CN110980460A - 一种多功能电梯制动控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能电梯制动控制装置，特点是包括用于对电梯进行制动操作的制动执行机构，制动执行机构设置在轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的上冲顶距离信息的上红外测距器，上红外测距器设置在轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的下墩底距离信息的下红外测距器，下红外测距器设置在轿厢的底部；用于获取电梯轿厢的实时运行速度的旋转编码器，旋转编码器安装在电梯限速器的旋转轴上；用于获取电梯轿厢位置信息和电梯门锁开关状态信息的电梯控制系统以及主控制器，主控制器分别与制动执行机构、上红外测距器、下红外测距器、旋转编码器和电梯控制系统电性相连，优点是提高电梯运行的安全性、可靠性和舒适性。

Description

一种多功能电梯制动控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种多功能电梯制动控制装置及其方法。

背景技术

传统的电梯制动装置的功能实现有两种方式。一种是电梯控制系统通过实时监测安装在曳引机上的旋转编码器，来获取电梯的当前实际转速，然后控制变频器的输出将曳引机的转速逐步减低至到零速，最后发出指令让抱闸抱住电梯转向轮，从而使得电梯停车，来实现制动效果。另一种是当控制系统发生故障，或者核心驱动部件变频器发生故障，或者核心传动部件曳引机发生故障，或者电梯的钢丝绳发生断裂时，导致电梯超速工作时，通过机械限速器联动斜块式或滚轮式安全钳来实行紧急制动。制动的机理是限速器通过离心甩块原理对速度进行检测，当轿厢速度超过额定速度（如1.75Mm/s）时，甩块抛出夹住一根钢丝绳，钢丝绳联动安全钳动作，动作后安全钳就卡紧导轨来达到轿厢制停的功能。第一种状况下，当抱闸发生故障（比如刹车片脱落、过度磨损、或者刹车片沾油导致制动力不足）时，就会出现“溜车”现象，并且电梯除第二种制动外的其他保护功能将无法让电梯制动，从而可能发生重大安全事故。第二种状态下的制动是让电梯瞬间停车，会给人恐惧感，并且这种制动会带来设备一定程度上的损坏。而且当限速器、安全钳发生失效情况下，电梯还会正常运行，也就是说限速器、安全钳已失效也不会被及时发现。因此，传统电梯存在在正常运行状态下，仅仅依靠抱闸对电梯进行制动的安全上的不足，而且紧急制动状态下，其核心部件——安全钳对信息采集的单一性（仅超速信息）和损坏后不能及时被发现（损坏后电梯照常运行）以及安全钳动作后对乘客冲击恐惧感等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高电梯运行的安全性、可靠性和舒适性的多功能电梯制动控制装置及其方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能电梯制动控制装置，包括用于对电梯进行制动操作的制动执行机构，所述的制动执行机构设置在所述的轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的上冲顶距离信息的上红外测距器，所述的上红外测距器设置在所述的轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的下墩底距离信息的下红外测距器，所述的下红外测距器设置在所述的轿厢的底部；用于获取电梯轿厢的实时运行速度的旋转编码器，所述的旋转编码器安装在电梯限速器的旋转轴上；用于获取电梯轿厢位置信息和电梯门锁开关状态信息的电梯控制系统；以及主控制器，所述的主控制器分别与所述的制动执行机构、所述的上红外测距器、所述的下红外测距器、所述的旋转编码器和所述的电梯控制系统电性相连。

所述的制动执行机构包括液压泵、左刹车片和右刹车片，所述的液压泵安装在轿厢顶部，所述的左刹车片和所述的右刹车片分别安装在电梯轿厢两侧，所述的液压泵通过油管分别与所述的左刹车片和所述的右刹车片机械相连。主控制器通过其驱动模块来控制液压泵的油压大小，从而调节左刹车片和右刹车片与导轨轨面之间的压力大小，从而达到调节所述刹车片和导轨轨面之间的摩擦力大小，最终达到需要的制动效果。

所述的主控制器包括中央处理器、数据采集模块和驱动模块，所述的中央处理器分别与所述的数据采集模块和所述的驱动模块电性相连，所述的驱动模块与所述的液压泵电性相连；所述的数据采集模块分别与所述的上红外测距器、所述的下红外测距器、所述的旋转编码器和所述的电梯控制系统电性相连。

一种利用上述多功能电梯制动控制装置的电梯制动控制方法，包括以下步骤：

（1）采用上红外测距器实时采集电梯轿厢与井道顶部之间的距离获得上冲顶距离信息S1，将采集到的上冲顶距离信息S1输送至主控制器，主控制器将上冲顶距离信息S1与预设的上极限距离Smax进行比较，若上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出；若上冲顶距离信息S1等于或大于上极限距离Smax，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax；

（2）采用下红外测距器实时采集电梯轿厢与井道底部之间的距离获得下墩底距离信息S2，将采集到的下墩底距离信息S2输送至主控制器，主控制器将下墩底距离信息S2与预设的下极限距离Smin进行比较，若下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出，若下墩底距离信息S2等于或大于下极限距离Smin，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin；

