CN1217290A - 电梯安全制动器 - Google Patents

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Abstract

一种应用加在电梯导轨上的摩擦力来停止电梯的电梯安全制动器,它由一个带倾斜支撑面的导引装置和一个带倾斜导引面基座的制动闸瓦制成,这个制动闸瓦和导引装置倾斜的支撑面以及导轨的接触面滑动接触。制动闸瓦的导引面和导引装置的支撑面中至少有一部分由低摩擦系数材料制成,例如在导引面和支撑面之间的摩擦系数小于0.1。本发明的制动器取消了设在制动器上的滚筒升降装置,并提供了一种楔形的制动器,使得制动力能够更好地分配。

Description

电梯安全制动器
本发明总的来说涉及一种制动器。特别是涉及一种在超速的情况下，为减小或停止垂直运动的物体，例如电梯的速度的安全制动器。
传统的设计中，电梯轿厢上都有一个制动系统，它包括一对楔形的制动闸瓦，闸瓦上有大体上平的磨擦面。平的摩擦面通常设在由电梯井道壁支撑的T形导轨的杆状部分的相对两侧。楔形的制动闸瓦由一个调节器驱动，该调节器迫使楔形制动闸瓦沿邻近的闸瓦导引装置运动，再使得制动闸瓦的摩擦面和导轨接触，以使电梯减速或停止。
楔形制动闸瓦通过一个滚筒导引装置与制动系统的导引闸瓦相连。由于滚筒导引装置低的耐用性和可靠性，现场常常出现问题。滚筒导引装置还使零件数量增加，同时使安全制动系统的体积增大，成本增加。
据此，有必要避免在一个电梯安全系统的楔形制动闸瓦和导引闸瓦之间使用一个滚筒升降装置作为界面。
本发明的目的之一是提供一种使电梯停止的电梯安全制动器。
本发明的另一个目的是提供一种在高速、大载荷电梯上使用的一种可靠的电梯安全制动器。
一种通过在电梯导轨上施加摩擦力来制动电梯的电梯安全制动器可以实现上述发明目的，至少可以部分实现。这种制动器包括：一个导引件，它有一个相对于导轨倾斜的支撑面；和一个带有基座的制动闸瓦楔形块，所述基座具有导引面，它和导轨倾斜的支撑面可滑动地接触。导引面相对于导轨也是倾斜的，它的倾斜面附加在导引装置的倾斜支持面上。制动闸瓦楔形块也有一个轨道接触面。基座的倾斜导引面和导轨的倾斜支撑面之间的摩擦系数约小于0.1。可以进一步用倾斜的制动闸瓦导引面相对于导引装置倾斜的支撑面滑移的方法来制成制动器，使得制动闸瓦的导轨支撑面和导轨接触。也可以用当制动闸瓦的导轨接触面接触导轨时，朝着导轨挤压导引装置和制动闸瓦的方法来进一步制成制动器。
附图没有按比例画，包括：
图1是一个传统的电梯安全制动系统的简单示意图，包括两个置于导轨两侧的摩擦楔形块；和
图2是应用本发明制成的电梯安全制动系统的一部分的简单示意图。
图1提供的是一种传统的电梯安全制动系统的简单示意图。系统10包括一对连接在电梯轿厢14上的制动装置12，置于由电梯井道(图中未示出)支撑的导轨16的两侧。制动装置12的一部分由楔形的制动导引装置18组成，导引装置18可以在壳体20里沿通常与导轨16垂直的方向移动。由于受到朝着导轨16的方向加在导引装置18上的垂直力FN的作用，导引装置18通过弹簧斜压在导轨16上。导引装置18有一个倾斜于导轨16的支撑面24。有基座25的楔形制动闸瓦26配备有一个倾斜于导轨的导引面28，附加于制动导引装置18的倾斜支撑面24上。制动闸瓦26置于制动导引装置18和导轨16之间。由具有高的动摩擦系数的材料制成的制动垫32连接在制动闸瓦基座26的导引平面30上。一个包含有许多辊子34的辊子导引升降装置置于制动导引装置18的倾斜支撑面24和制动闸瓦26的附加倾斜导引面28之间。在制动导引装置18和制动闸瓦26的附加倾斜相邻平面24和28之间，辊子34分别提供了低的动摩擦接触。
在需要应用制动系统的紧急状态或超速的情况下，朝着电梯轿厢14的力FA加在楔形制动闸瓦26上，引起闸瓦26向电梯14移动。通常，力FA由连接在推动制动闸瓦归位的调节器上的绳索、钢缆或机械连接件提供。制动导引装置18和制动闸瓦基座26的倾斜的附加支撑面和导引面24和28分别沿着滚筒34相互移动，引起制动闸瓦26朝着导轨16移动，直到垫32和导轨16接触为止。本领域的技术人员容易知道，通过导引闸瓦18上的弹簧22提供的垂直力FN，垫压在导轨16上。由垂直力FN决定的制动力的大小本质上直接和制动垫32上使用的高摩擦材料和导轨材料16之间的摩擦系数μK成正比。
图2表示的是实现本发明的一个安全制动系统的一部分的示意图。图2中，辊子升降装置(图中未示出)的辊子34已经被取消。制动导引装置18和制动闸瓦26的倾斜的附加支撑面和导引面24和28设置为彼此直接接触。因为至少在倾斜面24和28的一个面上使用了一种低的静态、动态摩擦材料，两个面24和28之间的直接接触成为可能。与通过辊子34分配力FN相比较，两个支撑和导引面24和28之间的直接接触使得力FN分配得更均匀。根据本发明的一个实施例，在导引闸瓦支撑面24和制动闸瓦导引面28上都用了一种低摩擦涂料或材料。而且需要这种材料经久耐用以及导引闸瓦支撑面24和制动闸瓦导引面28之间的摩擦系数约不大于0.1。应用到这些平面的材料可以包括：碳化金刚石(DLC)；和包括固态薄层润滑剂的材料，例如包括聚四氟乙烯，石墨，碳酸氢钼，氮化硼的聚合物。
可以通过公知的物理汽相淀积法得到在导引闸瓦支撑面24或制动闸瓦导引面28上使用的涂料DLC。这种DLC涂料非常好使，它光滑和有足够大的硬度，耐用，有固有的润滑性和导热性。一个约2到5微米厚的DLC涂层可以具有足够低的摩擦系数和耐用性，以允许支撑面和导引面24和28彼此直接接触。
包括固态薄层润滑剂的材料也可以用作支撑面和导引面24和28上的涂层。固态的薄层润滑剂是薄层的树脂，这种树脂结合了一些如二琉化钼、石墨或碳氟化合物等润滑粉末到它的表面上。这样的一种涂层可能是非常薄的，在大约0.001寸精密级。一种合适的固态薄层润滑脂是由E/M公司生产的耐寒性润滑油620C。
另一种适合于作支撑面或导引面24和28表面的材料是由GARLOCK轴承股份公司提供的一种自润滑轴承材料。这种材料是一种多孔的青铜层，它被粘合在刚性的支撑板上。这种材料的孔作为储存器，孔中渗透进聚四氟乙烯和铅。有渗透孔的青铜层可以用物理方法连接到支撑或导引面24、28上。
支撑或导引面24、28也可以用渗透了油的青铜材料制成。这种青铜材料包含有渗入油的孔。在支撑和导引面接触的压力下，孔里的油被挤出来。
支撑面和导引面24、28也可以用石墨青铜材料制成。在石墨青铜里，石墨填料置于固体的青铜板中。在摩擦和磨损的情况下，石墨产生细粉末作为固态润滑剂。
其它可以用作支撑和导引面24、28的材料包括聚四氟乙烯(Teflon)，石墨、氮化硼或渗透了聚四氟乙烯的氧化铝涂料。
由以上的叙述可以得知，我们已经讨论了几个根据本发明制成的停止电梯的安全制动系统的实施例。在采用小的垂直力和小而轻的弹簧以及提高了耐用度的更紧凑的安全装置的情况下，在制动闸瓦导引面或导引闸瓦支撑面上使用经久耐用、低摩擦系数的材料具有很大的优越性。应该理解到，这里讨论的实施例仅仅是本发明原理性的解释。本领域技术人员可以应用本发明原理作出各种改进，这都将落在本发明的原理和范围之内。因此，可以认为本发明限制在附属的权利要求和合理的解释范围之内。

