CN1236991C - 牵引绳轮电梯的制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制动牵引绳轮的方法。为了在紧急情况下停住电梯，电梯的制动通过采用一不包括在驱动机器(1)之中的制动装置(10)予以补充。本发明还涉及一种牵引绳轮式电梯，配有一制动装置(10)，不包括在驱动机器(1)并设计成可以提高紧急停止的效率。使电梯减速并由制动装置(10)生成的最大力量等于电梯正常负载重量的大约一半。本发明还涉及在动力故障的情况下用于释放不包括在电梯驱动机器(1)之中的各制动器(110)的一种紧急电源(154)的应用。

Description

牵引绳轮电梯的制动方法

技术领域

本发明涉及一种牵引绳轮电梯的制动方法，涉及一种牵引绳轮电梯和涉及一种紧急动力供应装置的使用。

背景技术

一部牵引绳轮电梯的机器包括一牵引绳轮，带有配装于其各绳槽的各电梯提升绳索，以及一电气马达，或是直接或是经由一齿轮装置驱动牵引绳轮。机器配置一制动器，或是直接或是比如经由轴件向牵引绳轮施加一制动力。电梯的操纵制动器工作在肯定控制之下，以致当它不是专门由控制系统使之不要制动时制动器始终是在制动的。在一典型的操纵制动器结构中，制动器是依靠一弹簧或一相当零件的力量使之闭合的，而一抗衡闭合零件的可控致动器可释放制动器并保持它是释放的。当制动施用于牵引绳轮时，制动效果由于摩擦啮合和由牵引绳轮施加给各绳索的其他一些抓合力的作用而进一步传递给各电梯绳索。在电梯被尽可能快地停下的一种紧急制动情况下，可能需要比在运行期间电梯正被加速和减速时较大的抓合力。

为了改进各绳索与牵引绳轮之间的抓合，特快电梯和带有很大提升高度的电梯的牵引绳轮上的各绳槽有时凹进很深。抓合还可以通过增大绳角来予以改进。增大绳角的一些解决办法是比如ESW(加长单圈)和双圈悬置系统配置，其中交叉布绳或一辅助绳轮用以在各绳索与牵引绳轮之间获得大于180度的接触角。在通常的单圈悬置系统(CSW)中，各绳索与牵引绳轮之间的接触角是180°或稍微小些，如果各绳索之间的距离采用一转向滑轮予以增大的话。因而，凹进的各绳槽和增大凹进以及增大接触角这两方面都会改进抓合。

为正常运行起见，在大多数电梯中，包括高层和快速电梯，带有只绕过牵引绳轮的各提升绳索的、通常的单圈悬置系统和牵引绳轮各绳槽之中一种很为适中的凹进会足以保证牵引绳轮与带有所有电梯负荷可供选择方案的各绳索之间的无滑动抓合。不过，为了准备紧急制动，系统必须设计得以便确保较合的抓合。不过，改进抓合所导致的缺点是，增大电梯的成本，特别是运作期间出现的成本。凹进会促进绳索和绳槽的磨损；凹进愈大，磨损愈快。同样，在ESW和双圈悬置系统中，绳索偏斜是增大绳索磨损的另一因素。双圈悬置系统可在牵引绳轮各轴承和辅助绳轮上产生一种特别强烈的应变。

另一方面，要记住的一点是，紧急制动必须不是过分有力的。如果制动过分有力，则轿厢的迅速减速可能对乘客包含危险。在电梯上行期间超过重力加速度的减速率足以使乘客脱开与轿厢地板的接触。取决于初始的减速率，这将导致乘客撞向电梯的顶板或至少跌倒。

发明内容

本发明的目的是弥补上述的不足之处并同时基于一种有利的基本解决办法而把通常的电梯悬置系统系统扩大使用于为较高速度或较大提升高度所设计的电梯。本发明的另一目的是披露一种简易的方法，以便在乘客必须从一部由于动力故障而已经停下的电梯中撤出的情况下采用一个不包括在驱动机器之中的制动器。

