CN111039124B - 电梯安全致动器系统 - Google Patents

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CN111039124B CN201910962333.5A CN201910962333A CN111039124B CN 111039124 B CN111039124 B CN 111039124B CN 201910962333 A CN201910962333 A CN 201910962333A CN 111039124 B CN111039124 B CN 111039124B
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Abstract

描述了电梯系统，其包括能够沿导轨移动的行进构件和超速安全系统。安全系统包括连接于机电致动器的安全制动器。安全制动器的安全制动元件能够操作成与导轨接合以停止行进构件。机电致动器包括框架、可操作地连接于安全制动器的第一磁元件、可移动地附接于框架的第二磁性元件，以及固定地附接于框架的第三磁性元件。第二磁性元件能够移动成将第一磁性元件从第一位置朝向第二位置推动。在第二位置，第一磁性元件位于第三磁性元件附近。当第一磁性元件从第一位置过渡到第二位置时，安全制动元件致动成与导轨接合。

Description

电梯安全致动器系统
技术领域
本文中公开的主题大体上涉及电梯系统，并且更具体地，涉及用于电梯的安全系统以及在超速情况下的其控制。
背景技术
典型的电梯机械安全系统使用调节器超速系统，该调节器超速系统联接于连接于安全制动器的机械安全致动模块，其在轿厢超速事件、轿厢超加速事件或自由落体的情况下启动，即，停止行进太快的电梯轿厢。此类安全致动模块包括用以同时(即，在两个导轨上)接合两个或更多个轿厢安全制动器的联结机构。调节器位于机房中，井道中，或可安装于电梯轿厢。安全致动模块典型地由位于轿厢上方或轿厢平台下方(即，跨越电梯轿厢的宽度以在导轨处联结相对的两侧)的连杆机构构成。然而，最近的发展创造电气超速安全系统，该电气超速安全系统不具有横跨轿厢用于在超速、超加速、自由落体情况期间控制电梯轿厢的操作的典型连杆机构。
发明内容
根据一些实施例，提供了电梯系统。电梯系统包括能够在电梯竖井内沿导轨移动的行进构件和超速安全系统。超速安全系统包括安全制动器和可操作地连接于该安全制动器的机电致动器，其中安全制动器的安全制动元件能够操作成与导轨接合以停止行进构件的移动。机电致动器包括能够安装于行进构件的框架、可移动地附接于框架的第一磁性元件，第一磁性元件可操作地连接于安全制动器、可移动地附接于框架的第二磁性元件，以及固定地附接于框架的第三磁性元件。第二磁性元件能够从第一位置移动到第二位置，以将第一磁性元件从第一位置朝向第二位置推动，其中在第二位置，第一磁性元件位于第三磁性元件附近，并且其中当第一磁性元件从第一位置过渡到第二位置时，安全制动元件致动成与导轨接合。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括第一磁性元件、第二磁性元件和第三磁性元件中的至少一个是永磁体。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括可操作地连接于第二磁性元件的致动器，其中致动器的操作引起第二磁性元件从第一位置过渡到第二位置。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括致动器包括柱塞和偏压元件，其中柱塞可操作地连接于第二磁性元件以将第二磁性元件从第一位置朝向第二位置推动，并且偏压元件构造成将第二磁性元件从第一位置朝向第一位置推动。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括旋转臂，其中第二磁性元件附接于旋转臂，其中旋转臂的旋转引起第二磁性元件在第一位置和第二位置之间过渡。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括旋转臂能够移动经过行程角α。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括行程角α在10°至60°之间。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括支承元件，支承元件布置成将第二磁性元件支承在第一位置，其中在第一位置，旋转臂接触支承元件。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括支承元件与框架集成。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括在框架内的一个或多个引导件，其中在第一位置和第二位置之间的过渡期间，第一磁性元件能够沿一个或多个引导件移动。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括第二磁性元件能够在第一位置和第二位置之间平移。