CN110884977B - 恒定减速渐进式安全装置系统 - Google Patents

Abstract

用于电梯的安全装置系统具有主静态质量(13)，辅助静态质量(3)和动态变化质量(2)，其中动态变化质量(2)根据主静态质量(13)的行程而变化。安全装置系统包括至少一个第一安全装置(8)和至少一个第二安全装置(9)，第一安全装置(8)构造成通过恒定制动力制动辅助静态质量(3)，第二安全装置(9)构造成通过可调节的制动力制动主静态质量(13)和动态变化质量(2)，该可调节的制动力可根据动态变化质量(2)的变化进行调节。

Description

恒定减速渐进式安全装置系统

技术领域

本发明涉及一种用于电梯的恒定减速渐进式安全装置系统。

背景技术

图1示出了电梯的一般配置，其包括电梯轿厢100，配重101，行进电缆102，补偿绳索103和补偿张力配重104。这种电梯配备有安全装置(图1中未示出)，以防止电梯轿厢100在悬挂损失的情况下掉落。在高行程中并且当额定速度超过1.0m/s时，渐进式安全装置用于控制电梯轿厢100的减速率。减速度太高会对轿厢内乘客造成伤害。

电梯规范规定安全装置完全是机械的。安全装置产生恒定的制动力，并且它们根据电梯轿厢100的最大重量加上补偿绳索103、行进电缆102和补偿张力配重104的一部分质量来调节。

在图1所示的状态下，电梯轿厢100位于轴内的高位置，并且行进电缆102和补偿绳索103的大部分由电梯轿厢100支撑。相反，当电梯轿厢100处于轴内的低位置时，行进电缆102和补偿绳索103的较小部分由电梯轿厢100支撑。因此，在电梯轿厢100的高位置处，由电梯轿厢的安全装置减速的电梯轿厢100、行驶电缆102和补偿绳索103的总质量比在电梯轿厢100的低位置处大。

由于安全装置总是产生恒定的制动力，但是如上所述由补偿绳索103和行进电缆102产生的负载沿着电梯轿厢100的行程变化，因此由安全装置实现的减速度不是恒定的。换句话说，在电梯轿厢安全装置夹持时，电梯轿厢100在电梯轿厢100位于竖井顶部时的减速度低于电梯轿厢100在竖井底部时的减速度，尽管电梯轿厢100的质量(或配重101的质量)本身不会改变。

在高层建筑物(高达约300米)中，补偿绳索103的质量与电梯轿厢100(或配重101)的质量相比显著，这意味着使用电梯代码允许的整个减速度范围(减速度为0.2g至1.0g)。

在300米以上的建筑物中，不再能够满足电梯规范，而是需要确定安全装置的尺寸，使得它们在轴的顶部产生至少0.2g的减速度，从而导致电梯轿厢100在轴的底部的减速度超过1.0g。

如果摩擦条件比安全装置调整时更差，则在轴顶部设置0.2g减速度会产生一些风险。如果不满足0.2g的减速度，电梯将不会停止，直到它到达轴的底部。

超过1.0g的减速度会导致轿厢内乘客受伤。然而，在配重侧上安全装置启动而悬挂绳索是完整的的情况下(这可能是例如由超速造成的或可能意外发生)，增加制动力尤其成问题。在这种情况下，高配重减速将导致电梯轿厢向上移动的同样高的减速度。电梯轿厢在向上行驶时的强烈减速将导致乘客可能向上飞行抵靠电梯轿厢天花板，然后以相对高的速度回落到地板上。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种改进的电梯，其中可以在高层建筑物中实现允许的减速范围。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征的安全装置系统解决了上述目的。

本发明提供一种用于电梯的安全装置系统，其具有主静态质量、辅助静态质量和动态变化质量。动态变化质量根据主静态质量的行程而变化。安全装置系统包括至少第一安全装置和至少第二安全装置，第一安全装置构造成通过恒定制动力制动辅助静态质量，第二安全装置构造成通过可调节的制动力制动主静态质量和动态变化质量，该可调节的制动力可根据动态变化质量的变化进行调节。

