CN107777502B - 一种稳态低速限速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳态低速限速器，其两支板平行、留有间距且连接碟簧螺栓及装配绳轮轴，绳轮轴转动配合绳轮，绳轮绕过钢丝绳；碟簧螺栓上装有第一刹车片、第二刹车片，第一刹车片与第二刹车片之间夹持刹车盘，刹车盘安装于绳轮轴；绳轮的第一侧面设置两组呈对称的离心机构，两离心机构通过连杆联动；绳轮的第一侧面安装增力机构，增力机构与连杆连动，增力机构通过连杆能增强离心机构产生的离心力；绳轮的第一侧面安装两对称的棘轮触发组件，棘轮触发组件与相对应的离心机构连动；超速时，离心机构产生的离心力使棘轮触发组件动作，棘轮触发组件连动刹车盘，刹车盘与第一刹车片、第二刹车片间产生摩擦力使棘轮触发组件及绳轮停止运动。

Description

一种稳态低速限速器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及限速装置，具体涉及一种稳态低速限速器。

背景技术

电梯用机械限速器是在电梯超速时触发电器开关，由机械动作产生的提拉力来触发安全制动装置的测量及执行机构。该限速器不仅关系到电梯本身的运行安全，更关系到电梯内乘客的生命及财产的安全。然而，目前的限速器主要依靠机构离心力加上弹簧力的方式来实现，低速下弹簧的力相对较小，弹簧容易受到外界干扰或振动的影响，系统挠动性较大，稳定性相对较差，易造成误动作，由此在设计安全钳动作速度时，需调整至0.8m/s或1m/s的速度才能制动，造成系统能量较大，对安全钳的整体设计要求较高。同时，由于限速器弹簧长期处于反复伸缩状态，使其额定动作速度改变，影响电梯触发速度，给安全钳制动系统造成较大安全风险，因此，设计开发稳定的低速限速器显得尤为重要。为此，解决当前低速测控稳定性差、限速器提拉力不稳定具有迫切的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种稳态低速限速器，其解决了目前低速超速测控难、误动作风险大和提拉力不稳定等现实问题。

本发明采用离心重块和连杆将离心力放大作用于增力机构，当触发的离心力达到最大触发点才能打开增力机构，避免因低速、振动瞬间引起的触发。其通过死点平衡原理，可以减小振动的影响，实现稳态控制，使超速触发的调整限位更方便实现，其将离心力通过连杆作用与触发力形成垂直的力关系，大大减小了离心力的影响，更进一步，通过采用耐磨性好的磨损材料与刹车盘制动丝绳轮的方式来实现恒定提拉力，从而实现了高低速测控稳定、恒力式提拉的功能。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种稳态低速限速器，包括第一支板(6)、第二支板(18)，第一支板(6)与第二支板(18)相平行且留有间距，第一支板(6)与第二支板(18)间连接碟簧螺栓(4)；第一支板(6)与第二支板(18)间装配绳轮轴(9)，绳轮轴(9)转动配合绳轮(21)，绳轮(21)绕过钢丝绳；碟簧螺栓(4)上装有第一刹车片(2)、第二刹车片(15)，第一刹车片(2)与第二刹车片(15)之间夹持刹车盘(5)，刹车盘(5)安装于绳轮轴(9)；绳轮(21)的第一侧面设置两组呈对称的离心机构，两离心机构通过连杆(23)联动；绳轮(21)的第一侧面安装增力机构，增力机构与连杆(23)连动，增力机构通过连杆(23)能增强离心机构产生的离心力；绳轮(21)的第一侧面安装两对称的棘轮触发组件，棘轮触发组件与相对应的离心机构连动；超速时，离心机构产生的离心力使棘轮触发组件动作，棘轮触发组件连动刹车盘(5)，刹车盘(5)与第一刹车片(2)、第二刹车片(15)间产生摩擦力使棘轮触发组件及绳轮(21)停止运动。

