内装两支撑杆,支撑杆的上端形成朝上的斜面,该朝上的斜面与同侧压块的朝下斜面相对应;支撑杆的下端转动式地安装于电磁铁座的底边;电磁铁既能顶压支撑杆,使支撑杆的斜面顶住压块的斜面,又能失去对于支撑杆的作用力;滑动轴安装有上弹簧座;两侧板间装有弹簧支撑轴,弹簧支撑轴安装有下弹簧座,上下相对应的弹簧座间置入蓄能件;电机丝杆复位机构通过作用于导柱来实现冲击触发机构的复位。
优选的,电磁铁的轴固接一顶杆,电磁铁通过顶杆而对支撑杆产生作用力。
优选的,顶杆装有推动销,推动销横向穿过支撑杆的横向槽,且两者间转动配合。
优选的,支撑杆的下端开有孔,孔内装入一支撑销,支撑销转动式地安装于电磁铁座的底边。
优选的,冲击杆的下端安装有冲击螺钉。
优选的,两侧板分别安装于两侧的支座。
优选的,支座的横截面呈直角状,其底边形成两条长形的安装槽,支座的安装槽内穿过螺钉并垂直安装于电梯轿厢的横梁上。
优选的,支座竖向边的外侧面贴合防偏板,内侧面贴合侧板;支座的竖向边上形成偏转圆弧槽;防偏板形成竖向的长形限位槽及横向的长形锁紧槽,防偏板的限位槽与支座的偏转圆弧槽相对应穿过第一导向螺钉,防偏板的锁紧槽穿过第二螺钉,第二螺钉穿过支座的竖向边后与侧板锁紧。
优选的,钢丝绳制动器的上部安装一顶板;电机丝杆复位机构包括电机,电机安装于顶板,电机的电机轴与丝杆的一端连动,丝杆形成外螺纹并旋接丝母,丝杆的另一端转动式地定位于锁钩架;丝母固定安装连接套,连接套上安装有推轮轴,推轮轴的两端分别置于两侧复位拉板的圆弧槽,复位拉板的上端与复位推板铰接,复位推板的另一端与U型拉板的一端转动配合连接,U型拉板的中边穿过导柱并能带动导柱复位;复位推板靠近中部位置形成一凸耳,该凸耳转动式地定位于顶板。
优选的,电机与减速机连接,减速机由电机的电机轴驱动而运行,减速机的传动轴一端与丝杆的一端连接。
优选的,锁钩架上安装一竖向导轨,连接套纵向穿过导向轴,两者间滑动式配合,形成导向承载。
优选的,推轮轴的两端各装配一压轮,压轮之下正对上弹簧座,并能向下顶压上弹簧座。
优选的,拉环下部延伸一竖向段,该段通过限位螺母安装于导柱上。
优选的,U型拉板的中边上方正对限位螺母,并能向上顶触限位螺母。
优选的,设一微动开关架,微动开关架的上下部均安装有开关,开关与电机电联接;连接套上安装固定块,固定块上安装滚轮,当滚轮向下或向上运动至顶触开关时,其触发开关动作,实现对电机的控制。
优选的,锁钩的第一端通过销轴安装于锁钩架上,且锁钩能以销轴为支点而上下摆动。
优选的,锁钩的第二端与后侧板间设有弹性件,使锁钩的第二端具有一个向上的力。
优选的,锁钩的第二端活动式地伸出后侧板,且该端之上正对冲击杆214的下端。
优选的,锁钩的第二端安装有锁钩配件,锁钩配件正对一安全开关,并能顶触安全开关。
优选的,动制动板的外侧面安装两固轴板,两固轴板间穿过连臂轴,并通过固定销固定。连臂轴的两端伸出固轴板之外,且端部各转动配合所述同侧连臂的一端。
优选的,固轴板与动制动板间垫入调整垫片。
优选的,动制动板上安装有两根支撑销,支撑销朝向动制动板的外侧,处于连臂轴的下方。
优选的,动制动板的四角各开有一个孔,与此相对应的,定制动板的四角也各开有一个孔,两者相对应的孔间连接一导向轴,导向轴与定制动板相固定连接,而与动制动板间滑动式配合,或者反之即导向轴与动制动板滑动式配合,而与定制动板固定连接。
优选的,所述定制动板和动制动板的孔内装各装有轴套。
本发明通过功能升级来改进钢丝绳制动器的性能,其优点在于将电梯上下行超速保护与轿厢意外移保护功能融合在一起,用一台装置即能解决两种安全保护问题,将原来的得电动作改为失电动作,解决了当外部能源失去时,保护装置仍处于工作状态,并且保持轿厢维持在停止位置的标准要求;失电触发机构减少中间控制环节,使二电磁铁同时作用于锁钩,减小了延时,提高了控制的可靠性,并实现了电磁铁及触发机构的自动复位。触发机构和蓄能弹簧复位方式改为自动复位,解决了安装于不便于接近的地方、无远程复位功能、不能满足标准的问题。