在该安全装置系统中，电梯的静态质量可以是电梯轿厢或配重。在静态质量是配重的情况下，配重的质量可以分成主静态质量和辅助静态质量，而不需要向配重增加附加质量。在由电梯轿厢提供静态质量的情况下，可能需要增加用于提供辅助静态质量的附加质量，其中电梯轿厢本身对应于主静态质量。术语“静态质量”意味着静态质量的质量不会根据主静态质量，即配重或电梯轿厢的行程而变化。

此外，动态变化质量根据静态质量的行程而变化。例如，动态变化质量可以是补偿绳索或运输电缆的质量，其长度和质量根据电梯轿厢的行程或配重的行程而变化。

由于第二安全装置构造成通过可调节制动力来制动主静态质量和动态变化质量，所述可调节制动力可根据动态变化质量的变化而调节，因此当动态变化质量大时，相比于动态变化质量小时，这两个质量可以以更大的制动力减速。而且，当动态变化质量小时，相比于动态变化质量大时，这两个质量可以以较小的制动力减速。

由于当动态变化质量小时，可以减小由第二安全装置提供的制动力，因此在悬挂损失的情况下，因此在自由下落的情况下，即使在非常高的行程中，电梯轿厢的减速度可以保持在1g以下。这减少了例如到导轨的负载，从而降低导轨的屈曲风险。

由于当动态变化质量大时可以增加由安全装置提供的制动力，所以在自由下落的情况下，即使在非常高的行程中，电梯轿厢的目标减速度也可以保持在0.2g以上。这可降低摩擦力低于预期且未达到目标减速度的情况下“跌落”的风险。

在由于向上行进的电梯轿厢超速而导致安全装置停止的情况下，向上行进的电梯轿厢的减速度可以保持在1g以下，因此可以防止乘客甩到天花板上并随后跌落的风险。

在系统应用于电梯轿厢侧的情况下，它允许降低向下移动的电梯轿厢靠近竖井底部的减速度，从而降低由于过度减速而伤害乘客的风险。

优选地，第一安全装置安装到辅助静态质量，第二安全装置安装到主静态质量，辅助静态质量与主静态质量可移动地连接，可调节制动力根据辅助静态质量与主静态质量之间的相对运动进行调节，所述相对运动是由动态变化质量的变化引起的。

辅助静态质量和主静态质量相对于彼此可移动。相对运动的程度取决于辅助静态质量的减速度与主静态质量和动态变化质量之和的减速度的差异。当动态变化质量小时，主静态质量和动态变化质量之和的减速度大于动态变化质量大时的减速度。根据动态变化质量的这种差异，辅助静态质量和主静态质量相对于彼此移动并且基于该相对运动，调节第二安全装置的可调节制动力。这允许在动态变化质量小时减小减速度并且在动态变化质量大时增加减速度。

优选地，第二安全装置包括可动调节楔，其构造成控制第二安全装置的制动力，并且辅助静态质量与主静态质量之间的相对运动作为线性运动传递给可动调节楔。这允许提供第二安全装置的机械结构，其结合了根据辅助质量和静态质量的相对运动来调节第二安全装置的可调节制动力的功能。

优选地，主静态质量包括弯曲杆，该弯曲杆构造成根据弯曲杆的弯曲将线性运动施加到可动调节楔，并且弯曲杆通过连接器件连接到辅助静态质量，连接器件构造成根据辅助静态质量和主静态质量之间的相对运动将弯矩施加到弯曲杆。