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括将第一磁性元件固定地连接于安全制动元件的连接连杆。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括行进构件是电梯轿厢。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括行进构件是配重。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括框架包括止挡件，止挡件布置成在处于第一位置时支承第一磁性元件。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括第一磁性元件、第二磁性元件和第三磁性元件中的至少一个容纳在相应的壳体内，其中相应的壳体构造成将相应的磁性元件安装于框架。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括：当在第一磁性元件的第一位置时，第一磁性元件与第三磁性元件分开分开距离Sd，并且当在第一磁性元件的第二位置时，第一磁性元件与第三磁性元件分开小于分开距离Sd的容许间隙Ga。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括：当第二磁性元件在第二位置时，在第一磁性元件和第二磁性元件之间生成排斥磁力，以朝向第三磁性元件推动第一磁性元件。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括：当第一磁性元件在第二位置时，在第一磁性元件和第三磁性元件之间生成吸引磁力，以朝向第三磁性元件推动第一磁性元件。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为备选，另外的实施例可包括安全制动器包括一个或多个安全制动元件，其构造成当第一磁性元件朝向第二位置过渡时与导轨接合。
除非另外明确指出，否则前述特征和元件可在无排他性的情况下以各种组合来组合。鉴于以下描述和附图，这些特征和元件，以及其操作将变得更加显而易见。然而，应该理解，以下描述和图旨在在本质上是说明性和解释性的以及非限制性的。
附图说明
本公开经由实例示出并且不由附图限制，在该附图中相似的附图标记指示类似的元件。
图1是可采用本公开的各种实施例的电梯系统的示意图；
图2是用于电梯的超速安全系统的现有技术布置；
图3A是可并入本公开的实施例的具有超速安全系统的电梯轿厢框架的等距图；
图3B是图3A的超速安全系统的部分的放大示例性视图；
图3C是与图3B相同的视图，但是其中为了清楚起见移除导轨；
图4是描绘根据电磁超速安全系统的超速安全系统的部分的操作的一系列图；
图5A是示出在第一状态的根据本公开的实施例的超速安全系统的示意图；
图5B是示出在第二状态的图5A的超速安全系统的示意图；
图5C是超速安全系统的示意图，示出从第二状态到第一状态的过渡；
图6是根据本公开的实施例的超速安全系统的示意图；
图7A是根据本公开的实施例的超速安全系统的机电致动器的等距图；
图7B是图7A的机电致动器的正视立面图；以及
图7C是图7A的机电致动器的侧视立面图。
具体实施方式
图1是电梯系统101的透视图，电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、张紧部件107、导轨109、机器111、位置参考系统113和电梯控制器115。电梯轿厢103和配重105通过张紧部件107彼此连接。张紧部件107可包括或构造为例如绳索、钢索和/或涂覆钢带。配重105构造成平衡电梯轿厢103和乘客的负载，并且构造成便于电梯轿厢103在电梯竖井117内和沿导轨109同时地且在相对于配重105的相反方向上移动。如本文中使用的，用语"行进构件"指的是电梯轿厢103或配重105中的任一个。
张紧部件107接合机器111，机器111是电梯系统101的架空结构的部分。机器111构造成控制电梯轿厢103和配重105之间的移动。位置参考系统113可安装在电梯竖井117的顶部处的固定部分上，如在支承件或导轨上，并且可构造成提供与电梯轿厢103在电梯竖井117内的位置有关的位置信号。在其它实施例中，位置参考系统113可直接安装于机器111的移动构件，或可以以如本领域中已知的其它位置和/或构造定位。如本领域中已知的，位置参考系统113可为用于监测电梯轿厢和/或配重的位置的任何装置或机构。如本领域技术人员将认识到的，例如但不限制，位置参考系统113可为编码器、传感器或其它系统，并且可包括速度感测、绝对位置感测等。
