CN114314262A - 一种升降电梯制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降电梯制动系统，包括轿厢，轿厢安装在电梯井中，轿厢两侧壁设有导靴，电梯井壁上设有与所述导靴相配合的导轨，所述导轨通过导轨架垂直设置，还包括紧急制动装置和速度监测装置，所述紧急制动装置安装在轿厢外壁的侧壁上，所述紧急制动装置包括橡胶碗，当轿厢运行速度大于设定值时，紧急制动装置启动，所述橡胶碗在大气压作用下吸附在电梯井壁上；所述速度监测装置能够根据监测轿厢运行速度并自动启动紧急制动装置。本发明通过多种缓冲装置组合或者独立作用，可以确保轿厢上端钢丝绳断裂、电源停电、备用电源故障等复杂极端条件下轿厢中人员的安全。

Description

一种升降电梯制动系统

技术领域

本发明涉及电梯安全技术领域，尤其是涉及一种升降电梯制动系统。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备。电梯突然下坠可能是抱闸或曳引轮的问题，如抱闸未调好或闸瓦磨损严重、曳引轮绳槽磨损严重、钢丝绳断裂等，也可能是电梯控制程序紊乱、失控等原因。

现有技术中，常用安全钳作为电梯的安全保护装置。电梯安全钳装置是在限速器的操纵下，当电梯速度超过电梯限速器设定的限制速度，或在悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上的一种安全装置。但安全钳制造工艺较为复杂，况且无法自动根据上升或下坠速度调整制动力。此外，传统的弹簧缓冲装置的最大缓冲力固定不变，不能根据轿厢冲击速度进行变动，因此提供一种缓冲力和制动力可自动调节的电梯防坠制动系统是很有必要的。

发明内容

为克服现有技术缺点，本发明目的在于提供一种升降电梯制动系统，以解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种升降电梯制动系统，包括轿厢，轿厢安装在电梯井中，轿厢两侧壁设有导靴，电梯井壁上设有与所述导靴相配合的导轨，所述导轨通过导轨架垂直设置，还包括紧急制动装置和速度监测装置，所述紧急制动装置安装在轿厢外壁的侧壁上，所述紧急制动装置包括橡胶碗，当轿厢运行速度大于设定值时，紧急制动装置启动，所述橡胶碗在大气压作用下吸附在电梯井壁上；所述速度监测装置能够根据监测轿厢运行速度并自动启动紧急制动装置。

优选的，电梯井壁上设有第一永磁铁，所述橡胶碗上还设有钢块，所述钢块用于与第一永磁铁磁吸加强制动效果；紧急制动装置启动，所述橡胶碗在大气压作用下吸附在电梯井壁上或磁吸并吸附在第一永磁铁上。

更优选的，所述速度监测装置包括导电棒、电线、电阻和制动开关，导电棒、电阻和制动开关通过电线组成电路回路；所述导电棒设于轿厢外壁，导电棒和第一永磁铁相对设置，导电棒在轿厢运动时切割第一永磁铁的磁感线，并产生电流，电流依次通过电阻和制动开关，当通过制动开关的电流高于设定值时，所述制动开关控制紧急制动装置启动。

更优选的，所述速度监测装置还包括速度计，所述速度计串联或并联在导电棒、电阻和制动开关组成的电路回路中，所述速度计安装在轿厢内部，以使乘客能够实时看到电梯的运行速度。

更优选的，所述导电棒通过抓手固定在轿厢上，所述抓手为非导电抓手；所述轿厢靠近导电棒的一侧贴有非导电材料，以阻断轿厢和导电棒的接触；所述导电棒为金属棒。

更优选的，所述紧急制动装置设有多个，所述速度监测装置和紧急制动装置的数量相同，紧急制动装置之间通过第一绳索串行连接，所述第一绳索通过滑轮设置在轿厢外壁上；串行连接方式使任何一个制动开关都可以单独触发紧急制动。

更优选的，所述速度监测装置的制动开关串行连接在第一绳索上，所述制动开关用于控制第一绳索断裂。

更优选的，所述紧急制动装置还包含钢环、第二连接件、弹簧、连接杆和外壳，弹簧和连接杆设于外壳内；所述弹簧的一端固定在外壳的内壁上，另一端固定在连接杆上，连接杆的另一端固定设有橡胶碗；第二连接件的一端设于弹簧与连接杆的接触处，另一端穿过外壳通过钢环与第一绳索连接；当制动开关控制第一绳索断裂后，第二连接件失去对弹簧的约束，弹簧推动连接杆和橡胶碗弹出。

更优选的，所述第二连接件是绳索，所述连接杆的两侧设有导轨，所述导轨平行于弹簧的压缩方向设置且一端固定在外壳内壁上，以限制连接杆弹出后的运动方向。

更优选的，还包括电梯底部缓冲装置，所述电梯底部缓冲装置由铜管和第二永磁铁组成，所述铜管安装在轿厢外壁的底部，所述第二永磁铁设于电梯井底部，铜管和第二永磁铁设于同一垂线上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一永磁铁和导电棒构成一组制动缓冲装置，根据法拉第电磁感应定律可以得到，导电棒切割磁场产生电动势，电动势E＝Blv。其中B为磁感应强度，l为导电棒长度，v为电梯运动速度。如果接通导电棒两端，则电路中会产生电流。磁场强度和导电棒长度固定不变的情况下，电流大小与电梯运动速度成正比。

