CN104627773A - 独立式电梯快速响应多级安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速响应的电梯安全系统，由机械压杆制动模块、钳盘制动模块、分级液压缓冲模块三部分组成。机械压杆感应轿厢提拉绳张力变化作用；钳盘制动模块感应轿厢运动速度超长作用；分级液压缓冲模块充分利用坑底空间，逐级吸收轿厢冲击动能，减小轿厢墩底冲击力。本发明的优点是采用模块化设计，为纯机械结构组成；首次利用轿厢提拉绳张力变化触发安全钳；充分利用坑底空间，逐级吸能使轿厢减速，通过卷轴感知速度超长并直接作用于卷轴，过程简单、直接，结果高效。整套系统原理、结构简单，只要稍加改动安全模块的安装方式即可加装在现有的拽引式电梯上，而不需要对现有电梯系统重新设计，便于推广。

Description

独立式电梯快速响应多级安全防护系统

技术领域

本发明涉及一种电梯安全装置，用于垂直升降电梯的安全防护，属于日常生活意外事故、电梯失控、火灾等情况下电梯的紧急制动工具。

背景技术

随着现代城市的快速发展，电梯成为了人们必不可少的工具之一。然而，近年来电梯事故频发，电梯事故屡上报端，电梯安全问题亟待解决。

现在电梯由于多方面限制，有效的制动方式都要依靠于电力，而且在电梯坠落时要依赖动力绳触发制动装置，在动力绳断裂或打滑时制动效果便会受到限制。

目前的电梯制动主要依赖复杂的电气装置和限速器进行控制，而电气装置的控制箱容易受到多种因素(温度、湿度、电力等)影响，故障率较高；限速器则反应慢、易打滑，并且无法对钢丝绳断裂后的轿厢进行有效制动，这也是电梯事故频发的主要原因所在。

本发明的目的在于对电梯超速和钢丝绳断裂进行快速有效制动，以及对轿厢的墩底进行缓冲，从而最大限度的保护电梯内乘客的安全。

发明内容

为了解决现有电梯制动系统停电后动力不足、限速器易磨损、钢丝绳易打滑而导致电梯制动不及时的问题，本发明提供一种用于紧急制动的电梯安全系统，使用该紧急制动系统可以使电梯在上述紧急情况下及时制停，从而最大限度保障乘客人身和财产安全。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：采用三重完全独立于现有电梯系统之外的制动模块针对不同情况进行制动，对电梯提供三重保障。电梯井道上方的钳盘制动模块利用超速探测器采集电梯运行速度信号，当期下行速度超过安全范围时，电磁制动器迅速制动，停止卷扬机的转动；轿厢上方的弹簧压杆模块利用动力绳上张力变化控制弹簧长度，电梯加速度超过额定值，弹簧伸长，压下杠杆，提升安全钳，抱死导轨，实现瞬间制动；位于底坑的分级液压缓冲模块通过增加多个零势能面达到缓冲吸能的效果，最终实现对电梯的制停，防止电梯跌落坑底，是保障电梯安全的最后一道防线。本发明三个模块独立作用，但又互为补充，从上到下，环环相扣。

本发明的有益效果是，利用动力绳上张力的变化信号和超速探测器采集的速度信号对电梯进行快速制动，同时利用缓冲吸能原理实现逐级制动。模块化设计，独立于现有电梯安全系统之外，结构简单，效果明显，便于推广及应用，可以安装在现有电梯系统中。机械制动装置简单可靠，在任何突发事故发生后，均可快速打开。超速探测器和使用和弹簧压杆的设计可以防止电梯在正常运转情况下触发该系统。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1本发明电梯紧急制动系统的正面外观结构图。

图2本发明电梯紧急制动系统的侧面外观结构图。

图3本发明电梯紧急制动系统钳盘制动模块的外观结构图。

图4本发明电梯紧急制动系统钳盘制动模块侧视图。

图5本发明电梯紧急制动系统钳盘制动模块安装支架图。

图6本发明电梯紧急制动系统弹簧压杆模块的侧面外观结构图。

图7弹簧压板装置结构图。

图8机械压杆装置结构图。

图9提拉绳和安全钳装置结构图。

图10本发明电梯紧急制动系统分级缓冲模块的正面外观结构图。

图11本发明电梯紧急制动系统分级缓冲模块的侧面外观结构图。

图12缓冲压板结构图。

图13制动系统的关闭、开启状态。

图2中：201.钳盘制动模块，202.动力绳，203.弹簧压杆模块，204.电梯轿厢，205.分级缓冲模块，206.导轨，207.安全钳，208.分层缓冲高压弹簧。

