CN1112085A - 启动电梯安全机构的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用限速器在低于电梯制动速度的速度下启动电 梯安全机构的方法和装置。其中，超速状态可使限速 器上的制动器利用联接部件啮合在钢索滑轮上。由 于摩擦力钢索滑轮使驱动自身的钢索制动，因而启动 电梯安全装置。本发明中，在装在限速器中并随同它 一起转动的联接部件中，至少一个联接部件的转动由 摩擦力制动，该摩擦力施加在联接部件上的制动点 上。制动作用和限速器的转动两者的联合作用使联 接部件转到制动器被启动而与钢索滑轮啮合的位 置。

Description

本发明涉及一种起动电梯安全机构的方法和起动电梯安全机构的装置。

电梯通常装有由限速器起动的安全机构。在通常的解决方法中，当电梯的速度达到限速器中预先设定的极限速度时，限速器利用将电梯运动传给限速器的同一钢索起动安全机构。在美国专利号4，653，612中已经说明了这种类型限速器的结构和操作。

除超速情况外，即使电梯速度不超过允许极限，也应有可能驱动电梯安全机构的情况。这种情况包括在检查电梯时试验安全机构。例如，具有齿轮传动提升马达的某些电梯通常不能加速到制动速度，所以检查制动作用需要采取特殊措施。在很多限速器中为进行试验操作的常用方法是装一个有两个钢索槽的滑轮。较小直径的槽用于试验。为进行试验，将驱动钢索放置在该槽中。因为传输比改变，从而引起限速器转得比正常情况快，使限速器达到起动安全机构所需要的转速。像这种试验方法需要花费很多工作时间。还有可能发生故障，在这种情况下，必须使电梯停止，而与提升马达和电梯的操作制动装置无关。这种故障是，例如电梯从某层楼开始运动，但门还完全开着或部分开着。

现在的另一个问题是，限速器必须配置在检查期间能够接近的地方。如果电梯有机器间，不会有任何问题，但是在机器放置在其它位置的情况下，如当限速器放置在电梯井中时，必须有一个单独的检查门，以便在检查时可以操作限速器。

解决上述问题的办法包括限速器的结构，在该结构中，限速器的转动部件与放在其路径上的障碍物相撞。然后由碰撞引起的转动部件位置的变化起动制动功能。例如，德国专利DE B 1 236 153和欧洲专利EP  A  0121  711提出了在旋转部件的路径上引入障碍物使其在两个硬物体之间相撞的方法。在硬物体之间碰撞和随后对碰撞部件和转动部件之间相互安装的紧公差要求，或者坚固的结构使限速器的结构变得昂贵和/或操作成问题，像在上述说明中提到的结构一样。

本发明的目的在于提供一种改进的起动电梯安全机构的方法及其装置。

根据本发明的一个方面，提出一种用限速器在低于电梯制动速度的速度下起动电梯安全机构的方法，其中，超速状态使得包含在限速器中的制动器利用联接部件啮合钢索滑轮，该滑轮由于摩擦而制动驱动钢索滑轮本身的钢索，以此起动电梯的安全机构，装在限速器上并随其一起转动的联接部件中至少一个联接部件的转动由摩擦力制动，该制动摩擦力通过联接部件上的制动点加在联接部件上。

根据本发明的另一个方面，提出一种用限速器在低于电梯制动速度的速度下起动电梯安全机构的装置，其中，超速状态使装在限速器中的制动器利用联接部件与钢索滑轮啮合，由于摩擦力，该钢索滑轮使驱动该钢索滑轮本身的钢索制动，以此起动电梯的安全机构，装置的至少一个联接部件具有制动点;该装置还具有使制动点的运动制动的制动部件;在制动点和制动部件之间的啮合与限速器的转动两者之间的联合作用适合于使联接部件转到制动器被起动而与钢索滑轮啮合的位置。

按照本发明，得到了简单而可靠的办法来解决限速器的外起动问题。本发明也可适用于在两个方向操作的限速器。另外，本发明给出了关于远距离起动的其它优点，这些优点如下：

本发明在低于制动速度的速度下可使安全机构起动而不要做更多的工作，因而可以容易地试验安全机构的操作;