优选的，两组离心机构分别为第一离心机构、第二离心机构，第一离心机构包括：小销(22)、支点轴(24)、离心摆杆(25)、离心块轴(27)、离心块(28)，支点轴(24)安装于所述绳轮(21)的第一侧面，离心摆杆(25)转动式地安装于支点轴(24)，离心摆杆(25)的第一端通过小销(22)与所述连杆(23)的第一端相连，连杆(23)的第二端与第二离心机构的离心摆杆第二端相连，离心摆杆(25)的第二端连接离心块轴(27)，离心块轴(27)上安装离心块(28)。

优选的，设一调整机构，该调整机构包括螺钉(29)、调整弹簧座(30)、弹簧安装轴(31)、调整弹簧(32)，调整弹簧座(30)固定于绳轮(21)的第一侧面，调整弹簧座(30)安装螺钉(29)，弹簧安装轴(31)与螺钉(29)连接，并导向安装在调整弹簧座(30)上；调整弹簧(32)的一端安装于弹簧安装轴(31)上，另一端与第二离心机构的离心摆杆(25)的第一端连接。

优选的，增力机构包括触发机座(35)、短支轴(36)、触发移动销(37)、短轴(38)、调整板(39)、压缩弹簧(41)、弹簧套(42)、弹簧座(43)，触发机座(35)的两端各通过一根短支轴(36)安装于绳轮(21)的第一侧面，其中一短支轴(36)转动配合连接弹簧座(43)，弹簧座(43)导柱端插入弹簧套(42)底孔内滑动连接，弹簧套(42)外套压缩弹簧(41)，弹簧套(42)和弹簧座(43)各设有台阶对压缩弹簧41进行限位；弹簧套(42)通过触发移动销(37)与摆板(38)连接形成铰接机构，摆板(38)转动配合于另一短支轴(36)；U型调整板(39)形成导向槽，触发移动销(37)穿过该导向槽，触发移动销(37)能在压缩弹簧(41)的作用下带动U型调整板移动；调整板(39)固定于所述的连杆(23)。

优选的，触发机座(35)旋接触发调整螺栓(33)，触发调整螺栓(33)旋接锁紧螺母(34)，触发调整螺栓(33)穿过触发机座(35)后，端部正对与摆板(38)的一端。

优选的，棘轮触发组件包括弹簧挂钩(44)、短翻板轴(45)、辅助板轴(46)、短翻板(47)、棘轮(48)、辅助连板(49)、翻板拉簧(50)，绳轮(21)的第一侧面安装两根对称的短翻板轴(45)，短翻板(47)转动式地安装于短翻板轴(45)，弹簧挂钩(44)安装于短翻板(47)；翻板拉簧(50)的一端固定与拉簧座12，另一端安装于弹簧挂钩(44)；短翻板(47)上形成台阶，与辅助连板(49)的一台阶相触，辅助连板(49)通过辅助板轴(46)安装在绳轮(21)的第一侧面，辅助连板(49)能围绕辅助板轴(46)而转动，辅助连板(49)的一端连接于所述的离心块轴(27)；棘轮(48)中部安装于绳轮轴(9)；超速时，辅助连板(49)在离心块(28)的作用下转动，辅助连板(49)失去对短翻板(47)的支撑，在翻板拉簧(50)的作用下，将短翻板(47)拉动并卡入棘轮(48)。

优选的，碟簧螺栓(4)与第一刹车片(2)和第二刹车片15之间夹持刹车盘5。

优选的，第一支板(6)、第二支板(18)的底边向外折过90度，且两者的底边处于同一水平面上，第一支板(6与第二支板(18其中一上方角处通过支架拉杆(13)连接，且两支板间垫入套管(51)，拉杆(13)穿过套管(51)。

