CN110498329A - 附加制动系统、控制方式及自动扶梯或自动人行道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种附加制动系统，包括乘客输送设备驱动组件，至少两个附加制动装置，控制系统，包括功率监测单元、载荷判断单元、信息处理单元以及控制执行单元，所述功率监测单元监测所述驱动电机的输出功率并输出功率信息至载荷判断单元，所述载荷判断单元根据功率信息计算并判断载荷模式并输出至信息处理单元，所述信息处理单元根据载荷模式计算出所需要启动附加制动装置的位置及数量并输出至控制执行单元，控制执行单元控制所述至少一个附加制动装置处于工作状态或停止工作状态，处于工作状态中的附加制动装置的摩擦力矩与所述电机输出功率值相适配。本发明还公开了该系统的控制方法以及用于自动扶梯或自动人行道的实施方式。
Description
技术领域
本发明涉及乘客输送设备领域，具体涉及一种乘客输送设备的附加制动器及其控制方式。本发明还涉及使用该附加制动器的自动扶梯和/或自动人行道。
背景技术
自动扶梯和自动人行道，统称为乘客输送设备。自动扶梯通常用于不同楼层之间的乘客输送，其具有呈台阶状的梯级或呈斜坡状的踏板两种形态。自动人行道通常用于水平面上的乘客输送，其通常只具有平面状的踏板形态。自动扶梯和自动人行道的结构与工作原理基本相同。
传统的自动扶梯或自动人行道通常配备有附加制动装置，来应对一些突发状况，例如驱动链条断裂、主机工作制动器失灵、主机超速、突然断电、上行过程中主机逆转等情形。然而，传统的附加制动装置在某个提升高度时，无论空载还是满载，附加制动一般采用固定的制动力矩，以保证满载时的制动效果。这样会使自动扶梯或自动人行道在负载不大的工况下附加制动时产生的制停减速度较大，震动感较明显，使乘客容易站立不稳甚至摔倒，可能会造成人身伤害，存在安全隐患。同时也会对自动扶梯与自动人行道本身的结构造成较大冲击，对产品的稳定性和使用寿命产生不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，使自动扶梯与自动人行道可以根据不同的乘客乘入率自动分段对应不同的附加制动力矩，减轻轻载制动时的冲击，降低安全风险，提高产品的稳定性和使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种附加制动系统，包括：乘客输送设备驱动组件，用于驱动乘客输送设备；至少两个附加制动装置，所述附加制动装置通过摩擦力使乘客输送设备驱动组件处于制动状态；控制系统，包括功率监测单元、载荷判断单元、信息处理单元以及控制执行单元，所述功率监测单元监测所述驱动电机的输出功率并输出功率信息至载荷判断单元，所述载荷判断单元根据功率信息计算并判断载荷模式并输出至信息处理单元，所述信息处理单元根据载荷模式计算出所需要启动附加制动装置的位置及数量并输出至控制执行单元，控制执行单元控制所述至少一个附加制动装置处于工作状态，处于工作状态中的附加制动装置的摩擦力矩与所述电机输出功率值相适配。
优选地，所述每个附加制动装置制动时产生的动摩擦力各不相同。
优选地，所述功率监测单元包括扭矩功率检测部件，所述扭矩功率检测部件将接收到的载荷信息传输至所述控制执行单元。
优选地，所述载荷模式分为轻载、中载和满载。
优选地，所述驱动组件包括：主轴；驱动装置，包括驱动电机；驱动链条，所述驱动电机产生驱动力矩以控制驱动链条转动；驱动链轮，与主轴同轴固定连接并随主轴转动；所述驱动链条与驱动链轮相啮合，所述驱动链条带动驱动链轮转动。
优选地，所述附加制动装置包括：电磁作用器，包括动作机构和电磁铁；制动轮，与所述主轴同轴可相对转动；制动压板，固定设置在所述驱动链轮或梯级链轮上，所述制动压板与所述驱动链轮或梯级链轮通过摩擦片共同夹紧所述制动轮；摩擦片，固定连接在所述驱动链轮或梯级链轮外侧，每个附加制动装置的摩擦片安装半径各不相同；被阻挡部，设置在所述制动轮上，所述动作机构在制动时与所述被阻挡部相抵接以使所述附加制动装置处于制动位置；当所述附加制动装置处于制动位置时，所述制动轮与所述摩擦片产生动摩擦力使乘客输送装置处于制动状态。
优选地，所述电磁作用器通过通电来吸引所述动作机构远离被阻挡部，所述电磁作用器在断电时使所述制动装置处于制动位置。