附图说明
图1是本发明钢丝绳制动器的(局部)外形结构示意图。
图2是本发明钢丝绳制动器的结构分解图。
图3是本发明钢丝绳制动器的冲击触发机构(局部)图。
图4是本发明钢丝绳制动器的动制动板(局部)结构图。
图1-4中:101.减速机、102.电机、103.顶板、104.微动开关架、105.开关、106.U型拉板、107.压轮、108.推轮轴、109.复位推板、110.复位拉板、111.连接套、112.导轨、113.丝杆、114.丝母、115.固定块、116.滚轮。
201.拉环、202.限位螺母、203.导柱、204.电磁铁、205.电磁铁座、206.罩子、207.后侧板、208.自动复位安全开关、209.顶杆、210.支撑销、211.冲击螺钉、212.套筒、213.冲击弹簧、214.冲击杆、215.推动销、216.支撑杆、217.压块。
301.锁钩配件、302.弹簧支撑轴、303.锁钩、304.锁钩架、305.弹簧座、306.蓄能弹簧、307.滑动轴。
401.固定销、402.支座、403.防偏板、404.左右侧板、4021.偏转圆弧槽、4022.安装槽、4031.限位槽、4032.锁紧槽、4041.凸轮面。
501.连臂、502.动制动板、503.导向轴、504.定制动板、505.动制动衬、506.定制动衬、507.制动板台面、508.制动衬台面、509.调整垫、510.固轴板、511.连臂轴、512.支撑销轴、513.固定销、514.防转螺丝、515.轴套、516.调整孔。
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
参见图1-4,本实施例钢丝绳制动器包括蓄能锁定机构、摩擦动/定制动衬板机构、支架机构、冲击触发机构、电机丝杆复位机构,蓄能锁定机构、制动衬板机构安装于支架机构上,冲击触发机构安装于后侧板上,复位机构安装于顶板上,具体结构如下所述:
顶板103安装于钢丝绳制动器的上部,左右侧板404分别安装于钢丝绳制动器两侧的支座402上,支座402通过底部安装孔固定安装于横梁上,后侧板207安装于钢丝绳制动器的左右侧板404的同一侧端面,组成了钢丝绳制动器的支架机构4。支架机构4是蓄能锁定机构、摩擦动/定制动衬板机构、复位机构等的安装体。
支架机构4包括固定销401、支座402、防偏板403、左右侧板404等,支座402的横截面呈直角状,其底边形成两条长形的安装槽4022,支座402的安装槽4022内穿过螺钉并垂直安装于电梯轿厢的横梁上,沿着安装槽4022可以转动侧板404的位置。侧板404形成凸轮面4041,凸轮面4041具有上下限位凹部。滑动轴307的两端分别置入两侧板404的凸轮面4041,并能沿凸轮面4041作运动。支座402的另一边(竖向边)上形成偏转圆弧槽4021。防偏板403形成竖向的长形限位槽4031及横向的长形锁紧槽4032,防偏板403贴于支座402竖向边的外侧面,侧板404贴于支座402竖向边的内侧面。调整防偏板403,使其限位槽4031与偏转圆弧槽4021相对应穿过螺钉,锁紧槽4032穿过另一螺钉,该螺钉穿过支座402的竖向边后与侧板404锁紧,上述结构,防偏板403能以锁紧螺钉为支点,以圆弧槽4021为导向轨迹,实现在0-45度内的角度调整,调整到位后旋紧螺钉而固定安装。调整到位后的固定方式,也可采用电钻打出销孔,通过在侧板404上打孔后装入固定销401或将支座402与侧板404焊接,以防止制动过程中侧板404发生偏转。上述连接结构,通过侧板404安装角度的调整来实现制动板与钢丝绳之间的角度调整,调整到位后,再将侧板404固定。
