专利名称：用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，且更具体地涉及一种能够防止自动扶梯的反向运行和过速以保护乘客免受安全事故并且能够最大化自动扶梯的紧急停止效果的辅助制动设备。
背景技术：
自动扶梯是这样的运送装置，该运送装置的梯级沿倾斜表面连续地向上或向下运动，以运送大量乘客。自动扶梯已被广泛地使用于包括地铁和百货商店等的各种类型的公共运送设施和公共场所。 如图I和图2所示，典型的自动扶梯包括驱动马达100,所述驱动马达设置有主制动器并且由从主控制面板供应的信号操作；驱动链轮122，所述驱动链轮定位在自动扶梯的一侧并且被安装在驱动轴120的两个相反端部，驱动轴120被连接到驱动马达11的输出轴106 ;从动链轮125，所述从动链轮定位在自动扶梯的另一侧并且被安装在与驱动轴120连接的从动轴的两个相反端部；梯级链130，所述梯级链具有以规则间隔设置的梯级以用于通过将驱动链轮122和从动链轮125互连来传送功率；惰轮126，所述惰轮被设置在自动扶梯的弯曲部处以用于引导所述梯级链130 ;安全链127，所述安全链用于将驱动链轮122、从动链轮125和惰轮126互连；以及驱动链110，所述驱动链用于将驱动马达100的旋转力传递到驱动轴120。驱动马达100设置有减速器105。驱动链110在被附接到输出轴106的链轮107与被安装在驱动轴120的驱动链轮122之外的链轮121之间传递功率。如上构造的自动扶梯运送大量乘客，在此期间，梯级链130借助由驱动马达100旋转的驱动轴120而沿一路径运动，并且自动扶梯的多个梯级向上或向下运动。然而，这种常规的自动扶梯遇到这样的问题，S卩，由于机械、电动或电子缺陷或故障，如果向上运动的自动扶梯突然沿反向运行或者如果向下运动的自动扶梯下行太快，就可能发生安全事故。具体地，如果驱动链断开，则自动扶梯在乘客重量的影响下即刻向下运动(“自由落下”)，这可能导致大事故。考虑到这个问题，已经研究出当在自动扶梯中出现诸如反向运行、速度过快等的异常情况时用于向自动扶梯施加紧急制动的技术。作为一个实施例，由本发明的申请人提交并且在2010年11月11日登记的韩国专利No. 995059公开了一种用于紧急停止自动扶梯的安全制动器的控制装置。该装置包括盘式制动器，所述盘式制动器被安装在驱动马达的驱动轴上；电动钳，所述电动钳能够停止制动盘的旋转；过速检测传感器，所述过速检测传感器用于检测自动扶梯的过速；反向旋转检测传感器，所述反向旋转检测传感器用于检测自动扶梯的反向旋转；以及控制单元，所述控制单元用于基于从过速检测传感器和反向旋转检测传感器供应的信号来控制电动钳。当从过速检测传感器或反向旋转检测传感器供应“过速信号”或“反向旋转信号”时，所述控制单元确定自动扶梯以过速运动或沿反向旋转，由此操作电动钳。
因此，控制单元向制动盘以及驱动马达的驱动轴快速地施加制动，由此快速地停止自动扶梯。结果，可以防止可能由自动扶梯的过速或反向运行引起的安全事故。由于这种常规技术构造成利用借助由电磁体压缩的螺旋弹簧的恢复力操作的电动钳，因此其具有制动力弱的缺陷。因此，这种常规技术不适于施加有大负载的自动扶梯的快速制动操作。在长的自动扶梯的情况下，大量乘客乘用该长的自动扶梯因此向该自动扶梯施加重的负载。因此难以利用足够大的力来向自动扶梯安全地施加制动。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，所述辅助制动设备能够呈现高制动性能并且向施加有重负载的自动扶梯施加快速且突然的制动，由此根本上防止由自动扶梯的过速和反向运行引起的安全事故。 本发明的另一目的在于提供一种用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，该辅助制动设备不仅能够被安装在新的自动扶梯中，而且能够被安装在现有的自动扶梯中而不需要进行任何结构变化。