可替代地，主静态质量可以包括弹簧和连接到弹簧的调节杆，其中，调节杆构造成根据弹簧的变形而将线性运动施加到可动调节楔。弹簧可以通过连接器件连接到辅助静态质量，所述连接器件构造成根据辅助静态质量和主静态质量之间的相对运动而向弹簧施加弹簧力。这里，弹簧可以是设置在调节杆下方的压缩弹簧。在这种情况下，弹簧的变形是弹簧的压缩，弹簧力是压缩力。或者，弹簧可以是设置在调节杆上方的拉伸弹簧。在这种情况下，弹簧的变形是弹簧的延伸，弹簧力是张力。

此外，主静态质量可包括两个第二安全装置，每个安全装置具有可动调节楔。在这种情况下，可以为每个安全装置设置调节杆，并且调节杆可以通过铰链彼此连接。在这种情况下，单个连接器件可以将辅助静态质量和主静态质量之间的相对运动传递到铰链处或靠近铰链处的调节杆。此外，单个压缩和/或拉伸弹簧可以设置在铰链处或铰链附近。

优选地，动态变化质量连接到主静态质量的下部，并且悬挂绳索连接到主静态质量的上部。可替代地，动态变化质量和悬挂绳索都可以连接到主静态质量的单个点。

优选地，由第二安全装置提供的可调节制动力可相对于参考制动力调节，该参考制动力被设计用于将参考目标减速度施加到主静态质量和动态变化质量，其中参考目标减速度在主静态质量位于电梯轿厢的中轴位置的状态下确定。这允许在电梯的整个行程范围内设定合适的减速度值，使得在主静态质量的最高行程位置处的减速度也高于0.2g，并且在主静态质量的最低行程位置处的减速度也低于1.0g。

优选地，由第一安全装置提供的恒定制动力被设计成施加恒定的目标减速度，所述目标减速度等于第二安全装置的参考目标减速度。

优选地，主静态质量是电梯的配重，并且动态变化质量是连接到配重的补偿绳索。

可替代地，主静态质量是电梯的电梯轿厢，并且动态变化质量是连接到电梯轿厢的补偿绳索和/或行进电缆。

优选地，参考目标减速度是0.6g力。

附图说明

通过下面结合附图对本发明实施例的详细描述，这些和其他目的，特征，细节和优点将变得更加清楚，其中：

图1示出了电梯系统的一般配置。

图2示出根据本发明的实施例的安全装置系统。

图3示出了在本发明的意义上用作第二安全装置的安全装置。

图4示出了根据另一实施例的安全装置系统。

具体实施方式

根据图2和3所示的实施例，在配重侧描述了本发明的原理。

参考图1，电梯系统包括配重101，补偿绳索102在其底部连接到配重101。

根据本实施例，配重被分成辅助静态质量3和主静态质量13，如图2所示。主静态质量13在其上部连接到悬挂绳索1，以便悬挂在提升机械(未示出)上。一对第一安全装置8连接到辅助静态质量3并且构造成在同步机构11启动时在导轨7上提供恒定的制动力。同步机构11由超速调节器绳索10以公知的方式启动。

一对第二安全装置9连接到主静态质量块13，并且构造成在同步机构12启动时在导轨7上提供可调节的制动力。同步机构12由超速调速器绳索10以公知的方式启动。

两对安全装置8,9在功能上相互连接，使得由第一对安全装置8产生的减速度用于调节由一对第二安全装置9提供的制动力。

现在，考虑这样的情况：具有主静态质量13和辅助静止质量3的配重向下移动并由两对安全装置8,9制动。当一对安全装置8产生恒定的制动力并且待制动的辅助静态质量3的重量保持恒定时，产生的减速度保持恒定(a＝F/m)。现在，如果由一对第一安全装置8减速的辅助静态质量3开始远离配重的主静态质量13移动，则需要增加一对可调节的安全装置9的制动力。进一步地，当由一对第一安全装置8减速的辅助静态质量3开始靠近配重的主静态质量13移动时，需要减小一对可调节的安全装置9的制动力。