（3）采用旋转编码器实时采集电梯轿厢的实时运行速度Vx，并将实时运行速度Vx输送至主控制器，主控制器将采集到的实时运行速度Vx与预设的最大运行速度Vmax进行比较，若实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出，若实时运行速度Vx等于或大于最大运行速度Vmax，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax；

（4）采用电梯控制系统实时采集电梯位置信息参数和电梯门锁开关状态信息并输送至主控制器，若电梯处于正常停车、门锁开关断开且实时运行速度Vx不等于零时，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx等于零。

所述的主控制器通过控制所述的液压泵动作，向油管注入液压油，所述的左刹车片和所述的右刹车片撑开不接触电梯导轨轨面；所述的主控制器通过控制所述的液压泵不动作，油管内液压油回流到液压泵内，所述的左刹车片和所述的右刹车片收紧与电梯导轨轨面接触产生制动摩擦力。主控制器通过其驱动模块来控制液压泵的油压大小，从而调节左刹车片和右刹车片与导轨轨面之间的压力大小，从而达到调节所述刹车片和导轨轨面之间的摩擦力大小，最终达到需要的制动效果。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种多功能电梯制动控制装置及其方法，主控制器通过控制油管内液压油的压力达到需要的制动效果，当上红外测距器反馈参数S2接近设定的上极限距离Smax时，电梯处于“冲顶”危险；当下红外测距器反馈参数S1接近设定的下极限距离Smin时，电梯处于“墩底”危险；当旋转编码器反馈参数接近设定的最大运行速度Vmax时，电梯处于“超速”运行危险；主控制器加大制动输出参数，则液压泵油压增加，从而增大刹车片与导轨轨面之间的压力，从而加大两者之间的摩擦力，进一步加大多功能制动装置的制动力，可以防止电梯发出“冲顶”、“墩底”，“超速”，“轿厢意外移动”等危险发生，即确保安全又考虑到乘客的感受，从而解决传统电梯仅仅依靠抱闸对电梯进行制动的安全上的不足，从而提高电梯运行的安全性、可靠性和舒适性。

附图说明

图1为本发明多功能电梯制动控制装置的结构示意图；

图2为本发明的主控制器的电路连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

具体实施例一

一种多功能电梯制动控制装置，如图1所示，包括用于对电梯进行制动操作的制动执行机构，制动执行机构设置在轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的上冲顶距离信息的上红外测距器1，上红外测距器1设置在轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的下墩底距离信息的下红外测距器2，下红外测距器2设置在轿厢的底部；用于获取电梯轿厢的实时运行速度的旋转编码器6，旋转编码器6安装在电梯限速器的旋转轴上；用于获取电梯轿厢位置信息和电梯门锁开关状态信息的电梯控制系统8（如默纳克公司生产的NICE3000，新时达公司生产的AS380等等）；以及主控制器7，主控制器7分别与制动执行机构、上红外测距器1、下红外测距器2、旋转编码器6和电梯控制系统8电性相连。

在此具体实施例中，如图1所示，制动执行机构包括液压泵3、左刹车片4和右刹车片5，液压泵3安装在轿厢顶部，左刹车片4和右刹车片5分别安装在电梯轿厢两侧，液压泵3通过油管分别与左刹车片4和右刹车片5机械相连。主控制器7通过其驱动模块11来控制液压泵3的油压大小，从而调节左刹车片4和右刹车片5与导轨轨面之间的压力大小，从而达到调节所述刹车片和导轨轨面之间的摩擦力大小，最终达到需要的制动效果。

在此具体实施例中，如图2所示，主控制器7包括中央处理器9、数据采集模块10和驱动模块11，中央处理器9分别与数据采集模块10和驱动模块11电性相连，驱动模块11与液压泵3电性相连；数据采集模块10分别与上红外测距器1、下红外测距器2、旋转编码器6和电梯控制系统8电性相连。

具体实施例二

一种利用具体实施例一中多功能电梯制动控制装置的电梯制动控制方法，包括以下步骤：

（1）采用上红外测距器1实时采集电梯轿厢与井道顶部之间的距离获得上冲顶距离信息S1，将采集到的上冲顶距离信息S1输送至主控制器7，主控制器7将上冲顶距离信息S1与预设的上极限距离Smax进行比较，若上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax，则主控制器7控制制动执行机构维持原制动力输出；若上冲顶距离信息S1等于或大于上极限距离Smax，则主控制器7控制制动执行机构加大制动力输出直至上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax；

（2）采用下红外测距器2实时采集电梯轿厢与井道底部之间的距离获得下墩底距离信息S2，将采集到的下墩底距离信息S2输送至主控制器7，主控制器7将下墩底距离信息S2与预设的下极限距离Smin进行比较，若下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin，则主控制器7控制制动执行机构维持原制动力输出，若下墩底距离信息S2等于或大于下极限距离Smin，则主控制器7控制制动执行机构加大制动力输出直至下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin；

