CN108726312B - 一种电磁感应式电梯限速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电磁感应式电梯限速器，包括主动轴，主动轴与轴承座转动连接，主动轴上还套设有与主动轴转动连接的从动套筒；主动轴的外侧壁上固设有若干个沿周向均匀分布的永磁铁，永磁铁的磁极方向为径向且相邻两个永磁铁的磁极方向相反；从动套筒的内侧壁设置有正对永磁铁的铜环，铜环与永磁铁之间存在间隙；从动套筒靠近轴承座的端面上沿周向均匀设置有若干个球面凹坑，轴承座对应每个球面凹坑均设置有卡止机构，卡止机构包括依次相接触的调节螺栓、弹簧、钢球压块和钢球，调节螺栓与轴承座转动连接，弹簧和钢球压块均位于轴承座的通孔内，钢球位于球面凹坑中。本发明电磁感应式电梯限速器提高了电梯限速制动的安全性和效率。

Description

一种电磁感应式电梯限速器
技术领域
本发明涉及电梯限速装置技术领域，特别是涉及一种电磁感应式电梯限速器。
背景技术
超速保护系统是电梯安全系统之一，对于保证电梯的正常运行和轿厢运行速度超过最大允许速度时保护乘坐人员的生命安全是不可或缺的。超速保护系统一般由限速器、连杆机构、安全钳等装置共同构成，其中，限速器起到对轿厢运行时超速的判定以及限速指令发出的作用。目前，常用的限速器种类有离心式限速器、夹持式限速器、甩球式限速器等。
但以上几种电梯限速器均使用在有绳的曳引式电梯上，它们的结构虽然有所差别，但核心原理均是通过摩擦力的作用来实现对轿厢的止停。例如：离心式限速器依靠挡块止停绳轮，缆绳受到来自绳轮的摩擦力来提拉安全钳；夹持式限速器直接依靠夹持机构对缆绳的夹持作用产生摩擦力来止停缆绳。因此，它们的缺陷也很明显：其一，缆绳受到绳轮长时间的摩擦和提拉后风险会增加，若发生摩擦失效或者缆绳断裂等情况则后果将不堪设想；其二，无法使用在不依靠缆绳提拉的电梯中，例如磁悬浮电梯或者直线电机直驱电梯。目前已有技术方案提出使用防坠器或者离心式摩擦离合器来作为无绳电梯的限速器，但是它们依靠的是摩擦片的面摩擦作用来实现电梯轿厢限速制动的功能，依然存在着长时间使用后摩擦片的摩擦性能下降、摩擦失效等安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种电磁感应式电梯限速器，以解决上述现有技术存在的问题，提高电梯限速制动的安全性和效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种电磁感应式电梯限速器，包括主动轴，所述主动轴通过轴承与轴承座转动连接，所述主动轴上还套设有从动套筒，且所述从动套筒通过轴承与所述主动轴转动连接；所述主动轴的外侧壁上固设有若干个沿周向均匀分布的永磁铁，所述永磁铁的磁极方向为径向且相邻两个所述永磁铁的磁极方向相反；所述从动套筒的内侧壁设置有正对所述永磁铁的铜环，所述铜环与所述永磁铁之间存在间隙；所述从动套筒靠近所述轴承座的端面上沿周向均匀设置有若干个球面凹坑，所述轴承座对应每个所述球面凹坑均设置有卡止机构，所述卡止机构包括依次相接触的调节螺栓、弹簧、钢球压块和钢球，所述调节螺栓与所述轴承座转动连接，所述弹簧和钢球压块均位于所述轴承座的通孔内，所述钢球位于所述球面凹坑中，且所述弹簧呈压缩状态。为防止所述调节螺栓由于弹簧的弹力的作用从通孔中脱落出来，所述调节螺栓还需与防松螺母配合使用。对电梯轿厢超速的临界转速的调节可以通过对调节螺栓和防松螺母的调节从而调整弹簧的被压缩量来实现。
优选地，相邻的两个所述永磁铁相接触。
优选地，所述永磁铁的轴向长度与所述铜环的轴向长度相等。