如所示，电梯控制器115位于电梯竖井117的控制器室121中，并且构造成控制电梯系统101，和特别是电梯轿厢103的操作。例如，电梯控制器115可向机器111提供驱动信号以控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等。电梯控制器115还可构造成从位置参考系统113或任何其它期望的位置参考装置接收位置信号。当在电梯竖井117内沿导轨109向上或向下移动时，电梯轿厢103可如由电梯控制器115控制地停在一个或多个层站(landing)125处。尽管在控制器室121中示出，但是本领域技术人员将认识到，电梯控制器115可定位和/或构造在电梯系统101内的其它地点或位置。在一个实施例中，控制器可远程地或在云中定位。
机器111可包括马达或类似的驱动机构。根据本公开的实施例，机器111构造成包括电驱动的马达。用于马达的电源可为任何电源，包括电网，其与其它构件组合来供应至马达。机器111可包括牵引滑轮，该牵引滑轮向张紧部件107施加力以使电梯轿厢103在电梯竖井117内移动。
尽管关于包括张紧部件107的绕绳系统示出和描述，但是采用在电梯竖井内移动电梯轿厢的其它方法和机构的电梯系统可采用本公开的实施例。例如，实施例可采用在使用线性马达将运动给予至电梯轿厢的无绳电梯系统中。实施例还可采用在使用液压升降机将运动给予至电梯轿厢的无绳电梯系统中。图1仅是出于说明和解释目的而呈现的非限制性实例。
转到图2，示出电梯系统201的现有电梯轿厢超速安全系统227的示意图。电梯系统201包括电梯轿厢203，电梯轿厢203能够沿导轨209在电梯竖井内移动。在该示例性实施例中，超速安全系统227包括能够与导轨209接合的一对制动元件229。制动元件229部分地通过提升杆231的操作致动。制动元件229的触发通过调节器233实现，调节器233典型地位于电梯竖井的顶部处，包括位于电梯竖井的坑内的张紧装置235，其中线缆237可操作地连接调节器233和张紧装置235。当调节器检测到超速事件时，触发超速安全系统227，并且连杆机构239操作成同时致动两个提升杆231，使得施加平稳且均匀的停止或制动力以停止电梯轿厢的行进。如所示，连杆机构239位于电梯轿厢203的顶部处。然而，在其它构造中，连杆机构可位于电梯轿厢的平台(或底部)下方。如所示，各种构件位于电梯轿厢203上方和/或下方。
现在转到图3A-3C，示出根据本公开的实施例的具有超速安全系统300的电梯轿厢303的示意图。图3A是电梯轿厢框架304的等距图，其中超速安全系统300安装于电梯轿厢框架304。图3B是超速安全系统300的部分的放大图，示出与导轨的关系。图3C是类似于图3B的示意图，但是其中为了图示清楚而移除导轨。
轿厢框架304包括平台306、天花板308、第一轿厢结构部件310和第二轿厢结构部件312。轿厢框架304限定用于支承各种面板的框架和限定用于乘客或其它用途的电梯轿厢的其它构件(即，限定电梯的驾驶室)，但为了图示清楚省略此类面板和其它构件。类似于上面所示和所述的，电梯轿厢303能够沿导轨309移动。超速安全系统300提供安全制动系统，其可在超速事件期间停止电梯轿厢303的行进。
超速安全系统300包括第一安全制动器314、第一机电致动器316，以及可操作地连接于第一机电致动器316的控制系统或安全系统控制器318。第一安全制动器314和第一机电致动器316沿第一轿厢结构部件310布置。第二安全制动器320和第二机电致动器322沿第二轿厢结构部件312布置。安全系统控制器318还可操作地连接于第二机电致动器322。安全系统控制器318和机电致动器316,322之间的连接可由通信线路324提供。通信线路324可为有线或无线的，或它们的组合(例如，用于冗余)。如所示，安全系统控制器318位于轿厢框架304的顶部或天花板308上。然而，此类位置将不是限制性的，并且安全系统控制器318可位于电梯系统内的任何位置(例如，在电梯轿厢上或电梯轿厢内，在控制器室内等)。安全系统控制器318可包括用于处理的电子器件和印刷电路板(例如，处理器、存储器、通信元件、电气总线等)。因此，安全系统控制器318可具有非常低的轮廓并且可安装在天花板面板、壁面板内或甚至安装在电梯轿厢303的轿厢操作面板内。
超速安全系统300是机电系统，其消除对安装在电梯轿厢的顶部或底部处的连杆机构或联结元件的需要。安全系统控制器318可包括例如具有多个输入和输出的印刷电路板。在一些实施例中，安全系统控制器318可包括用于基于一个或多个可编程电子装置(例如，电源、传感器和其它输入装置、数据高速公路和其它通信路径，以及致动器和其它输出装置等)的控制、保护和/或监测的系统的电路。安全系统控制器318还可包括各种构件，以在断电的情况下实现控制(例如，电容器/电池等)。安全系统控制器318还可包括加速计和/或绝对位置参考系统，以确定电梯轿厢的速度和/或加速度。在此类实施例中，如本文中的示例性实施例所示，安全系统控制器318安装于电梯轿厢。
在一些实施例中，安全系统控制器318可连接于轿厢定位系统、安装于轿厢和/或电梯控制器的加速计(即，第二或单独的加速计)，和/或与其通信。因此，安全系统控制器318可获得与电梯轿厢沿电梯竖井的移动相关的移动信息(例如，速度、方向、加速度)。除了潜在地接收移动信息之外，安全系统控制器318可操作为其它系统的部分和/或独立于其它系统操作，以提供安全特征以防止超速事件。
