CN107473050B - 一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法 - Google Patents

一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法，目的是提供一种结构简单、安全可靠，有效保护乘客安全的防坠落安全系统。该系统包括气囊组件，所述气囊组件包括安全气囊、所述安全气囊内设有气体发生器、点火装置，所述点火装置由电子控制器控制；所述气囊组件设置在电梯门洞下方、电梯井侧壁上水平设置的放置孔内，相对于设有放置孔的电梯井另一侧的侧壁上设有凹槽，所述轿厢内设置加速度传感器、高度传感器，所述加速度传感器、高度传感器的输出信号传送给电子控制器。轿厢发生坠落时，其下方距轿厢最近的一个或数个气囊组件动作，使轿厢坠落的速度迅速减小至停止，由于轿厢的坠落冲击力较小，可以有效的保护乘客身体安全。

Description

一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法
本申请是申请号为：201610007834.4，申请日：2016-01-07，专利名称“一种轿厢式电梯防坠落安全系统”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及电梯安全技术领域，具体涉及一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法。
背景技术
目前的轿厢式电梯都设有紧急制动装置，在出现安全故障，如电梯速度异常时，通常靠制动靴夹紧电梯导轨产生制动，但当电梯导轨断裂时，紧急制动装置无法起作用，当轿厢处在较高楼层时，乘客的安全无法得到保证。在导轨断裂，轿厢发生坠落的情况下，对轿厢内乘客的安全保护措施有以下几种：在轿厢电梯底部安装缓冲装置，如现有技术CN201320894008中，在轿厢的底部设置气囊组件，坠落时依靠轿厢底部或电梯井底部的缓冲装置缓解电梯落地时的冲击力，这种保护措施对于楼层较低的轿厢式电梯可以保护乘客，但对于楼层较高的轿厢式电梯，其坠落时的冲击力非常大，轿厢落下时产生巨大的惯性，缓冲装置往往很难起到保护作用，致使乘客受到严重伤害，而如果要保护乘客，则缓冲装置的成本会很高。且轿厢无法在坠落途中制动，电梯相关设备也会因坠落冲击力过大而损坏，如轿厢门损坏后难以开启，救援困难。同时这样的保护措施往往只能对轿厢坠落进行保护，而对于轿厢冲顶的情况，需要在轿厢顶部及电梯井顶部增设缓冲装置。
另一种安全保护措施是在轿厢外侧设置制动机构，通过制动机构与电梯井侧壁接触摩擦制动。如现有技术CN200410014245中的一种保护装置，含有一个具有一定长度的夹紧体，夹紧体一端的一侧面上有用于包容电梯导轨的凹槽。该凹槽的宽度大于电梯导轨的宽度。这种防止电梯超速、坠落的保护装置，不仅适应性好、使用范围广、生产成本低，还可简化生产程序。适用于电梯轿厢出现超速、坠落情况时的制动。该专利中的技术可能会出现因制动机构无法动作而失效的危险，同时电梯通道侧壁往往因潮湿而导致摩擦系数降低，增大了制动机构失效的风险。轿厢在电梯井中制动时，也无法控制制动后轿厢的停留位置，如轿厢停留在两层楼之间的位置，则轿厢门很难打开，救援工作困难。
还有一种方式是在电梯井中单独设置的安全导轨接触摩擦制动，这样会额外增加一套导轨机构，增加了设备成本以及后期维护费用。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单、成本低、安全可靠，有效保护乘客安全的防坠落安全系统。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法，所述的安全系统包括气囊组件，所述气囊组件包括安全气囊、所述安全气囊内设有气体发生器、点火装置，所述点火装置由电子控制器控制；所述气囊组件设置在电梯门洞下方、电梯井侧壁上水平设置的放置孔内，相对于设有放置孔的电梯井另一侧的侧壁上设有凹槽，所述安全气囊弹出后，其一端顶入凹槽内；所述安全气囊的上表面与轿厢底部接触时，轿箱位于正常的停层位置；所述轿厢内设置加速度传感器、高度传感器，所述加速度传感器、高度传感器的输出信号传送给电子控制器；在每层楼的电梯门洞下方设置放置孔、气囊组件、凹槽，或在相邻的几个停层之间的其中一个停层的电梯门洞下方设置放置孔、气囊组件、凹槽；
