CN209853517U - 一种电梯安全钳和电梯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电梯安全钳和电梯，其中电梯安全钳包括：相对于轿厢导轨具有释放状态以及锁止状态的安全钳体；将所述安全钳体保持在释放状态的驱动单元；传动连接在所述安全钳体与所述驱动单元之间的传动件；相对于轿厢固定安装的支撑轴，所述传动件上开设有第一条形孔并通过该第一条形孔套在所述支撑轴上；与所述传动件相连、驱动所述安全钳体进入锁止状态的重力驱动单元。本实用新型结构简单，安装拆卸方便，成本低，且灵敏度高响应快，不仅可用于电梯防超速防坠落保护，还能有效降低安全钳动作时的制动能量。

Description

一种电梯安全钳和电梯

技术领域

本实用新型涉及电梯领域，特别是涉及一种电梯安全钳和电梯。

背景技术

目前，现有的电梯安全钳通常采用限速器触发，一方面限速器及其联动机构将占用一定的井道空间，限制了井道利用率；另一方面，限速器相邻两个棘爪之间存在转动行程，从限速器检测到超速信号到棘爪卡住棘轮并制动限速器绳的过程中存在时间差；同时，从限速器绳停止运行到轿厢下行至安全钳提拉机构将安全钳楔块提起的过程中也存在时间差，这两个时间差的累积导致安全钳动作时的速度远大于限速器检测到超速信号时的速度。因此，安全钳的制动能量增加，其安全风险也相应增加。为保证安全则需在设计时提高安全钳的安全系数，安全钳制造成本相应增加。

现有技术公开了一种垂直升降电梯多用途双向电磁安全钳，该技术方案中的装置在电磁铁得电时，通过电磁力将制动元件送入钳座实现制动，其缺点在于：一旦电梯断电，安全钳将无法动作而失去保护作用，存在安全风险。

现有技术公开了一种电梯安全钳触发机构。其包括：拉杆，其一端与电梯安全钳联动，用以触发所述电梯安全钳动作；第一杠杆，安装在所述电梯安全钳的壳体上，其阻力臂端侧与所述拉杆的另一端铰接；第二杠杆，安装在所述电梯安全钳的壳体上；传动杆，其两端分别与第一杠杆的动力臂端侧和第二杠杆的阻力臂端侧铰接；和电磁式驱动组件，与所述第二杠杆的动力臂端侧连接，用以触发第二杠杆动作。其缺点在于：一方面，用于驱动安全钳复位的电磁铁与第二杠杆之间采用非刚性的弹簧连接，动作稳定性差；另一方面，该结构采用两套杠杆结构，占用空间大，且多杠杆联动容易造成卡阻和失稳。

现有技术公开了一种失重安全钳，包括安装座、制动部件、安全钳控制机构、失重控制机构和/或电磁控制机构、保险机构，制动部件、失重控制机构和/或电磁控制机构、安全钳控制机构、保险机构装配于安装座上，常态下，保险机构锁定安全钳控制机构，安全钳控制机构锁定制动部件；当失重控制机构或电磁控制机构动作时，触发保险机构，使保险机构解除对安全钳控制机构的锁定，安全钳控制机构动作，触发制动部件产生制动动作。其缺点在于结构复杂，加工及安装难度大，成本相对较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种结构简单紧凑、安装方便、成本低，且灵敏度高响应快的电梯安全钳。

本实用新型的技术方案为：一种电梯安全钳，包括：

相对于轿厢导轨具有释放状态以及锁止状态的安全钳体；

将所述安全钳体保持在释放状态的驱动单元；

传动连接在所述安全钳体与所述驱动单元之间的传动件；

相对于轿厢固定(特指轴线部位固定)安装的支撑轴，所述传动件上开设有第一条形孔并通过该第一条形孔套在所述支撑轴上；

与所述传动件相连、驱动所述安全钳体进入锁止状态的重力驱动单元。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述传动件上设有分布在所述支撑轴外围的：

