CN104632952A - 电磁式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁式制动器，包括两个作为夹紧被夹物体用夹块的空心金属块，两个空心金属块分别设置于被夹物体的两侧；每个空心金属块内置有一永磁体，永磁体的外部缠绕有线圈；当线圈通电时，会产生与所缠绕的永磁体相反的磁场，起到对永磁体的消磁作用；当线圈断电时，永磁体的磁场对被夹物体产生吸引力，使空心金属块吸附在被夹物体上，产生制动作用；当线圈通电时，线圈所产生的磁场与永磁体的磁场相抵消，空心金属块在外力的作用下松开被夹物体。本发明利用磁体的吸引、排斥和消磁特性，实现夹紧或松开被夹物体的功能，使电梯能够制动并脱离危险。当电梯失速或停电时，本发明能够使电梯安全、可靠地进行制动并停止。

Description

电磁式制动器

技术领域

本发明涉及一种电磁式制动器。

背景技术

现有的制动器完全依靠机械结构来控制制动器进行夹紧、松开的动作，在电梯由于故障而引起失速或由于外因而存在危险的紧急情况下起到锁住电梯使其停止，在电梯恢复后松开使电梯运动的功能。

现有的制动器，当机械结构失效后，电梯无法在紧急的情况下急停；并且机械结构存在一定的损耗，其使用寿命也相对较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁式制动器，它可以提高电梯安全部件的安全性、可靠性以及使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明电磁式制动器的技术解决方案为：

包括两个作为夹紧被夹物体用夹块的空心金属块，两个空心金属块分别设置于被夹物体的两侧；每个空心金属块内置有一永磁体，永磁体的外部缠绕有线圈；当线圈通电时，会产生与所缠绕的永磁体相反的磁场，起到对永磁体的消磁作用；当线圈断电时，永磁体的磁场对被夹物体产生吸引力，使空心金属块吸附在被夹物体上，产生制动作用；当线圈通电时，线圈所产生的磁场与永磁体的磁场相抵消，空心金属块在外力的作用下松开被夹物体。

所述空心金属块的表面刻有纹路，以增加空心金属块与被夹物体之间的摩擦力。

所述空心金属块分别连接压缩弹簧的两端；当两个空心金属块夹紧被夹物体时，压缩弹簧被压缩，产生所述外力。

所述空心金属块的外侧设置有一边缘永磁体，边缘永磁体的磁场与空心金属块内永磁体的磁场相排斥；边缘永磁体的磁场产生所述外力。

所述空心金属块的外部连接一拉伸弹簧，拉伸弹簧用于提供空心金属块松开被夹物体时所需的拉力f作为所述外力；每个线圈并联一电容；当外部供电被切断时，电容给线圈提供续航电流，此时线圈产生的磁场只能部分抵消永磁体产生的磁场，空心金属块会对被夹物体产生一个大于拉力f的减速吸引力F1，使得空心金属块吸附在被夹物体上；线圈的电路中设置常闭开关；两个常闭开关的闸板连接一压板；当压板受到一压力N后，将会使常闭开关断开，使线圈断电。

当所述线圈外部供电被切断，第一阶段，电容处于放电状态，电容给线圈提供续航电流，由于电容释放的电压小于外部通电时的电压，因此线圈产生的磁场只能部分抵消永磁体产生的磁场，此时空心金属块会对被夹物体产生一个减速吸引力F1，由于减速吸引力F1>弹簧拉力f，空心金属块吸附在被夹物体上，空心金属块夹住被夹物体并使轿厢减速；第二阶段，由于制动器与被夹物体摩擦，轿厢的重量会渐渐压在制动器上，压板使线圈的常闭开关断开，使线圈断电，停止产生磁场；空心金属块内永磁体产生的磁场使作为夹块的空心金属块对被夹物体产生一个夹紧吸引力F2，夹紧吸引力F2>减速吸引力F1>弹簧拉力f，此时空心金属块会紧紧吸附在被夹物体上，夹紧被夹物体，产生制动作用。

本发明可以达到的技术效果是：

当电梯由于故障（如曳引机制动器失效、钢丝绳断开等）或外部原因（如停电、地震等）失控时，本发明利用磁体的吸引、排斥和消磁特性，实现夹紧或松开被夹物体的功能，使电梯能够制动并脱离危险。当电梯失速或停电时，本发明能够使电梯安全、可靠地进行制动并停止。

本发明能够延长制动器的使用寿命，提高电梯安全部件的安全性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明电磁式制动器的第一实施例的示意图；