电机丝杆复位机构1包括减速机101、电机102、微动开关架104、开关105、U型拉板106、压轮107、推轮销108、复位推板109、复位拉板110、连接套111、导向轴112、丝杆113、丝杆座114等,顶板103之上安装电机减速机101,电机102与减速机101连接,减速机101由电机102的电机轴驱动而运行。减速机101的传动轴一端与丝杆113的一端连接,丝杆113形成外螺纹并旋接丝母114,另一端转动式地定位安装于锁钩架304上,锁钩架304安装于定制动板504的背面。导轨112的一端安装于顶板103上,另一端安装于锁钩架304上,形成导向承载。丝母114固定安装连接套111,连接套111纵向穿过导向轴112,两者间滑动式配合。推轮轴108安装于连接套111上,推轮轴108的两端各装配一转动式压轮107,压轮107之下正对上弹簧座305,并能向下顶压上弹簧座305,组成蓄能弹簧复位机构。滑动轴307横向穿过两上弹簧座305。两复位拉板110各形成一圆弧槽,推轮轴108的两端分别置于两侧复位拉板110的圆弧槽,复位拉板110的上端与复位推板109铰接,复位推板109的另一端与U型拉板106的一端转动配合连接,U型拉板106的中边活动式地穿过导柱203,其上方正对限位螺母202,并能向上顶触限位螺母202,组成冲击触发机构的复位机构。复位推板109靠近中部位置形成一凸耳109-1,该凸耳109-1转动式地定位于上顶板103,该凸耳是复位推板的转动支点。
当电机102运行时,其电机轴转动并通过减速机101减速传动,通过丝杆113的转动推动丝母114向下运动,进而通过连接套111连动压轮107向下压缩弹簧座305,压缩弹簧座305使滑动轴307沿着凸轮面4041运动,当滑动轴307运动到位后,锁钩303锁定滑动轴307,从而实现蓄能弹簧的复位。同时,由于丝母114向下运动,连动推轮轴108向下运动,推轮轴108在复位拉板110的圆弧槽内运动并顶触,使复位拉板110摆动,进而通过复位推板109的传动,将U型拉板106向上提起,提起的U型拉板106带动导柱203向上运动,实现对冲击弹簧213的压缩。弹簧213压缩到位后,电机102反转,松开对导柱203的提拉,实现冲击触发机构的复位。
在顶板103下部安装有微动开关架104,在微动开关架104上部和下部均安装有开关105,开关105与电机102电联接。固定块115固定安装于连接套111上,滚轮116则安装于固定块115上,组成开关限位机构。当电机102运转时,通过丝杆113的传动来带动固定于连接套111上的固定块115及滚轮116作上下运动,当滚轮116向下或向上运动至顶触开关105时,其触发开关105动作,从而实现对电机102的控制。
冲击触发机构2包括拉环201、限位螺母202、导柱203、电磁铁204、电磁铁座205、罩子206、后侧板207、自动复位安全开关208、顶杆209、支撑销210、冲击螺钉头211、套筒212、冲击弹簧213、冲击杆214、推动销215、支撑杆216等,电磁铁座205呈方形框状结构,其两侧面各安装一电磁铁204。拉环201下部延伸一竖向段,该段通过限位螺母202安装于导柱203上,导柱203的下端(竖向活动式地)穿过电磁铁座205的上边后固定连接冲击杆214的上端。冲击杆214的下段(竖向活动式地)穿过电磁铁座205的下边,冲击杆214下段外套冲击弹簧213,冲击弹簧213外罩套筒212,套筒212的高度小于冲击弹簧213的高度。冲击杆214的下端安装有冲击螺钉211,冲击螺钉211装入一垫圈,垫圈之上搁置套筒212的下端面。冲击弹簧213的上下两端分别顶于电磁铁座205的下表面、垫圈的上表面。压块217安装于冲击杆214上,压块217处于电磁铁座205之内,组成冲击组件。压块217的两侧形成朝下的斜面状。