第一驱动部，与所述安全钳体中的制动块铰接，所述第一驱动部与所述支撑轴之间构成第一驱动臂；

第二驱动部，与所述驱动单元传动配合，所述第二驱动部与所述支撑轴之间构成第二驱动臂；

第三驱动部，与所述重力驱动单元相连，所述第三驱动部与所述支撑轴之间构成第三驱动臂。

可选的，第一驱动臂的长度最小值为L1，所述第二驱动臂的长度最大值为L2，且满足：L1大于L2。

可选的，所述重力驱动单元相对支撑轴的力矩为M1，所述制动块相对支撑轴的力矩为M2，且满足：M1大于等于M2的两倍。

可选的，所述驱动单元采用电磁力带动驱动杆，所述第二驱动部上设有第二条形孔，所述驱动杆穿过所述第二条形孔且在穿出部分上设有驱动所述传动件绕所述支撑轴运动的驱动头。

可选的，所述第二驱动部上设有面向所述驱动杆的折边，所述第二条形孔设置在所述折边上，所述驱动头为转动安装在所述驱动杆上与所述折边底面相作用的驱动滚轮。

可选的，所述驱动杆上转动安装有与所述折边顶面相作用的压轮。

可选的，所述电梯安全钳还包括防晃缓冲器，所述防晃缓冲器为弹性件，所述弹性件牵拉在重力驱动单元在重力方向的底部和所述轿厢之间。

可选的，所述电梯安全钳还包括安装在轿厢上的制动传感器，所述传动件上设有锁止状态下触发所述制动传感器的触发件。

本实用新型还提供一种电梯，包括轿厢，所述轿厢上安装以上任一技术方案中的电梯安全钳，所述轿厢还包括用于接受电梯轿厢位置和速度信号的控制单元，所述电梯安全钳中的驱动单元受控于所述控制单元。

本实用新型提供的电梯安全钳和电梯，其结构简单，安装拆卸方便，成本低，且灵敏度高响应快，不仅可用于电梯防超速防坠落保护，还能有效降低安全钳动作时的制动能量。

附图说明

图1为本实施例中电梯安全钳的示意图；

图2为图1中A处放大内部结构示意图。

图中附图标记说明如下：

1、安全钳体；2、驱动单元；201、驱动杆；202、驱动滚轮；203、压轮；3、控制单元；4、轿厢；401、支撑轴；5、制动传感器；6、重力驱动单元；7、防晃缓冲器；8、传动件；801、第一条形孔；802、第一驱动部；802a、第一驱动臂；803、第二驱动部；803a、第二驱动臂；804、第三驱动部；804a、第三驱动臂；805、第二条形孔；806、触发件；9、制动块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。如图1和2所示，本实用新型在未明示的情况下释放状态和锁止状态均指代安全钳体1的不同工作状态。

一种电梯安全钳，包括：

相对于轿厢导轨(图中未示，位于安全钳体1内)具有释放状态以及锁止状态的安全钳体1；

将安全钳体1保持在释放状态的驱动单元2；

传动连接在安全钳体1与驱动单元2之间的传动件8；

相对于轿厢4固定安装的支撑轴401，传动件8上开设有第一条形孔801并通过该第一条形孔801套在支撑轴401上；

与传动件8相连、驱动安全钳体1进入锁止状态的重力驱动单元6。

本技术方案通过重力驱动单元6驱动安全钳体1进入锁止状态，相较于常规采用电磁力或者弹簧力触发安全钳体1动作的技术方案而言，重力的恒定特性可保证安全钳体1动作的长期有效性。在保证长期稳定有效的同时，为了提高安全钳体1的工作效果，传动件8被设计为在上下运行过程中伴随着水平运动，因此在安全钳体1工作过程中，第一条形孔801能有效释放传动件8在水平方向上的应力，从而保证安全钳体1稳定的在释放状态和锁止状态中切换。在本实用新型中，支撑轴401相对于轿厢4固定安装指代的是支撑轴401的轴线部位与轿厢4固定。

在实际安装情况中，在轿厢4上设有基座，支撑轴401、传动件8、驱动单元2、重力驱动单元6都安装在基座上，基座与轿厢4固定，因此认为是轿厢4的一部分。为方便安装和维护，所述基座和轿厢4为可拆卸固定，基座与安全钳体1可拆卸固定。

