CN111017782B - 一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置 - Google Patents

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    • B66D5/30—Operating devices electrical

Abstract

本发明涉及一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，该装置包含一个内置永磁式直线型涡流制动器和一个机械调磁操动机构。内置永磁式直线型涡流制动器包含导体定子和内置式永磁动子；导体定子固定于电梯井，永磁动子固定于电梯轿厢外侧，导体定子与永磁动子之间存在气隙，通过导轨固定两者之间的相对位置。本发明通过机械操动机构调节调磁板位置，控制内置式永磁动子与导体定子之间的耦合磁通量，实现永磁涡流制动器制动力的调节。针对不同载荷的电梯工况，本发明通过电控装置，可以实现灵活的制动力及电梯轿厢制动运行速度调整；在电梯突然故障急速下坠情况下，可以实现一键涡流制动，低速匀速下降，平稳落地。

Description

一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置
技术领域
本发明涉及永磁涡流制动器，尤其涉及一种用于电梯制动的直线型永磁涡流制动器。
背景技术
随着我国城市化程度的进一步提高，高层和超高层建筑的需求越来越大。在这些高楼大厦中，垂直运输系统起着非常重要的作用。常见的垂直运输系统有吊绳牵引电梯和直线电机驱动电梯，其中，吊绳牵引电梯在发生断绳事故时，采用压夹式制动保护，靠弹簧动作夹持轨道使桥厢停止。
申请号为201310240175.5公开了一种“磁力涡流阻尼安全电梯”，由电动机、减速器、抱闸、轿厢、配重块、与配重块固接的钢丝绳、电梯井组成，其中与钢丝绳固接的轿厢四周外壁和底部外表面设有铜板，底坑四周内壁和底面设有永磁磁板条、电梯井内壁表面设有永磁夹板，轿厢外壁设置有突出的外伸铜板减速翅，该减速翅位于永磁夹板之间的纵向空间内。该发明具有结构简单、安装使用方便，当牵引钢丝绳意外断裂时，可有效防止轿厢坠落与地面剧烈碰撞，避免轿厢内人员伤亡及财产损失的安全装置。此结构的不足之处是制动力不可调节，仅在电梯超速坠落时起作用，不能与电梯本身的安全钳等保护装置协同作用。
专利号为CN201721026887.7公开了一种“电梯永磁缓速安全保护装置”，包括永磁感应器和永磁制动器，所述永磁感应器与所述永磁制动器均位于轿厢侧壁与导轨相对的位置上，所述导轨表面设有铜质或铝质导体层；所述永磁感应器与所述永磁制动器上均设有永磁体阵列，所述永磁体阵列沿垂直方向上相邻永磁体的极性相反；所述永磁感应器和所述永磁制动器之间设有闭锁器，所述闭锁器限制所述永磁制动器与导轨间的距离，在非制动触发的电梯正常运行状态下，所述永磁制动器与所述导轨表面间隙在2040mm之间，在制动触发状态下，所述永磁制动器与所述导轨表面间隙在29mm之间。通过调节永磁制动器与所述导轨表面间隙的长度，调节制动力。永磁制动器工作时产生的制动力随电梯速度变化而变化，电梯速度越快制动力越大，反之，当电梯速度较小时制动力也较小。通过合理设计永磁制动器的磁路系统，保证在电梯超速或发生坠落时迅速减速并最终以一个较小的安全速度（比如小于3 米/秒，低于电梯井底缓冲器正常工作所要求的电梯速度）进入匀速运行状态，直至最后轿厢安全蹲底或在电梯控制系统的控制下安全停靠在任一楼层。此结构的不足之处在于调节永磁制动器与导轨表面间隙的长度需要克服两者之间的磁拉力，另外，通过弹簧等相关操动部件，制动力控制精度较低。
为了将制动力可调，控制精度更高的永磁涡流制动技术应用于电梯制动方面，上述问题亟待解决。
发明内容
发明目的：本发明的目的是将制动力可调且具有一定控制精度的永磁涡流制动装置应用于电梯制动领域，所述的永磁涡流制动装置永磁动子与导体定子之间的气隙固定，无需克服磁拉力，调节两者之间的间隙实现制动力调节。
技术方案：为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，包括固定于电梯井壁的导体定子和固定于电梯轿厢外侧的内置式永磁动子；所述导体定子与内置式永磁动子之间存在气隙；所述内置式永磁动子与电梯轿厢之间设置调磁板，所述内置式永磁动子与调磁板之间存在微小气隙；内置式永磁动子与调磁板之间通过电控机械操动机构调整耦合面积。
优选的是，本发明的导体定子为直线平板结构，包括纵向均匀厚度的导体层、背铁铁心，背铁铁心靠近与内置式永磁动子一侧。
优选的是，本发明的内置式永磁动子由极性相反的永磁体交替镶嵌于铁心之间组成。
优选的是，本发明位于内置式永磁动子与电梯轿厢之间的调磁板自由水平平移，便于调节调磁板与永磁动子之间的耦合面积。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
（1）本发明通过电控机械操动机构水平平移调磁板，改变内置式直线型永磁动子与调磁板之间耦合面积的大小，调节永磁动子与导体定子之间的耦合磁通量，实现永磁涡流制动器制动力的调节，该调节方法简单可靠。区别于现有技术中采用电磁涡流制动器体积庞大，永磁涡流制动器磁拉力较大，制动力控制精度不够高的问题。
（2）电梯制动系统突然失灵情况下，本发明所提供的方案，可以实现一键制动，将调磁板与永磁动子快速脱离磁耦合状态，永磁涡流制动器迅速以最大制动力模式运行，电梯可匀速平稳落地，保障人民生命财产安全。