安全系统控制器318可处理由轿厢定位系统提供的移动信息，以确定电梯轿厢是否超速超过某个阈值或加速超过阈值。如果超过阈值，则安全系统控制器318将触发机电致动器和安全制动器。安全系统控制器318还将向电梯控制系统提供关于超速安全系统300的状态(例如，正常操作位置/触发位置)的反馈。
尽管图3A-3C关于电梯轿厢示例性地示出，但是超速安全系统的构造可类似于任何行进构件(例如，配重)。本公开的超速安全系统300在超速、过加速和/或自由下落事件(下文中，"触发事件")的情况下实现电气和机电安全制动。本公开的电气方面实现消除传统上在超速安全系统中采用的物理/机械连杆机构。即，电连接允许通过电信号同时触发两个单独的安全制动器，而不是依赖于机械连接。
参考图3C，示出超速安全系统300的部分的细节。第一机电致动器316使用一个或多个紧固件326(例如，浮动紧固件)安装于第一轿厢结构部件310。如本领域技术人员将认识到的，机电致动器可经由附加的支架安装在安全制动器上方或下方。第一机电致动器316包括致动器元件328和引导元件330。第一机电致动器316通过通信线路324可操作地连接于安全系统控制器318。当检测到触发事件时，安全系统控制器318可将致动信号传输至第一机电致动器316(和第二机电致动器322)以执行致动操作。第一机电致动器316将致动连接连杆332，连接连杆332可操作地连接于第一安全制动器314。当致动连接连杆332时，第一安全制动器314将致动以与导轨309接合，例如，使用安全制动元件334，如安全辊或安全楔。在一些实施例中，安全制动器和机电致动器可组合成单个组件，并且本图示和描述仅为了举例和解释而提供，并且不旨在限制。
现在转到图4，示出典型的超速安全系统400的部分的示意性操作顺序。超速安全系统400可类似于上面描述的，并且能够如上所述操作。超速安全系统400包括通过连接连杆432连接的机电致动器416和安全制动器414。超速安全系统400可安装于或以其它方式附接于行进构件(例如，电梯轿厢或配重)。安全制动器414绕着导轨409布置，并且构造成与导轨409可操作地接合，以将制动力施加到行进构件，超速安全系统400是行进构件的部分。安全制动器414包括安全制动元件434(例如，制动衬块、楔形物等)，其可操作成与导轨409接合。机电致动器416包括致动器元件428，致动器元件428部分地连接于连接连杆432以致动安全制动元件434。
在该示例性实施例中，致动器元件428包括第一磁性元件436和第二磁性元件438。第一磁性元件436可为电磁体(例如，线圈)，其生成磁场以提供与第二磁性元件438的接合。第二磁性元件438可为永磁体。第一磁性元件436和第二磁性元件438的状态是双稳态的，并且电流脉冲通过第一磁性元件436发送，用于在致动器元件428的第一(图4的左图像)和第二(图4的中间图像)状态之间的过渡。电流极性用于控制过渡方向(即，第一到第二，或第二到第一)。上述操作仅提供为实例，并且在不脱离本公开的范围的情况下，其它布置是可能的。在一些实施例中，电流可提供至第一磁性元件以生成排斥磁场，并且因此推动第二磁性元件远离第一磁性元件。
当第一磁性元件436的磁场停止生成时，第二磁性元件438移动成与导轨409接触并磁性附接于导轨409，如图4的中间图像中所示(第二状态) 。即，因为第一磁性元件436不再被磁化(例如，没有电流流过线圈)，故第二磁性元件438将吸引至导轨409的金属并磁性地附着于其。因此，当没有电力供应至第一磁性元件436时，第二磁性元件438将与导轨409自动地接合。
当行进构件静止时，图4的中间图像中所示的第二状态存在。然而，如果行进构件向下行进，则由于第二磁性元件438与导轨409接合，故第二磁性元件438将向连接连杆432施加力以推动安全制动元件434与导轨409接合(第三状态，图4的右侧图像中示出)。在安全制动元件434与导轨409接合的情况下，可防止行进构件进一步向下移动。
如上所述，此类超速安全系统可依靠磁性相互作用(或电磁相互作用)来驱动连接连杆，并且因此执行安全制动元件与导轨的接合。即，通过使用电磁体将永磁体部署至导轨并依靠永磁体的磁性法向力和滑动摩擦阻力来产生提升力以移动安全楔，实现接合安全制动器。用于永磁体的重置力(例如，回到与电磁体的接合)可为高的，并且可影响可靠性比率。
根据本公开的实施例，提供超速安全系统，其采用致动器(例如，推螺线管、拉螺线管、机械致动器、柱塞致动器、活塞等)的使用来引起永磁体的移动或行程(例如旋转)，以引起其它磁体的移动，以便触发制动机构的操作。
例如，在一个非限制性实例中，根据本公开的实施例，通过使用有限行程的致动器来旋转永磁体以排斥被引导和可移动的永磁体而实现直接(多个)安全制动元件致动。在一些实施例中，可移动永磁体可吸引至静止永磁体或电磁体。通过布置各种永磁体的磁极化，可确保期望的行为。操作在可移动永磁体上的排斥力和吸引力的组合可使其向上加速。连接连杆可附于可移动永磁体，并且因此可移动永磁体的移动将引起(多个)安全制动元件的移动以与导轨接合以施加制动力。永磁体或电磁体(例如，固定磁体)中的一个或多个的位置可基于(多个)安全制动元件的最大行进距离。