图3中：301.电极板凸轮，302.电极板，303.转轴，304.定子。

图4中：401.支座，402.光栅，403.光耦。

图7中：701.上挡板，702.伸缩轴，703.弹簧，704.，705.弹簧压板。

图8中：801.机械压杆，802.支座，803.基座。

图9中：901.提拉绳，902.安全钳。

图10中：1001.电梯轿厢，1002.制动板，1003.缓冲压板，1004.液压筒。

图11中：1101.制动板，1102.缓冲压板，1103.液压筒。

图12中：1201.支撑板，1202.支座，1203.缓冲压板，1204.液压筒，1205.墙壁。

具体实施方式

下面是结合附图对本发明进一步的详细说明。

本发明是提供一种用于紧急制动的电梯安全系统，分为三个独立模块：钳盘制动模块(201)，弹簧压杆模块(203)，分级缓冲模块(205)，包括超速探测器(402、403)、电磁制动器(301、302、303、304)、弹簧压板(705)、机械压杆(801)、安全钳(902)、缓冲压板(1003、1102、1203)、液压筒(1004、1103、1204)等机构。

请参见图1、图2、图3、图4，钳盘制动模块利用的是超速探测器(402、403)与电磁制动器(301、302、303、304)的配合使用的，用于防止电梯超速下降。

请参见图1、图2、图5、图6和图7，弹簧下方压板(705)直接与动力绳(202)连接，以动力绳上拉力变化作为输入信号，若电梯绳断或向下的加速度过大时，弹簧伸长，压下机械压杆(801)。

请参见图8、图9，紧急制动时，弹簧压板压下机械压杆(801)后，机械压杆(801)通过定滑轮向上拉动提拉绳(901)，从而带动安全钳(902)内芯迅速向上运动，使安全钳迅速抱死导轨，实现电梯快速制停。

请参见图10、图11、图12、图13，液压缓冲装置在电梯坠落接近底部时，压动对称放置的缓冲压板机构，利用采取多个零势能面的原理，对电梯进行逐渐减速，位于坑底的弹簧可在缓冲装置之后实现电梯的软着陆。

本系统三个模块相互独立，结构简单，弹簧压杆模块和分级缓冲模块采用纯机械的简单机构，灵巧高效，造价低，易于制作和安装；钳盘制动模块采用现有成熟技术，可靠，实用。电梯故障坠落时，本系统可实现对其的多重保护。

本系统三个模块相互独立，结构简单，弹簧压杆模块和分级缓冲模块采用纯机械的简单机构，灵巧高效，造价低，易于制作和安装。电梯故障坠落时，本系统可实现对其的多重保护。

本发明所述的电梯紧急制动系统，在遇到电梯超速下降情况时，钳盘制动模块的超速探测器(402、403)采集到超速信号后立即传输给电磁制动器(301、302、303、304)，实现制停；在电梯以超过额定范围的加速度下降时，弹簧压下机械压杆(801)，带动提拉绳(901)将安全钳(902)提起，抱紧导轨；电梯坠入底坑时，触发分级缓冲模块，使电梯轿厢动能逐渐减少，最终逐步吸能制停。

就我国目前的电梯而言，还没有类似的利用简单机械装置进行紧急制动的装置，但随着社会的进一步发展，电梯的应用将会更加广泛，人们对电梯安全性要求肯定会更高，本电梯制动系统刚好适应社会发展需求。所以，我们有充分的理由和信心相信该装置在投放市场后应该会有比较广阔的市场前景。

Claims (6)

1.一种独立的、模块化的电梯快速响应多级安全系统，其特征在于：一、弹簧压杆模块：由弹簧、可伸缩轴、重块和压板组成弹簧压板机构；压杆、支座和提拉绳组成杠杆触发机构；感应到轿厢提拉绳压力突变后，弹簧压板机构动作作用于杠杆机构，触发安全钳作用于导轨，制停轿厢。二、分级液压吸能缓冲模块：由挡板和液压筒组成，挡板和液压筒铰接成摇块机构，设置多级安装于井道底部多余空间位置。通过多级液压筒依次吸收轿厢坠落时的动能，制停轿厢。三、钳盘制动模块：由超速探测器、电磁制动器和支架组成；超速探测器作用于卷扬机卷轴，与固定在支架和卷轴上的电磁制动器由电路接通，超速探测器通过卷轴感知到轿厢运动超速时，导通电路是电磁制动器工作，制停轿厢。

2.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其特征在于：利用轿厢提拉绳张力变化使弹簧压杆模块作用，触发安全钳作用。

3.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其特征在于：弹簧压板机构由弹簧和重块结合感应提拉绳压力的变化。

4.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其特征在于：有效利用井道底部多余空间设置多级液压缓冲机构。

5.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其特征在于：利用能量转化将轿厢冲击动能逐级吸收转化为液压筒内能，以减少轿厢墩底冲击力。

6.根据权利要求1所述的电梯安全系统，其特征在于：超速探测器通过卷扬机卷轴感知轿厢速度超常，触发电磁制动器制动卷扬机卷轴，以制停轿厢。