（3）本发明通过水平平移调磁板精准控制永磁涡流制动器的制动力，可以辅助电梯系统原动机制动运行，降低其制动运行时所需电力消耗，可实现一定程度的节能降耗。
（4）本发明所提及的永磁涡流制动装置为无接触制动，区别于传统机械摩擦制动器，寿命长，材料损耗低。
（5）本发明位于内置式永磁动子与电梯轿厢之间的调磁板可实现一键自由垂直下落，便于电控系统失灵时实现制动器以最大制动力运行，确保电梯平稳落地。
附图说明
图1为本发明二维结构示意图；
图2为本发明“梯子”型导体组件俯视图；
图3为本发明的直线型涡流制动器最小制动力模式二维结构示意图；
图4为本发明的直线型涡流制动器最大制动力模式二维结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明公开了一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，包括固定于电梯井壁的导体定子和固定于电梯轿厢外侧的内置式永磁动子；所述导体定子与内置式永磁动子之间存在气隙3；所述内置式永磁动子与电梯轿厢之间设置调磁板4，所述内置式永磁动子与调磁板4之间存在微小气隙5；内置式永磁动子与调磁板4之间通过电控机械操动机构6调整耦合面积。
如图1所示，本发明公开了一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，该装置主要包含一个内置永磁式直线型涡流制动器和一个机械调磁操动机构。所述内置永磁式直线型涡流制动器包含导体定子和内置式永磁动子；所述导体定子固定于电梯井，永磁动子固定于电梯轿厢外侧，导体定子与内置式永磁动子之间存在气隙3，通过导轨固定两者之间的相对位置。所述机械调磁操动机构，调整调磁板4与内置式永磁动子之间的耦合面积，从而调节永磁动子与导体定子之间的耦合磁通量，进而实现永磁涡流制动器制动力的调节。本发明通过机械操动机构调节调磁板4位置，控制内置式永磁动子与导体定子之间的耦合磁通量，实现永磁涡流制动器制动力的调节。针对不同载荷的电梯工况，本发明通过电控装置，可以实现灵活的制动力及电梯轿厢制动运行速度调整；另外，在电梯突然故障，急速下坠情况下，可以实现一键涡流制动，低速匀速下降，平稳落地。该装置在节能环保和保障人民生命财产安全方面具有极高的应用价值。
如图1、图3、图4所示，本发明的导体定子为直线平板结构，由均匀厚度的导体板101固定于背铁铁心102的表面构成。
如图1和图2所示，本发明的导体定子为直线平板结构，其铁心可以采用开槽结构，其导体部分可采用由端部导条103和若干导条104组成的“梯子”型导体组件替代均匀厚度的导体板，以提升装置功率密度。
如图1、图3、图4所示，本发明的永磁动子由矩形永磁体201镶嵌于矩形铁心202之间构成。
如图1、图3所示，本发明的调磁板4可通过电控机械操动机构水平平移，以均匀调节其与永磁动子之间的耦合面积，实现精度较高的永磁涡流制动器制动力控制。
如图1、图4所示，本发明的调磁板4可垂直平移，以实现电梯突然下坠后调磁板快速与永磁动子解除磁耦合，实现最大制动力运行。
本发明通过水平平移调磁板的方法，改变内置式直线型永磁动子与调磁板之间耦合面积的大小，调节永磁动子与导体定子之间的耦合磁通量，实现永磁涡流制动器制动力的调节，所需电控机械操动机构，调节方法简单可靠。区别于现有技术中采用电磁涡流制动器体积庞大，永磁涡流制动器磁拉力较大，制动力控制精度不够高的问题。电梯制动系统突然失灵情况下，本发明所提供的方案，可以实现一键制动，将调磁板与永磁动子快速脱离磁耦合状态，永磁涡流制动器瞬间以最大制动力模式运行，电梯可匀速平稳落地，保障人民财产生命安全。本发明通过水平平移调磁板精准控制永磁涡流制动器的制动力，可以辅助原动机制动运行，降低其制动运行时所需电力消耗，可获得一定程度的节能降耗效果。本发明所提及的永磁涡流制动装置为无接触制动，区别于传统机械摩擦制动器，寿命长，材料损耗低。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特点和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (4)

1.一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，其特征在于：包括固定于电梯井壁的导体定子和通过支架（203）固定于电梯轿厢外侧的内置式永磁动子；所述导体定子与内置式永磁动子之间存在气隙（3）；所述内置式永磁动子与电梯轿厢之间设置调磁板（4），所述内置式永磁动子与调磁板（4）之间存在微小气隙（5）；内置式永磁动子与调磁板（4）之间通过电控机械操动机构（6）调整耦合面积。
2.根据权利要求1所述的一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，其特征在于：上述导体定子为直线平板结构，包括纵向均匀厚度的导体层（101）、背铁铁心（102），背铁铁心（102）靠近与内置式永磁动子一侧。
3.根据权利要求1所述的一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，其特征在于：上述内置式永磁动子由极性相反的永磁体（201）交替镶嵌于铁心（202）之间组成。
4.根据权利要求1所述的一种固定气隙型电梯用永磁涡流制动装置，其特征在于：上述位于内置式永磁动子与电梯轿厢之间的调磁板（4）自由水平平移，便于调节调磁板（4）与永磁动子之间的耦合面积。
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