CN109516337A - 电梯制动控制装置及电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯制动控制装置，包括控制单元和制动组件，其特征在于，所述控制单元根据电梯轿厢信息以电子信号控制所述制动组件，并依靠制动组件中的音圈电机驱动制动块对电梯进行制动和/或复位。本发明还公开了一种具有电梯制动控制装置的电梯。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯组件，具体涉及一种电梯制动控制装置。本发明还涉及使用该电梯制动控制装置的电梯。
背景技术
当前的电梯一般包含由制动装置、机械式限速器、张紧轮和钢丝绳组成的安全系统。其中由限速器、张紧轮和钢丝绳组成的子系统包含两个功能，一是检测电梯运行速度，二是在超出预设速度时触发制动装置进行制动。一般地，限速器设置在井道上方部位或机房层，张紧轮设置在底坑，钢丝绳在限速器和张紧轮之间形成闭环。当检测到电梯超出预设速度时，限速器动作，通过钢丝绳提拉制动装置的提拉杆，推动制动块夹紧导轨，产生制动力。
该制动系统的缺点在于限速器一般含有轴承和齿轮，制造成本昂贵，且在电梯正常运行期间容易产生噪声。该系统制动后一般无法自动复位，复位需要人工干预；此外限速器和张紧轮的安装需要占用机房和井道空间。
专利CN200480001100公开了一种电梯紧急制动装置，在电梯正常工作时，电磁铁通电产生电磁力克服弹性元件的推力，将楔保持在适当的位置，在紧急情况下，电磁铁断电，楔在弹性元件的推动下与导轨接触摩擦制动。其缺点在于，在制动过程中，制动构件一般需要运动十几甚至几十毫米，因此制动结束后电磁铁两极之间的距离太大，很难利用电磁力进行复位。该专利同时公开了另一种方案，驱动部推动可动部从而使得接触部压紧导轨，接触部和导轨之间的摩擦力推动楔向上运动而制动。其缺点在于楔的运动不是由驱动部直接驱动，而是通过一套机构驱动，这使得制动装置的响应时间延长、安装空间增加。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术中所存在的实际问题而作出的，本发明的目的在于提供一种电梯制动控制装置，它可以在电子控制信号控制下动作，对电梯轿厢或电梯平衡质量进行紧急制动，制动结束后可以通过电子控制信号进行复位。
为实现上述目的，本发明提供一种电梯制动控制装置，包括控制单元和制动组件，所述控制单元根据电梯轿厢信息以电子信号控制所述制动组件，并依靠制动组件中的音圈电机驱动制动块对电梯进行制动和/或复位。所述电梯制动控制装置中，每一组制动组件包括：一支撑部件，用于支撑所述制动组件；一制动块，包括制动面、被导向面和弹性连接面，所述制动面用于接触或分离电梯导轨对电梯制动或复位；一引导块，包括导引面与连接面，所述导引面与所述制动块的被导向面活动接触从而引导制动块与电梯导轨接触或分离，所述连接面与支撑部件固定连接；一弹性储能元件，其与所述制动块的弹性连接面固定连接，所述弹性储能元件对于制动块产生的推压力或牵引力用于控制所述制动块的位置和运动方向；至少一组制动组件包括：一音圈电机，所述音圈电机的一端与所述支撑部件固定连接，另一端与所述制动块的弹性连接面固定连接，所述音圈电机用于接收所述控制单元的电子信号并产生电磁作用力控制制动块的位置以及运动方向。
优选地，所述音圈电机包括：电机外壳；电枢骨架，设置在所述电机外壳中，所述电枢骨架上设置有线圈；环形磁铁，固定设置在电机外壳内壁上，用以使电机外壳产生磁场；在线圈通电时电枢骨架、线圈及所述电机外壳产生的磁场配合产生电磁作用力以控制制动块的位置以及运动方向。
优选地，所述音圈电机还包括：位移传感器，其设置在所述电枢骨架的内侧面，与外壳的顶面相对，所述位移传感器用于测量电枢骨架与外壳之间的距离。
优选地，所述位移传感器为激光测距传感器。
优选地，所述引导块和制动块之间设有导向结构，所述导向结构对所述引导块和制动块之间的相对运动进行导向。
优选地，所述导向结构为设置在所述导引面或被导向面上的滚动件。