优选地，所述从动套筒远离所述轴承座的一端的端面上设置有封口端盖，所述封口端盖通过螺栓固定在所述从动套筒上，且所述封口端盖与所述主动轴之间具有间隔。
优选地，所述主动轴通过第一深沟球轴承和第一圆锥滚子轴承与所述轴承座转动连接。
优选地，所述从动套筒一端通过第二深沟球轴承与所述主动轴转动连接，所述从动套筒另一端通过第二圆锥滚子轴承与所述主动轴转动连接，所述永磁铁位于所述第二深沟球轴承和所述第二圆锥滚子轴承之间。
优选地，所述永磁铁与所述第二圆锥滚子轴承之间的所述主动轴上套设有第一套筒，所述永磁铁与所述第二深沟球轴承之间的所述主动轴上套设有第二套筒。
优选地，所述从动套筒的内壁上设置有第一卡簧，所述第一卡簧位于所述铜环与所述第二深沟球轴承之间；所述主动轴的外侧壁上设置有第二卡簧，所述第二卡簧位于所述第二圆锥滚子轴承远离所述第一套筒的一侧。
本发明电磁感应式电梯限速器相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明电磁感应式电梯限速器解决了现有技术中只能通过摩擦力的作用才能使电梯轿厢止停的技术难题，本发明电磁感应式电梯限速器通过电磁感应的工作原理来检测电梯轿厢是否超速，并在电梯轿厢超速时自动触发安全钳，从而实现电梯轿厢的制动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一的结构示意图；
图2为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一的剖视图；
图3为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一的部分结构示意图；
图4为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一的电磁感应部分的截面示意图；
图5为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一中从动套筒的结构示意图；
图6为本发明电磁感应式电梯限速器实施例一中卡止机构的结构示意图；
图7为本发明电梯感应式电梯限速器实施例一中钢球的受力图；
图8为本发明电磁感应式电梯限速器应用于直线电机直驱电梯中的结构示意图；
图9为图8所示直线电机直驱电梯中连杆机构的结构示意图；
图10为本发明电磁感应式电梯限速器实施例二中从动套筒的结构示意图；
其中，1-主动轴，2-第一螺栓，3-轴承端盖，4-第一深沟球轴承，5-轴承座，6-第一圆锥滚子轴承，7-第二深沟球轴承，8-从动套筒，9-第二圆锥滚子轴承，10-封口端盖，11-第二螺栓，12第二卡簧，13-第一套筒，14-永磁铁，15-铜环，16-第一卡簧，17-第二套筒，18-钢球，19-钢球压块，20-弹簧，21-防松螺母，22-调节螺栓，23-线圈，24-轿厢，25-齿条，26-齿轮，27-连杆机构，2701-输入轴，2702-摆杆，2703-第一连杆，2704-索具螺旋扣，2705-连杆用弹簧，2706-弹簧固定板，2707-第二连杆，2708-转轴，2709-固定钣金件，2710-提拉摆杆，2711-提拉连接杆，2712-安全钳提拉杆，28-上行超速保护安全钳，29-下行超速保护安全钳，30-制动轨，31-球面凹坑，32-钢球受力面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种电磁感应式电梯限速器，以解决现有技术存在的问题，提高电梯限速制动的安全性和效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