电磁铁座205内装两支撑杆216,支撑杆216的上端形成朝上的斜面状,该朝上的斜面与同侧压块217的朝下斜面相对应。支撑杆216的下端开有孔,孔内装入一支撑销210,支撑销210安装在电磁铁座205的底边,支撑杆216能以支撑销210为支轴摆动。顶杆209安装于电磁铁204的轴上,其开口装有推动销215,推动销215横向穿过支撑杆216的横向槽,且两者间转动配合。电磁铁204通电状态下,在电磁铁204的电磁力作用下,通过推动销215保持支撑杆216的斜面与压块217的斜面接触状态,通过推动销215限制支撑杆216的转动,进而使压块217无法向下运动,从而通过压块217来锁定冲击杆214。当电磁铁204失电时,支撑杆216使去顶触力,在冲击杆214上冲击弹簧213的弹力作用下,通过压块217斜面作用力,使支撑杆216向外摆,冲击杆214向下冲击打开锁钩303,触发钢丝绳制动器。
电磁铁座205固定连接罩子206,罩子206将冲击杆214的冲击端置于其内,以对冲击部件起到防尘作用,且能防止冲击端冲到操作者的手,具有较高安全性。
蓄能锁定机构3包括锁钩配件301、弹簧支撑轴302、锁钩303、锁钩架304、弹簧座305、蓄能弹簧306、滑动轴307等,左右侧板404的下部之间安装有弹簧支撑轴302,弹簧支撑轴302的两端分别装于两侧板404的孔内,两下弹簧座305安装于弹簧支撑轴302上,上部的两弹簧座与下部弹簧上下相对应,两上部弹簧座安装于滑动轴307上,在上下相对应的弹簧座305间各装入一蓄能弹簧306。锁钩303的一端通过销轴安装于锁钩架304上,且锁钩303能以销轴为支点而上下摆动。锁钩303形成与滑动轴307外壁相对应的钩槽,该钩槽与滑动轴307相适配,即:锁钩303的钩状部既能钩住并锁定滑动轴307,又能脱离滑动轴307。锁钩303的另一端(外端)活动式地伸出后侧板207,且该端之上正对冲击杆214的下端(冲击螺钉头211)。锁钩303的另一端还安装有锁钩配件301,锁钩配件301正对安全开关208,并能顶触安全开关208。锁钩303的外端与后侧板207间连接有拉簧或弹簧,以使锁钩303的该端具有一个向上的力。当锁钩303被冲击杆214冲击时,锁钩303向下摆动并自动失去对于滑动轴307的锁定,释放蓄能机构,同时,锁钩303在转动过程中,锁钩配件301使安全开关208触发并保持打开状态,使电梯处于故障状态。
定制动板506的背面贴于左右两侧板404的同侧边沿并固定连接,定制动板506的内侧面固定安装锁钩架304。
当电机102通电后开始运转,通过减速机101的输出轴传动到丝杆113,进而使丝母114在丝杆113上运动,带动连接套111运动,通过连接套111带动压轮107压向上弹簧座305,上弹簧座305对蓄能弹簧306的压缩,压缩蓄能弹簧306到位后,锁钩303锁住滑动轴307,电机102反转退回初始状态,从而实现钢丝绳制动器的自动复位。
摩擦动/定制动衬板机构5包括导向轴503、定制动板504、动制动板502、动制动衬505、定制动衬506、制动板台面507、制动衬台面508,定制动板504与动制动板505纵向平行布设,两者的相对面各装有制动衬506、505,且与制动衬505、506的装配结构是相同的,下面对动制动板502与制动衬505的装配结构予以详述:动制动板502(朝定制动板504)的一侧面形成两个长形的凹部,两凹部分别延伸至动制动板502的上下边沿,该凹部的两侧边沿为制动板台面507,且于两凹部的同侧各开有制动衬调整孔516(本实施例选用长条形孔,以使其能旋接多颗螺钉);与此相对应的,制动衬形成凹部,该凹部的边沿为与制动板台面507相适配的制动衬台面508,制动衬505嵌入动制动板502的两凹部之间部分且两者的台面相触,台面507两侧的宽度与制动衬502的宽度相适配,通过螺钉拧紧于制动衬调整孔而将两者固定。制动衬505的制动面形成与钢丝绳外形相适配的纵向弧形凹槽,且其突出于动制动板502的该侧面。两制动板502、504上的制动衬505、506形成与钢丝绳根数相对应的纵向弧形凹槽,相对应的纵向弧形凹槽间穿过钢丝绳,常态下,与钢丝绳间留有间隙。