本发明还提供一种设置有电梯制动控制装置的电梯，其特征在于，所述电梯包括：检测单元，用于检测轿厢的速度、位置、加速度以及轿门状态；传输单元，用以传输信息；所述检测单元通过传输单元将检测到的信息传输至控制单元，所述控制单元对信息进行逻辑判断并输出控制信号以控制所述音圈电机，所述音圈电机的电枢骨架和电机外壳的相对位置信息通过传输单元反馈至控制单元，从而实现对音圈电机的反馈控制。
附图说明
图1为设有本发明的电梯制动控制装置的电梯示意图。
图2为本发明的电梯制动控制装置在未制动状态下的示意图。
图3为本发明的电梯制动控制装置在制动状态下的示意图。
图4为本发明的电梯制动控制装置的音圈电机结构示意图。
图5为图4的A-A方向剖视图。
图6为本发明的电梯制动控制装置的控制示意图。
附图标记说明：
10 电梯 1 轿厢
1a 导向件 1b 导向件
20 运行通道 2 电梯导轨
3 电梯制动控制装置 30 制动组件
31 制动块 32 支撑框架
32a 框架上板 33 弹性元件
35 引导块 36 弹性体
40 位移传感器 5 传输单元
61 导向结构 8 音圈电机
81 电机外壳 82 环形磁铁
83 电枢骨架 84 线圈
85 连接座 86 连接座
9 控制单元
具体实施方式
如图1所示，本发明的具有电梯制动控制装置3的电梯10，包括轿厢1，轿厢1的运行通道20内固定设置有T型导轨2，轿厢1活动设置于T型导轨2内，轿厢1能够沿着T型导轨2上下运行；轿厢1的上部和下部分别设置有导向件1a和1b。
如图2所示，本发明的电梯制动控制装置3包括制动组件30，所述制动组件30包括制动块31，支撑框架32，引导块35，制动块31，弹性元件33，以及音圈电机8。
其中，制动块31设置于电梯导轨2的一侧，制动块31的制动面(即靠近导轨2的正面)与导向面(即远离导轨2的背面)之间形成一夹角，以使制动块31呈楔形(即制动块31的导向面为斜面)；制动块31的制动面与导轨2的侧面平行，制动块31的导向面与导轨2的侧面之间形成一夹角。
制动块还包括弹性连接面，其弹性连接面与弹性元件33固定连接。
引导块35通过弹性体36固定连接支撑框架32；支撑框架32与轿厢固定连接；制动块31通过弹性元件与支撑框架32相连；音圈电机8用于保持制动块31的位置和限制其运动方向；弹性体36能够使制动块31产生对导轨2的压紧力。
引导块35具有与制动块31相匹配的引导面，制动块31和引导块35之间设置有导向结构61。在本实施例中该导向结构为设置在制动块或引导块上的滚动件。
音圈电机8安装在制动块31与框架32之间，音圈电机8的一端与制动块31的弹性连接面连接，另一端与框架32连接。
所述弹性元件33一端与支撑框架32固接，另一端与制动块31的弹性连接面固定连接，该弹性元件33对于制动块31产生的推压力或牵引力用于控制所述制动块31的位置和运动方向。
可以在导轨2的两侧分别设置有制动组件30，即导轨2的每个侧面分别对应设置一制动块31；也可以仅在导轨2的一侧设置制动组件30，即导轨2的其中一个侧面设置制动块31。
电梯制动控制装置3的工作原理如下：
图2为电梯制动控制装置在未制动状态下的示意图，此时制动块31的制动面与导轨2之间存在间隙，制动块31的位置保持通过控制单元的反馈控制实现。
当制动块31需要向靠近框架上板32a的方向运动时，音圈电机8产生推动制动块31运动的电磁力，与弹性元件33的弹力一起推动制动块31沿着导轨2相对于支撑框架32向上运动(制动块31相对于导轨2仍保持向下运动)，使制动块31与导轨2之间的间隙逐渐减小直至制动块31与导轨2接触并产生滑动摩擦力。由于制动块31相对于导轨2向下运动，制动块31与导轨2之间的滑动摩擦力方向向上，该滑动摩擦力使制动块31运动的方向为靠近框架上板32a方向，直至制动块31接触到框架上板32a；图3示出了制动块接触到上板32a时的情形。此制动块31靠近框架上板32a的过程中，滑动摩擦力逐渐增大，该制动力通过支撑框架32的框架上板32a传递给轿厢1，从而对轿厢1实现减速制动。