根据本发明，提供一种用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，该辅助制动设备包括自动扶梯旋转轴,所述自动扶梯旋转轴借助驱动马达沿正向或反向旋转，以使得承载自动扶梯梯级的梯级链向上或向下运动，所述自动扶梯旋转轴具有与所述梯级链啮合的驱动链轮；反向运行检测传感器，所述反向运行检测传感器用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转方向；过速检测传感器，所述过速检测传感器用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转速度；紧急停止辅助制动装置，所述紧急停止辅助制动装置用于停止所述自动扶梯旋转轴的旋转；以及控制单元，所述控制单元用于通过基于从所述反向旋转检测传感器和所述过速检测传感器供应的信号确定异常情况的出现来控制所述紧急停止辅助制动装置， 所述紧急停止辅助制动装置包括第一制动单元，所述第一制动单元安装在所述自动扶梯旋转轴的中央部，以向所述自动扶梯旋转轴的该中央部施加制动力，所述第一制动单元包括固定到所述自动扶梯旋转轴的制动盘以及由从所述控制单元供应的信号操作的液压钳，所述液压钳被设计成在操作时在所述制动盘的两个相反表面上施加压力，以由此抑制所述制动盘的旋转。在所述紧急停止辅助制动装置中，所述驱动链轮包括附接到所述自动扶梯旋转轴的两个相反端部的第一链轮和第二链轮，所述紧急停止辅助制动装置包括第二制动单元，该第二制动单元安装在所述第一链轮和所述第二链轮中的一个的附近。所述液压钳包括钳体，所述钳体被设置成局部围绕所述制动盘；被附接到所述钳体的一对制动衬块，其中所述制动盘被插设在所述制动衬块之间；活塞，所述活塞以可移动的方式附接到所述钳体，以朝向所述制动盘挤压其中一个所述制动衬块；以及流体泵，所述流体泵用于向所述活塞的压力接收部供应液压流体，以使得其中一个所述制动衬块朝向所述制动盘移动。所述液压钳包括被安装在所述制动盘上的第一液压钳和第二液压钳。通过根据本发明的用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，可以向施加有重负载的自动扶梯有效地施加制动。这是因为所述紧急停止辅助制动装置是能够获得高制动性能的液压盘类型的制动装置。此外，由于所述紧急停止辅助制动装置被构造成在自动扶梯的旋转轴的中央部上施加制动，因此可以快速且有效地停止自动扶梯旋转轴的旋转，由此根本上防止安全事故。此外，基于自动扶梯的制动力以及自动扶梯的安装结构，可以自由地调节待被安装到旋转轴的所述中央部以及两个相反端部的盘和紧急停止辅助制动装置的数量。此外，由于所述紧急停止辅助制动装置能够被自由安装到自动扶梯的旋转轴的中
央部或侧向表面中，因此可以容易地将紧急停止辅助制动装置安装到现有的自动扶梯中并且容易执行自动扶梯的检查、修理和维护。
从结合附图给出的优选实施方式的下述说明，本发明的上述目的和特征以及其他目的和特征将变得明显。图I是示意性地示出了常规自动扶梯的典型结构的参考图；图2是示出了常规自动扶梯的驱动轴的立体图；图3是根据本发明的自动扶梯的安全控制装置的框图；图4是示出了根据本发明的自动扶梯的安全控制方法的流程图；图5是示出了根据本发明的自动扶梯的驱动轴的一个实施例的立体图；图6是示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置的布置模式的侧视图；图7是示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置的液压钳的剖视图；图8是沿图5中的线VIII-VIII剖取的剖视图，示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置；图9是示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置的另一实施方式的剖视图；图10是示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置的又一实施方式的剖视图；以及图11是示出了根据本发明的紧急停止辅助制动装置的又一实施方式的剖视图。