（3）采用旋转编码器6实时采集电梯轿厢的实时运行速度Vx，并将实时运行速度Vx输送至主控制器7，主控制器7将采集到的实时运行速度Vx与预设的最大运行速度Vmax进行比较，若实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax，则主控制器7控制制动执行机构维持原制动力输出，若实时运行速度Vx等于或大于最大运行速度Vmax，则主控制器7控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax；

（4）采用电梯控制系统8实时采集电梯位置信息参数和电梯门锁开关状态信息并输送至主控制器7，若电梯处于正常停车、门锁开关断开且实时运行速度Vx不等于零时，则主控制器7控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx等于零。

在此具体实施例中，主控制器7通过控制液压泵3动作，向油管注入液压油，左刹车片4和右刹车片5撑开不接触电梯导轨轨面；主控制器7通过控制液压泵3不动作，油管内液压油回流到液压泵3内，左刹车片4和右刹车片5收紧与电梯导轨轨面接触产生制动摩擦力。主控制器7通过其驱动模块11来控制液压泵3的油压大小，从而调节左刹车片4和右刹车片5与导轨轨面之间的压力大小，从而达到调节刹车片和导轨轨面之间的摩擦力大小，最终达到需要的制动效果。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多功能电梯制动控制装置，其特征在于：包括用于对电梯进行制动操作的制动执行机构，所述的制动执行机构设置在所述的轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的上冲顶距离信息的上红外测距器，所述的上红外测距器设置在所述的轿厢的顶部；用于获取电梯轿厢的下墩底距离信息的下红外测距器，所述的下红外测距器设置在所述的轿厢的底部；用于获取电梯轿厢的实时运行速度的旋转编码器，所述的旋转编码器安装在电梯限速器的旋转轴上；用于获取电梯轿厢位置信息和电梯门锁开关状态信息的电梯控制系统；以及主控制器，所述的主控制器分别与所述的制动执行机构、所述的上红外测距器、所述的下红外测距器、所述的旋转编码器和所述的电梯控制系统电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种多功能电梯制动控制装置，其特征在于：所述的制动执行机构包括液压泵、左刹车片和右刹车片，所述的液压泵安装在轿厢顶部，所述的左刹车片和所述的右刹车片分别安装在电梯轿厢两侧，所述的液压泵通过油管分别与所述的左刹车片和所述的右刹车片机械相连。

3.根据权利要求2所述的一种多功能电梯制动控制装置，其特征在于：所述的主控制器包括中央处理器、数据采集模块和驱动模块，所述的中央处理器分别与所述的数据采集模块和所述的驱动模块电性相连，所述的驱动模块与所述的液压泵电性相连；所述的数据采集模块分别与所述的上红外测距器、所述的下红外测距器、所述的旋转编码器和所述的电梯控制系统电性相连。

4.一种利用权利要求1-3中任一项所述的多功能电梯制动控制装置的电梯制动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采用上红外测距器实时采集电梯轿厢与井道顶部之间的距离获得上冲顶距离信息S1，将采集到的上冲顶距离信息S1输送至主控制器，主控制器将上冲顶距离信息S1与预设的上极限距离Smax进行比较，若上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出；若上冲顶距离信息S1等于或大于上极限距离Smax，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至上冲顶距离信息S1小于上极限距离Smax；

（2）采用下红外测距器实时采集电梯轿厢与井道底部之间的距离获得下墩底距离信息S2，将采集到的下墩底距离信息S2输送至主控制器，主控制器将下墩底距离信息S2与预设的下极限距离Smin进行比较，若下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出，若下墩底距离信息S2等于或大于下极限距离Smin，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至下墩底距离信息S2小于下极限距离Smin；

（3）采用旋转编码器实时采集电梯轿厢的实时运行速度Vx，并将实时运行速度Vx输送至主控制器，主控制器将采集到的实时运行速度Vx与预设的最大运行速度Vmax进行比较，若实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax，则主控制器控制制动执行机构维持原制动力输出，若实时运行速度Vx等于或大于最大运行速度Vmax，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx小于最大运行速度Vmax；

（4）采用电梯控制系统实时采集电梯位置信息参数和电梯门锁开关状态信息并输送至主控制器，若电梯处于正常停车、门锁开关断开且实时运行速度Vx不等于零时，则主控制器控制制动执行机构加大制动力输出直至实时运行速度Vx等于零。

5.根据权利要求4所述的多功能电梯制动控制方法，其特征在于：所述的主控制器通过控制所述的液压泵动作，向油管注入液压油，所述的左刹车片和所述的右刹车片撑开不接触电梯导轨轨面；所述的主控制器通过控制所述的液压泵不动作，油管内液压油回流到液压泵内，所述的左刹车片和所述的右刹车片收紧与电梯导轨轨面接触产生制动摩擦力。

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