专利名称：用于电梯的安全制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于缆索悬吊式电梯的安全制动器。
在某种电梯制动器中，安装在电梯箱及其轨道间的一楔形卡头制动该电梯的向上或向下运动，该楔形卡头通常由连接到电梯上的一闭环缆圈致动。该缆圈垂直设置在井道中，它绕过设置在其顶端和底端的换向滑轮，而一超速监控器通常置放在上端。在超速情形下，该超速监控器制动该缆圈，而该缆圈连接着前述卡头，故其由该缆圈制动。在安全制动器动作后，通过纠正导致超速的故障，然后沿与触发致动时运行方向的相反方向移动电梯，这就恢复了电梯的运行。沿该相反的方向移动电梯需要用巨大的动力。
专利申请US4,819,765公布了一种作用在导轨上在向下运行时发挥功能的楔形卡头。
专利申请US5,096,020分布了一种作用在导轨上在向上和向下超速时发挥功能的楔形卡头。
专利申请US5,101,937描述一种作用在电梯缆索上在向上和和向下超速时发挥功能的楔形作用安全制动器。在该方案中，带有楔头的楔头壳座环绕位于牵引滑轮两侧的电梯缆索安装。一个带有一楔头的楔头壳座在向上超速时发挥作用，而另一个在向下超速时发挥作用。US5,101,937的安全制动器既可安装在新电梯上，也可作为配件安装在老电梯上，该楔形制动器配有一超速制动器，其带有一橡胶轮抵靠着致动前述楔头的电梯缆索。然而，该方案具有与上述作用在导轨上的安全制动器同样的缺陷，即，需要移动电梯或配重来放开该安全制动器。可发现其他缺陷还在于该装置要占大量空间及其需要两个带有楔头的楔头壳座。
专利申请US5,183,979提出一种制动超速监控器缆索的方法，其中，该监控器缆索制动于在一个方向起作用的两个单向偏心颚板之间，一个颚板作用一制动砧并具有弹簧连系于建筑物的一固定件，而另一颚板连接着由一绕组控制的活塞。需要两个超速监控器，一个用于向下运行，而另一个配合着配重缆索安装而用于电梯的向上运行，两个超速监控器均具有用于制动监控器缆索的其自身具有的偏心颚板。为了使偏心颚板咬合监控器绳索，该绕组断电，从而连接于该绕组上的活塞释放相应的偏心颚板，使其转动并咬合缆索。偏心颚板转动，缆索就挤在颚板之间并被制动。
若我们想像用US5,183,979的方案制动电梯缆索，则会出现许多不足。需要两套装置，每个电梯的运行方向使用一个。当偏心颚板发挥作用时，其产生一逐渐增大的力压着缆索。为了为正常运行放开制动器，需要施加一沿着与前述压力相反方向的力，然后增加该力，则沿着安全制动器作用的相反方向提升电梯。例如，就施加于绳索的力的大小数量级来说，缆索摩擦系数约为0.3且缆索传动比为1∶2的1000kg电梯需要一大约30KN的力，释放该制动器也需要这样大小的力。在安全制动器作用以后，由其卷扬机构不总能提升电梯，例如这是因为牵引滑轮的摩擦并不足以达到一足够的牵引力。在这种情况下，例如可用滑轮组来释放该电梯。
本发明的目的是提供一种作用于电梯缆索及在向上超速和向下超速的情况均发挥作用的安全制动器，该制动器产生一大的作用力来制动电梯，并具有价格优势及易于安装于新电梯和作为改进装于现有电梯上。另一目的是提供一种仅用很小的力而不必抬升电梯或其配重即可放开的安全制动器。该安全制动器也应便于应用于在电梯机械维修期间保持住该电梯。
为了实现上述目的，本发明提供一种安全制动器，用于从向上和向下运动中制动电梯缆索8，其包括，一制动砧，至少一个铰接的偏心形颚板，电梯缆索8从它们之间穿过，至少两者之一移向电梯缆索8并将电梯缆索8挤压在它们之间来实现制动，所述颚板的偏心形状可增强施加于电梯缆索8来停止其运动的制动效能，颚板18形状如双向偏心轮，其偏心形可增大由颚板18施加于双向运动的电梯缆索8的压力，来制动电梯缆索8的向上和向下运动。
本发明具有下述优点根据前述目的，本发明的安全制动器尺寸小且作为一分立组件易于制造，该安全制动器在安装于电梯之前也易于测试，且易于安装于新电梯和旧电梯上。