图2是本发明的第一实施例的夹紧示意图；

图3是本发明的第一实施例的松开示意图；

图4是本发明的第二实施例的示意图；

图5是本发明的第三实施例的示意图；

图6是本发明的第三实施例的工作原理图；

图7是本发明的安装位置图。

图中附图标记说明：

1为永磁体，      2为边缘永磁体，

3为空心铁块，    4为线圈，

5为硬杆，        6为压缩弹簧，

7为外部壳体，    8为压板，

9为连杆和弹簧，  10为拉伸弹簧，

11为常闭开关，   12为电容，

13为夹紧弹簧，   14为金属夹块，

15为金属块，     16为被夹物体，

18为曳引机，     19为电磁式制动器，

20为轿厢，       21为绳轮，

22为对重。

具体实施方式

如图1所示为本发明电磁式制动器的第一实施例，包括两个空心铁块3作为夹紧被夹物体16用夹块，每个空心铁块3内置有一永磁体1，永磁体1的外部缠绕有线圈4；当线圈4通电时，会产生与所缠绕的永磁体1相反的磁场，起到对永磁体1的消磁作用；

空心铁块3连接硬杆5，两个硬杆5分别连接压缩弹簧6的两端；空心铁块3及硬杆5、压缩弹簧6设置于外部壳体7内；两个空心铁块3设置于被夹物体16（如金属导轨）的两侧；当两个空心铁块3夹紧被夹物体16时，压缩弹簧6被压缩；

空心铁块3的表面刻有纹路，以增加空心铁块3与被夹物体16之间的摩擦力。

当电梯失速时，限速器传递信号至控制板，通过控制板切断制动器供电，使线圈4断电，由于永磁体1带有磁力，永磁体1的磁场对被夹物体16产生吸引力，使作为夹块的空心铁块3吸附在被夹物体16上，产生制动作用，如图2所示；

当电梯恢复后，控制板恢复制动器供电，使线圈4通电，线圈4产生与永磁体1相反的磁场，两个磁场相抵消，作为夹块的空心铁块3失去磁力，由于压缩弹簧6在空心铁块3夹紧被夹物体16时被压缩，此时会产生一反弹力，使空心铁块3松开被夹物体16，电梯能够进行移动，如图3所示；

当电梯停电时，制动器供电被切断，此时动作方式与电梯失速时一致。

如图4所示为本发明电磁式制动器的第二实施例，包括两个空心铁块3作为夹紧被夹物体16用夹块，每个空心铁块3内置有一永磁体1，永磁体1的外部缠绕有线圈4；当线圈4通电时，会产生与所缠绕的永磁体1相反的磁场，起到对永磁体1的消磁作用；

每个空心铁块3的外侧分别设置有一边缘永磁体2，边缘永磁体2的磁场与空心铁块3内永磁体1的磁场相排斥；

空心铁块3的表面刻有纹路，以增加空心铁块3与被夹物体16之间的摩擦力。

当电梯失速时，限速器传递信号至控制板，通过控制板切断制动器供电，使线圈4断电，空心铁块3内永磁体1产生的磁场使作为夹块的空心铁块3吸附在被夹物体16上，产生制动作用，如图2所示；

当电梯恢复后，控制板恢复制动器供电，使线圈4通电产生与永磁体1相反的磁场，将永磁体1的磁场抵消，作为夹块的空心铁块3失去磁力，此时由于边缘永磁体2的吸引力，使空心铁块3松开被夹物体16，电梯能够进行移动，如图3所示；

当电梯停电时，制动器供电被切断，此时动作方式与电梯失速时一致。

如图5所示为本发明电磁式制动器的第三实施例，包括两个空心铁块3作为夹紧被夹物体16用夹块，每个空心铁块3内置有一永磁体1，永磁体1的外部缠绕有线圈4；当线圈4通电时，会产生与所缠绕的永磁体1相反的磁场，起到对永磁体1的消磁作用；

两个空心铁块3与外部壳体7之间分别连接一拉伸弹簧10，用于提供空心铁块3松开被夹物体16时所需的拉力f；

每个线圈4并联一个电容12；当外部供电被切断时，电容12能够给线圈4提供续航电流，此时由于线圈4产生的磁场只能部分抵消永磁体1产生的磁场，空心铁块3会对被夹物体16产生一个减速吸引力F1，F1大于拉力f，使得空心铁块3吸附在被夹物体16上，夹住被夹物体16并产生摩擦力，使轿厢减速；

线圈4的电路中设置常闭开关11；两个常闭开关11的闸板通过连杆和弹簧9连接一压板8；当压板8受到一压力N后，将会使常闭开关11断开，此时线圈4将失去电流，停止产生磁场；

空心铁块3的表面刻有纹路，以增加空心铁块3与被夹物体16之间的摩擦力。

如图6所示，当电梯正常运行时，线圈4外部通电产生与永磁体1相反的磁场，两个磁场相抵消，作为夹块的空心铁块3失去磁力，对被夹物体16不会产生吸引力，而空心铁块3受到拉伸弹簧10的作用力，空心铁块3松开被夹物体16使电梯正常运行；此时电容12处于充电状态；