上述涉及一块制动衬的情况,其中,弧形凹槽数量可以根据需要组合使用,以满足不同钢丝数量的要求。作为本发明的优选技术方案,制动衬可以选用多块组合,如:第一块制动衬有2道圆弧槽,第二块制动衬有3道圆弧槽,两者组合后形成5道圆弧槽,与5条钢丝相适配。制动衬通过台阶面相互配合固定,能在不更换制动板的情况下,通过制动衬组合以适应不同钢丝绳根数。本发明通过对制动摩擦衬及动/定制动板结构改进,使安装维护方便、制造稳定可控,同时,摩擦衬的改进,提高了制动摩擦衬的稳定性,使制动器的功能更完善、性能更优化、控制更稳定。
动制动板502的外侧面通过固定螺钉安装两固轴板510,固轴板510与动制动板502间垫入调整垫片509。两固轴板510间穿过连臂轴511,并通过固定销513固定。防转螺丝514穿过固轴板510后与连臂轴511固接,以防止连臂轴511转动。动制动板502上还安装有两根支撑销512,支撑销512朝向动制动板502的外侧,处于连臂轴511的下方,从而通过支撑销512的支撑作用,以防止连臂轴511制动过程中向下滑动。在固轴板510与动制动板502之间安装调整垫片509,用于调整连臂轴511的高低,通过连臂轴511的高低来实现不同放大比及弹簧力,以满足不同制动系统质量要求。
导向轴503连接定制动板504与动制动板502,动制动板502的四角各开有一个孔,与此相对应的,定制动板504的四角也各开有一个孔,每一孔内装轴套515。两者相对应的孔间连接一导向轴503,导向轴503与定制动板504相固定连接,而与动制动板502间滑动式配合,或者反之即导向轴503与动制动板502滑动式配合,而与定制动板504固定连接。
连臂轴511的两端伸出固轴板511之外,且端部各转动配合一连臂501的一端。连臂501的另一端转动配合于滑动轴307。在滑动轴307的带动下,连臂501作运动,进而使动制动板502朝向或远离定制动板504作平移运动。
当电磁铁204失电时,电磁铁204失去电磁力,冲击杆214在压缩弹簧的带动下作冲击向下运动,通过弹簧力产生冲击作用,使锁钩303脱开滑动轴307,压缩的蓄能弹簧306释放复位。
安全开关208安装于后侧板207上,当电磁铁的冲击杆214冲击锁钩303时,锁钩303释放后,锁钩配件301触碰安全开关208的触点,使安全开关的触点始终与锁钩配件的侧面接触,安全开关接入电梯控制系统的安全回路,使安全回路断开,系统停止工作。只有当锁钩复位后,释放对安全开关208触点的保持,安全回路恢复。
本发明钢丝绳制动器的其它内容可参考中国专利文件(ZL200510061286.5)。
本发明自动复位的钢丝绳制动器包括蓄能锁定机构、摩擦动/定制动衬板机构、支架机构、冲击触发机构、复位机构等,其是一种将原上行超速保护装置的功能升级,实现上行超速保护与轿厢意外移动保护功能合二为一的安全保护装置,并改进电触发为失电触发,采用复位机构、摩擦动/定制动衬板机构、蓄能锁定机构、冲击触发机构、支架机构和控制器形成对电梯上行超速和轿厢意外移动保护。当上行超速或轿厢意外移动时,通过控制器输出控制信号使电磁触发机构的电磁铁失电,触发钢丝绳制动器的锁钩,钢丝绳制动器动作。当复位时,电机丝杆复位机构的电机通电,通过滚轮向下推动弹簧座压缩弹簧,连动锁钩和电磁铁复位机构,实现蓄能弹簧、锁钩、安全开关和电磁铁自动复位。
本发明具有功能更完善、响应快、稳定可控、安装方便、制造成本低等特点。
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。