优选的，绳轮(21)的中部通过轴承(19)装配绳轮轴(9)。

优选的，绳轮轴(9)的外端旋接绳轮轴螺母(8)，并垫入绳轮轴垫片(7)及绳轮轴内垫(10)。

本发明通过稳态触发增力机构和恒力夹持机构解决现有限速器存在的问题，其优点在于：高低速触发受振动影响相对较小，其触发力可方便调整，所采用触发力为压缩弹簧，性能稳定，瞬间振动加速与触发力不在同一方向，对触发力的影响相对较小，超速检测控制稳定，通过刹车摩擦盘产生相对恒定的提拉力。从速度测量、控制稳定和恒定提拉力方面改进限速器的性能，较好地解决了当前限速器所不能达到的效果。

本发明稳态低速限速器具有结构简单、反应灵敏、高低速度下超速稳定可控、安装方便、恒力提拉、降低安全装置系统成本等优点。

附图说明

图1是本发明整体外部结构图。

图2是本发明侧视结构图。

图3是本发明内部机构图。

图4是图3的B部放大图。

图5是增力机构结构图

图6是图2的A-A剖视图。

图中：1-转动销、2-第一刹车片、3-弹簧垫片、4-碟簧螺栓、5-刹车盘、6-第一支板、7-绳轮轴垫片、8-绳轮轴螺母、9-绳轮轴、10-绳轮轴内垫、11-刹车盘螺栓、12-拉簧座、13-支架拉杆、14-调整板螺栓、15-第二刹车片、16-碟簧组、17-碟簧轴套、18-第二支板、19-轴承、20-卡圈、21-绳轮、22-小销、23-连杆、24-支点轴、25-离心摆杆、26-拉簧螺母、27-离心块轴、28-离心块、29-十字槽盘头螺钉、30-调整弹簧座、31-弹簧安装轴、32-调整弹簧、33-触发调整螺钉、34-锁紧螺母、35-触发机座、36-短支轴、37-触发移动销、38-摆板、39-U型调整板、40-固定螺钉、41-压缩弹簧、42-弹簧套、43-弹簧座、44-弹簧挂钩、45-短翻板轴、46-辅助板轴、47-短翻板、48-棘轮、49-辅助连板、50-翻板拉簧、51-套管。

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。

本实施例绳轮式稳态低速限速器结构参见图1-5，其包括：支架机构、离心机构、调整机构、增力机构、绳轮机构、恒力夹持机构，各机构具体结构如下所述：

支架机构包括第一支板6、第二支板18、支架拉杆13、碟簧螺栓4、套管51等，形成具有支撑功能的支架机构。第一支板6、第二支板18的底边向外折过90度，且两者的底边处于同一水平面上，第一支板6与第二支板18相平行且两者间留有间距。第一支板6与第二支板18其中一上方角通过支架拉杆13连接，且两支板间垫入套管51，套管51穿过支架拉杆13，两支板通过套管51限制支架距离，且支架拉杆13具有防钢丝绳脱离绳槽功能；两支板的另一上方角通过碟簧螺栓4连接，形成框架结构。

绳轮机构包括绳轮21、绳轮轴垫片7、绳轮轴螺母8、绳轮轴9、绳轮轴内垫10、轴承19等，绳轮21处于两支板之间，绳轮21的中部通过轴承19装配绳轮轴9，绳轮轴9处于两支板之间，绳轮轴9的两端分别安装于第一支板6、第二支板18。绳轮轴9的外端旋接绳轮轴螺母8，其与相对应的支板外壁间还垫入绳轮轴垫片7，其与相对应绳轮的侧面间垫入绳轮轴内垫10，将绳轮固定于两支板间。绳轮外圈沿圆周方向形成绳轮槽，用于绕过钢丝绳，钢丝绳绕过绳轮21后，其两侧向下延伸。绳轮槽表面通过激光处理获得较为稳定摩擦系数。绳轮槽采用夹持机构时，钢丝绳及绳轮始终处可自由转动状态，通过夹持机构产生提拉力。

