CN202156853U - 新型电梯防坠装置 - Google Patents

Abstract

一种新型电梯防坠装置，与电梯提拉杆相连接，支架安装在轿厢底部，支架边侧装有左右两个制动臂和连杆，两制动臂对称设置于T型导轨两侧；制动臂的外侧端设有滑槽，滑槽与在支架上的固定销轴可移动的枢接；制动臂的内侧端为摩擦端，与T型导轨的两侧保持有一定间隙，制动臂中部通过传动销轴与连杆相枢接，连杆两端对称枢接左右制动臂。本实用新型具有恒定的制动减速度，可以兼顾乘坐的舒适感和安全性，且简化了电梯设计要求；结构简单紧凑，大大简化了现有的“夹紧弹簧+制动块/导滑块”组合的结构形式，节省了制造工时成本，有利于节能环保，提高了产品的工作可靠性。

Description

新型电梯防坠装置

技术领域

本实用新型涉及电梯设备领域，尤其是一种新型电梯防坠装置。

背景技术

本文中“轿厢”指电梯设备中，承载乘客和货物的一个空间结构。电梯“载荷”指轿厢中承载的乘客和货物的重量。电梯“总载荷”指轿厢自重连同其载荷的总和。本文中若不特殊强调，“轿厢”一词常泛指连同载荷在内的整个轿厢。

安全钳的夹紧力指安全钳制动时夹持导轨的力，这是对导轨表面的一种正压力。在安全钳在制动时，该正压力产生摩擦力，起到制动作用，即称安全钳的制动力。在论及安全钳的性能时，制动力或夹紧力的概念往往是一致的。

电梯轿厢底部安装有防坠装置称作安全钳，当电梯向下运行，速度超过允许值，甚至在悬挂装置断裂的情况下，限速器产生动作，提拉安全钳，使安全钳夹紧导轨，产生向上的摩擦力，实施对轿厢的紧急制动，使轿厢制停并保持静止状态，从而防止电梯轿厢坠落。在GB7588《电梯制造与安装安全规范》中，对安全钳有详细的规定。

安全钳按照动作过程分为瞬时式安全钳与渐进式安全钳，瞬时式安全钳采用刚性承载结构，动作时产生很大的制动力，制停距离短，具有“瞬时”制动效果，轿厢承受冲击厉害；渐进式安全钳具有“渐进式”制动的效果，制动时产生的冲击力较小。上述两类安全钳性能差别在于它们的“制动减速度”有很大不同。“制动减速度”是运动物体从运动状态减速的速率，对“制动减速度”的选择，应从乘坐舒适感和安全性两方面的考虑，当电梯轿厢的制动减速度过小，意味着紧急制动时轿厢滑移距离太长，轿厢撞到井道底部的几率增大。当电梯轿厢的制动减速度过大，除了舒适感不好以外，还将对轿厢中的人员、货物，轿厢自身以至导轨都产生较大冲击，可能引发危险和破坏。因此在GB7588《电梯制造与安装安全规范》中，对安全钳的适用性明确规定：瞬时式安全钳只能适用于额定速度不超过0.63m/s的电梯；而当电梯额定速度大于0.63m/s时，应采用渐进式安全钳。渐进式安全钳应具有适度的制动减速度，以确保好的舒适感和安全性。《电梯制造与安装安全规范》中有关条文表述，理想的制动减速度是0.6g（“g”是重力加速度）。

现有的渐近式安全钳主要是由基座、夹紧弹簧及制动块/导滑块组合构成。其设计理念是“利用夹紧弹簧的特定变形量获取特定的夹紧力”。现有安全钳的制动块与导滑块都是楔形，导滑块上大下小，制动块上小下大，它们以斜面相配合，制动块与导滑块之间设置有滚珠，制动块沿导滑块向上滑移的同时，横向向导轨靠拢直至抵住导轨。“制动块/导滑块”组合通常有两组，分布于导轨两侧。两个制动块一起动作，就形成对导轨的夹持。基座上有“限位挡”，用于限定制动块向上滑移的行程；导滑块后侧的夹紧弹簧提供夹紧力。由于制动块的行程是一个被限定的特定值，致使夹紧弹簧的变形量以及相应产生的弹簧变形力（夹紧力）也是一个特定值，由此安全钳的制动力也是一个特定值（制动力是夹紧力在导轨上产生的摩擦力）。在实际工况中，电梯载荷是变化的，时常处于空载与满载之间，而安全钳的制动力是固定的，这就导致安全钳每次制动时，制动减速度不可能是相同的值，也即现有的安全钳在制动时制动减速度不可能始终保持唯一的固定值。为此《电梯制造与安装安全规范》给出了“制动减速度”的允许范围为0.2～1.0g（“g”表示重力加速度）。也即，在装有额定载荷的轿厢自由下落的情况下，制动减速度必须在0.2～1.0g之间。现有安全钳的设计理念和结构决定它的制动特性不能兼顾对舒适感和安全性的要求。