优选地，所述被阻挡部为棘轮上的棘爪部。
优选地，所述被阻挡部为制动块。
本发明还公开一种附加制动系统的控制方法，包括附加制动系统，通过监测电机输出功率的变化，将乘客的乘入率分为轻载、中载、重载三段，分别对应不同的附加制动力矩，使乘客输送装置在负载变化时，实现附加制动力矩的自动调节。
本发明还公开一种自动扶梯或自动人行道，包括附加制动系统，其安装在所述自动扶梯或自动人行道的侧面。
附图说明
图1为本发明的附加制动系统结构示意图。
图2为本发明的附加制动系统中附加制动装置的一种实施例结构示意图。
图3为本发明的附加制动系统中附加制动装置的另一种实施例结构示意图。
图4为本发明的附加制动系统控制示意图。
附图标记说明
1 主轴 2 驱动链轮
3 梯级链轮 5 摩擦片
6 制动压板 7 电磁作用器
71 动作机构 72 电磁铁
8 制动轮 81 制动块
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其以梯级形态的自动扶梯为例，显示了乘客输送设备的主要结构。其包括驱动装置(图中未示出)、主轴1、驱动链轮2、梯级链轮3。所述驱动装置主要由电动机和减速箱所组成，用于产生驱动力矩。所述驱动链轮2和梯级链轮3均刚性安装在主轴1上，并且均与主轴1同轴转动，上述工作原理为：驱动装置产生转矩，该转矩通过驱动链条(图中未示出)带动驱动链轮2转动，驱动链轮2又带动主轴1和梯级链轮3转动。梯级链条跟随梯级链轮3运动，并带动各个梯级跟随梯级链条一起运动，站立于各个梯级之上的乘客便实现了由下至上、或由上至下的输送。
所述附加制动装置包括：摩擦片5、制动压板6、电磁作用器7，和制动轮8。所述制动轮8与所述主轴同轴可相对转动；制动压板6固定设置在所述驱动链轮2或梯级链轮3上，所述制动压板6与所述驱动链轮2或梯级链轮3通过摩擦片5共同夹紧所述制动轮8；所述摩擦片5固定连接在所述驱动链轮2或梯级链轮3外侧，每个附加制动装置的摩擦片安装半径各不相同以实现不同的摩擦力矩。
如图2所示，所述电磁作用器包括动作机构71及电磁铁72。在满足附加制动器动作条件时，电磁作用器失电，动作机构71弹出并与制动块81相抵接，制动装置首先在惯性力的作用下克服静摩擦力，使摩擦片与梯级链轮3或驱动链轮2发生相对转动，在动摩擦力的作用下制停自动扶梯。
如图3所示，制动装置也可以为棘轮制动，在制动状态下，所述动作机构71向上转动与棘轮的棘爪抵接，制动装置首先在惯性力的作用下克服静摩擦力，使摩擦片与梯级链轮3或驱动链轮2发生相对转动，在动摩擦力的作用下制停自动扶梯。
如图4所示，在附加制动装置制停过程中，动摩擦力矩的设计值可分为三档不同的制动力矩，通过监测电机输出功率的变化，将乘客的乘入率分为轻载、中载、重载三段，分别对应不同的附加制动力矩，使自动扶梯或自动人行道在负载变化时，实现附加制动力矩的自动调节，具体包括功率监测单元、载荷判断单元、信息处理单元以及控制执行单元，所述功率监测单元监测所述驱动电机的输出功率并输出功率信息至载荷判断单元，所述载荷判断单元根据功率信息计算并判断载荷模式并输出至信息处理单元，所述信息处理单元根据载荷模式计算出所需要启动附加制动装置的位置及数量并输出至控制执行单元，所述控制执行单元控制至少一个附加制动装置处于工作状态或停止工作状态，处于工作状态中的附加制动装置的摩擦力矩与所述电机输出功率值相适配。如表1.1所示。
表1.1乘客载荷与附加制动力矩的分段策略
以上表中，左侧装置产生的摩擦力矩大于右侧装置，实际使用中，“左侧”、“右侧”的装置均可以互换。
如表1所示，当功率监测单元监测到电机输出功率不足其额定功率的30％时，载荷判断单元判断自动扶梯或自动人行道处于轻载运行状态，并将该载荷模式输出至信息处理单元，由于左侧装置产生的摩擦力矩大于右侧装置，所述信息处理单元计算出仅需产生较小摩擦力矩那一侧的附加制动装置(即右侧装置)工作，并发送该信息至控制执行单元，此时控制执行单元使左侧附加制动装置处于不可工作状态，右侧附加制动装置处于可工作状态，从而得到较小的附加制动力矩(30％最大制动力矩)。
