CN111332899A - 一种升降电梯的安全制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及升降电梯的安全制动装置，其包括：架座，其与轿厢固定连接；齿条，其沿着升降电梯导轨的长度方向延伸设置，且形成的齿槽朝向轿厢；齿轮，其通过轮轴转动设置在架座上，且与齿槽相匹配对接，轿厢上下运行时，齿轮相对齿条滚动设置；制动组件，其包括与齿轮同轴且能够与齿轮同步运动的制动棘轮、与制动棘轮匹配的制动棘爪、以及驱动制动棘爪与制动棘轮卡合或分离的驱动件，其中驱动件与升降电梯的控制系统连通，一旦轿厢超速或发生意外时，控制系统向驱动件下达指令，驱动制动棘爪与制动棘轮卡合，以制动齿轮相对齿条的运动，使得轿厢停止运动，不仅减少了触发响应时间，而且也进一步简化了机械结构。

Description

一种升降电梯的安全制动装置

技术领域

本发明属于电梯产品领域，具体涉及一种升降电梯的安全制动装置。

背景技术

目前，升降电梯的安全制动装置最常见的是安全钳结构，结合附图1所示，该安全钳3′固定于轿厢2′下侧，通过提拉杆5′与限速器1′及钢丝绳6′连接。如电梯发生超速，限速器轮停止转动，轿厢仍下行，提拉杆5′带动右侧安全钳3′，同时由联动机构4′使左侧安全钳3′一起动作，楔块夹住导轨使轿厢停止。

由上述实施原理可知：1、由于安全钳通过限速器动作触发，安全钳动作的可靠性取决于限速器机构是否有效；2、安全钳响应超速保护的时间较长，需考虑限速器及联动机构的机械动作时间。

因此，其具有以下缺陷：|

1、安全钳通过机械式限速器提拉联动机构触发安全钳动作，限速器制造精度、长时间使用机械磨损故障导致安全钳有误动作风险。

2、安全钳需通过限速器联动机构提拉，有响应时间延时，不能在超速时及时制停。

3、安全钳依靠楔块夹紧导轨时生的摩擦力提供制停力，长期运行后导轨表面有油污对制动力影响大。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种全新的升降电梯的安全制动装置。

本发明的技术方案是：

一种升降电梯的安全制动装置，其包括：

架座，其与轿厢固定连接；

齿条，其沿着升降电梯导轨的长度方向延伸设置，且形成的齿槽朝向轿厢；

齿轮，其通过轮轴转动设置在架座上，且与齿槽相匹配对接，轿厢上下运行时，齿轮相对齿条滚动设置；

制动组件，其包括与齿轮同轴且能够与齿轮同步运动的制动棘轮、与制动棘轮匹配的制动棘爪、以及驱动制动棘爪与制动棘轮卡合或分离的驱动件，其中驱动件与升降电梯的控制系统连通，一旦轿厢超速或发生意外时，控制系统向驱动件下达指令，驱动制动棘爪与制动棘轮卡合，以制动齿轮相对齿条的运动，使得轿厢停止运动。

优选地，轮轴固定在架座上，在齿轮与制动棘轮之间设有摩擦片，制动组件还包括用于将制动棘轮与齿轮相对锁紧的调节件，其中由调节件调节齿轮与制动棘轮所形成的扭矩大小，一旦轿厢受到冲击载荷时，齿轮与制动棘轮分别与摩擦片产生摩擦，以降低轿厢运行的速度直至轿厢处于停止运动状态。简言之，由齿轮与制动棘轮相对产生的摩擦力，在发生意外时，能够减速缓冲，降低轿厢急停时造成轿厢内人员的伤害，同时也进一步延长了制动组件的使用寿命。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，调节件包括设置在轮轴上的松紧调节螺母、设置在松紧调节螺母和制动棘轮之间的碟簧垫片。具体的，通过松紧调节螺母和碟簧垫片所提供不同的作用力，以调整扭矩大小，满足工作需要。

优选地，在齿轮远离制动棘轮的端部还设有摩擦片。进一步提高摩擦减速效果。

优选地，制动棘轮为单向棘轮或双向棘轮。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，制动棘爪通过转轴转动设置在架座上，驱动件用于驱动制动棘爪绕着转轴转动以卡合或脱离制动棘轮。