其次，在弹簧制造过程中，每只弹簧的弹性系数及机械尺寸难以更精准的控制（相对于一般机械切削加工的精度），影响到其性能一致性，所以每一只渐进式安全钳的夹紧力出厂前必须逐一进行调试，这是一个无可避免的工序。《电梯制造与安装安全规范》规定安全钳每年必须进行一次型式试验，以监管安全钳的质量。

再其次，现有安全钳中所采用的弹簧，涉及到多种类型（如蝶形簧、螺旋簧、U型簧、板式簧等），因而导致安全钳多样化结构型式，不利于规模生产，更不谈通用化，系列化。电梯的吨位越大、速度越高，其安全钳的尺寸也就越大，其中的弹簧占据了很大比重，而大尺寸弹簧的制造技术难度和成本，是大吨位、高速度安全钳制造的瓶颈。

如果安全钳中不使用弹簧，就可以避免弹簧特性难以精准控制这一短项所带来的麻烦（产品须逐一调整），降低成本；且弹簧是需要热加工的，热加工是高耗能的生产工序，不使用弹簧，有利于节能环保。

实用新型内容

本申请人针对上述现有渐近式安全钳结构及性能特点之缺憾，设计了一套“制动臂+连杆”的新型电梯防坠装置，构成一个全新产品，它利用杠杆原理，采集轿厢及其载荷的重量作为其制动力来源，根据总载荷的不同产生对应的制动力，达到“以变化的制动力应对变化的荷载”的目的，获得恒定的制动减速度，新产品从原理、结构和性能都与现有产品有了本质的改变。不但能提高电梯乘坐舒适感与安全性，还可降低生产成本。同时该新产品还便于产品系列化与生产规模化，具有显著的经济效益。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种新型电梯防坠装置，与电梯提拉杆相连接，支架安装在轿厢底部，支架边侧装有左右两个制动臂和连杆，两制动臂对称设置于电梯T型导轨两侧；制动臂的外侧端设有滑槽，通过滑槽与在支架上的固定销轴配合；制动臂的内侧端为摩擦端，与T型导轨的两侧保持有一定间隙，制动臂中部通过传动销轴与连杆相枢接，连杆两端对称枢接左右制动臂。 

其进一步特征在于：所述滑槽为封闭式长圆孔、开口式滑槽或敞开式滑槽中的一种。

制动臂摩擦端为活络铰接式结构，摩擦头前部为平面，通过铰接轴与制动臂连接。

制动臂摩擦端为镶块式结构，摩擦头通过紧固件与制动臂连接。

电梯的中央单支提拉杆连接在连杆中央部位。

电梯的两只对称提拉杆分别连接在左右制动臂中部。

所述支架上位于连杆下方设置有支撑连杆的定位销，所述连杆的下部中央设置有浅凹槽，正常状态下，浅凹槽与固定在支架的定位销相配合。

所述支架上位于左右制动臂下方分别设置有支撑制动臂的定位销。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型具有恒定的制动减速度，对于变化的电梯载荷，本实用新型能相应改变制动力从而确保恒定的制动减速度。

恒定的制动减速度有以下优点：

制动减速度设定于某个理想的值，例如0.6g，可以兼顾乘坐的舒适感和安全性。

恒定的制动减速度使减速距离恒定：由于电梯运行速度恒定，因此使应用本实用新型的电梯都有一个确定的减速距离，从而可以给电梯井道设计提供了改进的空间，例如降低对井道底坑深度的要求，降低对缓冲器的要求等。

本实用新型还具有以下优点：

本实用新型结构简单紧凑，大大简化了现有的“夹紧弹簧+制动块/导滑块”组合的结构形式，本实用新型不使用夹紧弹簧，避免了现有安全钳必须在出厂前逐一调试夹紧力的工序，节省了制造工时成本。有利于节能环保。

本实用新型“制动臂+连杆”的结构简单紧凑，给生产组织管理、产品批量化带来方便。

本实用新型避免了误动作（误制动）的可能性，多数现有的渐进式安全钳产品，它的动楔块一旦擦碰到导轨，比较容易被导轨带着向上滑动，产生误制动。本实用新型中的运动部件---制动臂和连杆是处于浮动安装状态，所以电梯运行过程中，即使偶尔出现导轨擦碰制动臂摩擦端的现象，也不会触发本实用新型产生误制动，提高了产品的工作可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的主视图，电梯正常工作时的状态。

图2为本实用新型在电梯制动时的主视图。

图3为图1、图2的比较图。

图4为图2的左视图。

图5为本实用新型的爆炸图。

图6为活络铰接式结构的制动臂。

图7为镶块式结构的制动臂。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图4所示，本实用新型的直角支架2通过顶侧安装在轿厢底部，直角支架2边侧装有两个制动臂3和一个连杆6，两制动臂3对称置于T型导轨7两侧；制动臂3的外侧端设有长圆孔10，长圆孔与设在直角支架2上的固定销轴1可移动的枢接；制动臂3的内侧端为摩擦端9，与T型导轨7的两侧保持有一定间隙t，制动臂3中部通过传动销轴5与连杆6相枢接；连杆6中间与提拉杆8连接，连杆6两端对称枢接左右制动臂3，在连杆6的底部设置有浅凹圆弧槽，正常状态下，浅凹圆弧槽与固定在直角支架2的定位销4相配合。提拉杆8与T型导轨7为电梯自身结构，不属于本实用新型中的零件。