在各个实施例中，永磁体或电磁体的大小及其位置可设置成最小化(多个)安全制动元件与导轨接合的时间。在一个非限制性实例中，在由速度感测装置(例如，调节器)检测到轿厢超速故障的情况下，短的高电流DC脉冲可激励致动器(例如，螺线管)。根据一些实施例，超速安全系统的重置可通过使电梯轿厢向上运行的常规过程来实现，该常规过程使(多个)安全制动元件(和所连接的永磁体)向下驱动，其中力容易地克服如本文中所述的超速安全系统的永磁体或电磁体中的多个之间的吸引力。
现在转到图5A-5C，示出根据本公开的实施例的超速安全系统540的示意图。如上所述，超速安全系统540可安装于电梯系统的行进构件(例如，电梯轿厢或配重)。超速安全系统540包括与上述特征类似的各种特征，并且因此，为了简单和/或清楚，类似的特征可不再次描述和/或示出。超速安全系统540可为电致动系统。
超速安全系统540包括具有(多个)安全制动元件542的安全制动器，该安全制动器可操作地连接于机电致动器544，其中(多个)安全制动元件542通过连接连杆546可操作地连接于机电致动器544。 (多个)安全制动元件542可如上所示和所述构造，具有能够与导轨接合以施加制动力以使行进构件的向下移动停止的一个或多个安全制动元件。
如图5A中所示，超速安全系统540包括框架548，框架548容纳第一磁性元件550、第二磁性元件552和第三磁性元件554。磁性元件550,552,554中的每个可为永磁体或电磁体。第一磁性元件550连接于或附接于连接连杆546，并且因此可操作地连接于(多个)安全制动元件542。第一磁性元件550能够在第一位置(图5A中示出)和第二位置(图5B中示出)之间移动。第一磁性元件550在框架548内移动。例如，在一些实施例中，如本文中所述，当安装于电梯系统的行进构件时，第一磁性元件550可能够从第一位置竖直地移动至第二位置。
第二磁性元件552附于或安装于旋转臂558，其中旋转臂558能够绕着枢轴560枢转。在该示例性实施例中，枢轴560安装于框架548的部分。旋转臂558可操作地连接于致动器562(例如，推或拉螺线管)。致动器562能够操作成引起旋转臂558旋转移动经过行程角α。在图5A中所示的第一位置，第二磁性元件552远离第一磁性元件550定位，使得第一磁性元件550和第二磁性元件552的磁场并未显著地相互作用以引起第一磁性元件550的移动。在操作中，可推动旋转臂558移动经过行程角α，并且因此将第二磁性元件552定位在第一磁性元件550附近，使得第一磁性元件550与第二磁性元件552的磁场相互作用使第一磁性元件550远离(排斥)第二磁性元件552移动。即，第一磁性元件550和第二磁性元件552布置成使得磁场的相似极对准以在第一磁性元件和第二磁性元件之间生成排斥力。本领域技术人员将认识到，该磁性元件可具有未示出的其它磁极布置，例如N-S/S-N(即，水平)，或以其它方式布置/定向。示例性地示出的特定磁极布置仅出于解释目的，而不旨在限制。
致动器562通过柱塞564可操作地连接于旋转臂558。柱塞564能够通过致动器562的致动或操作移动，使得柱塞564拉动并推动旋转臂558绕着枢轴560枢转，并将第二磁性元件从第一位置(图5A)移动到第二位置(图5B)。如所示，致动器562可包括偏压元件566，偏压元件566构造成提供从第二位置朝向第一位置的偏压力。如本领域技术人员将认识到的，偏压元件566可为弹簧、液压机构、气动机构、磁性机构等。即，如用于偏压元件566的用语"偏压"是指从第二位置朝向第一位置推动(吸引或排斥；压缩或张紧；等)的力或机构。因此，在该实施例中，致动器562构造成在操作超速安全系统540时将拉力施加在柱塞564上以克服偏压元件566的偏压力。本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，上述描述的反面可为正确的。即，偏压元件566可构造成将第二磁性元件552拉向激活位置，并且致动器将其推开。在此类构造中，如果断电，则安全致动将发生。
在该示例性实施例中，框架548包括支承元件568，支承元件568包括成角表面570，成角表面570布置成当第二磁性元件552处于第一位置时支承旋转臂558(和第二磁性元件552)。倾斜表面570以行程角α成角以将第二磁性元件552支承和保持在第一位置。在一些实施例中，成角表面570可为单独的元件或结构的部分，并且因此可独立于支承元件568。
在第一位置，第一磁性元件550还与第三磁性元件554间隔分开距离Sd。分开距离Sd设置成使得在第一磁性元件550的第一位置，第一磁性元件550和第三磁性元件554的磁场并未显著地相互作用以引起第一磁性元件550的移动。第三磁性元件554固定地安装或定位在框架548内。第三磁性元件554的极构造成使得其与第一磁性元件550相反。就此而言，如果第一磁性元件550接近或移动到第三磁性元件554附近，则将生成吸引磁力，因此将第一磁性元件550推动朝向第三磁性元件554。