实施例一
如图1和2所示，本实施例电磁感应式电梯限速器，包括主动轴1、轴承座5和从动套筒8；其中，主动轴1通过第一深沟球轴承4和第一圆锥滚子轴承6与轴承座5转动连接，主动轴1上还套设有从动套筒8，从动套筒8左端通过第二深沟球轴承7与主动轴1转动连接，从动套筒8右端通过第二圆锥滚子轴承9与主动轴1转动连接，永磁铁14位于第二深沟球轴承7和第二圆锥滚子轴承9之间；永磁铁14与第二圆锥滚子轴承9之间的主动轴1上套设有第一套筒13，永磁铁14与第二深沟球轴承7之间的主动轴1上套设有第二套筒17。从动套筒8的内壁上设置有第一卡簧16，第一卡簧16位于铜环15与第二深沟球轴承7之间；主动轴1的外侧壁上设置有第二卡簧12，第二卡簧12位于第二圆锥滚子轴承9远离第一套筒13的一侧，第一卡簧16和第二卡簧12的设置能够防止主动轴1或从动套筒8发生轴向偏移；从动套筒8远离轴承座5的一端的端面上设置有封口端盖10，封口端盖10通过第二螺栓11固定在从动套筒8上，且封口端盖10与主动轴1之间具有间隔；轴承座5远离从动套筒8的一侧还设置有轴承端盖3，轴承端盖3通过第一螺栓2固定在轴承座5上。
如图2-5所示，主动轴1的外侧壁上固设有若干个沿周向均匀分布的永磁铁14，永磁铁14的磁极方向为径向且相邻两个永磁铁14的磁极方向相反，且相邻的两个永磁铁14相接触；从动套筒8的内侧壁设置有正对永磁铁14的铜环15，铜环15与永磁铁14之间存在间隙，且永磁铁14的轴向长度与铜环15的轴向长度相等；从动套筒8靠近轴承座5的端面上沿周向均匀设置有三个球面凹坑31。
如图2所示，轴承座5对应每个球面凹坑31均设置有卡止机构，卡止机构包括依次相接触的调节螺栓22、弹簧20、钢球压块19和钢球18，调节螺栓22与轴承座5转动连接，弹簧20和钢球压块19均位于轴承座5的通孔内，钢球18位于球面凹坑31中，且弹簧20呈压缩状态。调节螺栓22上还设置有防松螺母21，以防止调节螺栓22在弹簧20长时间的弹力作用下而脱落。
参照图8和9，本实施例电磁感应式电梯限速器直线电机直驱电梯的工作过程如下：
主动轴1与电梯的测速机构相连，电梯的测速机构由齿轮26齿条25机构执行，齿轮26安装在主动轴1上，齿条25安装在电梯井道的侧壁；封口端盖10与连杆机构27的输入轴2701连接，电梯轿厢24的移动直接驱动主动轴1转动；主动轴1转动时带动永磁铁14旋转，使永磁铁14的磁场绕主动轴1旋转，而铜环15受到旋转磁场的作用，产生感应涡流；感应涡流会形成感应磁场，感应磁场与永磁铁14的磁场相耦合，会使铜环15受到与主动轴1相同转向的磁力转矩；主动轴1的转速越大，铜环15受到的磁力转矩也就越大；铜环15受到的磁力转矩也就是从动套筒8受到的转矩T；而从动套筒8受到的转矩T则直接转换为钢球18受到的横向力FS。钢球18的受力状况如图7所示，当主动轴1旋转时，钢球受力面32受到来自了弹簧20的弹力FN和来自从动套筒8的横向力FS的同时作用，其中，横向力FS的施加部位为球面AB，会使钢球18有绕点A逆时针旋转的趋势，这样会使钢球18有从球面凹坑31中弹出的趋势，然而由于钢球18受到了来自弹簧20的弹力FN的压力作用，钢球18从凹坑中的弹出的趋势又会受到抑制。