具体实施例方式现在将参照附图详细地描述根据本发明的用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备的一些优选实施方式。参照图3至图8，控制用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备的方法包括以下步骤确认自动扶梯是否在向上或向下运动；如果自动扶梯在向上运动，则利用反向旋转检测传感器31来检测自动扶梯是否反向旋转，如果自动扶梯在向下运动，则利用过速检测传感器32来检测自动扶梯的下行速度；如果由过速检测传感器32检测的自动扶梯的下行速度超过第一规定速度，则向主控制面板20的安全电路供应切断信号以切断向驱动马达21的电力供应并且致动主制动装置25 ;以及如果由反向旋转检测传感器31检测到自动扶梯的反向运行或者如果由过速检测传感器32检测的自动扶梯的下行速度超过比第一规定速度更快的第二规定速度，则通过操作继电器板45来致动紧急停止辅助制动装置40。在这方面，优选的是，紧急停止辅助制动装置40是液压制动装置，该液压制动装置由继电器板45操作以利用机械力向自动扶梯的驱动轴35施加制动。执行上述方法的设备包括主控制面板20，所述主控制面板用于向自动扶梯的驱动马达21供应电力以及致动构造在驱动马达21内的主制动装置25 ;反向旋转检测传感器31，所述反向旋转检测传感器用于检测与驱动马达21的输出轴连接的自动扶梯旋转轴30的旋转方向；过速检测传感器32，所述过速检测传感器用于检测自动扶梯旋转轴30的旋转速度；紧急停止辅助制动装置40，所述紧急停止辅助制动装置用于利用机械力来停止自动扶梯旋转轴30的旋转；以及控制单元10，所述控制单元用于基于从反向旋转检测传感器31和过速检测传感器32供应的信号来确定异常情况的出现并且向主控制面板20或传送到继电器板45传送信号，以向紧急停止辅助制动装置40供应电力。 紧急停止辅助制动装置40包括第一制动单元，所述第一制动单元安装在自动扶梯旋转轴30的中央部，以向该自动扶梯旋转轴的中央部施加制动力。该第一制动单元包括制动盘41以及液压钳42，其中，制动盘41固定到自动扶梯旋转轴30，液压钳42由从继电器板45供应的电力操作并且被设计成同时向制动盘41的两个相反表面施加压力，以由此抑制制动盘41的旋转。优选地，液压钳42可以以成对的方式对称地安装在制动盘41的相反两侧。如图5和图8所示，制动盘41被布置在安装于自动扶梯旋转轴30的相反两侧的驱动链轮36之间。具体地，制动盘41被设计成以固定的方式安装在位于相对的驱动链轮36之间的中央部中。另选地，如图10和图11所示，制动盘41可以设置在被安装于自动扶梯旋转轴30的端部的两个驱动链轮36的任一或两者处。如图7所示，液压钳42设置有钳体42a以及一对制动衬块42b，其中，所述钳体被设置成局部围绕制动盘41，所述一对制动衬块被安装在钳体42a的相反两侧，制动盘41被插设在制动衬块42b之间。液压钳42包括活塞42c和流体泵44，其中，所述活塞可动地安装在钳体42a中并且能够朝向制动盘41挤压其中一个制动衬块42a，所述流体泵用于向活塞42c的压力接收部42d供应液压流体。随着流体泵44的液压流体被引入经过流体通道42e，活塞42c向前移动，以挤压制动衬块42b的一侧。接着，制动衬块42b与制动盘41形成摩擦接触。此时，设置在相反侧的制动衬块42b也与制动盘41紧密接触。结果，两个制动衬块42b都同时与制动盘41的相反表面形成摩擦接触。因此，制动盘41由于高摩擦力而停止其旋转，由此向自动扶梯施加突然紧急制动。流体泵44包括流体贮存器44a和泵驱动马达44b。流体泵44在控制单元10和继电器板45 (参照图3)的控制下操作，从而排放流体贮存器44a的液压流体并且将该液压流体供应到液压钳42。