现在转到图5B，超速安全系统540示出在致动位置，其中第一磁性元件550和第二磁性元件552在第二位置。如所示，致动器562的柱塞564向内拉动成使旋转臂558绕着枢轴560旋转经过行程角α。第二磁性元件552布置成使得其与第一磁性元件550对准，并且在极如上提到地构造的情况下，排斥磁力将第一磁性元件550推动远离第二磁性元件552。
当第一磁性元件550移动经过分开距离Sd并远离第二磁性元件552时，第一磁性元件550和第三磁性元件554的磁场将相互作用。由于第一磁性元件550和第三磁性元件554的极的定向，故将生成吸引力，并且第三磁性元件554将引起第一磁性元件550继续朝向第三磁性元件554移动，并且到第二位置中，如图5B中所示。
当第一磁性元件550从第一位置(图5A)移动到第二位置(图5B)时，第一磁性元件550也将引起连接连杆546移动。当移动连接连杆546时，也将移动(多个)安全制动元件542。当第一磁性元件550移动到第二位置中时，安全制动器的(多个)安全制动元件542将接触导轨(例如，参见图4的右侧示图)。在安全制动元件与导轨接触的情况下，行进构件的任何向下移动将引起安全制动元件通过与导轨接合而施加制动或停止力。
注意，由第一磁性元件550和第二磁性元件552之间的相互作用生成的排斥力足以克服施加于第一磁性元件550、连接连杆546和(多个)安全制动元件542的质量的重力。此外，取决于第一磁性元件550在框架548内的布置，可存在附加的摩擦力等，如迫使通过或沿着框架548内的导轨的移动。在一个非限制性实例中，行程角α可在10°至60°之间，并且在一些实施例中可为约15°。注意，旋转臂558的长度和行程角α可选择成确保从第一位置(图5A)到第二位置(图5B)的迅速或快速过渡，以在超速事件的情况下确保针对制动的有效安全操作。此外，在一些实施例中，致动器562可仅在超速事件期间或在诊断/维护检查期间被供能。即，可仅在需要时才提供供给至致动器562的功率，并且功率的缺乏可为静止状态或正常操作。然而，在一些实施例中，反面可为正确的，使得致动器被恒定地供能，并且功率的缺乏或损失可触发超速安全系统540的操作。
在超速安全系统540的操作之后，例如，在超速事件的情况下，超速安全系统540将需要重置。可通过行进构件的向上移动来实现对超速安全系统540的重置，这将引起向下的力施加于(多个)安全制动元件542，如图5C中所示。当(多个)安全制动元件542的向下移动释放或脱离安全制动元件与导轨的接触时，重力将引起(多个)安全制动元件542、连接连杆546和第一磁性元件550向下移动。即，第一磁性元件550移动远离第三磁性元件554。另外，如果第三磁性元件554是电磁体，则电流方向或极性可颠倒以在第一磁性元件550上提供补充驱动力，以向下驱动第一磁性元件550。同时或在行进构件移动之前，致动器562和/或其偏压元件566可推动柱塞564以迫使旋转臂558从第二位置朝向第一位置。
再次转到图5B，在一些实施例中，当第一磁性元件550在第二位置时，在第一磁性元件550和第三磁性元件554之间存在容许间隙Ga。容许间隙Ga提供(多个)安全制动元件542的附加移动的容许。当第一磁性元件550朝向第三磁性元件554移动并且(多个)安全制动元件542与导轨的接触引起其移动停止时，形成容许间隙Ga。
通过引起第二磁性元件552的旋转的致动器的操作来实现超速安全系统540的直接致动。当第二磁性元件552旋转经过行程角α时，第二磁性元件552排斥可移动的第一磁性元件550。当在预限定范围内时，可移动的第一磁性元件552吸引至静止的第三磁性元件554。通过布置磁性元件550,552,554的磁极化，可实现所描述的行为(例如，从第一位置(图5A)过渡到第二位置(图5B)并返回)。操作在可移动的第一磁性元件550上的排斥力和吸引力的组合引起第一磁性元件朝向第三磁性元件554向上加速。附于可移动的第一磁性元件550的连接连杆546引起安全制动器的(多个)安全制动元件542的移动以与导轨接合来施加制动力。
在各种实施例中，磁性元件550,552,554的大小及其位置可设置成最小化(多个)安全制动元件542与导轨接合的时间。在一个非限制性实例中，在由速度感测装置(例如，调节器)检测到轿厢超速故障的情况下，短的高电流DC脉冲可激励致动器562。
现在转向图6，示出根据本公开的实施例的超速安全系统640。超速安全系统640基本上类似于以上关于图5A-5C示出和描述的超速安全系统。超速安全系统640包括可移动的第一磁性元件650、可移动的第二磁性元件652和固定的第三磁性元件654。如上所述，可移动的第一磁性元件650通过连接连杆646固定地连接于(多个)安全制动元件642。如上所述，磁性元件650,652,654布置在框架648之内或相对于框架648布置，以形成机电致动器644。机电致动器644包括如上所述的具有柱塞664和偏压元件666的致动器662(例如，推或拉螺线管)。然而，在该实施例中，第二磁性元件652不是可旋转的第二磁性元件652，而是能够在支承元件668上平移或滑动，支承元件668可与框架648集成或分开。第二磁性元件652的平移可将第二磁性元件652移动到第一磁性元件650的附近，以因此引起排斥力将第一磁性元件650远离第二磁性元件652推动，在操作上与如上所述操作类似。
