CN108298398A - 用于电梯限速器的芯环组件，限速器和电梯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电梯限速器的芯环组件，限速器和电梯系统，其中，芯环组件包括：轴向排列的芯环的第一部分和第二部分，所述芯环的第一部分和第二部分之间具有接触面；以及产生所述芯环的第一部分和第二部分之间的压力的压力产生机构；其中，所述芯环的第一部分接收来自超速促动机构的促动扭矩而转动，所述芯环的第二部分借助于所述接触面的摩擦来随所述芯环的第一部分转动，并启动安全装置激活模块。本发明的实施例的芯环组件具有峰值扭矩限制功能并且结构紧凑。

Description

用于电梯限速器的芯环组件，限速器和电梯系统

技术领域

本发明涉及电梯限速器技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于电梯限速器的芯环组件以及具有其的电梯限速器和电梯。

背景技术

用于电梯的限速器是已知的，其在电梯速度超过一定范围时启动开关以对电梯断电和/或启动安全装置激活模块，以促使机械减速机构起作用，使得电梯轿厢减速并停止。

美国专利公开号US20130098711A1中公开了一种轿厢安装式限速器。不同于传统的有机房或无机房限速器，轿厢安装式限速器安装在轿厢上以随轿厢一起上升或下降。该类轿厢安装式限速器可应用于各种建筑中，尤其是不适于设置有机房或无机房限速器的场景。目前，将轿厢安装式限速器应用于高速电梯上存在诸多亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限速器芯环组件以解决或至少缓解现有技术中存在的问题。

本发明的目的在于减少促动限速器时限速器绳轮上的绳所受到的拉力。

本发明的目的还在于使得限速器组件中绳所受到的拉力不会随限速器促动时的轿厢高度而显著变化，由此缓解对绳的苛刻的要求。

本发明的目的还在于减少对于安全装置激活模块(safety activating module)的多余有害力输出。

本发明的其他目的在阅读说明书后变得明显。

根据本发明的一方面，提供了一种用于电梯限速器的芯环组件，其包括：

轴向排列的芯环的第一部分和第二部分，所述芯环的第一部分和第二部分之间具有接触面；以及

产生所述芯环的第一部分和第二部分之间在轴向上的压力的压力产生机构；

其中，所述芯环的第一部分接收来自超速促动机构的促动扭矩而转动，所述芯环的第二部分借助于所述接触面的摩擦来随所述芯环的第一部分转动，并启动安全装置激活模块。

根据本发明的其他方面，还提供了设有根据本发明的各个实施例的芯环组件的限速器和电梯系统。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了具有轿厢安装式限速器的电梯系统的示意图；