在一实施例中，传动件8上设有分布在支撑轴401外围的：

铰接制动块9的第一驱动部802；

和驱动单元2传动配合的第二驱动部803；

和重力驱动单元6相连的第三驱动部804；

各驱动部与支撑轴401之间形成相应的第一驱动臂802a，第二驱动臂803a和第三驱动臂804a。

因为传动件8通过第一条形孔801和支撑轴401配合，因此传动件8的运动能够分解为两个在支撑轴401和第一条形孔801的约束下的分运动，其中一个是传动件8以支撑轴401为圆心的转动，另一个是传动件8在第一条形孔801延伸方向上的位移，其中第一条形孔801延伸方向所指代的是第一条形孔801孔径较大的方向。在传动件8位移的过程中，第一驱动臂802a，第二驱动臂803a和第三驱动臂804a的长度会发生变化，因此相应的力矩会发生变化。在第一条形孔801的宽度选择上，要在能够满足传动件8通过第一条形孔801沿着支撑轴401自由滑动的同时，还要尽量减少传动件8在第一条形孔801宽度方向上的晃动，因此第一条形孔801的宽度优选为略大于支撑轴401的直径，从而满足减少摩擦和减少传动件8安装旷量的要求。

制动块9可采用楔块、滚柱、偏心轮等型式多种形式，在本实施例中，安全钳体1内设有坡面，制动块9设计为一面与轿厢导轨的摩擦面，一面为与坡面配合的斜面，轿厢导轨给制动块9施加的作用力为朝向制动块9锁紧方向，在安全钳体1动作后，能依靠制动块9完成自锁。

在一实施例中，第一驱动臂802a的长度最小值为L1，所述第二驱动臂803a的长度最大值为L2，且满足：L1大于L2。

该设计能够有效采用杠杆原理放大驱动单元2的行程，即杠杆比大于1。其中为了满足L1大于L2要求，传动件8设置在第一驱动臂802a和第二驱动臂803a投影位置上的实体物理长度需要和第一条形孔801的开孔的长度相互配合。当传动件8运行到第一条形孔801靠近第一驱动部802的一侧与支撑轴401相贴或者最靠近的状态时，第一驱动臂802a的长度达到最小值L1，第二驱动臂803a的长度达到最大值为L2。L1大于L2的设计保证了重力驱动单元6的驱动效率，从而提高整个安全钳的动作效果。

在一实施例中，重力驱动单元6相对支撑轴401的力矩为M1，制动块9相对支撑轴401的力矩为M2，且满足：M1大于等于M2的两倍。

在本实施例中，重力驱动单元6选用铰接在传动件8上的惰性重力配重块，通过自身重力驱动传动件8围绕支撑轴401转动。当驱动单元2失电或者失效时，惰性重力配重块驱动安全钳体1进入锁止状态。为了克服运动阻力，该设计能够有效保证安全钳体1动作的有效性。因为传动件8通过第一条形孔801和支撑轴401配合，因此传动件8的运动能够分解为两个在支撑轴401和第一条形孔801的约束下的分运动，其中一个是传动件8以支撑轴401为圆心的转动，另一个是传动件8在第一条形孔801延伸方向上的位移，其中第一条形孔801延伸方向所指代的是第一条形孔801孔径较大的方向。在传动件8位移的过程中，第一驱动臂802a，第二驱动臂803a和第三驱动臂804a会发生变化，即传动件8分布在支撑轴401周围实际长度会发生变化。而且在随传动件8以支撑轴401为圆心转动的过程中，惰性重力配重块的重力恒定向下且在重力加速度不变的情况下保持数值恒定，因此相对支撑轴401的力矩为M1也会产生变化，因此本实施例要求，在多种变化情况中，M1始终保持大于等于M2的两倍。

在一实施例中，驱动单元2采用电磁力带动一驱动杆201，第二驱动部803上设有第二条形孔805，驱动杆201穿过第二条形孔805且在穿出部分上设有驱动传动件8绕支撑轴401运动的驱动头。