在图2的示意图中，超速调节器绳索10作用在辅助静态质量3的同步机构11上并且因此作用在一对第一安全装置8上。该辅助静态质量3由配重的主静态质量13支撑，并且可以被认为是配重质量的一部分。悬挂绳索1附接到配重的主静态质量13。当超速调节器绳索10接合一对第一安全装置8时，辅助静态质量3开始独立于主静态质量13和补偿绳索2的质量而减速。

一对可调节安全装置9如一对第一安全装置8直接由超速调节器绳索10接合，或者由于辅助静态质量3和主静态质量13之间的距离增加而通过单独的器件接合。无论接合方法如何，由第二安全装置9引起的主静态质量13的减速都受到补偿绳索2的质量的影响。

现在假设辅助静态质量3和主静态质量13不相互连接。此外，假设提供恒定制动力的一对第一安全装置8在工厂调节以产生用于辅助静态质量3的0.6g减速度。此外，假设提供可调节制动力的一对第二安全装置9在工厂调节以对主静态质量13和补偿绳索2的质量的一半产生0.6g减速度。应注意，当配重处于中轴位置，即配重在电梯竖井的纵向中点处的位置(图中未示出)时，补偿绳索2的一半充当主静态质量13上的质量。

在这些假设下，辅助静态质量3和主静态质量13将在中轴位置下方在安全装置启动时开始朝向彼此移动。原因在于，在中轴位置以下，补偿绳索2的质量变得小于与主静态质量13结合用于确定一对第二安全装置9的尺寸以实现主静态质量的13的0.6g减速度的质量。同时，作用在主静态质量13上的第二安全装置9的制动力保持不变。因此，主静态质量13比中轴位置减速到更大的程度，而辅助质量3的减速保持不变。

此外，辅助静态质量3和主静态质量13将在中轴位置上方开始转向彼此远离地。原因在于，在中轴位置上方，补偿绳索2的质量变得大于与主静态质量13结合用于确定一对第二安全装置9的尺寸以实现主静态质量的13的0.6g减速度的质量。同时，作用在主静态质量13上的第二安全装置9的制动力保持不变。因此，主静态质量13比中轴位置减速到更小的程度，而辅助质量3的减速保持不变。

根据本发明，辅助静态质量3由主静态质量13支撑，例如，借助于连接杆4和弯曲杆5，如图2和4所示，借助于其，辅助静态质量3和主静态质量13之间的相对运动用于调节由一对第二安全装置9提供的制动力。

如图2所示，弯曲杆5由下轴承14和上轴承15支撑。在静止状态下，弯曲杆5由于辅助静态质量3的重量而在一定程度上弯曲。在图2中，示意性地示出了弯曲杆5，并且未示出其弯曲。当辅助静态质量3和主静态质量13朝向彼此移动时，连接杆4以增加弯曲杆5的弯曲的方式作用在弯曲杆5上。当辅助静态质量3和主静态质量13转向远离彼此时，连接杆4以减小弯曲杆5的弯曲的方式作用在弯曲杆5上。

弯曲杆5的端部作用在安全装置9内的相应的可动调节楔6a上。可动调节楔6a与第二安全装置9的固定调节楔6b相互作用。也就是说，可动调节楔6a在顶侧具有倾斜表面，并且固定调节楔6b在底侧具有倾斜的相对表面。当可动调节楔6a被弯曲杆5的端部推动时，第二安全装置9的制动力增加。当可调节楔6b被弯曲部5的端部拉动时，第二安全装置9的制动力减小。

如上所述，弯曲杆处于由辅助静态质量3的重量弯曲的静止状态。当静态质量3和13彼此接近时，弯曲杆5的弯曲量增加，结果弯曲杆5的端部拉动可动调节楔6a，从而减小第二安全装置9的制动力。相反，当静态质量3和13彼此远离时，弯曲杆5的弯曲量减小，结果弯曲杆5的端部推动可动调节楔6a，从而增加了第二安全装置9的制动力。