Claims (12)

1.一种通过应用加在电梯导轨上的摩擦力来停止电梯的电梯安全制动器，这种制动器包括：
一个有支撑面的导引装置，其中支撑面倾斜于导轨；
一个制动闸瓦，它有一个带倾斜于导轨的导引面的基座，导轨中至少有一部分和导引装置倾斜的支撑面滑动地接触，这个导轨还有一个轨道接触面，其中至少和支撑面接触的那部分导引面包含了一种低摩擦材料，以及在和支撑面接触的导引面的那部分和支撑面之间的摩擦系数约小于0.1；
一种使倾斜的制动闸瓦导引面相对于倾斜的支撑面滑动的装置，以使导轨的接触面和导轨接触；
一种当制动闸瓦的导轨接触面接触到导轨时，把导引装置和制动闸瓦压向导轨的装置。
2.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是DLC。
3.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料包括固相润滑剂。
4.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种多孔的青铜，多孔青铜的孔里包容着聚四氟乙烯和铅。
5.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种多孔的青铜，多孔青铜的孔里包容着油。
6.根据权利要求1所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种包含石墨填料的固体青铜。
7.一种通过对电梯导轨施加摩擦力来停止电梯的电梯安全制动器，此制动器包括：
一个有支撑面的导引装置，其中支撑面相对于导轨倾斜；
一个制动闸瓦，它有一个带倾斜于导轨的导引面的基座，导轨中至少有一部分和导引装置倾斜的支撑面滑动地接触，这个导轨还有一个轨道接触面，其中至少和导引面接触的那部分支撑面包含了一种低摩擦材料，以及在和导引面接触的支撑面的那部分和导引面之间的摩擦系数约小于0.1；
一种使倾斜的制动闸瓦导引面相对于倾斜的支撑面滑动的装置，以使导轨的接触面和导轨接触；和
一种当制动闸瓦的导轨接触面接触到导轨时，把导引装置和制动闸瓦压向导轨的装置。
8.根据权利要求7所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是DLC。
9.根据权利要求7所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料包括固相润滑剂。
10.根据权利要求7所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种多孔的青铜，多孔青铜的孔里包容着聚四氟乙烯和铅。
11.根据权利要求7所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种多孔的青铜，多孔青铜的孔里包容着油。
12.根据权利要求7所述的一种制动器，其特征在于低的摩擦材料是一种包含石墨填料的固体青铜。
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