通过穿设的形式能够提高连接的稳定性，驱动头能够选用机械领域常见的多种方式保持驱动杆201穿设(并防止脱出)第二条形孔805的状态，其中包括但不限于设置卡销、局部膨大等方式。该设计能够避免因为长期使用过程中连接失效导致的安全钳体1失效。

在一实施例中，第二驱动部803上设有面向驱动杆201的折边，第二条形孔805设置在折边上，驱动头为转动安装在驱动杆201上与折边底面相作用的驱动滚轮202。

驱动滚轮202通过牵拉传动件8实现对第二驱动部803的驱动。驱动杆201需要穿过第二条形孔805并且能够在第二条形孔805内自由活动，因此驱动杆201与第二条形孔805对应位置的直径应小于第二条形孔805的宽度。同理的，驱动滚轮202需要与折边相抵施加驱动力，因此驱动滚轮202不能在上提时从第二条形孔805中脱出。在本实施例中，选用的形式为：在第二条形孔805的宽度方向上，驱动滚轮202的宽度略宽于第二条形孔805宽度，该设计能够保证驱动滚轮202一定会有一部分与折边相抵，从而实现防止脱出的效果。由于驱动滚轮202与折边底面相接触，因此相较于其他方式，滚轮的设计形式还能有效减小驱动时的阻力，并且降低因为润滑失效所可能带来的阻力和隐患，减少卡阻提升系统稳定性。

在一实施例中，驱动杆201转动安装有与折边顶面相作用的压轮203。

压轮203可以实现对第二驱动部803的稳定作用，同时压轮203也可以采用卡销或者局部膨大的方式，与驱动滚轮202同样道理，压轮203至少比第二条形孔805略宽，防止下压时穿过第二条形孔805。相较于其他方式，压轮203采用滚动摩擦能有效减小驱动时的阻力，并且降低因为润滑失效所可能带来的阻力和隐患，减少卡阻提升系统稳定性。压轮203能够防止在轿厢4运动的过程中震动干扰传动件8动作，并且能够防止干扰项卡阻传动件8运动。

在一实施例中，电梯安全钳还包括防晃缓冲器7，防晃缓冲器7为弹性件，弹性件牵拉在重力驱动单元6在重力方向的底部和轿厢4之间。

在本实施例中，防晃缓冲器7为拉簧，用于减少轿厢运动过程中重力驱动单元6的晃动，避免重力驱动单元6处于不正确的位置而导致在意外情况中无法正常触发。同时防晃缓冲器7不会影响重力驱动单元6正常的驱动安全钳体1进入锁止状态的功能。

在一实施例中，电梯安全钳还包括安装在轿厢上的制动传感器5，传动件8上设有锁止状态下触发制动传感器的触发件806。

在本实施例中，制动传感器5安装在轿厢4上，用于确认安全钳体1动作的有效性。制动传感器5由传动件8触发，当传动件8一端的制动块9向上运动到夹住轿厢导轨的位置时，另一端的触发件806正好压住制动传感器5的动作点，制动传感器5动作并发出信号确认安全钳体1进入锁止状态。为了便于实际操作，优选地，制动传感器5采用自动复位的机械行程开关。

本实施例提供一种电梯，包括轿厢4和上述技术方案中任一项所述的电梯安全钳，还包括用于接受电梯轿厢4位置和速度信号的控制单元3，电梯安全钳中的驱动单元2受控于控制单元3。

当电梯正常运行时，控制单元3通过控制电路给驱动单元2供电，驱动单元2在本实施例中选用电磁铁的形式，在驱动单元2得电产生电磁力后，在电磁力的作用下，电磁铁推拉杆带动传动件8的第二驱动部803向上运动，同时提拉其重力驱动单元6，制动块9相应的在安全钳体1内向下运动，制动块9在安全钳体1内坡面和轿厢导轨作用下，向传动件8施加横向的推力，该推力通过第一条形孔801释放，此时安全钳体1处于释放状态。在电梯正常运行过程中，驱动单元2始终处于得电状态。