设有电梯门洞一侧的电梯井侧壁上设有限位板，所述限位板位于放置孔下方，所述限位板的上端与设有电梯门洞一侧的电梯井侧壁铰接，所述限位板的中部与第一限位连杆的一端铰接，所述第一限位连杆的另一端与第二限位连杆铰接，所述第二限位连杆与设有电梯门洞一侧的电梯井侧壁铰接，所述第一限位连杆中部与第二限位连杆中部通过限位弹簧连接；所述限位板的下部设有永磁体；设有电梯门洞一侧的电梯井侧壁上相应位置设有电磁铁，所述电磁铁由电子控制器控制；
所述的控制方法为：电梯正常行驶时，气囊组件及限位板不动作，当轿厢坠落时，轿厢内的加速度传感器、高度传感器采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢下方的一个或多个电子控制器，电子控制器发出指令使点火装置点火，爆炸产生的气体使安全气囊在电梯通道内打开，同时电子控制器发出信号，让电磁铁失电，限位板在限位弹簧的作用下旋转至水平状态，且与安全气囊下表面接触；
当轿厢因故障冲顶时，其内的加速度传感器、高度传感器采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢上方的一个或多个电子控制器，电子控制器发出指令使点火装置点火，打开安全气囊，使轿厢停止冲顶；
所述轿厢下坠时，其下方的一个或数个限位板打开，所述轿厢冲顶时，其上方的限位板均不打开。
本发明具有以下有益效果：轿厢发生坠落时，其下方距轿厢最近的一个或数个气囊组件随即动作打开安全气囊，使轿厢坠落的速度迅速减小至停止，由于轿厢的坠落冲击力较小，可以有效的保护乘客身体安全，轿厢的整体结构也不会受到损伤，同时由于气囊组件设置在停层电梯门洞下方，轿厢落到安全气囊上时，轿厢门与电梯门位置相适应，救援人员可以迅速打开轿厢门营救乘客。当轿厢发生冲顶时，其上方的一个或数个气囊组件随即动作打开安全气囊，有效保护乘客。
附图说明
图1为轿厢正常向下运行时的结构示意图；
图2为轿厢发生坠落时安全系统动作的结构示意图；
图3为轿厢正常向上运行时的结构示意图；
图4为轿厢发生冲顶时安全系统动作的结构示意图；
图5为加速度传感器、高度传感器信号传递示意图；
图6为轿厢正常运行时限位板初始状态示意图；
图7为轿厢下坠时限位板打开状态示意图。
具体实施方式
如图1-5所示的，一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法，包括气囊组件1，所述气囊组件1包括安全气囊11、所述安全气囊11内设有气体发生器、点火装置，所述点火装置由电子控制器12控制；所述气囊组件1设置在电梯门洞下方、电梯井侧壁上水平设置的放置孔31 内，相对于设有放置孔31的电梯井另一侧的侧壁上设有凹槽；所述轿厢51内设置加速度传感器53、高度传感器54，所述加速度传感器53、高度传感器54的输出信号传送给电子控制器12。所述放置孔31远离电梯门洞52的一端开有竖直方向的安装检查孔32，所述安装检查孔32上端设置透明窗33，所述透明窗33的上表面与该停层地板表面高度一致。安装及检修气囊组件1时，只需要通过安装检查孔32操作。
所述电梯井相对于设有放置孔31的另一侧的侧壁上设有凹槽，当安全气囊11打开时，其一端顶入凹槽中，这时安全气囊11的上表面与轿厢51底部接触，使轿箱51停留在正常的停层位置，这样可使轿厢门与电梯门洞52之间的位置处于轿厢正常停留位置，方便救援人员及时打开轿厢门进行营救工作。