图2示出了包括限速器绳轮，离心机构和芯环组件的限速器组件的放大视图；

图3示出了离心机构接合芯环组件以传递扭矩时的示意图；

图4示出了一种芯环的截面图；以及

图5示出了根据本发明的一个实施例的芯环组件的截面图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

首先参考图1，其示出了一种具有轿厢安装式限速器组件的电梯系统。应当理解，尽管本发明中各个实施例针对轿厢安装式限速器组件进行描述，但本发明的芯环组件可用于各种类型的限速器，不限于各视图或实施例中给出的类型。图1中示出了轿厢12，其上安装了限速器组件18。典型的限速器组件18例如可参考于2013年4月25日所公开的奥的斯公司的美国专利公开号US20130098711A1中所记载的类型，该专利全文通过引用并入本文中。限速器组件18包括了导轮15和限速器绳轮14。从井道顶11悬下的绳包绕导轮15和限速器绳轮14。绳具有限速器上游绳部分16和限速器下游绳部分17，在轿厢上升或下降过程中，限速器上游绳部分16和限速器下游绳部分17的长度不断改变。在井道底部，限速器下游绳部分17的底端悬有重物13或连接至提供绳的张力的牵拉装置。在轿厢12上升和下降过程中，导轮15和限速器绳轮14将由于与绳的摩擦而转动。限速器绳轮14的节圆转动线速度与轿厢运行速度一致。在电梯轿厢下降速度超过临界值时，与限速器绳轮14关联的超速促动机构如离心机构由于绳轮转速超过临界值而触发安全装置激活模块，由此激活机械制动机构，使电梯轿厢制停。在限速器触发后，限速器绳轮14将基本无法转动而轿厢仍将由于惯性而移动一定距离并逐渐制停。此时，缠绕在绳轮上的绕绳将在绳轮上打滑产生滑动摩擦。如果在触发瞬间，电梯轿厢处于较高楼层或较高水平高度时，则处于轿厢下方或限速器组件18下游的限速器下游绳部分17将具有更大的长度和重量。该更大的长度和重量的限速器下游绳部分17与底部重物13的重力共同导致绕在限速器绳轮14上的绳的部分具有更大的张紧力以及对于限速器绳轮14的正压力。其中限速器上/下游绳部分16,17各自所受张力以及其对限速器绳轮所能够产生的最大摩擦力矩严格符合欧拉公式。在大张紧力的情况下，在制动时绳与限速器绳轮之间将具有更大的摩擦力。根据国家标准规定，在限速器在底层被触发时所产生的提拉力需大于把安全钳楔块提拉起来所需的最小力的两倍并且至少不低于300N。为保证该条件，重物13需具备一定的重量。这将导致限速器在越高的水平位置被触发时由重物13和限速器下游绳部分17共同产生的提拉力也将越大。在楼层增高导致提拉力过大时会对安全装置激活模块产生过大的力输出以及对于绳的过大的拉力。过大的提拉力对系统相关部件的设计提出了更高的要求。另外，国家标准还要求限速器钢丝绳的设计抗拉能力要至少大于其在工作中所受的最大拉力(通常产生在限速器在较高水平位置触发的工况下)的八倍。在较高的建筑物中或高速电梯的工况下使用时，对于绳设计抗拉能力的要求也更为苛刻。然而，提高绳的设计抗拉能力的有效手段为增加其直径，但这也将增加其重量，导致绳上更大的拉力，由此产生了一对矛盾，即，期望绳具有较大的抗拉能力却不希望增加其直径和重量。在洞悉到这一技术问题后，本发明提供了根据本发明的实施例的改型的限速器组件。

图2示出了轿厢安装式限速器组件的限速器绳轮14的整体结构，其中包括导轮21，导轮21具有外圆周上的绳槽27。绳以图1所示的方式绕在导轮21的绳槽27中。在电梯轿厢上升与下降的过程中，轿厢安装式限速器组件的导轮21与电梯轿厢一起上下移动并沿其轴转动。超速促动机构例如离心机构22与导轮21固定连接并一起旋转。离心机构22包括多个离心块25，各个离心块25由弹簧等弹性机构或电磁铁等保持在收缩位置上。随电梯速度加快，导轮21与离心机构22的转速也随之增加。直到图3所示的促动位置上，离心机构22与芯环23结合，由此带动芯环23旋转，继而带动与芯环23连接的输出机构旋转，从而启动安全装置激活模块。举例而言，芯环23带动与其连接的轴24旋转并带动杆29旋转以提拉安全钳等，以使得轿厢制动。

图3中示出了限速器组件的离心机构22，其中离心块25示为透明的以使后方结构可见。离心机构22由于随转速增大而离心力增大，由此克服弹簧拉力而展开。而连接在离心块之间的连杆32内侧的轮33随离心机构22的展开而与芯环23接合以便带动芯环23旋转。

图4示出了一种设计的芯环23的截面图。现有技术中的芯环23呈一个零件或一体，芯环23包括主体231，主体231的外周233用于与离心机构22接合，更具体地，与离心机构22中的各连杆32内侧的轮33接合。芯环主体231的内圈可旋转地套在固定轴59上，其后侧具有用于容纳导轮21的突出部分的凹部。导轮21通过轴承安装在同一固定轴59上。芯环23的前侧具有安装特征232例如安装孔，其用于联接与安全装置激活模块关联的部件，以便启动安全装置激活模块。

接着参考图5，其示出了根据本发明的一个实施例的芯环组件5。

根据本发明的用于电梯的限速器的芯环组件5包括：沿轴向排列的芯环的第一部分51和芯环的第二部分52，所述芯环的第一部分51和第二部分52之间具有接触面S；以及产生所述芯环的第一部分51和第二部分52之间压力的压力产生机构，例如在轴向上的压力；其中，芯环的第一部分51接收来自限速器的例如超速促动机构的促动扭矩而转动，芯环的第二部分52借助于接触面S的摩擦来随芯环的第一部分51转动，并启动安全装置激活模块。