当电梯下行超速或坠落时，控制单元3接收到超速信号，通过控制电路给驱动单元2断电，驱动单元2失电，电磁力消失，重力驱动单元6的在重力作用下带动传动件8的第三驱动部804向下运动，触发制动传感器5动作并将动作信号反馈给控制单元3，同时制动块9相应的在安全钳体1内向上运动与安全钳体1内坡面配合夹住轿厢导轨，安全钳动作。

安全钳动作后的复位过程为：首先在电梯控制柜短接制动传感器5，在紧急电动运行状态下将轿厢4向与安全钳制动方向相反的方向运，在本实施例中即将轿厢4向上提起，同时驱动单元2得电产生电磁力，驱动第二驱动部803以支撑轴401为圆心向上运动，同时传动件8的第一驱动部802以支撑轴401为圆心向下运动，安全钳的制动块9脱开轿厢导轨，安全钳打开，同时制动传感器5自动复位，然后拔出控制柜短接线，安全钳复位成功。

每台电梯采用两套安全钳，分别布置在对应的轿厢导轨上，两套安全钳的驱动单元2同时接收控制单元3的指令并同步动作。优选的，控制单元3采用绝对位置参考系统采集轿厢的位置及速度信号，能够提高信号的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电梯安全钳，其特征在于，包括：

相对于轿厢导轨具有释放状态以及锁止状态的安全钳体；

将所述安全钳体保持在释放状态的驱动单元；

传动连接在所述安全钳体与所述驱动单元之间的传动件；

相对于轿厢固定安装的支撑轴，所述传动件上开设有第一条形孔并通过该第一条形孔套设在所述支撑轴上；

与所述传动件相连、驱动所述安全钳体进入锁止状态的重力驱动单元。

2.根据权利要求1所述的电梯安全钳，其特征在于，所述传动件上设有分布在所述支撑轴外围的：

第一驱动部，与所述安全钳体中的制动块铰接，所述第一驱动部与所述支撑轴之间构成第一驱动臂；

第二驱动部，与所述驱动单元传动配合，所述第二驱动部与所述支撑轴之间构成第二驱动臂；

第三驱动部，与所述重力驱动单元相连，所述第三驱动部与所述支撑轴之间构成第三驱动臂。

3.根据权利要求2所述的电梯安全钳，其特征在于，所述第一驱动臂的长度最小值为L1，所述第二驱动臂的长度最大值为L2，且满足：L1大于L2。

4.根据权利要求3所述的电梯安全钳，其特征在于，所述重力驱动单元相对支撑轴的力矩为M1，所述制动块相对支撑轴的力矩为M2，且满足：M1大于等于M2的两倍。

5.根据权利要求2所述的电梯安全钳，其特征在于，所述驱动单元采用电磁力带动一驱动杆，所述第二驱动部上设有第二条形孔，所述驱动杆穿过所述第二条形孔且在穿出部分上设有驱动所述传动件绕所述支撑轴运动的驱动头。

6.根据权利要求5所述的电梯安全钳，其特征在于，所述第二驱动部上设有面向所述驱动杆的折边，所述第二条形孔设置在所述折边上，所述驱动头为转动安装在所述驱动杆上与所述折边底面相作用的驱动滚轮。

7.根据权利要求6所述的电梯安全钳，其特征在于，所述驱动杆上转动安装有与所述折边顶面相作用的压轮。

8.根据权利要求1所述的电梯安全钳，其特征在于，所述电梯安全钳还包括防晃缓冲器，所述防晃缓冲器为弹性件，所述弹性件牵拉在重力驱动单元的底部和轿厢之间。

9.根据权利要求1所述的电梯安全钳，其特征在于，所述电梯安全钳还包括安装在轿厢上的制动传感器，所述传动件上设有锁止状态下触发所述制动传感器的触发件。

10.一种电梯，包括轿厢，其特征在于，所述轿厢上安装有如权利要求1至9任一项所述的电梯安全钳，所述电梯还包括用于接受电梯轿厢位置和速度信号的控制单元，所述电梯安全钳中的驱动单元受控于所述控制单元。