所述轿厢51坠落时，电子控制器12接收轿厢51的加速度传感器 53、高度传感器54的输出信号，位于轿厢51下方最近的一个或数个气囊组件1的安全气囊11弹出；所述轿厢51冲顶时，电子控制器12接收轿厢51的加速度传感器53、高度传感器54的输出信号，位于轿厢51上方最近的一个或数个气囊组件1的安全气囊11弹出。对于承载重量较大的轿厢51，可以将放置孔31、气囊组件1、凹槽设置在每层楼的电梯门洞52下方；对于承载重量较小的轿厢51，也可以将放置孔31、气囊组件1、凹槽设置在相邻的几个停层之间的其中一个电梯门洞52下方，这样可以减少设备安装维护费用。
所述轿厢51内设置加速度传感器53，可以是轿厢51内设置的惯性式加速度传感器，也可以是在轿厢底部设置测距式加速度传感器，所述轿厢底部还设有高度传感器54，所述高度传感器54可以是激光测距式，也可以是超声波测距式，也可以使用轿厢原有的的楼层位置信号作为轿厢的高度信号。所述加速度传感器53、高度传感器54的输出信号使用无线方式传送给电子控制器12。
如图6、7所示，也可以在设有电梯门洞52一侧的电梯井侧壁上设置限位板2，所述限位板2位于放置孔31下方，所述限位板2的上端与设有电梯门洞52一侧的电梯井侧壁铰接，所述限位板2的中部与第一限位连杆205的一端铰接，所述第一限位连杆205的另一端与第二限位连杆206铰接，所述第二限位连杆206与设有电梯门洞52一侧的电梯井侧壁铰接，所述第一限位连杆205中部与第二限位连杆206中部通过限位弹簧201连接；所述限位板2的下部设有永磁体202，设有电梯门洞52一侧的电梯井侧壁上相应位置设有电磁铁203，所述电磁铁203由电子控制器12控制。
正常情况下，电磁铁203通电，与永磁体202吸附，限位板2未打开，当轿厢51坠落时，电子控制器12发出信号，使轿厢51下方的一个或数个电磁铁203失电，限位板2在限位弹簧201的作用下，与第一限位连杆205、第二限位连杆206一起动作，直到限位板2位于水平位置，并与安全气囊11下表面接触。这样可以让限位板2和安全气囊11 共同承受轿厢51坠落的冲击力，增加安全性。当轿厢51坠落冲击力过大，使其下方的一个安全气囊11损坏时，其下方的一个限位板2被轿厢51压回原位，并不会将限位板2损坏，这时轿厢51将由其下方的其他停层上打开的安全气囊11和限位板2进行缓冲。当轿厢51冲顶时，由于其冲击力小于坠落时的冲击力，则仅由轿厢51上方的安全气囊11 承受冲击力即可，此时位于轿厢51上方的电磁铁203仍处于得电状态。所述第二限位连杆206中部还与回位拉绳207的一端连接，所述回位拉绳207的另一端缠绕在滚筒上，所述滚筒放置在方便人工操作的位置，当限位板2打开后，可由人工转动滚筒收紧回位拉绳207，使限位板2 旋转至初始位置。
电梯正常行驶时，气囊组件1及限位板2不动作，当轿厢51的导轨断裂导致轿厢51坠落时，轿厢51内的加速度传感器53、高度传感器 54采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢51下方的一个或多个电子控制器 12，电子控制器12发出指令使点火装置点火，爆炸产生的气体使安全气囊11在电梯通道内打开，其一端顶入凹槽内，同时电子控制器12发出信号，让电磁铁203失电，限位板2在限位弹簧201的作用下旋转至水平状态，且与安全气囊11下表面接触。在安全气囊11和限位板2的缓冲作用下，轿厢51停在相应的停层，此时可方便的打开该停层的电梯门及轿厢门，开展救援行动。当轿厢51因故障冲顶时，其内的的加速度传感器53、高度传感器54采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢上方的一个或多个电子控制器12，电子控制器12发出指令使点火装置点火，打开安全气囊11，使轿厢51停止冲顶。