当电梯出现急速下降或者上升故障时，电梯速度很快，电路中电流变大，速度计中的指针达到一定刻度时，制动开关启动，触发紧急制动装置工作，紧急制动装置也是一组独立的制动缓冲装置。该装置不需要接通外部电源即可制动，可靠性高。

轿厢底部的铜管和电梯井底部的第二永磁铁组成另外一组独立的制动缓冲装置，铜管有一定厚度，方便产生感应电流。

本发明使用时不需要外部电源，在地震、火灾等极端情况下可靠性高；根据感应电流大小制作的速度计供乘客观看，具有一定娱乐性；导电棒及其电路、紧急制动装置全部布置在轿厢中，方便维护保养。

本发明通过多种缓冲装置组合或者独立作用，可以确保轿厢上端钢丝绳断裂、电源停电、备用电源故障等复杂极端条件下轿厢中人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的主视图。

图2为本发明实施例的A处的局部放大图。

图3为本发明实施例的俯视图。

图4为本发明实施例的紧急制动装置的安装示意图。

图5为本发明实施例的第二连接件是绳索时紧急制动装置的结构图。

图6为本发明实施例的第二连接件是硬质杆体时紧急制动装置的结构图。

图7为本发明实施例的导电棒在第一永磁铁磁场中的示意图。

图中，各附图标记为：

1-电梯井壁；2-电梯井底部；3-轿厢；31-轿厢内壁；32-轿厢外壁；4-第一永磁铁；5-第二永磁铁；6-紧急制动装置；60-外壳；61-弹簧；62-连接杆；63-橡胶碗；64-钢块；7-导轨；8-导靴；9-导电棒；10-抓手；11-导轨架；12-铜管；13-速度计；14-配重块；15-制动开关；16-电阻；17-电线；18-第一绳索；19-滑轮；20-第二连接件；21-钢环；22-钢管；23-钢珠；24-钢板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

实施例：

如图1-6所示的一种升降电梯制动系统，包括轿厢3，轿厢3安装在电梯井中，轿厢3两侧壁设有导靴8，电梯井壁1上设有与导靴8相配合的导轨7，导轨7通过导轨架11垂直设置；还包括配重块14，配重块14相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢3与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。

还包括紧急制动装置6，紧急制动装置6安装在轿厢外壁32除开门侧的侧壁上，紧急制动装置6包括橡胶碗63，当轿厢1运行速度大于设定值时，紧急制动装置6启动，橡胶碗63在大气压作用下吸附在电梯井壁1上；电梯井壁1上还设有第一永磁铁4，橡胶碗63上还设有钢块64，钢块64用于与第一永磁铁4磁吸加强制动效果；紧急制动装置6启动，橡胶碗63在大气压作用下吸附在电梯井壁1上或磁吸并吸附在第一永磁铁4上。

还包括速度监测装置，速度监测装置能够根据监测轿厢3运行速度并自动启动紧急制动装置6；速度监测装置包括导电棒9、电线17、电阻16和制动开关15，导电棒9、电阻16和制动开关15通过电线17组成电路回路；导电棒9设于轿厢外壁32，导电棒9和第一永磁铁4相对设置，如图6所示，导电棒9在轿厢1运动时切割第一永磁铁4的磁感线，并产生电流，电流依次通过电阻16和制动开关15，当通过制动开关15的电流高于设定值时，制动开关15控制紧急制动装置6启动。速度监测装置还包括速度计13，速度计13串联或并联在导电棒9、电阻16和制动开关15组成的电路回路中，速度计13安装在轿厢1内部。当导电棒9切割第一永磁铁4产生的磁场时会产生感应电动势，感应电动势大小与导电棒9长度、磁感应强度、轿厢1运动速度成正比，当导电棒9长度和磁场不变的情况下，感应电动势大小与轿厢1运动速度成线性正相关关系，导电棒9感应电动势大小指示速度大小，因此对感应电动势进行标定即可制作速度计13。

导电棒9通过抓手10固定在轿厢1上，抓手10为非导电抓手；轿厢1靠近导电棒9的一侧贴有非导电材料，以阻断轿厢1和导电棒9的接触；本实施例中的导电棒9为金属棒。

紧急制动装置6设有多个，如图4所示，本实施例中有6个，速度监测装置和紧急制动装置6的数量相同，紧急制动装置6之间通过第一绳索18串行连接，第一绳索18通过滑轮19设置在轿厢外壁32上；串行连接方式使任何一个制动开关15都可以单独触发紧急制动。速度监测装置的制动开关15串行连接在第一绳索18上，制动开关15用于控制第一绳索18断裂。如图5所示，紧急制动装置6还包含钢环21、第二连接件20、弹簧61、连接杆62和外壳60，弹簧61和连接杆62设于外壳60内；弹簧61的一端固定在外壳60的内壁上，另一端固定在连接杆62上，连接杆62的另一端固定设有橡胶碗63；第二连接件20的一端设于弹簧61与连接杆62的接触处，另一端穿过外壳60通过钢环21与第一绳索18连接，钢环21的两边设有钢管22，钢管22套设于第一绳索18上；当制动开关15控制第一绳索18断裂后，第二连接件20失去对弹簧61的约束，弹簧61推动连接杆62和橡胶碗63弹出。

