CN113321090A - 一种安全电梯的紧急制动系统、制动装置以及制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全电梯的紧急制动装置，包括设置于电梯井内的上绳轮、绕过上绳轮的钢丝绳、设置于上绳轮一侧的多个配重块、设置于上绳轮另一侧的第一平衡块以及设置于轿厢上的夹绳器。本发明还提供一种安全电梯的紧急制动系统，包括：如前所述的安全电梯的紧急制动装置；轿厢速度采集单元，用于采集轿厢下降时的速度和加速度；控制器，与所述轿厢速度采集单元以及安全电梯的紧急制动装置的夹绳器相连，用于接收轿厢速度采集单元发送的轿厢下降时的速度或加速度数据，并判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。采用上述技术方案，能够避免制动设备因轿厢惯性而受到较大冲击损坏。

Description

一种安全电梯的紧急制动系统、制动装置以及制动方法

技术领域

本发明涉及一种安全电梯的紧急制动系统、制动装置以及制动方法，属于特种设备设施安全技术领域。

背景技术

升降电梯是现代城市生活中不可缺少的设备，电梯的安全性能也是特种设备设施领域的重中之重。目前升降电梯在各种安全手段的保障下坠落的情况极少发生，这归因于电梯上设置的多种安全装置，诸如安全钳、夹绳器等。但随着电梯使用时长的延续，安装装置有可能出现老化现象，一旦在电梯维护时没能够及时排除危险，则会危及到乘客的人身安全。除此之外，现有的安全装置在紧急刹车时没有缓冲功能，电梯在高速下坠时受到巨大的阻力急停，但由于自身惯性的作用导致制动装置受到较大冲击力，很容易出现故障。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种独立于现有制动设施之外的安全电梯的紧急制动系统、装置以及方法，能够使电梯的轿厢在下坠过程中受到的反向作用力逐渐增加，形成制动过程中的缓冲。

为了实现上述目的，本发明的一种安全电梯的紧急制动装置，包括设置于电梯井内的上绳轮、绕过上绳轮的钢丝绳、设置于上绳轮一侧的多个配重块、设置于上绳轮另一侧的第一平衡块以及设置于轿厢上的夹绳器；所述配重块包括位于最下方的第二平衡块以及位于第二平衡块上方的多个制动块，所述第二平衡块以及第一平衡块分别固定于钢丝绳上；所述钢丝绳穿过所述夹绳器从而当所述夹绳器处于非夹紧状态时所述轿厢能够相对于钢丝绳上下移动；在多个所述配重块中，相邻的配重块之间具有间隙并设置有压缩弹簧，每个所述配重块通过支撑部件进行支撑；所述第一平衡块的重量小于或等于所述第二平衡块的重量。

所述配重块包括基板部以及设置于基板部上的安装座，所述压缩弹簧位于安装座上的安装孔内。

定义相邻的两个配重块分别为上配重块和下配重块；在所述下配重块上设置有向上凸出的顶起部，当所述下配重块上的顶起部与上配重块接触时，位于上配重块与下配重块之间的压缩弹簧对所述上配重块施加的弹力等于上配重块的重力。

所述支撑部件包括7字形的支撑块，所述支撑块通过转轴安装于支撑座上，所述支撑块的横板部用于支撑配重块，竖板部能够抵挡在支撑座上。

所述上绳轮还直接或间接地连接于制动电机的动力输出端，当所述轿厢的下降速度降低至0m/s时，所述制动电机用于将上绳轮锁死。

定义相邻的两个配重块分别为上配重块和下配重块，并且所述上配重块的两端分别通过上支撑块支撑，下配重块的两端分别通过下支撑块支撑，所述上支撑块与下支撑块为所述支撑部件；所述上配重块的长度大于两个上支撑块之间的间距，所述下配重块的长度大于两个下支撑块之间的间距并且小于两个上支撑块之间的间距。

在所述电梯井内设置有竖直延伸的支撑轨，所述支撑部件通过支撑座设置于支撑轨上。

所述安全电梯的紧急制动装置还包括下绳轮，所述钢丝绳绕过所述下绳轮。

本发明还提供一种安全电梯的紧急制动系统，包括：

如前所述的安全电梯的紧急制动装置；

轿厢速度采集单元，用于采集轿厢下降时的速度和加速度；

控制器，与所述轿厢速度采集单元以及安全电梯的紧急制动装置的夹绳器相连，用于接收轿厢速度采集单元发送的轿厢下降时的速度或加速度数据，并判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。