所述轿厢51内设置可以接收加速度传感器53输出信号的显示器 55，所述显示器55显示轿厢51上升、下降时的实际加速度值以及轿厢 51上升、下降时的最大安全加速度值。所述轿厢51内还设有紧急开关 56，所述紧急开关56的输出信号传送给电子控制器12。如果轿厢发生坠落或冲顶时，加速度传感器53因故障没有发送指令给电子控制器12，这时在轿厢内的乘客可以通过观察显示器55上显示的轿厢加速度值判断是否出现危险，并手动按下紧急开关56，所述紧急开关56给相应位置的电子控制器12发出指令，进行紧急制动。
更好的实施方式是，所述轿厢51底部和顶部设有弹性缓冲垫，所述弹性缓冲垫可以是橡胶材料，也可以是泡沫材料制成，所述弹性缓冲垫将轿厢底51部和顶部的刚性部件完全包裹，这样可以在轿厢51和安全气囊11接触时，有效保护安全气囊11不被轿厢51底部或顶部的刚性部件刺破，同时进一步起到缓冲作用，减小乘客受到的冲击力。所述限位板2的上表面也可以包裹弹性缓冲垫，这样可以保护安全气囊11 不被限位板2刺破，同时进一步增加缓冲能力。

Claims (1)

1.一种轿厢式电梯防坠落安全系统的控制方法，所述的安全系统包括气囊组件(1)，所述气囊组件(1)包括安全气囊(11)、所述安全气囊(11)内设有气体发生器、点火装置，所述点火装置由电子控制器(12)控制；所述气囊组件(1)设置在电梯门洞(52)下方、电梯井侧壁上水平设置的放置孔(31)内，相对于设有放置孔(31)的电梯井另一侧的侧壁上设有凹槽，所述安全气囊(11)弹出后，其一端顶入凹槽内；所述安全气囊(11)的上表面与轿厢(51)底部接触时，轿厢 (51)位于正常的停层位置；所述轿厢(51)内设置加速度传感器(53)、高度传感器(54)，所述加速度传感器(53)、高度传感器(54)的输出信号传送给电子控制器(12)；在每层楼的电梯门洞(52)下方设置放置孔(31)、气囊组件(1)、凹槽，或在相邻的几个停层之间的其中一个停层的电梯门洞(52)下方设置放置孔(31)、气囊组件(1)、凹槽；
设有电梯门洞(52)一侧的电梯井侧壁上设有限位板(2)，所述限位板(2)位于放置孔(31)下方，所述限位板(2)的上端与设有电梯门洞(52)一侧的电梯井侧壁铰接，所述限位板(2)的中部与第一限位连杆(205)的一端铰接，所述第一限位连杆(205)的另一端与第二限位连杆(206)铰接，所述第二限位连杆(206)与设有电梯门洞(52)一侧的电梯井侧壁铰接，所述第一限位连杆(205)中部与第二限位连杆(206)中部通过限位弹簧(201)连接；所述限位板(2)的下部设有永磁体(202)；设有电梯门洞(52)一侧的电梯井侧壁上相应位置设有电磁铁(203)，所述电磁铁(203)由电子控制器控制；
其特征在于：所述的控制方法为：电梯正常行驶时，气囊组件(1)及限位板(2)不动作，当轿厢(51)坠落时，轿厢(51)内的加速度传感器(53)、高度传感器(54)采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢(51)下方的一个或多个电子控制器(12)，电子控制器(12)发出指令使点火装置点火，爆炸产生的气体使安全气囊(11)在电梯通道内打开，同时电子控制器(12)发出信号，让电磁铁(203)失电，限位板(2)在限位弹簧(201)的作用下旋转至水平状态，且与安全气囊(11)下表面接触；
当轿厢(51)因故障冲顶时，其内的加速度传感器(53)、高度传感器(54)采集加速度值和轿厢高度，根据加速度的大小及轿厢所处的位置，将加速度异常信号传递给此时位于轿厢上方的一个或多个电子控制器(12)，电子控制器(12)发出指令使点火装置点火，打开安全气囊(11)，使轿厢(51)停止冲顶；
所述轿厢(51 )下坠时，其下方的一个或数个限位板(2)打开，所述轿厢(51 )冲顶时，其上方的限位板(2)均不打开。
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