CN202214109U - 一种电梯限速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种电梯限速器，它包括机架、限速器轮盘、棘轮、连杆、卡合装置、制动机构、测控系统，其结构特点是：所述的限速器轮盘的限速器轮盘转轴上安装光电编码器，光电编码器输入信号到测控系统，所述的卡合装置包含电磁伸缩装置，棘爪、压爪，测控系统控制电磁伸缩装置伸缩，电磁伸缩装置固定在机架的外侧，棘爪通过棘爪转轴安装在限速器轮盘的轮辐上，压爪通过压爪转轴安装在限速器轮盘的轮辐上，棘爪上有一拉簧与限速器轮盘的轮辐连接，压爪与限速器轮盘的轮辐之间绕有扭簧。本实用新型机械结构简单，运转起来更加可靠，速度测量准确，稳定性好，因此新型限速器的校验周期可以适当的得到延长。

Description

一种电梯限速器

技术领域

本实用新型涉及一种电梯限速器，特别涉及一种其电气开关及机械夹紧均能精确可靠动作的电梯限速器。

背景技术

电梯是空间垂直运行的交通工具，它的可靠运行对乘客及货物的安全至关重要。限制电梯在额定速度内安全运行的主要部件是电梯的限速器，是每部电梯必备的安全保护装置。当电梯运行超速达到限定速度，电梯限速器应该立即动作，断开电梯的急停电路，并通过限速器带动钢丝绳拉动安全钳，把电梯轿厢制停在运行轨道上，以免事故的发生。

现有的电梯限速器多为机械控制的，主要由限速器轮盘、离心装置、钢丝绳和夹绳机构等组成。在限速器轮盘上装有两个离心甩块，用弹簧将其拉向限速器轮盘轴。当钢丝绳在轿厢驱动下带动限速器轮盘旋转时，由于离心力的作用，两个离心甩块便要克服弹簧的拉力而向外摆动，速度越高，其摆角越大。在轿厢正常运行速度下，离心甩块的摆角不足以使限速器电气动作开关和夹绳机构产生动作。当轿厢运行速度达到额定速度的115%时，离心甩块通过机构使限速器电气开关动作，通过电梯控制系统制停电梯。如果电梯控制系统因失灵而没能使电梯制停，这时轿厢会继续加速，当达到额定速度的120%~140%时，限速器的夹绳机构便产生动作，夹绳钳将钢丝绳夹持在绳槽中，钢丝绳又拉动安全钳产生动作，最终将轿厢制停在导轨上。

上述机械式的电梯限速器正被广泛使用，但其存在以下缺点：一是机械控制的动作速度不精确，只能调整在某一速度范围之内；二是机械控制的动作速度易随时间推移产生变化，需要定期校验，否则不能保证可靠动作。电梯使用环境的温度、湿度、粉尘和腐蚀性气体容易导致离心装置的锈蚀或被外物卡阻，弹簧因拉伸和压缩而产生的疲劳，这些因素将会导致限速器的动作速度变大，当电梯超速运行时，制动滞后甚至失效，成为事故患，并且机械式的限速器进行定期校验，校验的工作量大、操作繁琐、精度低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种新型的电梯限速器，使得电梯限速器的限速功能更加精确和可靠。

解决上述问题所采用的技术方案是：该电梯限速器，包括机架、限速器轮盘、棘轮、连杆、卡合装置、制动机构和测控系统，限速器轮盘可旋转地安装在上述基座上，并且卷绕有钢丝绳，棘轮安装于上述限速器轮盘的外侧，棘轮与连杆一端连接，制动机构与上述连杆的另一端连接，其结构特点在于：所述的限速器轮盘的限速器轮盘转轴上安装光电编码器，光电编码器传送信号到测控系统控，所述的卡合装置包含电磁伸缩装置、棘爪和压爪，测控系统和电磁伸缩装置伸缩、电梯控制系统电连接，测控系统控制电磁伸缩装置伸缩和电梯控制系统的急停功能。电磁伸缩装置固定在机架的外侧，棘爪通过棘爪转轴安装在限速器轮盘的轮辐上，压爪通过压爪转轴安装在限速器轮盘的轮辐上，棘爪上有一拉簧与限速器轮盘的轮辐连接，压爪与限速器轮盘的轮辐之间绕有扭簧。电梯速度正常时，压爪在扭簧的作用下压住棘爪的一端，当电梯超过限定速度时，电磁伸缩装置工作，随限速器轮盘逆时针转动的压爪的头部迅速撞击到电磁伸缩装置伸出的部分，压爪立即绕压爪转轴顺时针转动，棘爪在拉簧的作用下得到释放，棘轮被释放后的棘爪推着按逆时针转动，棘轮又通过连杆带动压绳块支架绕轴转动，于是压绳块绕压绳块转轴将钢丝绳夹紧，从而导致安全钳动作使得电梯制停。