该安全制动器在向上超速和向下超速的情况下均起作用，其运行可脱电，且易于与各种禁制信号(inhibition)连接。[TK1]本发明的安全制动器是自锁式的且仅需要很小的力来放开它。为使安全制动器适于运行，不需移动电梯或配重，还有一优点是，该安全制动器易于遥控操作，而且，如在进行维修工作时，其可用作一保持制动器来使电梯和配重保持静止不动。安全制动器的易于控制使安全制动器的检查容易进行。
再一优点是，安全制动器的结构适用于制动向上和向下方向的绳索。
本发明的一优选实施例借助于下述附图予以叙述，附图中
图1图示安全制动器在电梯机器间的设置；图2是安全制动器的俯视图；图3表示电梯正常运行情形下的安全制动器；图4表示在制动开始时安全制动器组件的位置；图5表示安全制动器组件向下制动时的位置；图6表示安全制动器组件向上制动时的位置；及图7表示用于安全制动器的能量存储机构的结构。
图1图示安全制动器14在电梯中的设置。在电梯井道1中，由一电梯缆索8悬吊的电梯箱2沿导轨4和5垂直运动，电梯缆索8的一端连结到电梯井的顶部，由此处电梯缆索伸向并跨绕在电梯箱上的一换向滑轮10，然后穿过制动器14并向上返回到卷扬机11上，由此电梯缆索再向前延伸并跨绕一第二换向滑轮12，到配重3上的一换向滑轮9，然后再通到电梯井的顶部，电梯缆索的另一端即固结于此处。配重沿着配重的导轨6和7运动。
图2表示沿图1中的A-A线看到的电梯安全制动器14。安全制动器14的主要部件有一制动砧17、一颚板18、一传送装置19、一传送装置弹簧20和一传送装置弹簧卷绕器21。安全制动器形成一组装于一底座15上的紧凑组元，底座15上设有一通口16，制动砧17和颚板18间的电梯缆索8从其中穿过。底板15可包括分离部件而由螺栓连结起来。电梯缆索8包括若干根并列缆索，本实施例中有5根缆索。利用已知技术，如用螺栓或焊接把安全制动器14固接于电梯机器间13中的底板15之上。制动砧17、传送装置19和弹簧卷绕机21由其各自的固定零件、优先采用螺栓22、23和24固定于底板15上。颚板18由一接头25连接于底板15。传送装置弹簧20其一端由一螺栓26经一安装座固定于弹簧卷绕器21上，其另一端固定于弹簧卷绕器21的轴上。
图3表示沿图2中B-B线剖视的、对应于电梯正常运行所处位置的安全制动器14，电梯可沿由“上—下”箭头所示的方向运动。安全制动器制动砧17的支架27由螺栓22将其底脚紧固于底板15之上。
制动砧17是一矩形体，且其面对缆索的支架侧设有一槽，该槽内有一制动板28，制动板用两螺栓29连接于支架27上。在面向缆索的侧面上，制动板28覆盖有一摩擦材料54，该摩擦材料具有用于制动缆索的适当的摩擦，另外，它还降低在安全制动器动作时作用于缆索上的表面压力。盘状弹簧30环绕前述螺栓装卡于支架和制动板之间。当力施加于制动板上时，就把制动板推进槽中。颚板18包括一颚柄31和一具有圆柱表面的顶压件32。颚板18由接头25连接到传送装置18上，并由一弹簧58保持在相对于轴线34的一对称平衡位置上，在该对称位置，前述圆柱表面相对于轴线34向上和向下伸展的距离相等。圆柱表面的弯曲中心处于轴线34上并在接头25之外，故该颚板是一可沿双向转动的偏心轮。颚板32的形状可以改变，其可为每根缆索设置有槽道，其几何形状可与一圆柱表面有几分不同，该圆柱表面在轴线的任一侧可设有延伸平面，以便在制动的最终阶段把缆索挤在这些平面部分之一与制动板28之间。