现在，参考图3，描述第二安全装置9的制动力的调节。

如图3中可见，第二安全装置9包括用于容纳制动楔18和反向楔17的楔形室19。每个制动楔18包括引导槽(未示出)，用于相对于安装到楔形室19的引导销(未示出)引导制动楔18。制动楔18的上端连接到相关的致动杆(未示出)，致动杆由同步机构12致动。在图3的前视图中，制动楔18具有大致三角形的形状，具有内侧面和外侧面18a。该内侧面基本上竖直定向，并且包括当第二安全装置9启动时作用在导轨7上的摩擦表面20。制动楔18的外侧面相对于竖直方向倾斜。外侧面18a倾斜，使得制动楔18的上端在横向方向上的宽度小于其下端的宽度。

当在图3的前视图中看时，反向楔17具有大致三角形的形状。反向楔17的内侧面17a基本上平行于相邻的制动楔18的外侧面18a。结果，制动楔18和反向楔17可相对于彼此滑动。

反向楔17的外侧面17b相对于竖直方向倾斜，使得反向楔17的下端在横向方向上的宽度小于其上端的宽度。反向楔17可以在外侧面17b处沿着楔形室19的反向表面19a滑动。

压缩弹簧16连接到反向楔17的上端。压缩弹簧16定向成使得它们的弹力平行于反向楔17的外侧面17b和楔形室19的反向表面19a作用。

当第二安全装置9通过致动杆启动时，制动楔18被向上拉动到比反向楔17压靠压缩弹簧16更大的程度。由于楔17,18的倾斜侧面，制动楔18被向内压，使得摩擦表面20向电梯导轨7施加制动力，由此主静态质量停止。

此外，如图3所示，调节楔6设置在弹簧16上方，并形成由反向楔17施加到弹簧16的力的支撑。当配重位于中轴位置时，假设弯曲杆5以这样的方式弯曲，使得可动调节楔6a既不被推动也不被拉动而是处于中立位置。在该中立位置，第二安全装置9提供用于0.6g减速度的工厂调节的制动力。

当配重高于中轴位置并且补偿绳索2的质量变大时，辅助静态质量3与主静态质量13之间的距离变大，结果弯曲杆5弯曲到更小程度。结果，可动调节楔6a被弯曲杆5的端部推动，并且因此，反向楔17被向下推动。当制动楔18被向上拉动以进行制动时，反向楔17被向下推动，制动楔18被更多地压靠在导轨7上，使得制动力增加。结果，主静态质量13可以被更大程度地制动，使得由于补偿绳索2的质量的增加，减速度不会强烈地减小。

相反，当配重低于中轴位置并且补偿绳索2的质量变小时，辅助静态质量3与主静态质量13之间的距离变小，结果弯曲杆5弯曲到更大程度。结果，可动调节楔6a被弯曲杆5的端部拉动，并且因此，反向楔17可以向上移动。当反向楔17向上移动时，制动楔18较少地压靠在导轨7上，使得制动力减小。结果，主静态质量13将被更小程度地制动，使得由于补偿绳索2的质量的减小，减速度不会强烈地增加。

在优选实施例中，辅助静态质量3的重量被指定为1000kg，因为经验表明，当辅助静态质量3的重量足够高时，实现恒定制动力更容易。然而，如果可以确保安全装置调节，则重量可以显着减小。

替代示例中给出的弯曲杆，存在如何将两个质量3,13的相对运动转换成可动调节楔的线性运动的许多方法。

例如，在图4所示的另一实施例中，弯曲杆5可以由两个杆5a代替，这两个杆5a通过铰链5b连接，连接杆4也连接到铰链5b或靠近铰链5b。此外，压缩弹簧5c连接到铰链5b。在进一步的改进中，弹簧不需要是设置在铰链5b下方的压缩弹簧，而是也可以是设置在铰链5c上方的拉伸弹簧。当静态质量3和13彼此接近时，连接杆4以这样的方式作用在弹簧5c上，使得铰链5b相对于主静态质量13向下移动。结果，楔6a被拉动。相反，当静态质量3和13彼此远离时，连接杆4作用在弹簧5c上，使得铰链5b相对于主静态质量13向上移动。结果，楔6b被推动。