本发明可以用在电梯控制系统中，使得在低于制动速度的危险情况下，例如在电梯已离开楼层而电梯门开着时停止电梯运行;

本发明结构简单;

本发明可应用于这种限速器，该限速器被锁定在起动位置上，并且仅当它在相反方向转动时它才能脱离其锁定状态。换言之，本发明不要求单独调整限速器或其起动装置，但是在电梯脱离制动状态的同时必须再调置限速器;

本发明的解决办法允许制造中尺寸的正常变化，在安装和维护时不要求任何特别高的精度;

本发明的限速器可以遥控起动，因此它可以安装在电梯转轴上、天花板上或底部，不需要单独的检查门。

下面利用一些例子详细说明本发明，这些例子本身不构成对本发明的限制。在这些例子中，结合限速器说明本发明的应用，该限速器如同美国专利号4，653，612中所述的限速器。

现在参考附图来详细说明本发明，附图中：

图1是应用本发明的限速器的侧视图，部分为沿图2的A-A线截取的截面图;

图2是从图1的B方向看去的限速器;

图3是限速器的详图;

图4是用于限速器中的弹簧板;

图5是一个限速器，在该限速器中，用一种工具（例如螺丝刀）起动试验操作。

图1和图2是一个例子，它示出了应用本发明的限速器的主要特征。带有钢索滑轮3的转轴2焊接在支承架1上，该支承架在图2中为部分截面，钢索滑轮用滚珠轴承4装在转轴上。制动器5装在转轴上，位于钢索滑轮旁边，制动器5由相对于转轴2转动的制动盘6、通过制动离合器7压靠在制动盘6上并焊接在转轴上的前板8和通过制动离合器9同样压靠在制动盘6上的后板10组成。键螺栓11焊接在前板8上，它穿过前板8和后板10，并支承压在后板10上的盘簧12。盘簧12利用拧在键螺栓11上的调节螺母13施加预紧力。调节螺母3用于调节由两个板8和10加在制动盘上的制动力。作为例子提出的限速器可以看作是在转轴2上转动的装置，或一种其大部分部件适合于绕转轴2转动的装置。