当功率监测单元监测到电机功率达到其额定功率的30％至70％时，载荷判断单元判断自动扶梯或自动人行道处于中载运行状态，并将该载荷模式输出至信息处理单元，由于左侧装置产生的摩擦力矩大于右侧装置，所述信息处理单元计算出需要产生较大摩擦力矩那一侧的附加制动装置(即左侧装置)工作，并发送该信息至控制执行单元，此时控制执行单元使左侧附加制动装置处于可工作状态，右侧附加制动装置处于不可工作状态，从而得到中等的附加制动力矩(70％最大制动力矩)。
当功率监测单元监测到电机功率超过其额定功率的70％时，载荷判断单元判断自动扶梯或自动人行道处于重载运行状态，并将该载荷模式输出至信息处理单元，所述信息处理单元计算出需要2个附加制动装置均参与工作，并发送该信息至控制执行单元，此时控制执行单元使左右两侧的附加制动器均处于可工作状态，从而得到最大的附加制动力矩(100％最大制动力矩)。以此实现自动扶梯与自动人行道的附加制动力矩可分段自适应不同的乘客负载。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不限于上文讨论的实施方式。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的技术范畴内。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
Claims (11)
1.一种附加制动系统，其特征在于，包括：
乘客输送设备驱动组件，用于驱动乘客输送设备；
至少两个附加制动装置，所述附加制动装置通过摩擦力使乘客输送设备驱动组件处于制动状态；
控制系统，包括功率监测单元、载荷判断单元、信息处理单元以及控制执行单元，所述功率监测单元监测所述驱动电机的输出功率并输出功率信息至载荷判断单元，所述载荷判断单元根据功率信息计算并判断载荷模式并输出至信息处理单元，所述信息处理单元根据载荷模式计算出所需要启动附加制动装置的位置及数量并输出至控制执行单元，控制执行单元控制所述至少一个附加制动装置处于工作状态或停止工作状态，处于工作状态中的附加制动装置的摩擦力矩与所述电机输出功率值相适配。
2.根据权利要求1所述的附加制动系统，其特征在于，所述每个附加制动装置制动时产生的动摩擦力各不相同。
3.根据权利要求1所述的附加制动系统，其特征在于，所述功率监测单元包括扭矩功率检测部件，所述扭矩功率检测部件将接收到的载荷信息传输至所述控制执行单元。
4.根据权利要求1所述的附加制动系统，其特征在于，所述载荷模式分为轻载、中载和满载。
5.根据权利要求2所述的附加制动系统，其特征在于，所述驱动组件包括：
主轴；
驱动装置，包括驱动电机；
驱动链条，所述驱动电机产生驱动力矩以控制驱动链条转动；
驱动链轮，与主轴同轴固定连接并随主轴转动；所述驱动链条与驱动链轮相啮合，所述驱动链条带动驱动链轮转动。
6.根据权利要求5所述的附加制动系统，其特征在于，所述附加制动装置包括：
电磁作用器，包括动作机构和电磁铁；
制动轮，与所述主轴同轴可相对转动；
制动压板，固定设置在所述驱动链轮或梯级链轮上，所述制动压板与所述驱动链轮或梯级链轮通过摩擦片共同夹紧所述制动轮；
摩擦片，固定连接在所述驱动链轮或梯级链轮外侧，每个附加制动装置的摩擦片安装半径各不相同；
被阻挡部，设置在所述制动轮上，所述动作机构在制动时与所述被阻挡部相抵接以使所述附加制动装置处于制动位置；
当所述附加制动装置处于制动位置时，所述制动轮与所述摩擦片产生动摩擦力使乘客输送装置处于制动状态。
7.根据权利要求5所述的附加制动系统，其特征在于，所述电磁作用器通过通电来吸引所述动作机构远离被阻挡部，所述电磁作用器在断电时使所述动作机构处于制动位置。
8.根据权利要求7所述的附加制动系统，其特征在于，所述被阻挡部为棘轮上的棘爪部。
9.根据权利要求7所述的附加制动系统，其特征在于，所述被阻挡部为制动块。
10.一种附加制动系统的控制方法，其特征在于，包括如权利要求1-9中之一的附加制动系统，通过监测电机输出功率的变化，将乘客的乘入率分为轻载、中载、重载三段，分别对应不同的附加制动力矩，使乘客输送装置在负载变化时，实现附加制动力矩的自动调节。
11.一种自动扶梯或自动人行道，其特征在于，包括如权利要求1-9中之一的附加制动系统，其安装在所述自动扶梯或自动人行道的侧面。
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