为实现上述目的，根据一个方面，本发明提供了一种用于制动一牵引绳轮式电梯的方法，电梯包括一带有一牵引绳轮的驱动机器和一经由牵引绳轮作用的制动器；由牵引绳轮驱动的提升绳索；以及悬挂在提升绳索上的轿厢和对重，在此方法中，在紧急停止情况下电梯的制动通过利用一不包括在驱动机器之中并包括至少一个制动器的制动装置予以补充，不包括在驱动机器之中的制动装置的作用直接施加于电梯绳索、一导轨以及/或者电梯的平衡装置；且由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的、使轿厢减速的力量的最大数值大约等于电梯额定载荷的重量的一半。

优选地，由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的、使电梯减速的力量的数值至少等于额定载荷的重量的30％和至多等于额定载荷的重量的50％。

根据另一个方面，本发明提供了一种牵引绳轮式电梯，包括带有一牵引绳轮的驱动机器；由牵引绳轮驱动的提升绳索；以及悬置在提升绳索上的轿厢和对重，所述电梯还包括一不包括在驱动机器之中并设计用来改进紧急停止性能的制动装置，不包括在驱动机器之中的制动装置的类型为直接向电梯的绳索、一导轨以及/或者电梯平衡装置施加制动力，且由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的使轿厢减速的力量的最大数值被调准为约等于电梯额定载荷的重量的一半。

根据又一个方面，本发明提供了一种紧急电源作为在动力故障情况下释放不包括在电梯驱动机器之中的各制动器的电源的应用。

本发明使之可能把CSW型电梯的应用安全范围扩大到为较高速度或较大提高高度所设计的电梯而不必由于各绳索与牵引绳轮之间显著改进的抓合而在各绳索或牵引绳轮的使用寿命上有所妥协。采用一种简单的配置，本发明还导致改进快速和高程电梯的运作特征，安全地扩大应用范围可通过增大在紧急制动期间的施加的制动力并同时注意轿厢的减速度不要过分增大。在高程电梯(属最快电梯)中，轿厢的质量一般等于各义载荷的两倍或两倍半，而对重的质量一般等于轿厢的质量加上名义载荷的一半。电梯中另外被加速的各质量包括比如各绳索的质量。按照本发明的基本观念，当着由一不包括在驱动机器之中的制动装置所产生的减速力保持在明显低于电梯名义载荷水平的时候，可以避免电梯紧急制动期间有害的减速率。

由于不包括在驱动机器之中但安放在离开电梯机房很大一个距离处的制动装置必须使用来自机房的紧急电源来予以释放，或者制动器的释放必须从远处以某一另外的方式予以实现，所用的紧急电力供应或其他紧急装置可以是一种具有适中的额定值，因为制动装置，就其制动力和为其释放所需的能量以及因而其效率而言，具有适中的大小。

采用本发明的解决办法，可以获得各绳索和牵引绳轮的较长使用寿命。驱动机器可以采用一种不包含很大内应力因而减少比如各轴承上载荷的解决办法使之实际运用。各绳索、牵引绳轮和各轴承的工作寿命甚至可以增加到其通常耐久能力的几倍。总的说，可以获得关于机器和绳索悬置系统系统。由于CSW悬置系统系统不需要在机房中的任何庞大的转向滑轮配置，所以，甚至一部很大的电梯也将只需要一个适中的机房地板面积。不需要任何用于转向滑轮配置的沉重支承结构。由本发明实现的机器的大小和重量适中，使得比较容易从事机房布局和安装工作。高性能的几部机器往往是几部电梯的一组电梯中的一部分，而在这种情况下，加强了由于安放简易而形成的在空间利用方面的优点。本发明所提供的不包括在驱动机器之中的制动器可以安全地使用而在乘客必须从由于动力故障已经停下的电梯中撤出的情况下勿需任何重大的专门措施。