钢索滑轮3支承两个彼此径向相对地放置在对着制动器5一侧的滑轮上的关节销14、14′。可转动地安装在关节销14、14′上的是放置在制动盘6上面（即制动盘直径的外侧）并起联接部件作用的两个偏心凸轮15、15′。偏心凸轮由两个弧形的形状基本对称的离心式重物16、16′连接。从转轴2的方向看，两个重物一起构成一个类似于劈开的圆板的东西，在其中部有供转轴2和其它部件用的大孔。每个离心式重物16、16′的一个端部可转动地安装在第一偏心凸轮15上的偏心螺栓17、17′上，而另一端部装在第二偏心凸轮15′上的偏心螺栓18、18′上。在各个离心式重物的质量中心区域有开口19、19′，在该开口中放置了安装平衡弹簧20、20′的弹簧销21、21′，平衡弹簧20、20′被形成为压力弹簧。用止动板保护螺纹不受损坏的调节螺母22、22′拧在弹簧销21、21′上。压力弹簧20、20′的一个端部由调节螺母22、22′固定，而其另一端部由凸出于弹簧座24并伸到开口19、19′的柱杆23、23′固定。这两个柱杆23、23′配置在弹簧座24的相对端部上。弹簧座24由弹簧销21、21′和压力弹簧20、20′固定就位。弹簧座24的中部具有供转轴2用的间隙25，使得弹簧座可以随离心式重物16、16′转动而不与转轴2接触。偏心凸轮15、15′具有凸出部分31、32，该凸出部分固定在面对支承架1的侧面上，或者该凸出部分构成偏心凸轮15、15′的一部分。凸出部分31、32最好由橡胶或其它的弹性材料制作，形状可以是柱形，该凸出部分粘合在偏心凸轮上。用于转动转轴40的马达30固定在支承架1上。马达30最好是齿轮传动的直流马达，例如由SWF制造的0226系列（GMRG）马达。转杆41固定在转轴40上，它相对转轴是不动的。圆柱件33装在支承架1上，它穿过在支承架1上形成的孔34。孔34、圆柱件33、马达30以及由马达驱动的转轴40和转杆41彼此这样配置，转轴40和转杆41这样定尺寸，使得通过马达30的转动，使在孔34中的圆柱件33被推到支承架1和限速器的转动部件之间的空间35中。圆柱件33和孔34最好这样彼此相对成形，使得圆柱件33只能在对着空间35的方向从孔中除去。然而，可利用弹簧板36防止圆柱件33脱离孔34，弹簧板36装在支承架1上，但可稍许移动。弹簧板36最好利用设置在弹簧板端部上的槽口39中或在弹簧板上的长孔中的螺栓37进行安装。螺栓37固定在支承架1上，在支承架1和螺栓37的头之间留在足够的间隙。上述间隙超过弹簧板的厚度，因此可以保证弹簧板沿其平面方向在安装处移动。弹簧板36沿其平面方向的移动量由在支承架上的固定螺栓的位置和弹簧板36中的槽口39的相互位置决定。弹簧板36的移动量还依赖于螺栓37的粗细和槽口39的尺寸。当马达在推动圆柱件33进入空间35的反方向驱动时，弹簧板36用作弹回圆柱件33的复位弹簧。圆柱件33大体在弹簧板中部的位置碰到弹簧板36。当马达30操作，将孔34中的圆柱件33推向支承架1和限速器的转动部件之间的空间35时，圆柱件33便推动在它之前的弹簧板36。因为弹簧板36的端部由螺栓37的头固定，所以圆柱件33的推力便使弹簧板的中心部分向限速器的转动部件的方向弯曲。换言之，弹簧板36在一侧受到圆柱件33的压力一直到弹簧板碰到凸出部分31、32中的一个。圆柱件33进入空间35的最大移动范围小于将弹簧板36完全推离其安装位置所需要的距离，但大于凸出部分31、32与对着空间35的弹簧板表面之间的在弹簧处于平伸位置时测量的距离。

弹簧板36这样装在支承架1上，使得当凸出部分31、32处在直接对着圆柱件33的位置时，弹簧板的长度方向，即穿过固定槽口39中点的直线基本上平行于凸出部分31、32路径的切线，该凸出部分31、32固定在偏心凸轮15、15′的侧面。圆柱件33与转轴2的距离以及弹簧板36与转轴2的距离都基本上等于凸出部分31、32与转轴2的距离。

图2中限速器和偏心凸轮15、15′的外圆周上的箭头表示对应于制动期间电梯运行方向的限速器的转动方向和对应于电梯加速时偏心凸轮15、15′的转动方向。

在超速状态，限速器的作用如下。配置在离心式重物16、16′外缘上的是释放凸轮，该凸轮利用开关转臂28与装在支承架上的开关27发生作用。开关转臂28配置在离心式重物16、16′的轨道直径的外面。当超过某个转动速度时，一旦离心式重物16、16′扩展，使释放凸轮转动开关转臂28时，开关27便断开操作电源。该转速低于起动制动操作的速度。当超过设定的起动速度时，偏心凸轮15、15′被离心式重物16、16′转到足够远，足以使其偏心轮缘碰到制动盘6的轮缘，因而制动器5通过偏心凸轮15、15′制动钢索滑轮3。通过钢索滑轮3也使驱动滑轮本身的钢索制动，因而起动了电梯的安全机构。