当电梯故障时，限速器传递信号至控制板，通过控制板切断制动器供电；或者当电梯停电时，制动器供电被切断；两种情况均使线圈4处于外部断电；第一阶段，电容12处于放电状态，电容12继续给线圈4供电，由于电容12释放的电压小于原先外部通电时的电压，因此线圈4产生的磁场只能部分抵消永磁体1产生的磁场，此时空心铁块3会对被夹物体16产生一个减速吸引力F1，由于减速吸引力F1>弹簧拉力f，空心铁块3吸附在被夹物体16上，空心铁块3夹住被夹物体16并使轿厢减速；第二阶段，由于制动器与被夹物体16摩擦，轿厢的重量会渐渐压在制动器上，压板8使线圈4的常闭开关11断开，使线圈4断电，停止产生磁场；空心铁块3内永磁体1产生的磁场使作为夹块的空心铁块3对被夹物体16产生一个夹紧吸引力F2，夹紧吸引力F2>减速吸引力F1>弹簧拉力f，此时空心铁块3会紧紧吸附在被夹物体16上，夹紧被夹物体16，产生制动作用锁住轿厢，使轿厢静止。

本实施例为带自锁的电磁式制动器，当电梯轿厢速度较大时，若突然急停，会产生一个较大的力，使电梯内乘客由于急停而受伤；本实施例适用于较大速度的电梯。

如图7所示，本发明电磁式制动器19可以安装在轿厢20的底部，或者对重22的底部，或者曳引机18的侧部，或者绳轮21的侧部。被夹物体，根据电磁式制动器安装位置的不同而变化：当电磁式制动器安装在轿厢或对重底部时，被夹物体为金属导轨；当电磁式制动器安装在曳引机上时，被夹物体为制动面；当电磁式制动器安装在绳轮上时，被夹物体为绳轮盘。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (6)

1.一种电磁式制动器，其特征在于：包括两个作为夹紧被夹物体用夹块的空心金属块，两个空心金属块分别设置于被夹物体的两侧；每个空心金属块内置有一永磁体，永磁体的外部缠绕有线圈；当线圈通电时，会产生与所缠绕的永磁体相反的磁场，起到对永磁体的消磁作用；

当线圈断电时，永磁体的磁场对被夹物体产生吸引力，使空心金属块吸附在被夹物体上，产生制动作用；

当线圈通电时，线圈所产生的磁场与永磁体的磁场相抵消，空心金属块在外力的作用下松开被夹物体。

2.根据权利要求1所述的电磁式制动器，其特征在于：所述空心金属块的表面刻有纹路，以增加空心金属块与被夹物体之间的摩擦力。

3.根据权利要求1或2所述的电磁式制动器，其特征在于：所述空心金属块分别连接压缩弹簧的两端；当两个空心金属块夹紧被夹物体时，压缩弹簧被压缩，产生所述外力。

4.根据权利要求1或2所述的电磁式制动器，其特征在于：所述空心金属块的外侧设置有一边缘永磁体，边缘永磁体的磁场与空心金属块内永磁体的磁场相排斥；边缘永磁体的磁场产生所述外力。

5.根据权利要求1或2所述的电磁式制动器，其特征在于：所述空心金属块的外部连接一拉伸弹簧，拉伸弹簧用于提供空心金属块松开被夹物体时所需的拉力f作为所述外力；

每个线圈并联一电容；当外部供电被切断时，电容给线圈提供续航电流，此时线圈产生的磁场只能部分抵消永磁体产生的磁场，空心金属块会对被夹物体产生一个大于拉力f的减速吸引力F1，使得空心金属块吸附在被夹物体上；

线圈的电路中设置常闭开关；两个常闭开关的闸板连接一压板；当压板受到一压力N后，将会使常闭开关断开，使线圈断电。

6.根据权利要求5所述的电磁式制动器，其特征在于：当所述线圈外部供电被切断，第一阶段，电容处于放电状态，电容给线圈提供续航电流，由于电容释放的电压小于外部通电时的电压，因此线圈产生的磁场只能部分抵消永磁体产生的磁场，此时空心金属块会对被夹物体产生一个减速吸引力F1，由于减速吸引力F1>弹簧拉力f，空心金属块吸附在被夹物体上，空心金属块夹住被夹物体并使轿厢减速；第二阶段，由于制动器与被夹物体摩擦，轿厢的重量会渐渐压在制动器上，压板使线圈的常闭开关断开，使线圈断电，停止产生磁场；空心金属块内永磁体产生的磁场使作为夹块的空心金属块对被夹物体产生一个夹紧吸引力F2，夹紧吸引力F2>减速吸引力F1>弹簧拉力f，此时空心金属块会紧紧吸附在被夹物体上，夹紧被夹物体，产生制动作用。