附图说明

以下，本发明将参照所附各图、借助于其各实施例的一典范而不因此限制本发明的申请范围而予以说明，附图中

图1表明符合本发明的一部驱动机器的安放状况；

图2表示啮合导轨的一制动器；

图3表明用于释放不包括在驱动机器之内的各制动器的配置原理。

具体实施方式

图1表明一部电梯驱动机器1在一电梯通道39之上一机房45之内的安放状况。驱动机器安放在用钢梁建造的一安装底座46上。走向对重3与走向轿厢的各提升绳索48部分之间的距离已经通过安放一转向滑轮47来增加以致此距离稍微大于对应于牵引绳轮2的直径的距离。驱动机器的制动器6主要在电梯平稳驻定时起到一后备制动器(hold brake)的作用。制动电梯的优选方法是电制动(electric braking)。一般，在电制动中，即使在动力故障和紧急停止的情况下，马达也会以反馈方式制动。操纵制动器6是啮合上的，以增大制动力量。因而，牵引绳轮受到强烈制动，而各绳索、对重、轿厢和其他悬置在它们上面的一些质量则趋向于继续它们的运动。如果牵引绳轮与各绳索之间的抓合不足，则绳索将开始滑动，而制动牵引绳轮并不会停住电梯。在一部像图1中那样的电梯中，当速度较高或当系统的轿厢侧与对重侧部件之间存在很大的不均衡现象时，会出现绳索滑动的风险。不过，在高层和快速电梯中，轿厢和对重如此沉重，以致一如25％这样的超载也不会造成绳索滑动。在较低速度下，如果电梯是以通常方式设计的，绳索当各制动器一如在紧急停止情况下那样被突然应用时不会开始滑动。在较高速度下，当速度为每秒几米时，很可能绳索将会滑动，尤其是如果牵引绳轮各绳槽的根切已经设计成只产生轻微的绳索磨损的话。

实际上，本发明比如是通过为驱动机器配置一制动器而予以实施的，驱动机器包括一牵引绳轮，驱动各提升绳索并经由各提升绳索移动悬置在各绳索上的轿厢和对重。在紧急停止的情况下，制动器下落在牵引绳轮上以使其运动减速。紧急停止以本来已知的方式予以起动。紧急停止通过使用一不包括在驱动机器之中的一制动装置10予以补充。关于不包括在驱动机器之中的制动装置的制动作用施加部位存在几种可供选择的方案，因为意在独立于各电梯绳索与牵引绳轮之间的摩擦来使轿厢的运动减速。制动装置的作用可以施加于比如各电梯绳索、一根导轨或一平衡装置(equalizing gear)。一种优选解决办法是比如一个钳子状的装置，施加制动作用于一绳索、一根导轨或一平衡装置。不包括在驱动机器之中的制动装置可以使之在电梯主制动器啮合之前开始其制动作用。这样可能导致完全避免绳索滑动并只利用各制动器实现制动。另一方面，有可能在制动期间利用绳索滑动。这将把由于制动作用而产生的热量分布到几个部位去。利用绳索滑动减小了不包括在驱动机器之中的制动装置的所需制动力。不过，在实践中，驱动机器之中的制动器首先制动，或者驱动机器之中的制动器和不包括在驱动机器之中的制动器大约同时开始制动。因而，辅助制动器通过接收驱动机器的制动器可能无法吸收的任何剩余力量对制动进行补偿。

至于电梯控制，不包括在驱动机器之中的各制动器的控制优选地是通过监测电梯速度以及电梯机器中的制动器的运作状态来予以实施。如果电梯机器之中的制动器开始制动而同时电梯速度高于一规定速度，比如高于1m/s或1.6m/s，则施用不包括在驱动机器之中的制动器。这样，有可能避免不包括在驱动机器之中的制动装置的误操作。

如果不包括在驱动机器之中的制动装置，比如通过使各磁铁与电梯各导轨相互作用来利用各永久磁铁而体现为一种涡流制动器，则这样一种装置对减速的作用取决于速度。可以实施一种抓牢一导轨或绳索的机械式制动装置，将只在速度超过某一规定速度时制动。因而，即使电梯的安全电路万一开通，制动装置比如在电梯在较低速度下运行的服务运行期间也不会误操作，此装置因此不需要单独并接安全电路。另一方面，一涡流制动器的制动力量在低速下是轻微的，所以这样一种制动器不会妨碍服务运行