开关27利用安装架44装在支承架1上。开关转臂28利用支承部件45可转动地装在安装架44上。当离心式重物16、16′的凸轮使开关转臂28转动离开其中间位置时，电梯的驱动电源便断开，一直到开关转臂28再转回到其中间位置。换言之，每当电梯的电源由开关27断开时，开关27必须再设定，以使电梯能重新启动。用作再设定部件47的曲轴形转杆连接在开关转臂28上。再设定部件47的一端基本上与支承部件45同轴。在其另一端52，再设定部件穿过马达安装架46上的孔49，并在另一端部52形成曲轴形，最好有两个弯曲处，其弯角基本上相等，最好在相反方向转向约90°。即使只有一个（例如45°）的弯曲处也足以进行操作，但实际上，它会在支承部件45中产生一个轴向力。再设定部件47由支承部件45和孔49径向固定就位。再设定部件47最好是局部挠性的，再设定部件47在支承部件45和孔49之间的一部分长度上设置挠性联接部件48便可以实现这一点。再设定部件47装有联接部件48，使该部件48形成再设定部件长度的一部分。该部件48由例如金属丝网或其它材料制作，该材料具有一定程度的挠性，但基本上仍是刚性的，因而对扭转具有足够的刚性，使开关转臂28可以转动。开关转臂28的旋转轴线基本上与连接在它上面的再设定部件47的旋转轴线共轴。在技术制造要求方面，挠性联接部件48允许开关转臂28的旋转轴线和再设定部件47的旋转轴线之间有不共轴。

再设定部件47的旋转轴线基本平行于一个平面，该平面垂直于使转杆41转动的转轴40。再设定部件47最好这样与开关转臂28联接，使得当开关转臂28处于其中间位置时，具有弯曲部和端部52的再设定部件47位于垂直于转轴40的一个平面内。转杆41的端部53具有槽口54，最好是V形槽口。槽口54和再设定部件的端部52的相互位置使得当开关转臂28位于其中间位置而转杆41转到槽口54与再设定部件的端部52相碰的位置时，再设定部件的端部52碰到V形槽口的底部。再设定部件47的端部52的形状和尺寸相对于槽口的尺寸进行选择，使得不管再设定部件由于配置在离心式重物16、16′圆周上的联接凸轮的动作而被开关转臂28转动到那一个位置，当转杆41转到与再设定部件47相碰时，再设定部件的端部52总是进入V形槽口54内。开关转臂28和与它联接的再设定部件47的旋转运动范围可以限制在为保证开关27正确操作认为合适的最大旋转范围内。用于限制旋转运动的结构部件在图中未示出。当转杆41上的槽口54被压靠在再设定部件的端部52上时，由V形槽口引起的支承力使端部52定中在V形槽口的底部上，因而可利用再设定部件47使开关转臂28返回到它的中间位置。由于挠性联接部件48，在运动期间可以防止再设定部件47被卡住。转杆41、再设定部件的端部52和圆柱件33相互配置，使得圆柱件33位于转杆41的一侧，而端部52位于转杆41的另一侧。圆柱件33进入空间35的允许极限位置和曲轴形再设定部件端部52的极限位置对应于转杆41移动的极限值。转杆41的运动局限于在这两个极限位置之间的扇形区域内。

当由于某种原因而不是离心力的原因需要起动限速器进行操作时，可以用遥控实现强迫起动，在这种情况下，产生下列操作：马达30转动，使转杆压的圆柱件33上，然后圆柱件再压在弹簧板36上，使弹簧板向限速器的支承架1和转动部件（即首先是和偏心凸轮15、15″）之间的间隙35弯曲。当电梯移动，即当限速器转动时，偏心凸轮15、15′之一将达到圆柱件33，而偏心凸轮上的凸出部分31、32将碰到已向空间35弯曲的弹簧板36。由于此运动，凸出部分31、32会沿弯曲的弹簧板36滑动。然而，在这种情况下，由弹簧板36加在凸出部分31、32上的支承力由于摩擦的作用将制止凸出部分31、32的运动。因为凸出部分31、32固定在可转动地安装在关节销14、14′和离心式重物16、16′上的偏心凸轮15、15′上，所以施加在凸出部分31、32上的制动力使偏心凸轮15、15′转到一个使离心式重物16、16′进入对应于制动速度轨道的位置，同时，该制动力还间接使相对的偏心凸轮转动，使它碰到制动盘。为了改进偏心凸轮15、15′和制动盘6之间的啮合，其轮缘可做成粗糙的，或做成锯齿形的，或进行涂层。例如利用配置在凸轮15、15′边缘上的螺栓可以限制凸轮15、15′的啮合区域。