所述控制器还与制动电机相连，用于在判断轿厢的下降速度降低至0m/s时，控制所述制动电机启动，将上绳轮锁死。

本发明的一种安全电梯的紧急制动方法，通过如前所述的安全电梯的紧急制动系统实现，包括以下步骤：

采集轿厢下降时的速度和加速度；

判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。

采用上述技术方案，本发明的安全电梯的紧急制动系统、制动装置以及制动方法，在电梯的轿厢下降过快时能够通过夹绳器夹紧钢丝绳，则轿厢的下降带动钢丝绳的移动，当钢丝绳被夹绳器带动下移时，则位于上绳轮另一侧的第二平衡块上移并且压缩位于第二平衡块上的压缩弹簧，压缩弹簧开始对第二平衡块施加反作用力，则反作用力通过钢丝绳传递至轿厢；由于第一平衡块与第二平衡块位于上绳轮的两侧，因此第一平衡块能够平衡第二平衡块的重量，使作用于轿厢上的起始反作用力较小，随着轿厢继续下降，第二平衡块继续上升，则依次顶起位于上方的多个制动块，从而使作用于轿厢的反作用力逐渐上升，能够在经历一段缓冲时间内对轿厢提供从0到最大的制动力，相比于现有技术中的瞬间制动方式，能够避免制动设备因轿厢惯性而受到较大冲击损坏。

附图说明

图1为本发明的安全电梯的紧急制动装置的结构示意图。

图2为图1的另一角度示意图。

图3为上绳轮、下绳轮、钢丝绳、配重块以及第一平衡块的安装结构示意图。

图4为本发明的实施例一中配重块以及支撑部件的装配结构示意图。

图5为图4的局部分解示意图。

图6为实施例一中配重块的状态一示意图。

图7为实施例一中配重块的状态二示意图。

图8为实施例一中配重块的状态三示意图。

图9为配重块的结构示意图。

图10为本发明的实施例二中配重块以及支撑部件的装配结构示意图。

图11为实施例二中配重块的状态一示意图。

图12为实施例二中配重块的状态二示意图。

图13为实施例二中配重块的状态三示意图。

图14为夹绳器的结构示意图。

图15为第一夹板、背板以及楔块装配结构的分解示意图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1-3所示，本发明提供一种安全电梯的紧急制动装置，包括设置于电梯井内的上绳轮1、下绳轮2、绕过上绳轮1以及下绳轮2的钢丝绳3、设置于上绳轮1一侧的多个配重块4、设置于上绳轮1另一侧的第一平衡块5、设置于轿厢6上的夹绳器7以及连接于下绳轮2的制动电机8。

所述配重块4包括位于最下方的第二平衡块41以及位于第二平衡块41上方的多个制动块42，所述第二平衡块41以及第一平衡块5分别固定于钢丝绳3上。所述第一平衡块5的重量大体上等于第二平衡块41的重量，从而使二者在上绳轮1两侧基本保持平衡，当然，所述第一平衡块5的重量除了等于第二平衡块41的重量外，也可以小于第二平衡块41的重量。

所述钢丝绳3穿过所述夹绳器7的两个夹板之间的间隙，从而当所述夹绳器7处于非夹紧状态时所述轿厢6能够相对于钢丝绳3上下移动，而当夹绳器7启动后，夹绳器7的推杆能够推动其中一个夹板移动从而将钢丝绳3夹持。如图14所示，在本实施例中，所述夹绳器7包括第一夹板71、第二夹板72、背板73、楔块74以及推杆75，所述第一夹板71与第二夹板72为橡胶材质，所述第一夹板71固定于背板73上，所述第二夹板72连接于所述推杆75。在所述第一夹板71与第二夹板72之间还设置有多个所述楔块74，在所述第一夹板71与第二夹板72上分别设置有多个用于钢丝绳穿过的弧形槽70，楔块74与弧形槽70间隔分布。在所述第一夹板71与第二夹板72上分别设置有凹槽76，凹槽76的靠近弧形槽70的一侧设置有斜面761，所述楔块74的边缘设置有与所述斜面761相配合的楔形面741，从而当第一夹板71与第二夹板72相互夹紧时，所述楔块74的楔形面741能够挤压凹槽76的斜面761，从而将挤压的力传递至所述弧形槽70的边缘，进而使弧形槽70的边缘能够向内侧夹紧钢丝绳，达到更加紧固地夹持钢丝绳的目的，防止钢丝绳打滑。如图15所示，在本实施例中，所述楔块74通过安装钉77安装在所述背板73上。