离心机构包括两组对称结构，两组对称的结构设置于绳轮的同一侧面，每组结构包括：小销22、连杆23、支点轴24、离心摆杆25、离心块轴27、离心块28等，支点轴24安装在绳轮21的侧面上，离心摆杆25的大约中部位置安装于支点轴24，且可以围绕支点轴24转动。离心摆杆25的一端固定有离心块轴27，离心块轴27上安装有离心块28，离心摆杆25的另一端通过小销22与连杆23的一端相连，连杆23的另一端与另一组(第二)对称结构的离心摆杆(第一端)相连，使两组对称机构联动。

调整机构包括十字槽盘头螺钉29、调整弹簧座30、弹簧安装轴31、调整弹簧32等。调整弹簧座30呈直角状，其中一直角边开有两孔，通过螺钉将调整弹簧座30固定于绳轮21的侧面，另一直角边上开有环形槽，弹簧安装轴31可在环形槽侧滑动。调整弹簧座30侧端还有一直角折弯的端面，此端面开有小孔，十字槽盘头螺钉29穿过小孔与弹簧安装轴31连接，当松开固定弹簧安装轴31的螺母后，可通过手动提拉十字槽盘头螺钉29控制调整弹簧32拉伸量，此时折弯端面的小孔起到导向作用。调整弹簧32一端安装于弹簧安装轴31上，另一端与(第二)离心摆杆25的一端(第一端)连接，通过调整弹簧力的大小可以实现离心力与触发力的大小，从实现用同一结构达到不同速度的目的。

增力机构包括触发调整螺栓33、锁紧螺母34、触发机座35、短支轴36、触发移动销37、摆板38、U型调整板39、固定螺钉40、压缩弹簧41、弹簧套42、弹簧座43等，触发机座35的两端各通过一根短支轴36安装于绳轮21的侧面。其中一短支轴36转动配合连接弹簧座43一端，弹簧座另一端为导柱滑动插入弹簧套42底孔内，弹簧套和弹簧座各设有台阶对安装于弹簧套外侧的压缩弹簧41进行限位。弹簧套42通过触发移动销37与摆板38连接形成铰接机构，摆板38转动配合于另一短支轴36。触发机座35侧面旋接触发调整螺栓33，触发调整螺栓33旋接锁紧螺母34，触发调整螺栓33穿过触发机座35后，端部正对摆板38的一端，通过触发调整螺栓33可以调整铰接机构的角度，通过锁紧螺母34可以锁定铰接机构的角度。U型调整板39通过固定螺钉40固定于连杆23上，U型调整板39中间有一导向槽，触发移动销37穿过导向槽，连杆可以带动触发移动销37摆动。在未触发时，压缩弹簧41给予弹簧套42顶力，弹簧套与摆板38在触发调整螺栓33限位下行成一锁死角度。当绳轮21转动速度超过预设触发速度时，两离心块28产生的离心力通过离心摆杆25传到连杆23上，连杆带动触发移动销37克服压缩弹簧41的锁紧力向另一侧摆动。当两短支轴36(作为两个支点)与触发移动销37位置处于一条直线时，形成平衡点，此时只需要较小的法向力即可打破死点平衡，在打破平衡后触发移动销37运动到两短支轴36连线的另一侧，此时压缩弹簧41的弹力转化成助推力加速增力机构的触发动作。当然，增力机构可通过若干个拉簧、压簧等其他机械结构触发增力，也可通过气、液和磁等方式来实现触发增力。

棘轮触发组件包括弹簧挂钩44、短翻板轴45、辅助板轴46、短翻板47、棘轮48、辅助连板49、翻板拉簧50等。棘轮48形成棘齿，其中部安装于绳轮轴9上，棘轮侧面通过螺栓与刹车盘5固定。绳轮21的侧面安装两根对称的短翻板轴45，短翻板47安装于短翻板轴45上并能以其为支点转动，弹簧挂钩44安装于短翻板47。翻板拉簧50的一端固定于拉簧座12，另一端安装于弹簧挂钩44。短翻板47上形成台阶，其与辅助连板49的一台阶相接触，辅助连板49通过辅助板轴46安装在绳轮21的侧面，辅助连板49可以围绕辅助板轴46转动，辅助连板49的一端安装于离心块轴27。当绳轮21转动速度超过预设触发速度后，两离心块28在离心力作用下克服触发机构锁紧力离心运动，带动辅助连板49转动，短翻板47失去辅助连板49的支撑，在翻板拉簧50的作用下，将短翻板47拉动卡入棘轮48棘齿上，转动的绳轮21制动停止。