在一些实施例中，为了增大摩擦，芯环的第一部分51和第二部分52之间的接触面S呈锥面，锥面的锥度角可取决于期望输出的力的大小而任意地调节，例如可出于增大或减小摩擦从而增大或减小力输出的目的来增大或减小锥度角。为了使芯环的第一部分51和第二部分52之间的呈锥面的接触面S接触更充分，在所述芯环的第一部分和第二部分之间的呈锥面的接触面外圈，所述第一部分和第二部分之间存在间隙G。假设整个接触面为呈锥面而不具有间隙，则可能由于接触面外圈的加工公差导致芯环的第一部分51和第二部分52之间的接触面内圈的接触不充分。设置在外圈的间隙G避免了该问题。在图示的实施例中，芯环的第一部分51和第二部分52的外圈设置成垂直于轴向方向的平面并相互平行对置。在一些实施例中，芯环的第一部分51和第二部分52绕同一轴线A转动。

在图5所示的具体实施例中，芯环的第一部分51具有开孔以套设在固定轴59上并可绕固定轴59转动。从图中可见，导轮21同样通过轴承可旋转地安装在固定轴59上，在正常运行期间，导轮21将绕固定轴59旋转而芯环23将保持静止，直到与导轮21连接的离心机构与芯环的第一部分51的外圈接合，从而带动芯环的第一部分51绕固定轴59旋转，由此通过摩擦带动芯环的第二部分52旋转。从图中可见，芯环的第一部分51与轴59之间可不设有轴承。更具体的实施例中，芯环的第一部分51具有本体511，本体511的前侧限定用于与芯环的第二部分52摩擦接触的表面514。在接触面S为锥面的情况下，芯环的第一部分51的本体511的前侧形成为凸锥形表面或凹锥形表面。在一些实施例中，芯环的第一部分51的本体511的后侧具有与导轮21匹配的形状。在图5的具体实施例中，芯环的第一部分51的本体511的后侧限定凹部513以容纳导轮21的突出部分。在导轮21不具有突出部分的情况下，芯环的第一部分51的本体511的后侧也可设置成垂直于轴向方向的平面。在图5所示的具体实施例中，可选地，在芯环的第一部分51处，筒状收缩部512从芯环的第一部分51的本体511的前侧内圈延伸出，芯环的第二部分52套在芯环的第一部分51的筒状收缩部512上。

在一些实施例中，芯环的第二部分52具有本体520。芯环的第二部分52的本体520的后侧限定与芯环的第一部分的凸锥形表面或凹锥形表面匹配的表面，在图中示出为凹锥形表面521。在图5所示的具体实施例中，芯环的第二部分52具有筒状延伸部522，筒状延伸部522上具有与安全装置激活模块关联部件连接的连接部等特征，例如螺栓孔523或其他类型的连接特征。在一些实施例中，第一部分51的筒状收缩部512和第二部分52的筒状延伸部522之间设置有轴承，例如止推轴承55，使得芯环的第二部分52可滚动旋转地套设在芯环的第一部分51的筒状收缩部512上。在一些实施例中，压力产生机构也可设置在芯环的第一部分51的筒状收缩部512和第二部分的筒状延伸部522之间。在具体的实施例中，压力产生机构可包括弹性装置56，例如一片或多片碟簧等，弹性装置56的一端作用于芯环的第二部分的内侧，弹性装置的另一端直接或借助于止推轴承55作用于芯环的第一部分51的筒状收缩部512上的挡块54上。在一些实施例中，筒状收缩部512的前端处设有螺纹，挡块54为螺纹连接在筒状收缩部512上的螺母。可调节挡块54的松紧来调节压力产生机构的压力大小，从而调节芯环的第一部分和第二部分之间的压力以及摩擦力。此外，通过设置在轴59上的卡环57来对整个芯环组件进行轴向定位。