图2表示一施加制动作用于一导轨的制动器110。这样一种制动器可以单独构成一不包括在符合本发明的驱动机器之中的制动装置10。不过，一种优选制动装置解决办法是，其中两个可由电磁装置予以释放和可由弹簧力予以闭合的制动器110作为一制动器对一起工作，其中每一制动器施加其制动力于一不同的导轨。在制动器110中，制动器释放绕组(图中未画出)的铁芯113包括两个磁盘组件(disk pack)111，它们的延伸段形成钳子状制动器的两块颚板112，而且由一在制动器被使用时会改变的气隙116予以隔开。各颚板112配有各制动垫115，它们压紧在导轨114上。集成的铁芯-制动颚板组合，亦即，各磁盘组件111在位于各颚板112与铁芯113之间并固紧于一支承制动器的机架120的各枢转销轴118上作枢转。制动器110的制动力是由压缩各颚板112的各弹簧117生成的，后者作为各盘簧显示在图中。其他一些型式的弹簧，比如螺旋弹簧，也可以采用。这些弹簧绕装在穿过各弹簧117的一杆119上。至少杆的一端配置一螺纹。借助于各螺帽121，各弹簧被保持压紧于杆119的两端之间，向两块颚板112施加压力。采用各螺帽121，制动力可以在由结构和各部件所限定的各种界限之内加以调节。

图3表示用于释放不包括在驱动机器之中的制动器110的一种配置。通常，电梯的电力和控制设备151提供电力给那些操纵不包括在驱动机器之中的各制动器的模块152并对其进行操作控制，制动器安装在轿厢上。这些模块152，其最简单形式可以是一些受控开关，当各制动器110正被释放时供应较大电流给各制动器，而随后供应较小的保持电流。电力是经由轿厢电缆中各导线152或者通过某一相应的方法供给制动器的。为了使装在轿厢上的各制动器经由来自机房的控制予以释放，需要提供为释放各制动器所需的电源。在动力故障的情况下，各制动器闭合而通过抓合导轨进行制动，而电梯的主操纵制动器制动牵引绳轮的转动。为了使乘客能够离开轿厢，这些制动器需要被释放而轿厢必须移动到一近旁提升间门的高度。利用一紧急电源154和一结合紧急电源配置的控制器155或一单独的控制器或包括在电梯电力和控制设备151之中的各控制功能元件，可使啮合各导轨114的各制动器110释放其抓合。所需的释放和保持电流获自紧急电源。紧急电源还供应所用控制器所需的电力。如果利用电梯自身的控制面板151，则各项通常的操作功能和供向电梯机器的电力或是由各控制元件或是以其他方式使之中止。同样，其他一些消耗相当大量动力的活动也被中止，以确保不超出用以生成或储存电能的紧急电源器件比如电池的有限电源能力。在不包括在驱动机之中的这些制动器110已被释放之后，可以释放驱动机器之中的制动器并可以移动轿厢到一适当楼层以放出乘客。由于不包括在驱动机器之中的各制动器已被设计成提供较低的制动力，所以释放这些制动器不需要很高的操纵电力。通过按时间顺序相继释放各制动器110，取自紧急电源的最大电流将是十分微小的。

对于本技术领域中的熟练人员来说，显然本发明的各项实施例并不局限于上述范例，而是它们可以在本发明的范围之内予以改变。

Claims (5)

1.一种用于制动一牵引绳轮式电梯的方法，电梯包括一带有一牵引绳轮的驱动机器和一经由牵引绳轮作用的制动器；由牵引绳轮驱动的提升绳索；以及悬挂在提升绳索上的轿厢和对重，在此方法中，在紧急停止情况下电梯的制动通过利用一不包括在驱动机器之中并包括至少一个制动器的制动装置(10)予以补充，其特征在于，不包括在驱动机器之中的制动装置的作用直接施加于电梯绳索、导轨以及/或者电梯的平衡装置；且由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的、使轿厢减速的力的最大数值基本上对应于电梯额定载荷的重量的一半。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的、使电梯减速的力量的数值至少等于额定载荷的重量的30％和至多等于额定载荷的重量的50％。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，不包括在驱动机器之中的制动装置的制动作用首先启动而电梯然后经由牵引绳轮予以制动。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，牵引绳轮被停住，而当各电梯绳索在牵引绳轮各绳槽之中滑动时，电梯借助于不包括在驱动装置之中的制动装置予以制动。

5.按照前述各项权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，由不包括在驱动机器之中的制动装置产生的减速作用取决于速度。

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