传送装置19包括一由螺丝23连接于底板15上的支承件35。传送装置19还有一沿轴线34的支承套36和一在该套36之内的活塞37。这样，活塞可相对于套沿轴向运动，但在活塞和支承套之间设置一导条来防止其相对于套36的转动。活塞在其指向颚板的端部具有一用于接头25的支承部38。在活塞内部有一沿轴向设置的制有螺纹的柱体39，活塞37和螺纹柱体39在其间有一螺纹40，螺纹是自锁性的，即其螺距的大小使得螺纹柱体39不能由缆索8沿轴线34方向向颚板18施加的力来旋动。传送装置弹簧20是螺线形，其一端固定于弹簧卷绕器21的支架44，另一端则固定于轴43(参见图7)。轴43在螺线形弹簧下面的区域中有一止挡(boss)。一用于操纵弹簧卷绕器的机构安装于轴43的另一端，它是通过一链轮48连接到轴上的，在轴的该另一端还设有用于一人力致动器56的卡具55。防止住轴沿轴线34的方向运动。螺纹柱体39由螺丝41固定于轴43上及由销42防止其相对于轴43的转动。当螺纹柱体39旋转时，轴43也转动，活塞37可沿轴线34运动，并将颚板移向电梯缆索8。螺纹柱体39、轴43和活塞37构成一自锁螺纹件57，螺纹柱体和轴43可结合成一单个零件。
弹簧卷绕器21用螺丝24把其支架44固定于底座上。轴43通过支承套46由支架44支承。一托架47与一轴承安装于轴43的端部且一链轮48装接其上。在支架44和托架47之间有一由联轴器45控制的连接，该联轴器45最好是一磁力联轴器，其装有一装接于托架之上的磁场绕组和一可沿轴线方向移动一小段距离的动铁。磁力联轴器45通电时，动铁连接于托架，链轮48可转动轴43；当磁力联轴器45断电时，动铁和链轮48间的连接脱开，带有动铁的轴43可自由旋转。链轮48通过一链条49由另一链轮50驱动，而后者又经一变速器52由一卷绕电动机51驱动。变速器52是自锁性的，换言之，电动机51不能由链轮48和50转动。
在安全制动器的正常工作状态，磁力联轴器45是通电的，电动机51和螺纹柱体39之间有连续不断的扭矩连接，颚板18由颚板18和传送装置19的支承件35之间的一维持弹簧58保持在水平位置，螺线形传送装置弹簧20储存有能量积聚(弹簧是张紧的)。在运行状况之前，通过转动轴43经前述扭矩连接由电动机51把传送装置弹簧20充加能量。图3没有表示在旋转足够圈数之后需要用来停止旋转的限位开关，这是因为采用这类开关对于本领域的熟练人员来说是显而易见的。
图4表示安全制动器开始制动的情形，通过把磁力联轴器断电来致动安全制动器，这就断开轴43上的磁力联轴器的动铁与托架47之间的扭矩连系，从而传送装置弹簧20开始转动轴43。装在轴上的螺纹柱体39随轴转动而推动活塞37和由一接头连接其上的颚板38向制动砧17前移。在图示情况下，颚板18已把缆索8推压于制动砧17上，故缆索和制动砧之间的气隙消失。本图所示情形对于向上超速和向下超速是相同的。向上超速也可发生，例如，当电梯的配重在电梯箱上施加的拉力超过电梯箱及其中的乘客重量的情形下。
电梯缆索挤在颚板18的顶压件32和制动砧17的制动板28之间，颚板绕接头25沿缆索运动的方向转动。在缆索8和施压件32之间和缆索8与制动板28之间的摩擦阻碍缆索的运动而最终将其完全制动。
图5表示向上超速后的终止情形。电梯缆索8被挤在顶压件32和制动板28之间，以缆索8作为中间物，顶压件32已把制动板28部分地压进制动砧17中，同时压缩盘状弹簧30，颚板18的转动已由一档块33挡住。在这种状态下，安全制动器产生所需要的制动力。例如，通过用具有不同弹性常数的弹簧代替盘状弹簧30或沿轴线34的方向变位制动砧17，就可以改变安全制动器的制动力。采用偏心形的安全制动器颚板是基于，偏心形状产生沿与推动颚板的力相同方向的一附加作用力，则由传送装置施加的推力可大为减小，即偏心结构增大施加于缆索的力。
图6表示在向下超速后的安全制动器组件的位置。就安全制动器组件来说，除了颚板向下转动及其转动已由另一挡块53挡住之外，其情形与上述相同。
图7表示沿轴线34方向看到的安全制动器的传送装置弹簧。该传送装置弹簧可由单根螺线形弹簧或数根并列组成。该螺线形弹簧的外端由螺栓26连结于弹簧卷绕器21上，螺线形弹簧的内端固定于轴43之上。该轴转动时，传送器弹簧充加能量，而该能量起一电动机的作用，驱动轴43及连接其上的颚板传送装置。为向传送装置弹簧充加能量，电动机51转动该轴，这已在描述图3时解释过。