根据本发明的实施例的芯环组件5的第二部分52仅会受到来自芯环的第一部分51的基本恒定的摩擦力。在结构确定时，该摩擦力输出仅取决于芯环的第一部分与第二部分之间的摩擦系数和压力。可通过弹性装置，例如调节碟簧的松紧或数量来调节该输出力。根据本发明的芯环组件在限速器促动后仍然允许绳轮旋转，避免绳与绳轮之间的滑动摩擦以及由此带来的问题。同时限速器的第一部分和第二部分可相对转动，在制动瞬间将不会将过大的力输出至安全装置激活模块，也不会由于反作用力而对绳轮或绳带来较大的冲击。在根据本发明的芯环的情况下，无论轿厢处于什么水平高度时限速器促动，绳所受到的拉力将趋于一致或基本一致，使得对于绳的要求将不会随楼宇高度的变化而变化。多余的冲击将由于芯环的第一部分和第二部分之间的摩擦而消耗。此外，尽管图5中示出了根据本发明的具体实施例的芯环组件的详细结构，但应当理解，本发明并不受该种具体结构的限制。本发明的构思在于通过分体的芯环组件的至少两部分之间的摩擦来传递适当的用于促动安全装置激活模块的力输出而同时通过摩擦滤除多余的力输出，从而至少解决或缓解上述或其他的现有技术中存在的问题。因此，本发明的范围不应由具体实施例所限制。

根据本发明的其他方面，还旨在提供设有根据本发明的各个实施例的芯环组件的各种限速器和电梯系统。其中限速器优选地为轿厢安装式限速器，其中芯环组件的第二部分可直接或间接连接至安全装置激活模块，例如安全钳提拉机构的提拉杆等等。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (21)

1.一种用于电梯限速器的芯环组件，其特征在于，其包括：

轴向排列的芯环的第一部分和第二部分，所述芯环的第一部分和第二部分之间具有接触面；以及

产生所述芯环的第一部分和第二部分之间的压力的压力产生机构；

其中，所述芯环的第一部分接收来自超速促动机构的促动扭矩而转动，所述芯环的第二部分借助于所述接触面的摩擦而转动，并启动安全装置激活模块。

2.根据权利要求1所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分和第二部分之间的接触面呈锥面。

3.根据权利要求2所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分和第二部分之间在呈锥面的所述接触面外圈处存在间隙。

4.根据权利要求1所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分和第二部分绕同一轴线转动。

5.根据权利要求1所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分具有开孔以套设在固定轴上并可绕所述固定轴转动。

6.根据权利要求5所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分具有本体，所述芯环的第一部分的本体的前侧限定用于与芯环的第二部分摩擦接触的表面。

7.根据权利要求6所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分的本体的前侧形成为凸锥形表面。

8.根据权利要求6所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第一部分的本体的后侧具有与导轮匹配的形状。

9.根据权利要求7所述的芯环组件，其特征在于，从所述芯环的第一部分的本体的前侧内圈延伸出筒状收缩部，所述芯环的第二部分套在所述芯环的第一部分的筒状收缩部上。

10.根据权利要求9所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第二部分与所述芯环的第一部分的筒状收缩部之间设置有轴承。

11.根据权利要求9所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第二部分具有本体，所述芯环的第二部分的本体的后侧限定与所述芯环的第一部分的凸锥形表面匹配的凹锥形表面。

12.根据权利要求9所述的芯环组件，其特征在于，所述芯环的第二部分具有筒状延伸部，所述筒状延伸部上具有与安全装置激活模块连接的连接部。

13.根据权利要求12所述的芯环组件，其特征在于，所述压力产生机构设置在所述芯环的第一部分的筒状收缩部和所述芯环的第二部分的筒状延伸部之间。

14.根据权利要求13所述的芯环组件，其特征在于，所述压力产生机构包括弹性装置，所述弹性装置一端作用于所述芯环的第二部分的内侧，所述弹性装置的另一端作用于所述芯环的第一部分的筒状收缩部上的挡块上。

15.根据权利要求14所述的芯环组件，其特征在于，所述弹性装置与所述芯环的第一部分的筒状收缩部上的挡块之间设置有止推轴承。

16.根据权利要求14所述的芯环组件，其特征在于，所述弹性装置为一个或多个碟簧。

17.根据权利要求14所述的芯环组件，其特征在于，所述筒状收缩部上设有螺纹，所述挡块为螺纹连接在所述筒状收缩部上的螺母。

18.一种限速器，其特征在于，所述限速器包括如权利要求1-17中任一项所述的芯环组件。

19.根据权利要求18所述的限速器，其特征在于，所述限速器为轿厢安装式限速器。

20.根据权利要求18所述的限速器，其特征在于，所述芯环的第二部分与电梯安全钳提拉杆连接。

21.一种电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括如权利要求18-20中任一项所述的限速器。