本实用新型所述的测控系统包含单片机、电源模块、复位模块、外部晶振模块、参数设定模块、LED显示模块、光电编码器信号输入模块和电梯限速控制模块，电源模块、复位模块、外部晶振模块、参数设定模块、LED显示模块、光电编码器信号输入模块、电梯限速控制模块和单片机电连接，光电编码器信号输入模块和光电编码器电连接，电梯限速控制模块和电磁伸缩装置、电梯控制系统电连接。

本实用新型所述的制动机构包缓冲弹簧、压绳块支架和压绳块，所述的连杆的一端通过缓冲弹簧与压绳块支架连接，压绳块通过压绳块转轴安装在压绳块支架上，压绳块支架通过压绳块支架转轴安装在限速器机架上。

本实用新型所述的电磁伸缩装置包含线圈和电磁杆。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1.机械结构简单，新型限速器抛弃了纯机械限速器的离心甩块机构，使得整机结构变得简单，运转起来更加可靠；2.速度测量准确，轿厢移动速度是由光电编码器通过单片机进行采集的，电气动作速度值和机械动作速度值都能保证高精度；3.动作速度稳定，只要编码器正常，动作速度就不会改变，因此新型限速器的校验周期可以适当延长。

附图说明

图1为实施例电梯限速器的主视图。

图2为实施例电梯限速器的图1的后视图。

图3为实施例电梯限速器的光电编码器信号输入模块的电路原理图。

图4为实施例电梯限速器的单片机的引脚图。

图5为实施例电梯限速器的复位模块的电路原理图。

图6为实施例电梯限速器的参数设定模块的电路原理图。

图7为实施例电梯限速器的电梯限速控制模块的电路原理图。

图8为实施例电梯限速器的图1中电磁伸缩装置沿A-A的剖面示意图。

图9为实施例电梯限速器的图2中光电编码器沿B-B的剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例结构参见图1～图9，该电梯限速器，包括：机架3、限速器轮盘5、棘轮4、连杆17、卡合装置Ⅰ、制动机构Ⅱ和测控系统Ⅲ，限速器轮盘5可旋转地安装在上述基座上，并且卷绕有钢丝绳，棘轮4安装于上述限速器轮盘5的外侧，棘轮4与连杆17一端连接，制动机构Ⅱ与上述连杆17的另一端连接，限速器轮盘5的限速器轮盘转轴19上安装1200线的光电编码器26，所述的卡合装置Ⅰ包含电磁伸缩装置1、棘爪6和压爪7，电磁伸缩装置1包含线圈和电磁杆2，电磁伸缩装置1固定在机架3的外侧，棘爪6通过棘爪转轴10安装在限速器轮盘5的轮辐上，压爪7通过压爪转轴9 安装在限速器轮盘5的轮辐上，棘爪6上有一拉簧11与限速器轮盘5的轮辐连接，压爪7与限速器轮盘5的轮辐之间绕有扭簧8。

参见图3～图7，所述的测控系统Ⅲ包含单片机20、电源模块、复位模块21、外部晶振模块22、参数设定模块23、LED显示模块、光电编码器信号输入模块24和电梯限速控制模块25，电源模块、复位模块21、外部晶振模块22、参数设定模块23、LED显示模块、光电编码器信号输入模块24、电梯限速控制模块25和单片机20电连接，光电编码器信号输入模块24和光电编码器26电连接，电梯限速控制模块和电磁伸缩装置1、电梯控制系统电连接。单片机20采用AT89S52芯片，片内含有8KB的EEPROM，测控程序存储在其内部。所述的参数设定模块23包含4位拨动开关。所述的LED显示模块包括4个数码显示管。复位模块21将复位信号送到单片机24的RESET引脚。用于参数设定模块23的4位拨动开关由单片机24的P1.0~P1.3 四个引脚管理。LED显示模块的4个数码显示管的8段驱动信号由单片机24的P2.0~P2.7提供，LED显示模块的4个数码显示管的4个位驱动信号由P1.4~P1.7提供。光电编码器26的A相信号经光电编码器信号输入模块24送到单片机24的P3.4脚。单片机24的P3.6脚和P3.7脚作为输出，经电梯限速控制模块25分别控制继电器25A和继电器25B。单片机（20）、电源模块、复位模块（21）、外部晶振模块（22）、参数设定模块（23）、LED显示模块、光电编码器信号输入模块（24）、电梯限速控制模块（25）各自都是现有技术。

参见图1、图2，所述的制动机构Ⅱ包括缓冲弹簧12、压绳块支架16和压绳块13，所述的连杆17的一端通过缓冲弹簧12与压绳块支架16连接，压绳块13通过压绳块转轴14安装在压绳块支架16上，压绳块支架16通过压绳块支架转轴15安装在限速器机架3上。