用于致动安全制动器所需的上/下超速信号由已知技术产生，如利用超速监控器或速度计之类的装置。超速信号控制一开关装置用以关断通向磁力联轴器的电流。在其内部能源，即螺线形传送装置弹簧的控制下，安全制动器脱离外部电源执行其全部制动程序。
安全制动器完全能遥控，其放开和闭合可易于与电梯运行的各种禁制信号联系起来。
通过断开通到磁力联轴器上的电力能致动(闭合)安全制动器，这可受控于各种信号，如“因失灵门打开”、“主电源故障”、“电梯的电动机运行不良”、“运行制动器过度磨损”、“管理员闭锁开关”和“电梯停用”等。
安全制动器的放开可连系于各合适的电气禁制信号，如指示电动机、制动器、电力驱动和安全设备处于正确状态的信号。安全制动器配有用于电力故障时的一人力放开装置。
安全制动器组合成一独立的组件，采用电梯缆索滑过一测试设备的方法，易于对其进行测试。
本发明的双向作用安全制动器亦可设计成下述结构，挡块33和53及铰接的颚板18安装在制动砧的支架27上，及制动板28连结到活塞37上。联轴节45断电时，传送器19把制动板28移向颚板18，缆索按图4-6中解释的原理予以制动，即缆索被夹牢在颚板18和制动板28之间。
安全制动器也可用于双向制动电梯的监控器(governor)缆索，在此，图3-6中的缆索8应由一监控器缆索代替。在这种应用场合，制动缆索所需要的安全制动器的尺寸和力比用于制动电梯的安全制动器时大为减小。
对于本领域中的技术人员来说，显而易见的是，本发明的实施例并不限于上述应用，而是可按下述权利要求的范围予以改变。
权利要求
1.一种安全制动器，用于从向上和向下运动中制动电梯缆索(8)，其包括，一制动砧，至少一个铰接的偏心形颚板，电梯缆索(8)从它们之间穿过，至少两者之一移向电梯缆索(8)并将电梯缆索(8)挤压在它们之间来实现制动，所述颚板的偏心形状可增强施加于电梯缆索(8)来停止其运动的制动效能，其特征在于，颚板(18)形状如双向偏心轮，其偏心形可增大由颚板(18)施加于双向运动的电梯缆索(8)的压力，来制动电梯缆索(8)的向上和向下运动。
2.如权利要求1所述的安全制动器(14)，其特征在于，背面制动件(17)或颚板(18)由一传送装置(19)移向电梯缆索(8)，传送装置中的一自锁性螺纹件能够阻止压挤电梯缆索(8)的反作用对该自锁性螺丝的转动，这就防止自锁性螺丝(57)移离电梯缆索(8)。
3.如权利要求2所述的安全制动器(14)，其特征在于，传送装置(19)连接着一螺线形传送装置弹簧(20)，其一端连结着自锁性螺纹件(57)，弹簧(20)中贮有移动制动砧(17)或颚板(18)所需的能量。
4.如权利要求3所述的安全制动器(14)，其特征在于，安全制动器(14)配有一由一电动机(51)和一联轴器(45)所构成的弹簧卷绕器(21)，该联轴器把弹簧卷绕器连接于自锁性螺纹件(57)，所述电机用于向传送装置弹簧(20)充加用于移动制动砧或颚板(18)所需的能量。
5.如权利要求4所述的安全制动器(14)，其特征在于，联轴器(45)是一种磁力联轴器，当磁力联轴器断电时，在电动机(51)和自锁性螺纹件(57)之间不存在扭矩联系；在磁力联轴器通电时，在电动机(51)和自锁性螺纹件(57)之间存在扭矩联系。
6.如权利要求1-5中任一项所述的安全制动器，其特征在于，电梯缆索(8)是监控器缆索。
全文摘要
一种用于电梯的安全制动器(14)，使电梯缆索(8)的运动制动于一制动砧(17)和沿两个缆索运动方向转动的双向偏心颚板(18)之间。该安全制动器是自锁的，其能源是一螺线形传送装置弹簧(20)，其驱动一传送装置(19)来把颚板推向制动砧(17)，使缆索被挤压于颚板和背面制动件之间。传送装置弹簧配有一轴并通过一卷绕电机转动该轴予以卷绕。在该轴和电机之间有一磁力联轴器，其在断电时致动该安全制动器。
文档编号B66D5/16GK1129190SQ95115990
公开日1996年8月21日 申请日期1995年10月20日 优先权日1994年10月21日
发明者塞波·海瑞恩, 埃斯科·奥兰科 申请人:科恩股份公司