在多个所述配重块4中，相邻的配重块4之间具有间隙并设置有压缩弹簧9，每个所述配重块4通过支撑部件进行支撑，从而使位于上方的配重块4在自然状态下并不压缩所述压缩弹簧9。

如图9所示，所述配重块4包括基板部43以及设置于基板部43上的安装座44，所述压缩弹簧9位于安装座44上的安装孔441内。

如图4、5所示，在本发明的实施例一种，所述支撑部件包括7字形的支撑块10，所述支撑块10通过转轴103安装于支撑座12上，在所述电梯井内设置有竖直延伸的支撑轨13，所述支撑座12通过螺栓固定于支撑轨13上。

所述支撑块10的横板部101用于支撑配重块4，竖板部102能够抵挡在支撑座12上。如图6所示，在自然状态时，配重块4受到横板部101的支撑，由于竖板部102抵挡在支撑座12上，因此使横板部101不会向下转动。定义相邻的两个配重块4分别为上配重块4a和下配重块4b，以图7为例，第二平衡块41为下配重块4b，其上方的配重块为上配重块4a，当钢丝绳3带动下配重块4b上移时，下配重块4b上的压缩弹簧9被挤压。在所述下配重块4b上设置有向上凸出的顶起部，本实施例中所述安装座形成所述顶起部，随着下配重块4b继续上移，直至顶起部（安装座44）与上配重块4a接触。合理设置下配重块4b的重量以及压缩弹簧9的规格，使得当所述下配重块4b上的顶起部与上配重块4a接触时，位于上配重块4a与下配重块4b之间的压缩弹簧9对所述上配重块4a施加的弹力等于上配重块4a的重力，进而使得当上配重块4a被顶起部顶起上移时，上配重块4a上的压缩弹簧9被压缩，支撑块转动，如图8所示。通过上述步骤，能够使通过钢丝绳3传递至轿厢6的反作用力不会出现跳跃式变化，而是逐渐递增。

由于所述下绳轮2还连接于制动电机8的动力输出端，当所述轿厢6的下降速度降低至0m/s时，启动所述制动电机8，从而将下绳轮2锁死，避免在配重块的重力作用下轿厢6又反向上移。

当然，在本发明的实施例二中，如图10所示，定义相邻的两个配重块4分别为上配重块4a和下配重块4b，并且所述上配重块4a的两端分别通过上支撑块11支撑，下配重块4b的两端分别通过下支撑块12支撑，所述上支撑块11与下支撑块12为所述支撑部件。所述上配重块4a的长度大于两个上支撑块11之间的间距，所述下配重块4b的长度大于两个下支撑块12之间的间距并且小于两个上支撑块11之间的间距。

如图11所示，在自然状态下，上支撑块11支撑上配重块4a，下支撑块12支撑下配重块4b。如图12所示，当钢丝绳3受到拉力后，带动下支撑块12上移，压缩弹簧9被压缩，直至下支撑块12与上支撑块11接触。如图13所示，随着上支撑块11被顶起上移，上支撑块11上的压缩弹簧9也被压缩。采用上述结构，与实施例一的不同效果在于：当所述轿厢6的下降速度降低至0m/s时，无需设置制动电机8对下绳轮2进行锁死，而即便轿厢6受到配重块的拉力后反向上移时，配重块则会下移，当上配重块4a下移至上支撑块11的位置时被上支撑块11阻挡，从而下配重块4b继续下移，下配重块4b与上配重块4a之间的压缩弹簧9的弹力逐渐减小，从而使轿厢6受到钢丝绳的整体拉力也减小，最终能够使轿厢6与配重块之间达到平衡而停止。

本发明还提供一种安全电梯的紧急制动系统，包括：

如前所述的安全电梯的紧急制动装置；

轿厢6速度采集单元，用于采集轿厢6下降时的速度和加速度；

控制器，与所述轿厢6速度采集单元以及安全电梯的紧急制动装置的夹绳器7相连，用于接收轿厢6速度采集单元发送的轿厢6下降时的速度或加速度数据，并判断轿厢6下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器7动作从而将钢丝绳3夹紧。