工作过程：当电梯轿厢下行移动时，限速器轮盘5逆时针转动，安装在限速器轮盘转轴19上的光电编码器26便输出脉冲信号（该编码器输出多路脉冲，在此只取A相，因编码器线数为1200，所以限速器轮盘每转一周编码器输出1200个A相信号），该信号经图3中的光电编码器信号输入模块24放大后，再送给单片机20的计数器T0（对应P3.4脚）。单片机20采集每2个脉冲之间的时间间隔，假定为Δt（单位：s），则每转一周时间为1200×Δt（单位：s），已知限速器轮盘的节圆直径为d₀（单位：m），即可算出轿厢的移动速度为πd₀ /（1200×Δt）（单位：m/s）。单片机20将此速度显示在4位LED数码管上。

当单片机20检测所得的轿厢移动速度小于额定值的115%时，电梯处于正常运转状态。图5中单片机20的P3.6脚输出高电平到电梯限速控制模块25，所对应的继电器25A的常闭开关1处于接通状态，单片机20不会使得电梯急停。

当检测速度达到设定的电气动作值时，图4中单片机20的P3.6脚输出低电平，经图7电梯限速控制模块25，使得继电器25A的线圈得电，导致继电器A的常闭触点K1断开，从而控制电梯控制系统的急停功能。

由于某种原因当电梯制停失败后，轿厢的移动速度继续上升，单片机采集的速度一旦达到设定的机械动作值时，图4中单片机20的P3.7引脚立即输出低电平，经图7中的电梯限速控制模块25，继电器25B线圈得电，常开触点K2闭合，K2又控制电磁伸缩杆的线圈得电，于是电磁杆立即伸出，随限速器轮盘5逆时针转动的压爪7的头部迅速撞击到电磁杆，压爪7立即绕压爪转轴9顺时针转动，棘爪6在拉簧11的作用下得到释放，棘轮4被释放后的棘爪6推着按逆时针转动，棘轮4又通过连杆17带动压绳块支架16绕轴15转动，于是压绳块13绕压绳块转轴14将钢丝绳夹紧，从而导致安全钳动作使得电梯制停。5秒后单片机20再控制电磁杆缩回。待电梯故障排除后，尚需手动使得压爪7和棘爪6复位。其中轿厢移动速度的额定值已通过图6中的参数设定模块23设定好。

以上实施例对本实用新型作出了较为详细的描述，但是这些描述并非是对本实用新型的限制，即本实用新型并不局限于上述实施例的具体结构及描述。本实用新型的保护范围包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (4)

1.一种电梯限速器，包括机架（3）、限速器轮盘（5）、棘轮（4）、连杆（17）、卡合装置（Ⅰ）、制动机构（Ⅱ）和测控系统（Ⅲ），限速器轮盘（5）旋转式安装在机架（3），棘轮（4）安装于限速器轮盘（5）的外侧，棘轮（4）与连杆（17）一端连接，制动机构（Ⅱ）与连杆（17）的另一端连接，其特征在于：所述的限速器轮盘（5）的限速器轮盘转轴（19）上安装光电编码器(26)，测控系统(Ⅲ)与光电编码器(26)电连接，所述的卡合装置（Ⅰ）包含电磁伸缩装置（1）、棘爪（6）和压爪（7），测控系统(Ⅲ)与电磁伸缩装置（1）、电梯控制系统电连接，电磁伸缩装置（1）固定在机架（3）的外侧，棘爪（6）通过棘爪转轴（10）安装在限速器轮盘（5）的轮辐上，压爪(7)通过压爪转轴(9) 安装在限速器轮盘（5）的轮辐上，棘爪(6)上有一拉簧(11)与限速器轮盘（5）的轮辐连接，压爪（7）与限速器轮盘（5）的轮辐之间绕有扭簧（8）。

2.根据权利要求1所述的电梯限速器，其特征在于：所述的测控系统（Ⅲ）包含单片机（20）、电源模块、复位模块（21）、外部晶振模块（22）、参数设定模块（23）、LED显示模块、光电编码器信号输入模块（24）和电梯限速控制模块（25），电源模块、复位模块（21）、外部晶振模块（22）、参数设定模块（23）、LED显示模块、光电编码器信号输入模块（24）、电梯限速控制模块(25)和单片机（20）电连接，光电编码器信号输入模块（24）和光电编码器(26)电连接，电梯限速控制模块（25）和电磁伸缩装置(1)、电梯控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的电梯限速器，其特征在于：所述的制动机构（Ⅱ）包括缓冲弹簧（12）、压绳块支架（16）和压绳块（13），所述的连杆（17）的一端通过缓冲弹簧（12）与压绳块支架（16）连接，压绳块（13）通过压绳块转轴（14）安装在压绳块支架（16）上，压绳块支架（16）通过压绳块支架转轴（15）安装在限速器机架（3）上。

4.根据权利要求1所述的电梯限速器，其特征在于：所述的电磁伸缩装置（1）包含线圈和电磁杆（2）。

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