现在转到图7A-7C，示出根据本公开的实施例的机电致动器744。机电致动器744可在根据本公开的实施例的超速安全系统中实施。在一些实施例中，机电致动器744基本上类似于以上关于图5A-5C，6所示和所述的机电致动器。机电致动器744包括可移动的第一磁性元件750、可移动的第二磁性元件752和固定的第三磁性元件754。如上所述，可移动的第一磁性元件750可通过连接连杆(未示出)固定地连接于(多个)安全制动元件(未示出)。磁性元件750,752,754布置在框架748内或相对于框架748布置。如上所述，机电致动器744包括具有柱塞764和偏压元件(未示出)的致动器762(例如，推或拉螺线管)。在该实施例中，第二磁性元件752类似于关于图5A-5C描述的描述和操作。
如所示，磁性元件750,752,754中的每个可包含在相应的壳体772,774,776内。壳体772,774,776可构造成允许相应的磁性元件750,752,754的安装和/或移动。如所示，第一壳体772包含或容纳第一磁性元件750。第一壳体772布置成在第一位置和第二位置之间的过渡(例如，如上所述)期间沿一个或多个引导件778移动。当在第一位置时(如图7A-7C中所示)，第一壳体772可依靠或接触止挡件780，止挡件780布置成在正常操作期间相对于框架748支承和定位第一壳体772。尽管示出为杆，但是引导件778可形成为轨道或槽，第一壳体772可构造成沿该轨道或槽移动(例如，平移、滑动等)。此外，尽管未示出，但是如上所述，第一壳体772可提供通过连接连杆至(多个)安全制动元件的连接。
如上所述，第二壳体774容纳第二磁性元件752，并且布置成向第二磁性元件752提供可枢转的移动。第二壳体774包括能够绕着枢轴760枢转的旋转臂758。如上所述，旋转臂758可与支承元件768接合。如上所述，支承元件768可为框架748的集成部分，并且包括成角表面。第二壳体774的旋转臂758可通过柱塞764可操作地连接于致动器762。
第三壳体776容纳第三磁性元件754。第三壳体774可通过使用焊接、紧固件等固定地连接于框架748。在其它实施例中，第三壳体可与框架748集成地形成或为其部分。
尽管本文中关于连接于诸如电梯轿厢的行进构件的超速安全系统示出和描述，但是此类描述将不限制。例如，上述系统和过程可同等地应用于电梯系统的配重。在一些此类实施例中，配重超速安全系统可构造成防止配重过快地向上行进或向上加速，和/或防止由配重超速或过加速事件引起的自由下落和损坏。在其它实施例中，配重的超速行进可通过应用向下行进的电梯轿厢的安全制动器来停止。
有利地，本文中描述的实施例提供超速安全系统，其可在超速事件的情况下提供行进构件的受控停止。本文中所述的实施例及其变型实现消除对用以移动或操作安全制动器的部分(例如，楔形物)的摩擦和/或轨道表面状况的依赖。此外，根据一些实施例(例如，电梯轿厢的向下移动)，使用常规的重置装置可消除与一些现有系统相关联的高重置力问题。此外，有利地，此处提供的实施例可能够通过改变不同磁性元件的各种特征以及相关联的所需运动而缩放用于变化质量的(多个)安全制动元件。
本文中使用的用语出于仅描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。用语"约"旨在包括与基于提交申请时可用设备的特定量和/或制造公差的测量相关联的误差程度。如本文中使用的，单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将理解的是，用语"包括(comprises)"和/或"包含(comprising)"在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。
本领域技术人员将认识到，本文中示出和描述各种示例实施例，每个示例实施例在特定实施例中具有某些特征，但是本公开不因此被限制。相反地，可修改本公开以并入此前未描述但与本公开的范围相称的任何数量的变型、改变、替换、组合、子组合或等同布置。此外，尽管描述了本公开的各种实施例，但将理解的是，本公开的方面可仅包括所述实施例中的一些。因此，本公开将不看作由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (19)

1.一种电梯系统，包括：
行进构件，其能够在电梯竖井内沿导轨移动；以及
超速安全系统，其包括：
安全制动器和可操作地连接于所述安全制动器的机电致动器，其中所述安全制动器的安全制动元件能够操作成与所述导轨接合以停止所述行进构件的移动，所述机电致动器包括：
能够安装于所述行进构件的框架；
可移动地附接于所述框架的第一磁性元件，所述第一磁性元件可操作地连接于所述安全制动器；
可移动地附接于所述框架的第二磁性元件；以及