所述控制器还与制动电机8相连，用于在判断轿厢6的下降速度降低至0m/s时，控制所述制动电机8启动，将上绳轮1锁死。

本发明的一种安全电梯的紧急制动方法，通过如前所述的安全电梯的紧急制动系统实现，包括以下步骤：

采集轿厢下降时的速度和加速度；

判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。

采用上述技术方案，本发明的安全电梯的紧急制动系统以及制动装置，在电梯的轿厢6下降过快时能够通过夹绳器7夹紧钢丝绳3，则轿厢6的下降带动钢丝绳3的移动，当钢丝绳3被夹绳器7带动下移时，则位于上绳轮1另一侧的第二平衡块41上移并且压缩位于第二平衡块41上的压缩弹簧9，压缩弹簧9开始对第二平衡块41施加反作用力，则反作用力通过钢丝绳3传递至轿厢6；由于第一平衡块5与第二平衡块41位于上绳轮1的两侧，因此第一平衡块5能够平衡第二平衡块41的重量，使作用于轿厢6上的起始反作用力较小，随着轿厢6继续下降，第二平衡块41继续上升，则依次顶起位于上方的多个制动块42，从而使作用于轿厢6的反作用力逐渐上升，能够在经历一段缓冲时间内对轿厢6提供从0到最大的制动力，相比于现有技术中的瞬间制动方式，能够避免制动设备因轿厢6惯性而受到较大冲击损坏。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：包括设置于电梯井内的上绳轮、绕过上绳轮的钢丝绳、设置于上绳轮一侧的多个配重块、设置于上绳轮另一侧的第一平衡块以及设置于轿厢上的夹绳器；所述配重块包括位于最下方的第二平衡块以及位于第二平衡块上方的多个制动块，所述第二平衡块以及第一平衡块分别固定于钢丝绳上；所述钢丝绳穿过所述夹绳器从而当所述夹绳器处于非夹紧状态时所述轿厢能够相对于钢丝绳上下移动；在多个所述配重块中，相邻的配重块之间具有间隙并设置有压缩弹簧，每个所述配重块通过支撑部件进行支撑；所述第一平衡块的重量小于或等于所述第二平衡块的重量。

2.如权利要求1所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：所述配重块包括基板部以及设置于基板部上的安装座，所述压缩弹簧位于安装座上的安装孔内。

3.如权利要求1所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：定义相邻的两个配重块分别为上配重块和下配重块；在所述下配重块上设置有向上凸出的顶起部，当所述下配重块上的顶起部与上配重块接触时，位于上配重块与下配重块之间的压缩弹簧对所述上配重块施加的弹力等于上配重块的重力。

4.如权利要求1-3任一项所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：所述支撑部件包括7字形的支撑块，所述支撑块通过转轴安装于支撑座上，所述支撑块的横板部用于支撑配重块，竖板部能够抵挡在支撑座上。

5.如权利要求4所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：所述上绳轮还直接或间接地连接于制动电机的动力输出端，当所述轿厢的下降速度降低至0m/s时，所述制动电机用于将上绳轮锁死。

6.如权利要求1-5任一项所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：定义相邻的两个配重块分别为上配重块和下配重块，并且所述上配重块的两端分别通过上支撑块支撑，下配重块的两端分别通过下支撑块支撑，所述上支撑块与下支撑块为所述支撑部件；所述上配重块的长度大于两个上支撑块之间的间距，所述下配重块的长度大于两个下支撑块之间的间距并且小于两个上支撑块之间的间距。

7.如权利要求1-5任一项所述的安全电梯的紧急制动装置，其特征在于：所述安全电梯的紧急制动装置还包括下绳轮，所述钢丝绳绕过所述下绳轮。

8.一种安全电梯的紧急制动系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的安全电梯的紧急制动装置；

轿厢速度采集单元，用于采集轿厢下降时的速度和加速度；

控制器，与所述轿厢速度采集单元以及安全电梯的紧急制动装置的夹绳器相连，用于接收轿厢速度采集单元发送的轿厢下降时的速度或加速度数据，并判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。

9.如权利要求8所述的安全电梯的紧急制动系统，其特征在于：所述控制器还与制动电机相连，用于在判断轿厢的下降速度降低至0m/s时，控制所述制动电机启动，将上绳轮锁死。

10.一种安全电梯的紧急制动方法，其特征在于，通过如权利要求8或9所述的安全电梯的紧急制动系统实现，包括以下步骤：

采集轿厢下降时的速度和加速度；

判断轿厢下降时的速度或加速度超过预设的阈值时，控制夹绳器动作从而将钢丝绳夹紧。

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