类似的系统也可以应用于轿厢侧，尽管有一些缺点。在配重侧，配重质量可以分为辅助静态质量和主静态质量。因此，不需要实际的附加质量。在轿厢侧，最简单的方法是将辅助静态质量作为附加质量，这会影响所需的提升能力。还可以想到将轿厢或轿厢吊索的一部分用作辅助静态质量。

Claims (10)

1.一种用于电梯的安全装置系统，具有主静态质量(13)、辅助静态质量(3)和动态变化质量(2)，动态变化质量(2)根据主静态质量(13)的行程而变化，其中，安全装置系统包括：

至少一个第一安全装置(8)，其构造成通过恒定制动力制动辅助静态质量(3)，

至少一个第二安全装置(9)，其构造成通过可调节制动力制动主静态质量(13)和动态变化质量(2)，所述可调节制动力可根据动态变化质量(2)的变化进行调节，

其中，

第一安全装置(8)安装到辅助静态质量(3)，第二安全装置(9)安装到主静态质量(13)，

辅助静态质量(3)与主静态质量(13)可移动地连接，并且

根据辅助静态质量(3)和主静态质量(13)之间的相对运动来调节可调节制动力，所述相对运动是由动态变化质量(2)的变化引起的。

2.根据权利要求1所述的安全装置系统，其中，

第二安全装置包括可动调节楔(6a)，其构造成控制第二安全装置(9)的制动力，并且

辅助静态质量(3)和主静态质量(13)之间的相对运动作为线性运动传递给可动调节楔(6a)。

3.根据权利要求2所述的安全装置系统，其中，

主静态质量(13)包括弯曲杆(5)，所述弯曲杆(5)构造成根据弯曲杆(5)的弯曲将线性运动施加到可动调节楔(6a)，并且

弯曲杆(5)通过连接器件(4)连接到辅助静态质量(3)，所述连接器件(4)构造成根据辅助静态质量(3)和主静态质量(13)之间的相对运动而向弯曲杆(5)施加弯曲力。

4.根据权利要求2所述的安全装置系统，其中，

主静态质量(13)包括弹簧(5c)和连接到弹簧(5c)的调节杆(5a)，其中，调节杆(5a)构造成根据弹簧(5c)的变形而将线性运动施加到可动调节楔(6a)，并且

弹簧(5c)通过连接器件(4)连接到辅助静态质量(3)，所述连接器件(4)构造成根据辅助静态质量(3)和主静态质量(13)之间的相对运动而向弹簧施加弹簧力。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的安全装置系统，其中

动态变化质量(2)连接到主静态质量(13)的下部，并且

悬挂绳索(1)连接到主静态质量(13)的上部。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的安全装置系统，其中

由第二安全装置(9)提供的可调节制动力可相对于参考制动力调节，所述参考制动力设计用于将参考目标减速度施加到主静态质量(13)和动态变化质量(2)，其中

在主静态质量(13)处于中轴位置的状态下确定参考目标减速度。

7.根据权利要求6所述的安全装置系统，其中，

由第一安全装置(8)提供的恒定制动力被设计成施加恒定的目标减速度，所述恒定的目标减速度等于第二安全装置(9)的参考目标减速度。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的安全装置系统，其中

电梯具有配重，所述配重包括主静态质量(13)和辅助静态质量(3)，并且

动态变化质量(2)是连接到配重的补偿绳索。

9.根据权利要求1至4中的任一项所述的安全装置系统，其中

主静态质量是电梯的电梯轿厢，和

动态变化质量是连接到电梯轿厢的补偿绳索和/或行进电缆。

10.根据权利要求6所述的安全装置系统，其中

参考目标减速度为0.6g力。

Images