优选地，驱动件包括与控制系统相连通的电磁铁、用于将电磁铁与制动棘爪相连接的连杆，其中电磁铁具有得电和失电两个状态，当处于得电状态时，吸附并拉动连杆以使得制动棘爪与制动棘轮分离，制动棘轮自由转动，轿厢正常运行；当处于失电状态时，弹开并推动连杆以使得制动棘爪与制动棘轮卡合，制动棘轮被限制，轿厢停止运行。

根据本发明又一个具体实施和优选方面，制动组件还包括用于验证制动棘爪运动状态且与控制系统相连通的接触开关，当电磁铁通电吸附并拉动连杆运动时，制动棘爪触动接触开关将电路闭合，此时轿厢正常运行；当电磁铁断电弹开并推动连杆运动时，制动棘爪释放，接触开关断开电路，此时轿厢停止运行。因此，通过接触开关的形成电路的闭合和断开，可以直接判断制动棘爪的状态，更方便轿厢运行状态的掌控。

优选地，接触开关包括开关本体、设置在开关本体上的触动按钮、以及自一端部连接在开关本体上的弹片，其中弹片的另一端部抵触在制动棘爪上，当制动棘爪脱离制动棘轮时，弹片抵触在触动按钮上，电路闭合；当制动棘爪靠近制动棘轮至卡合状态时，弹片脱离触动按钮上，电路断开。

具体的，弹片位于制动棘轮远离齿轮的一侧，保持着与触动按钮脱开的运动趋势。这样一来，一旦失去制动棘爪的抵触，弹片就自动弹开与触动按钮脱开，使得电路断开。

相较于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明通过控制系统直接判断轿厢的运动状态，一旦出现超速或者意外状况下，由控制系统直接向制动组件下达指令，将轿厢至停，不仅减少了触发响应时间，而且也进一步简化了机械结构，同时，结构简单，实施方便，且成本低。

附图说明

图1为现有技术中所涉及升降电梯的安全制动装置的示意图；

图2为本发明的升降电梯的安全制动装置的主视示意图；

图3为图2的左视示意图；

图4为图2中制动棘轮和制动棘爪处于分离状态时的示意图；

图5为图2中制动棘轮和制动棘爪处于卡合状态时的示意图；

图6为图2中采用双向制动棘轮时制动棘轮和制动棘爪处于分离状态时的示意图；

附图中：1、架座；

2、齿条；

3、齿轮；z、轮轴；

4、制动组件；40、制动棘轮；41、制动棘爪；42、驱动件；420、电磁铁；421、连杆；43、摩擦片；44、调节件；440、松紧调节螺母；441、碟簧垫片；

45、接触开关；450、开关本体；451、触动按钮；452、弹片；a、转轴；

1′、限速器；2′、轿厢；3′、安全钳；4′联动机构；5′、提拉杆；6′、钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图2所示，本实施例涉及升降电梯的安全制动装置，其包括架座1、齿条2、齿轮3和制动组件4。

具体的，架座1与轿厢固定连接。

齿条2沿着升降电梯导轨（也就是竖直方向）的长度方向延伸设置，且形成的齿槽朝向轿厢。

齿轮3其通过轮轴z转动设置在架座1上，且与齿槽相匹配对接，轿厢上下运行时，齿轮3相对齿条2滚动设置。

制动组件4包括与齿轮3同轴且能够与齿轮3同步运动的制动棘轮40、与制动棘轮40匹配的制动棘爪41、以及驱动制动棘爪41与制动棘轮40卡合或分离的驱动件42，其中驱动件42与升降电梯的控制系统连通，一旦轿厢超速或发生意外时，控制系统向驱动件42下达指令，驱动制动棘爪41与制动棘轮40卡合，以制动齿轮3相对齿条2的运动，使得轿厢停止运动。

结合图3所示，轮轴z固定在架座1上，在齿轮3与制动棘轮40之间设有摩擦片43，制动组件4还包括用于将制动棘轮40与齿轮3相对锁紧的调节件44、用于验证制动棘爪41运动状态且与控制系统相连通的接触开关45。