当然，与固定销轴1相配合的不仅可以是图1中的封闭式长圆孔10，也可以是图6中的开口式滑槽10-1，或者是图7中的敞开式滑槽10-2，同样也可以实现本实用新型的目的。

电梯正常运行时，如图1所示状态，制动臂3与连杆6在重力的作用下落下，并依靠定位销4及固定销轴1支撑，此时，制动臂3的内侧摩擦端9与T型导轨7的两侧保持有间隙t，整个装置随电梯轿厢一起运动。

当电梯下行发生超速时，限速器被触发动作，将提拉杆8相对于轿厢向上提拉，从而使连杆6向上运动；如图2所示，由于制动臂3与连杆6相枢接，因此制动臂3也被连杆6向上提起，围绕着固定销轴1做旋转动作，由于制动臂3的外侧端为长圆孔10，因此允许制动臂3在围绕固定销轴1做转动的同时，借助长圆孔10与固定销轴1产生一定的位移量以避免被卡死；制动臂3的摩擦端9向上旋转并与T型导轨7的两侧发生接触并抵紧导轨；左右两个制动臂3同时作用，共同构成对导轨7的夹持，从而实现对电梯的紧急制动。

本实用新型中制动臂3以传动销轴5为铰接支点构成一个杠杆，其外端为承力点，承受来自电梯的总载荷，其内端摩擦端为输出力点，对导轨实施夹持；左右两制动臂对导轨的夹紧力大小取决于制动臂的结构尺寸和电梯总载荷。具体的说，本实用新型制动臂3的长圆孔10、与摩擦端9之间的位置关系确定，因此两两之间的距离固定，即杠杆作用力的力臂固定；在制动状态下，电梯的总载荷均匀分布在轿厢底部的左右两套本实用新型装置的四个制动臂上，以制动臂3作为构件作受力分析，在制动臂外端长圆孔10 处受到向下的总载荷力，此时，以传动销轴5作为杠杆支点，可知在摩擦端9产生水平向内（指向导轨7）的正压力，由于力臂固定，因此正压力与总载荷力的比例恒定，同时由于摩擦端与导轨之间接触面的摩擦系数确定，因此向上的摩擦力也是与总载荷力具有确定的关系，根据牛顿定律，即本实用新型对轿厢的制动具有确定的制动减速度。 

对于设置有左右两支对称提拉杆的电梯，可以将提拉杆直接安装于制动臂上。同样，也可将定位销4设置在制动臂下方起支撑作用。

考虑到制动臂摩擦端9的磨损问题，本实用新型中的制动臂摩擦端还可以做成活络铰接式结构（如图6）或镶块式结构（如图7），以方便更换被磨损的端部；并将与导轨接触的部分选用与制动臂不同的耐磨材料，例如铜合金、粉末冶金金属材料或者陶瓷等耐磨材料。如图6所示，活络铰接式摩擦头12-1与导轨接触部分可做成平面，以扩大接触面积，增大耐磨性；活络铰接式摩擦头通过铰接轴11连接在制动臂3内侧端。如图7所示，镶块式结构的摩擦头12-2通过紧固件固定在制动臂的内侧端。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。 

Claims (8)

1.一种新型电梯防坠装置，与电梯提拉杆相连接，其特征在于：支架安装在轿厢底部，支架边侧装有左右两个制动臂和连杆，两制动臂对称设置于电梯T型导轨两侧；制动臂的外侧端设有滑槽，通过滑槽与在支架上的固定销轴配合；制动臂的内侧端为摩擦端，与T型导轨的两侧保持有一定间隙，制动臂中部通过传动销轴与连杆相枢接，连杆两端对称枢接左右制动臂。

2.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：所述滑槽为封闭式长圆孔、开口式滑槽或敞开式滑槽中的一种。

3.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：制动臂摩擦端为活络铰接式结构，摩擦头前部为平面，通过铰接轴与制动臂连接。

4.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：制动臂摩擦端为镶块式结构，摩擦头通过紧固件与制动臂连接。

5.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：电梯的中央单支提拉杆连接在连杆中央部位。

6.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：电梯的两只对称提拉杆分别连接在左右制动臂中部。

7.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：所述支架上位于连杆下方设置有支撑连杆的定位销，所述连杆的下部中央设置有浅凹槽，正常状态下，浅凹槽与固定在支架的定位销相配合。

8.按照权利要求1所述的新型电梯防坠装置，其特征在于：所述支架上位于左右制动臂下方分别设置有支撑制动臂的定位销。

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