因此，当转动轴的转速较小，低于轿厢24超速的临界转速时，使磁力转矩给钢球18施加的横向力FS不足以克服弹簧20的弹力FN，钢球18依然静止在球面凹坑31内，从动轮套筒则不能旋转；当转动轴达到并超过了该临界转速后，磁力转矩给钢球18施加的横向力FS克服了弹簧20的弹力FN，钢球18将会更进一步的压缩弹簧20，并从球面凹坑31中弹出，则从动套筒8会由于转矩T的作用开始转动；当轿厢24下行超速时，封口端盖10带动输入轴2701逆时针旋转，经过摆杆2702、第一连杆2703、索具螺旋扣2704、第一弹簧2705、弹簧固定板2706、第二连杆2707、转轴2708、提拉摆杆2710和提拉连接杆2711的动作传递后，提拉杆2712向上移动，从而带动下行超速保护安全钳29的楔块上移，夹持制动轨30，完成对轿厢24运行的制动；当轿厢24上行超速时，输入轴2701沿顺时针旋转，经过摆杆2702、第一连杆2703、索具螺旋扣2704、第一弹簧2705、弹簧固定板2706、第二连杆2707、转轴2708、提拉摆杆2710和提拉连接杆2711的动作传递后，提拉杆2712向下移动，从而带动上行超速保护安全钳28的楔块下移，夹持制动轨30，完成对轿厢24运行的制动。
值得注意的是，使轿厢24超速的临界转速可以通过对调节螺栓22和防松螺母21的调节从而调整弹簧20的被压缩量来实现。
实施例二
本实施例电磁感应式电梯限速器与实施例一所提供的电磁感应式电梯限速器基本相同，不同之处在于：如图10所示，本实施例电磁感应式电梯限速器的从动套筒8的内壁设置有按一定规则缠绕的线圈23来代替实施例一中的铜环15，同样能够实现实施例一的电磁感应的效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种电磁感应式电梯限速器，其特征在于：包括主动轴，所述主动轴通过轴承与轴承座转动连接，所述主动轴上还套设有从动套筒，且所述从动套筒通过轴承与所述主动轴转动连接；所述主动轴的外侧壁上固设有若干个沿周向均匀分布的永磁铁，所述永磁铁的磁极方向为径向且相邻两个所述永磁铁的磁极方向相反；所述从动套筒的内侧壁设置有正对所述永磁铁的铜环或线圈，所述铜环与所述永磁铁之间存在间隙；所述从动套筒靠近所述轴承座的端面上沿周向均匀设置有若干个球面凹坑，所述轴承座上对应每个所述球面凹坑均设置有卡止机构，所述卡止机构包括依次相接触的调节螺栓、弹簧、钢球压块和钢球，所述调节螺栓与所述轴承座转动连接，所述弹簧和钢球压块均位于所述轴承座的通孔内，所述钢球位于所述球面凹坑中，且所述弹簧呈压缩状态；所述调节螺栓上还设置有防松螺母；通过调节所述调节螺栓和所述防松螺母来调整所述弹簧的被压缩量能够调节电梯轿厢超速的临界转速；所述从动套筒远离所述轴承座的一端的端面上设置有封口端盖，所述封口端盖通过螺栓固定在所述从动套筒上，且所述封口端盖与所述主动轴之间具有间隔。
2.根据权利要求1所述的电磁感应式电梯限速器，其特征在于：所述主动轴通过第一深沟球轴承和第一圆锥滚子轴承与所述轴承座转动连接。
3.根据权利要求1所述的电磁感应式电梯限速器，其特征在于：所述从动套筒一端通过第二深沟球轴承与所述主动轴转动连接，所述从动套筒另一端通过第二圆锥滚子轴承与所述主动轴转动连接，所述永磁铁位于所述第二深沟球轴承和所述第二圆锥滚子轴承之间。
4.根据权利要求3所述的电磁感应式电梯限速器，其特征在于：所述永磁铁与所述第二圆锥滚子轴承之间的所述主动轴上套设有第一套筒，所述永磁铁与所述第二深沟球轴承之间的所述主动轴上套设有第二套筒。
5.根据权利要求4所述的电磁感应式电梯限速器，其特征在于：所述从动套筒的内壁上设置有第一卡簧，所述第一卡簧位于所述铜环与所述第二深沟球轴承之间；所述主动轴的外侧壁上设置有第二卡簧，所述第二卡簧位于所述第二圆锥滚子轴承远离所述第一套筒的一侧；卡簧的设置用于防止主动轴或从动套筒发生轴向偏移。
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