恒力夹持机构包括转动销1、第一刹车片2、弹簧垫片3、碟簧螺栓4、刹车盘5、第二刹车片15、碟簧组16、碟簧轴套17等，在第一支板6和第二支板18之间将弹簧垫片3、第一刹车片2、第二刹车片15依次装于碟簧螺栓4上，在第一刹车片2和第二刹车片15之间夹持刹车盘5，刹车盘5中心安装于绳轮轴9上。在第一刹车片2和第二刹车片15之间设置一转动销1，当人工复位时通过扳手拧动转动销转动松开刹车片进行调整。调整碟簧螺栓4上的螺母可以调整碟簧组16压缩量控制第一刹车片2和第二刹车片15对刹车盘5的正压力，通过刹车盘与刹车片之间产生磨擦力制停绳轮21。

当正常运转时，离心块28产生的离心力通过连杆机构传递，此时的力小于调整机构和触发机构合力产生的锁紧力，在额定速度范围内，系统处于动态平衡，增力机构在铰接死点内是不会被触发；当超速发生时，离心力使增力机构和调整机构失去平衡，触发移动销37移动过死点后，由于压缩弹簧41的增力作用，联动连杆机构触发棘轮触发组件，此时恒力夹持机构机构产生恒定摩擦力，制停绳轮，绳轮V型槽对钢丝绳提供相对恒定的提拉力。

本发明稳态限速器通过离心力先抑制后放大叠加来解决低速可控稳定性问题，夹持机构解决恒定提拉力，从而使限速器系统高低速精准测量、触发稳定可控、振动影响小、调试方便、提拉力恒定，提高了限速器触发后连动机构和制动装置的安全性，降低了连动机构及安全装置的成本。

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)

1.一种稳态低速限速器，其特征是包括第一支板(6)、第二支板(18)，第一支板(6)与第二支板(18)相平行且留有间距，第一支板(6)与第二支板(18)间连接碟簧螺栓(4)；第一支板(6)与第二支板(18)间装配绳轮轴(9)，绳轮轴(9)转动配合绳轮(21)，绳轮(21)绕过钢丝绳；碟簧螺栓(4)上装有第一刹车片(2)、第二刹车片(15)，第一刹车片(2)与第二刹车片(15)之间夹持刹车盘(5)，刹车盘(5)安装于绳轮轴(9)；绳轮(21)的第一侧面设置两组呈对称的离心机构，两离心机构通过连杆(23)联动；绳轮(21)的第一侧面安装增力机构，增力机构与连杆(23)连动，增力机构通过连杆(23)能增强离心机构产生的离心力；绳轮(21)的第一侧面安装两对称的棘轮触发组件，棘轮触发组件与相对应的离心机构连动；超速时，离心机构产生的离心力使棘轮触发组件动作，棘轮触发组件连动刹车盘(5)，刹车盘(5)与第一刹车片(2)、第二刹车片(15)间产生摩擦力使棘轮触发组件及绳轮(21)停止运动；

增力机构包括触发机座(35)、短支轴(36)、触发移动销(37)、摆板(38)、U型调整板(39)、压缩弹簧(41)、弹簧套(42)、弹簧座(43)，触发机座(35)的两端各通过一根短支轴(36)安装于绳轮(21)的第一侧面，其中一短支轴(36)转动配合连接弹簧座(43)，弹簧座(43)导柱端插入弹簧套(42)底孔内滑动连接，弹簧套(42)外套压缩弹簧(41)，弹簧套(42)和弹簧座(43)各设有台阶对压缩弹簧41进行限位；弹簧套(42)通过触发移动销(37)与摆板(38)连接形成铰接机构，摆板(38)转动配合于另一短支轴(36)；U型调整板(39)形成导向槽，触发移动销(37)穿过该导向槽，触发移动销(37)能在压缩弹簧(41)的作用下带动U型调整板移动；U型调整板(39)固定于所述的连杆(23)。