固定地附接于所述框架的第三磁性元件，
其中所述第二磁性元件能够从第二磁性元件第一位置移动到第二磁性元件第二位置，以磁性地将所述第一磁性元件从第一磁性元件第一位置朝向第一磁性元件第二位置推动，其中在所述第一磁性元件第二位置，所述第一磁性元件位于所述第三磁性元件附近，并且其中当所述第一磁性元件从所述第一磁性元件第一位置过渡到所述第一磁性元件第二位置时，所述安全制动元件致动成与所述导轨接合；
其中，当所述第一磁性元件在所述第一磁性元件第二位置时，在所述第一磁性元件和所述第三磁性元件之间生成吸引磁力，以将所述第一磁性元件朝向所述第三磁性元件推动。
2.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述第一磁性元件、所述第二磁性元件和所述第三磁性元件中的至少一个是永磁体。
3.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统还包括可操作地连接于所述第二磁性元件的致动器，其中所述致动器的操作引起所述第二磁性元件从所述第二磁性元件第一位置过渡到所述第二磁性元件第二位置。
4.根据权利要求3所述的电梯系统，其特征在于，所述致动器包括柱塞和偏压元件，其中所述柱塞可操作地连接于所述第二磁性元件，以将所述第二磁性元件从所述第二磁性元件第一位置朝向所述第二磁性元件第二位置推动，并且所述偏压元件构造成将所述第二磁性元件从所述第二磁性元件第二位置朝向所述第二磁性元件第一位置推动。
5.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统还包括旋转臂，其中所述第二磁性元件附接于所述旋转臂，其中所述旋转臂的旋转引起所述第二磁性元件在所述第二磁性元件第一位置和所述第二磁性元件第二位置之间过渡。
6.根据权利要求5所述的电梯系统，其特征在于，所述旋转臂能够移动经过行程角α。
7.根据权利要求6所述的电梯系统，其特征在于，所述行程角α在10°至60°之间。
8.根据权利要求5所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统还包括支承元件，所述支承元件布置成在所述第二磁性元件第一位置支承所述第二磁性元件，其中在所述第二磁性元件第一位置，所述旋转臂接触所述支承元件。
9.根据权利要求8所述的电梯系统，其特征在于，所述支承元件与所述框架集成。
10.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统还包括在所述框架内的一个或多个引导件，其中在所述第一磁性元件第一位置和所述第一磁性元件第二位置之间的过渡期间，所述第一磁性元件能够沿所述一个或多个引导件移动。
11.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，第二磁性元件能够在所述第二磁性元件第一位置和所述第二磁性元件第二位置之间平移。
12.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统还包括将所述第一磁性元件固定地连接于所述安全制动元件的连接连杆。
13.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述行进构件是电梯轿厢。
14.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述行进构件是配重。
15.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述框架包括止挡件，所述止挡件布置成在处于所述第一磁性元件第一位置时支承所述第一磁性元件。
16.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述第一磁性元件、所述第二磁性元件和所述第三磁性元件中的至少一个容纳在相应的壳体内，其中所述相应的壳体构造成将相应的磁性元件安装于所述框架。
17.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，当在所述第一磁性元件的所述第一磁性元件第一位置时，所述第一磁性元件与所述第三磁性元件分开分开距离Sd，并且当在所述第一磁性元件的所述第一磁性元件第二位置时，所述第一磁性元件与所述第三磁性元件分开小于所述分开距离Sd的容许间隙Ga。
18.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，当所述第二磁性元件在所述第二磁性元件第二位置时，在所述第一磁性元件和所述第二磁性元件之间生成排斥磁力，以将所述第一磁性元件朝向所述第三磁性元件推动。
19.根据权利要求1所述的电梯系统，其特征在于，所述安全制动器包括构造成在所述第一磁性元件朝向所述第一磁性元件第二位置过渡时与所述导轨接合的一个或多个安全制动元件。
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