制动棘爪41通过转轴a转动设置在架座1上，驱动件42用于驱动制动棘爪41绕着转轴a转动以卡合或脱离制动棘轮40。

如图4所示，制动棘爪41和制动棘轮40处于脱离状态；如图5所示，制动棘爪41和制动棘轮40处于卡合状态。

本例中，驱动件42包括与控制系统相连通的电磁铁420、用于将电磁铁420与制动棘爪41相连接的连杆421，其中电磁铁420具有得电和失电两个状态，当处于得电状态时，吸附并拉动连杆421以使得制动棘爪41与制动棘轮40分离，制动棘轮40自由转动，轿厢正常运行；当处于失电状态时，弹开并推动连杆421以使得制动棘爪41与制动棘轮40卡合，制动棘轮40被限制，轿厢停止运行。

具体的，由调节件44调节齿轮3与制动棘轮40所形成的扭矩大小，一旦轿厢受到冲击载荷时，齿轮3与制动棘轮40分别与摩擦片43产生摩擦，以降低轿厢运行的速度直至轿厢处于停止运动状态。简言之，由齿轮3与制动棘轮40相对产生的摩擦力，在发生意外时，能够减速缓冲，降低轿厢急停时造成轿厢内人员的伤害，同时也进一步延长了制动组件4的使用寿命。

本例中，调节件44包括设置在轮轴z上的松紧调节螺母440、设置在松紧调节螺母440和制动棘轮40之间的碟簧垫片441。具体的，通过松紧调节螺母440和碟簧垫片441所提供不同的作用力，以调整扭矩大小，满足工作需要。

同时，在齿轮3远离制动棘轮40的端部还设有摩擦片43。进一步提高摩擦减速效果。

此外，接触开关45包括开关本体450、设置在开关本体450上的触动按钮451、以及自一端部连接在开关本体450上的弹片452，其中弹片452的另一端部抵触在制动棘爪41上，当电磁铁420通电吸附并拉动连杆421运动时，制动棘爪41脱离制动棘轮40，弹片452抵触在触动按钮451上，电路闭合，此时轿厢正常运行；当电磁铁420失电弹开并推动连杆421运动时，制动棘爪41释放，并靠近制动棘轮40至卡合状态，弹片452脱离触动按钮451上，电路断开，此时轿厢处于置停状态（也就是停止运行状态）。

弹片452位于制动棘轮40远离齿轮3的一侧，保持着与触动按钮脱开的运动趋势。这样一来，一旦失去制动棘爪41的抵触，弹片452就自动弹开与触动按钮451脱开，使得电路断开。

最后，本例中的制动棘轮40为单向棘轮或双向棘轮。结合图2、图4和图5可知，此时的制动棘轮40为单向棘轮，结合图6所示，此时的制动棘轮40为双向棘轮，其动作方式与单向棘轮相同，即电磁铁420断电后，制动棘爪41卡住制动棘轮40以制停轿厢，但区别在于此制动装置可以双向制动，具有轿厢下行超速和轿厢意外移动保护两种功能。

同时，在本例中，如用于额定速度较低的工况下，可取消摩擦片43，然后将齿轮3和制动棘轮40相互固定，这样一来，在制动时，可以瞬时制停轿厢。

综上，本实施例的实施过程如下：

1）、电梯正常运行

当轿厢正常运行时，如图4所示，电磁铁420通电，吸附连杆421将制动棘爪41向外拉住，制动棘轮3处于自由状态，此时，不管电梯向上或是向下运行，在齿轮3和齿条2的配合下，带动齿轮2同步转动，同时，齿轮3转动机构不受负载，仅需克服转动摩擦力。

2）、安全制动装置收到断电信号

例如：当下行超速时，安全制动装置收到断电信号，如图5所示，电磁铁420的失电，磁力消失，连杆421将制动棘爪41向内顶推，制动棘爪41卡住制动棘轮40，电梯运行的冲击力作用于齿轮3，齿轮3开始于摩擦片43摩擦旋转，通过摩擦力提供的制动力使电梯减速，直至停止。

3）电梯突然断电

当电梯突然断电时，由于短时供电电路对电磁铁420的供电，使得电磁铁420晚于主机制动器断电，避免安全钳和制动装置同时动作对轿厢的冲击，以及不必要的导轨损伤。

因此，本实施例具有以下优势：

1）、与现有的安全钳和夹轨器的单一功能相比，本例中的安全制动装置同时具有超速和意外移动保护功能，利用电子式触发，减少了触发响应时间，简化了机械结构，同时可调整制动力矩的渐进式安全制动减少了瞬时减速度过大对轿厢的冲击，提高了产品的安全可靠性；