为了使开关转臂28转到其中间位置，即为了再设定开关27，使其变成可以向电梯马达重新供电的状态，沿使圆柱件33受压的反方向驱动马达30。这样，在转杆41上的槽口54便压到再设定部件的端部52上，并对其施加一个力，随着移动，该力使端部52定中在槽口的中心。由于再设定部件47具有曲轴形的形状并可转动地装在孔49和支承部件上，所以开关转臂28被转到中间位置，开关27被重新设定。

利用马达控制器50操作马达30。控制器通过电缆51输送马达需要的电能。同时，将确定马达转速和转动方向的控制数据输入马达。当要将圆柱件33压入时，简便的控制方法是使马达操作一段预先设定的时间长度，这一时间长度应足以驱动圆柱件进入希望的深度。可以将最大的转杆运动限制到将圆柱件推入到希望的深度所需要的数值，这样可以防止圆柱件进入太深。同样，为了使圆柱件返回其静止位置，马达必须沿反方向驱动一段为此目的的预先设定的一定的时间长度。开关27的再设定也利用马达30的操作来完成。利用控制器50沿对圆柱件33施加压力的反方向驱动马达。一种简单和有利的控制方法是使马达30操作一段预定的完全足以再设定开关27的时间。给马达控制器50的操作命令通过电梯控制系统或单独的操作者的关联装置发出。

这样，利用固定在限速器的支承架1上的弹簧板36或其它适当的部件，可以将支承力至少加在包含于限速器中的联接部件15、15′的凸出部分31、32中的一个凸出部分上，或者可以将一个力加在功能上相当于这种凸出部分的一个点上，该力基本上垂直于上述点的运动方向。该支承力这样作用，使得该力在弹簧板36和凸出部分31、32之间产生的摩擦力与在联接部件15、15′的固定点14、14′上的支承力一起形成一个力偶，该力偶足以使联接部件15、15′转到使钢索滑轮3开始制动的位置。在限速器的联接部件15、15′上的凸出部分31、32与固定在支承架1上的弹簧板36彼此啮合，使得在它们之间的接触面的方向基本上与凸出部分31、32在整个接触面上运动的方向大体一致。

图4示出弹簧板36的优选形式。弹簧板36由基本上平的挠性板制作。弹簧板36的端部具有安装槽口39。弹簧板36的侧边可以是直的。弹簧板36最好大致成矩形，它的侧边42的长度约为支承架1的宽度，其宽度即侧边38的长度约等于或稍大于凸出部分32与转动轴2之间距离变化的范围加凸出部分的直径。

图3示出限速器的细节，图中更清楚地示出弹簧板36如何弯曲而碰着偏心凸轮15′的凸出部分32。弯曲的弹簧板36用虚线表示。为了弯曲弹簧板36，通过孔34将压力加在该板上。加压装置图3未示出。弹簧板36通过将其端部置于固定在支承架上的螺栓头下面而被固定。当向空间35弯曲时，弹簧板36碰着偏心凸轮15、15′的凸出部分32，因此制止凸出部分32的运动。

当操作马达30，将孔34中的圆柱件33推向限速器的支承架1和转动部件之间的空间35时，圆柱件33推动在其前面的弹簧板36。由于圆柱件33的推动作用，弹簧板的中部便向限速器的转动部件弯曲。圆柱件33进入空间35的最大移动范围小于将弹簧板36完全推离其安装位置所需要的距离，但大于凸出部分31、32与对着空间35的弹簧板表面之间的在弹簧板处于平伸位置时测量的距离。