流体泵44被连接到可充电电池47。可充电电池47被设计成在由于主电源因停电等的故障而切断向流体泵44的电力供应时向流体泵44提供电力。如图3所示，可充电电池47的电力经由继电器板45的控制被施加到流体泵44。因此，即使在主电源故障时，流体泵44的液压流体也能够被持续地供给到液压钳42。因此，即使当电源被切断时，也可以向自动扶梯施加紧急制动。通过蓄能器44c能够保持紧急制动状态。换句话说，即使当电力在施加制动的状态下被切断之后蓄能器44c也保持液压流体的压力，因而确保制动单元继续施加制动。再次参照图3至图5，期望反向旋转检测传感器31和过速检测传感器32被设计成检测制动盘41的旋转。紧急停止辅助制动装置40被设置在自动扶梯旋转轴30的中央部，以向自 动扶梯旋转轴30的中央部精确地施加制动。这使得可以均匀地抑制整个自动扶梯旋转轴30的旋转，这最大化了紧急停止效率。因此，当重的自动扶梯以过高速度运动或沿反向旋转时，可以有效地施加突然紧急制动。由于紧急停止辅助制动装置40被设置在自动扶梯旋转轴30的中央部，因此可以在不提供任何分离的安装构件的情况下安装紧急停止辅助制动装置40。因此，十分简单且容易地安装紧急停止辅助制动装置40，这使得可以将紧急停止辅助制动装置40安装在现有的自动扶梯中。在通常情形中，在辅助制动设备中安装单个紧急停止辅助制动装置40。然而，如图9所示，基于制动负载可以设置两个或更多个紧急停止辅助制动装置。在该情况下,通过向自动扶梯旋转轴30的多个部分施加制动，能够最大化自动扶梯旋转轴30的快速紧急停止效果。在设置有多个紧急停止辅助制动装置40的情况下，优选的是，紧急停止辅助制动装置40以相互间隔开的关系相对于自动扶梯旋转轴30的中央部对称地安装。如图10和图11所示，驱动链轮36包括附接到自动扶梯旋转轴30的两个相反端部的第一链轮和第二链轮。根据本发明的用于防止自动扶梯的反向运行和过速的紧急停止辅助制动装置40还可以包括安装在第一链轮和第二链轮中的一个的附近的第二制动单元。紧急停止辅助制动装置40能够被安装在这两个链轮上。采用如上所述的构造，用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备检测自动扶梯的旋转方向以及旋转速度。当自动扶梯沿反向旋转或以比规定速度更高的速度旋转时，辅助制动设备致动紧急停止辅助制动装置，以停止自动扶梯的操作。如果自动扶梯在向上运动中突然下行以及如果反向旋转检测传感器31检测到制动盘41的反向旋转，则控制单元10确定在自动扶梯中出现异常情况并且向继电器板45提供“停止信号”。继电器板45向紧急停止辅助制动装置40的流体泵44施加电力以致动该流体泵。当主电源被切断时，继电器板45向流体泵44供应可充电电池47的电力。液压流体从流体泵44被排出并且经由流体通道42e被供给到活塞42c的压力接收部42d。此时，活塞42c借助被施加到压力接收部42d的液压流体而向前移动，由此挤压制动衬块42b的一侧。接着，制动衬块42b更接近制动盘41并且与制动盘41形成摩擦接触。设置在相反侧的制动衬块42b也与制动盘41接触。因此，两个制动衬块42b同时与制动盘41的相反表面形成摩擦接触。结果，制动盘41由于向其施加的增大摩擦力而停止。当制动盘41停止其旋转时，设置有制动盘41的驱动轴35也停止，由此使得自动扶梯停止其操作。如果紧急停止完成并且保证了乘客的安全，或者如果从反向旋转检测传感器31或过速检测传感器32移除了 “反向运行信号”或“过速信号”，则控制单元10不产生“停止
信号”。然后，如果“停止信号”被移除，则继电器板45停止流体泵44的操作。当流体泵44停止其操作时，被施加到活塞42c的压力接收部42d的压力被释放。 如果施加到活塞42c的压力被移除，则活塞42c的施加到制动衬块42b上的挤压力也被释放。因此，制动盘41的摩擦接触力被移除。结果，制动盘41开始旋转并且允许自动扶梯重新开始其操作。作用在活塞42c上的增压液压流体经由流体通道42e返回到流体贮存器44a。再次参照图3至图8，当制动盘41比规定速度更快地旋转时，过速检测传感器32检测出这种情形并且向控制单元10输出信号。如果制动盘41以超过规定速度的“第一规定速度”(例如，以超过规定速度的120%的速度)旋转，则控制单元10向主控制面板20传送信号以停止驱动马达21的操作并且致动主制动装置25从而抑制输出轴23的旋转。