2）、在原有机械渐进式安全钳的基础上，开发了电子触发安全制动的机构，实现了渐进式安全钳制停减速度稳定和电子触发响应时间短的优点，且结构紧凑小巧易于安装，可用于对空间限制要求较高的场合。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升降电梯的安全制动装置，其特征在于：其包括：

架座，其与轿厢固定连接；

齿条，其沿着升降电梯导轨的长度方向延伸设置，且形成的齿槽朝向所述的轿厢；

齿轮，其通过轮轴转动设置在所述架座上，且与所述齿槽相匹配对接，所述轿厢上下运行时，所述齿轮相对所述齿条滚动设置；

制动组件，其包括与所述齿轮同轴且能够与所述齿轮同步运动的制动棘轮、与所述制动棘轮匹配的制动棘爪、以及驱动所述制动棘爪与所述制动棘轮卡合或分离的驱动件，其中驱动件与升降电梯的控制系统连通，一旦所述轿厢超速或发生意外时，所述控制系统向所述驱动件下达指令，驱动所述制动棘爪与所述制动棘轮卡合，以制动所述齿轮相对所述齿条的运动，使得所述轿厢停止运动。

2.根据权利要求1所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的轮轴固定在所述的架座上，在所述齿轮与所述制动棘轮之间设有摩擦片，所述的制动组件还包括用于将所述制动棘轮与所述齿轮相对锁紧的调节件，其中由所述的调节件调节所述齿轮与所述制动棘轮所形成的扭矩大小，一旦所述轿厢受到冲击载荷时，所述齿轮与所述制动棘轮分别与所述摩擦片产生摩擦，以降低所述轿厢运行的速度直至所述轿厢处于停止运动状态。

3.根据权利要求2所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的调节件包括设置在所述轮轴上的松紧调节螺母、设置在所述松紧调节螺母和所述制动棘轮之间的碟簧垫片。

4.根据权利要求2所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：在所述齿轮远离所述制动棘轮的端部还设有所述的摩擦片。

5.根据权利要求1所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的制动棘轮为单向棘轮或双向棘轮。

6.根据权利要求1所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的制动棘爪通过转轴转动设置在所述架座上，所述的驱动件用于驱动所述制动棘爪绕着所述转轴转动以卡合或脱离所述制动棘轮。

7.根据权利要求6所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述驱动件包括与所述控制系统相连通的电磁铁、用于将所述电磁铁与所述制动棘爪相连接的连杆，其中所述电磁铁具有得电和失电两个状态，当处于得电状态时，吸附并拉动所述连杆以使得所述制动棘爪与所述制动棘轮分离，所述制动棘轮自由转动，所述轿厢正常运行；当处于失电状态时，弹开并推动所述连杆以使得所述制动棘爪与所述制动棘轮卡合，所述制动棘轮被限制，所述轿厢停止运行。

8.根据权利要求7所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的制动组件还包括用于验证所述制动棘爪运动状态且与所述控制系统相连通的接触开关，当所述电磁铁通电吸附并拉动所述连杆运动时，所述制动棘爪触动所述接触开关将电路闭合，此时所述轿厢正常运行；当所述电磁铁断电弹开并推动所述连杆运动时，所述制动棘爪释放，所述接触开关断开电路，此时所述轿厢停止运行。

9.根据权利要求8所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的接触开关包括开关本体、设置在所述开关本体上的触动按钮、以及自一端部连接在所述开关本体上的弹片，其中所述弹片的另一端部抵触在所述制动棘爪上，当所述制动棘爪脱离所述制动棘轮时，所述弹片抵触在所述触动按钮上，所述的电路闭合；当所述制动棘爪靠近所述制动棘轮至卡合状态时，所述弹片脱离所述触动按钮上，所述的电路断开。

10.根据权利要求9所述的升降电梯的安全制动装置，其特征在于：所述的弹片位于所述制动棘轮远离所述齿轮的一侧，且保持着与所述触动按钮脱开的运动趋势。

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