图5示出用于起动制动装置的可以手工驱动的限速器。该限速器的结构与图1中的结构不同之处在于，它不包括远距离起动限速器时用作驱动器的马达。另外，该限速器没有利用马达再设定开关转臂28的机构。此外，对于结构和操作，图5的限速器与上述图1中的相同。在图5所示的限速器中，使弹簧板36弯曲而与凸出部分32啮合是利用穿过支承架1上的孔34的工具43（例如螺丝刀）对弹簧板36施加压力的方法来实现的。该工具可以是为此目的而特别设计的工具。例如，它可以是像图1中的圆柱件33一样的圆柱体，该圆柱体置于支承架1上的孔34中，其一端部成形为按钮形状，而另一端部压靠在弹簧36上。

就可控的制动作用来说，限速器装置在结构上不需要特别坚固，因为远距离起动在限速器的运动部件之间不涉及任何硬的碰撞，只是凸出部分31、32要经过一段相当长的距离，甚至几十毫米长的距离才被完全制动。因此在结构中不会产生突然的强烈的振动力，而且这种装置也不会使任何部件由于硬碰撞而产生反冲，使转动部件太快地从制动器啮合的位置折回。

制动器5在结构和操作上也可以有不同的设计，例如这样的设计，在这种设计中，联接部件啮合相对于支承架1不动的非转动的部件，该非转动的不动的部件和联接部件的相对接触表面起着制动器的制动表面的作用。

对于本领域的技术人员来说很明显，本发明的不同实施例不限于上述的例子，而且它们可以在所附的权利要求的范围内改变。也可以不用橡胶凸出部分而用其它的材料和/或结构。很明显，不用在例子中说明的弹簧板，用固定在圆柱件端部上的弯曲的或直的斜面也可以实现制动，在这种情况下，斜面由圆柱件推动而与凸出部分相接触或直接与偏心凸轮接触。

对本领域的技术人员来说显而易见的还有，用作制动离合器的凸出部分不是一定要用弹性材料制作，虽然弹性材料会使凸出部分和弹簧板之间形成更好的接触。这一点也是很明显的，联接部件不是必须要具有如例子中所述的偏心盘的形状。

Claims (7)

1、一种用限速器在低于电梯制动速度的速度下起动电梯安全机构的方法，其中，超速状态使得包含在限速器中的制动器(5)利用联接部件(15、15′)啮合钢索滑轮(3)，该滑轮由于摩擦而制动驱动钢索滑轮本身的钢索，以此起动电梯的安全机构，其特征在于，装在限速器上并随其一起转动的联接部件(15、15′)中至少一个联接部件的转动由摩擦力制动，该制动摩擦力通过联接部件上的制动点(31、32)加在联接部件(15、15′)上。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，联接部件（15、15′）通过使制动部件（36）压靠在制动点（31、32）上而被制动。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，联接部件（15、15′）用动力装置（30）制动，该动力装置根据控制信号操作而对制动部件（36）施压，上述动力装置最好由齿轮传动的马达构成。

4、一种用限速器在低于电梯制动速度的速度下起动电梯安全机构的装置，其中，超速状态使装在限速器中的制动器（5）利用联接部件（15、15′）与钢索滑轮（3）啮合，由于摩擦力，该钢索滑轮使驱动该钢索滑轮本身的钢索制动，以此起动电梯的安全机构，其特征在于，装置的至少一个联接部件（15、15′）具有制动点（31、32）;该装置还具有使制动点（31、32）的运动制动的制动部件（36）;在制动点（31、32）和制动部件（36）之间的啮合与限速器的转动两者之间的联合作用适合于使联接部件（15、15′）转到制动器（5）被起动而与钢索滑轮（3）啮合的位置。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，它还包括按照控制信号操作和驱动制动部件的动力装置（30），上述动力装置最好由马达构成。

6、如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，制动部件（36）是一个弹簧板，该弹簧板的端部可动地安装在限速器的非转动部件（1）上，该板的中间部分由于动力装置（30）的作用而受到推压，因而与制动点（31、32）啮合。

7、如上述权利要求5～6中任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，制动点（31、32）由从联接部件（15、15′）向制动部件（36）延伸的凸出部分组成，该凸出部分用橡胶或其它弹性材料制作。

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