2.如权利要求1所述稳态低速限速器，其特征在于：两组离心机构分别为第一离心机构、第二离心机构，第一离心机构包括：小销(22)、支点轴(24)、离心摆杆(25)、离心块轴(27)、离心块(28)，支点轴(24)安装于所述绳轮(21)的第一侧面，离心摆杆(25)转动式地安装于支点轴(24)，离心摆杆(25)的第一端通过小销(22)与所述连杆(23)的第一端相连，连杆(23)的第二端与第二离心机构的离心摆杆第二端相连，离心摆杆(25)的第二端连接离心块轴(27)，离心块轴(27)上安装离心块(28)。

3.如权利要求2所述稳态低速限速器，其特征在于：设一调整机构，该调整机构包括螺钉(29)、调整弹簧座(30)、弹簧安装轴(31)、调整弹簧(32)，调整弹簧座(30)固定于绳轮(21)的第一侧面，调整弹簧座(30)安装螺钉(29)，弹簧安装轴(31)与螺钉(29)连接，并导向安装在调整弹簧座(30)上；调整弹簧(32)的一端安装于弹簧安装轴(31)上，另一端与第二离心机构的离心摆杆(25)的第一端连接。

4.如权利要求1所述稳态低速限速器，其特征在于：触发机座(35)旋接触发调整螺栓(33)，触发调整螺栓(33)旋接锁紧螺母(34)，触发调整螺栓(33)穿过触发机座(35)后，端部正对与摆板(38)的一端。

5.如权利要求2所述稳态低速限速器，其特征在于：棘轮触发组件包括弹簧挂钩(44)、短翻板轴(45)、辅助板轴(46)、短翻板(47)、棘轮(48)、辅助连板(49)、翻板拉簧(50)，绳轮(21)的第一侧面安装两根对称的短翻板轴(45)，短翻板(47)转动式地安装于短翻板轴(45)，弹簧挂钩(44)安装于短翻板(47)；翻板拉簧(50)的一端固定与拉簧座(12)，另一端安装于弹簧挂钩(44)；短翻板(47)上形成台阶，与辅助连板(49)的一台阶相触，辅助连板(49)通过辅助板轴(46)安装在绳轮(21)的第一侧面，辅助连板(49)能围绕辅助板轴(46)而转动，辅助连板(49)的一端连接于所述的离心块轴(27)；棘轮(48)中部安装于绳轮轴(9)；超速时，辅助连板(49)在离心块(28)的作用下转动，辅助连板(49)失去对短翻板(47)的支撑，在翻板拉簧(50)的作用下，将短翻板(47)拉动并卡入棘轮(48)。

6.如权利要求1所述稳态低速限速器，其特征在于：碟簧螺栓(4)与第一刹车片(2)和第二刹车片(15)之间夹持刹车盘(5)。

7.如权利要求1所述稳态低速限速器，其特征在于：第一支板(6)、第二支板(18)的底边向外折过90度，且两者的底边处于同一水平面上，第一支板(6)与第二支板(18)其中一上方角处通过支架拉杆(13)连接，且两支板间垫入套管(51)，支架拉杆(13)穿过套管(51)。

8.如权利要求1所述稳态低速限速器，其特征在于：绳轮(21)的中部通过轴承(19)装配绳轮轴(9)。

9.如权利要求1-3任一项或5或8所述稳态低速限速器，其特征在于：绳轮轴(9)的外端旋接绳轮轴螺母(8)，并垫入绳轮轴垫片(7)及绳轮轴内垫(10)。

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