本实施例中的第二连接件20是绳索，如图5，此时连接杆62的两侧设有导轨，导轨由钢珠23和钢板24组成，能有效对连接杆62的弹出方向进行限制，导轨平行于弹簧61的压缩方向设置且一端固定在外壳60内壁上；导轨也可以替换成导槽、导管等。同样，第二连接件20还可以是硬质杆体，如图6，也可以在第一绳索18断裂后，使连接杆62沿直线运动，防止与外壳60卡住。

还包括电梯底部缓冲装置，电梯底部缓冲装置由铜管12和第二永磁铁5组成，铜管12安装在轿厢外壁32的底部，第二永磁铁5设于电梯井底部2，铜管12和第二永磁铁5设于同一垂线上。根据楞次定律，当铜管12穿过第二永磁铁5的磁场时，铜管12产生电流，铜管12中的电流又会产生磁场，阻挡轿厢1的快速下降，从而达到非接触缓冲效果；并且轿厢1降落速度越快，缓冲力越大。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为更清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，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他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方法予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种升降电梯制动系统，包括轿厢，轿厢安装在电梯井中，轿厢两侧壁设有导靴，电梯井壁上设有与所述导靴相配合的导轨，所述导轨通过导轨架垂直设置，其特征在于，还包括紧急制动装置和速度监测装置，所述紧急制动装置安装在轿厢外壁的侧壁上，所述紧急制动装置包括橡胶碗，当轿厢运行速度大于设定值时，紧急制动装置启动，所述橡胶碗在大气压作用下吸附在电梯井壁上；所述速度监测装置能够根据监测轿厢运行速度并自动启动紧急制动装置。

2.根据权利要求1所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，电梯井壁上设有第一永磁铁，所述橡胶碗上还设有钢块，所述钢块用于与第一永磁铁磁吸加强制动效果；紧急制动装置启动，所述橡胶碗在大气压作用下吸附在电梯井壁上或磁吸并吸附在第一永磁铁上。

3.根据权利要求2所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述速度监测装置包括导电棒、电线、电阻和制动开关，导电棒、电阻和制动开关通过电线组成电路回路；所述导电棒设于轿厢外壁，导电棒和第一永磁铁相对设置，导电棒在轿厢运动时切割第一永磁铁的磁感线，并产生电流，电流依次通过电阻和制动开关，当通过制动开关的电流高于设定值时，所述制动开关控制紧急制动装置启动。

4.根据权利要求3所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述速度监测装置还包括速度计，所述速度计串联或并联在导电棒、电阻和制动开关组成的电路回路中，所述速度计安装在轿厢内部，以使乘客能够实时看到电梯的运行速度。

5.根据权利要求3所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述导电棒通过抓手固定在轿厢上，所述抓手为非导电抓手；所述轿厢靠近导电棒的一侧贴有非导电材料，以阻断轿厢和导电棒的接触；所述导电棒为金属棒。

6.根据权利要求3所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述紧急制动装置设有多个，所述速度监测装置和紧急制动装置的数量相同，紧急制动装置之间通过第一绳索串行连接，所述第一绳索通过滑轮设置在轿厢外壁上；串行连接方式使任何一个制动开关都可以单独触发紧急制动。

7.根据权利要求6所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述速度监测装置的制动开关串行连接在第一绳索上，所述制动开关用于控制第一绳索断裂。

8.根据权利要求7所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述紧急制动装置还包含钢环、第二连接件、弹簧、连接杆和外壳，弹簧和连接杆设于外壳内；所述弹簧的一端固定在外壳的内壁上，另一端固定在连接杆上，连接杆的另一端固定设有橡胶碗；第二连接件的一端设于弹簧与连接杆的接触处，另一端穿过外壳通过钢环与第一绳索连接；当制动开关控制第一绳索断裂后，第二连接件失去对弹簧的约束，弹簧推动连接杆和橡胶碗弹出。

9.根据权利要求8所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，所述第二连接件是绳索，所述连接杆的两侧设有导轨，所述导轨平行于弹簧的压缩方向设置且一端固定在外壳内壁上，以限制连接杆弹出后的运动方向。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种升降电梯制动系统，其特征在于，还包括电梯底部缓冲装置，所述电梯底部缓冲装置由铜管和第二永磁铁组成，所述铜管安装在轿厢外壁的底部，所述第二永磁铁设于电梯井底部，铜管和第二永磁铁设于同一垂线上。

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