因此，被连接到输出轴23的驱动轴35停止其旋转，由此停止自动扶梯的操作。在将输出轴23和驱动轴35互连的驱动链断开的情况下，即使主制动装置25起作用，驱动轴35也将不会停止并且继续旋转。由于加速，设置在驱动轴35上的制动盘41旋转得快得多。如果制动盘41以比“第一规定速度”更高的“第二规定速度”(即，以超过规定速度的140%的速度)旋转，则控制单元10向继电器板45提供信号，以致动紧急停止辅助制动装置40，从而停止自动扶梯的操作。因此，当在向下运动的情况下自动扶梯的下行速度由于某些原因而快速增大时，自动扶梯的操作被立即停止，这使得可以防止由自动扶梯的自由落下引起的安全事故。虽然在上文已经描述了本发明的一些优选实施方式，但是本发明并不局限于这些实施方式。应理解的是，本领域技术人员能够在权利要求中限定的本发明的范围内适当地修改这些实施方式。
权利要求
1.一种用于防止自动扶梯的反向运行和过速的辅助制动设备，所述辅助制动设备包括 自动扶梯旋转轴，所述自动扶梯旋转轴借助驱动马达沿正向或反向旋转，以使得承载自动扶梯梯级的梯级链向上或向下运动，所述自动扶梯旋转轴具有与所述梯级链啮合的驱动链轮； 反向旋转检测传感器，所述反向旋转检测传感器用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转方向； 过速检测传感器，所述过速检测传感器用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转速度； 紧急停止辅助制动装置，所述紧急停止辅助制动装置用于停止所述自动扶梯旋转轴的旋转；以及 控制单元，所述控制单元用于通过基于从所述反向旋转检测传感器和所述过速检测传感器供应的信号确定异常情况的出现来控制所述紧急停止辅助制动装置， 所述紧急停止辅助制动装置包括第一制动单元，所述第一制动单元安装在所述自动扶梯旋转轴的中央部，以向所述自动扶梯旋转轴的该中央部施加制动力，所述第一制动单元包括固定到所述自动扶梯旋转轴的制动盘以及由从所述控制单元供应的信号操作的液压钳，所述液压钳被设计成在操作时在所述制动盘的两个相反表面上施加压力，以由此抑制所述制动盘的旋转。
2.根据权利要求I所述的辅助制动设备，其中，所述驱动链轮包括附接到所述自动扶梯旋转轴的两个相反端部的第一链轮和第二链轮，所述紧急停止辅助制动装置包括第二制动单元，该第二制动单元安装在所述第一链轮和所述第二链轮中的一个的附近。
3.根据权利要求I或2所述的辅助制动设备，其中，所述液压钳包括钳体，所述钳体被设置成局部围绕所述制动盘；被附接到所述钳体的一对制动衬块，其中所述制动盘被插设在所述制动衬块之间；活塞，所述活塞以可移动的方式附接到所述钳体，以朝向所述制动盘挤压其中一个所述制动衬块；以及流体泵，所述流体泵用于向所述活塞的压力接收部供应液压流体，以使得其中一个所述制动衬块朝向所述制动盘移动。
4.根据权利要求3所述的辅助制动设备，其中，所述液压钳包括被安装在所述制动盘上的第一液压钳和第二液压钳。
全文摘要
本发明涉及一种用于防止自动扶梯的反向旋转和过速的辅助制动设备。该辅助制动设备包括自动扶梯旋转轴，其借助驱动马达沿正向或反向旋转，以使得承载自动扶梯梯级的梯级链向上或向下运动，所述自动扶梯旋转轴具有与所述梯级链啮合的驱动链轮；反向旋转检测传感器，其用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转方向；过速检测传感器，其用于检测所述自动扶梯旋转轴的旋转速度；紧急停止辅助制动装置，其用于停止所述自动扶梯旋转轴的旋转；以及控制单元，其用于通过基于从所述反向旋转检测传感器和所述过速检测传感器供应的信号确定异常情况的出现来控制所述紧急停止辅助制动装置。
文档编号F16D55/224GK102849597SQ201210065589
公开日2013年1月2日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年7月1日
发明者金云永 申请人:松山特殊电梯有限公司