在制动结束后，电梯轿厢1恢复正常运行前需要将电梯制动控制装置从制动状态(图3所示)恢复到正常工作状态(图2所示)，在此过程中，轿厢1略向上运行，制动块31在音圈电机的作用下，克服弹性元件33的弹力向远离框端上板32a的方向运行，直至制动块31到达预期位置。
图4所示为音圈电机示意图，其中外壳81和连接座85刚性地连接，电枢骨架83与连接座86刚性地连接。A-A剖视图如图5所示，环形磁铁82固定地安装在外壳81的内壁上，图中所示环形磁铁82的N极贴近外壳81的内壁，外壳81采用钢性材料，由于环形磁铁的作用会产生图中箭头所示方向的磁场。电枢骨架83上设置有线圈84，当线圈84中通过电流时，线圈会受到安培力的作用，安培力的大小与线圈中电流的强度、导线的长度以及磁场的强度有关，通过改变电流的方向可以改变安培力的方向。
环形磁铁82的S极贴近外壳81的内壁也是可行的，区别在于在此情形下产生的磁场方向与图5所示的磁场方向相反。
位移传感器40安装电枢骨架的83的内侧面，与外壳81的顶面相对。位移传感器40为一种激光测距传感器，传感器40发出的激光被外壳81阻挡，从而可以测量出电枢骨架83和外壳81之间的距离，从而确认性对位置。
图6所示为电梯制动控制装置的控制示意图，电梯10的检测单元4检测轿厢1的速度、位置、加速度以及轿门状态，这些信息通过传输单元5传输到控制单元9，控制单元9对这些信息进行逻辑判断，输出控制信号，控制信号对音圈电机8进行控制，音圈电机8的电枢骨架83和外壳81的相对位置信息通过传输单元反馈至控制单元9，从而实现对音圈电机8的反馈控制。
Claims (7)
1.一种电梯制动控制装置，包括控制单元和制动组件，其特征在于，所述控制单元根据电梯轿厢信息以电子信号控制所述制动组件，并依靠制动组件中的音圈电机驱动制动块对电梯进行制动和/或复位，所述的电梯制动控制装置中：
每一组制动组件包括：
一支撑部件，用于支撑所述制动组件；
一制动块，包括制动面、被导向面和弹性连接面，所述制动面用于接触或分离电梯导轨对电梯制动或复位；
一引导块，包括导引面与连接面，所述导引面与所述制动块的被导向面活动接触从而引导制动块与电梯导轨接触或分离，所述连接面与支撑部件固定连接；
一弹性储能元件，其与所述制动块的弹性连接面固定连接，所述弹性储能元件对于制动块产生的推压力或牵引力用于控制所述制动块的位置和运动方向；
至少一组制动组件包括：一音圈电机，所述音圈电机的一端与所述支撑部件固定连接，另一端与所述制动块的弹性连接面固定连接，所述音圈电机用于接收所述控制单元的电子信号并产生电磁作用力控制制动块的位置以及运动方向。
2.如权利要求1所述的电梯制动控制装置，其特征在于，所述音圈电机包括：
电机外壳；
电枢骨架，设置在所述电机外壳中，所述电枢骨架上设置有线圈；
环形磁铁，固定设置在电机外壳内壁上，用以使电机外壳产生磁场；
在线圈通电时电枢骨架、线圈及所述电机外壳产生的磁场配合产生电磁作用力以控制制动块的位置以及运动方向。
3.如权利要求2所述的电梯制动控制装置，其特征在于，所述音圈电机还包括：位移传感器，其设置在所述电枢骨架的内侧面，与外壳的顶面相对，所述位移传感器用于测量电枢骨架与外壳之间的距离。
4.如权利要求3所述的电梯制动控制装置，其特征在于，所述位移传感器为激光测距传感器。
5.如权利要求1所述的电梯制动控制装置，其特征在于，所述引导块和制动块之间设有导向结构，所述导向结构对所述引导块和制动块之间的相对运动进行导向。
6.如权利要求5所述的电梯制动控制装置，其特征在于，所述导向结构为设置在所述导引面或被导向面上的滚动件。
7.一种设置有如权利要求1至6中之一所述的电梯制动控制装置的电梯，其特征在于，所述电梯包括：
检测单元，用于检测轿厢的速度、位置、加速度以及轿门状态；
传输单元，用以传输信息；
所述检测单元通过传输单元将检测到的信息传输至控制单元，所述控制单元对信息进行逻辑判断并输出控制信号以控制所述音圈电机，所述音圈电机的电枢骨架和电机外壳的相对位置信息通过传输单元反馈至控制单元，从而实现对音圈电机的反馈控制。
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