CN105438916A - 机械式自动解锁电梯安全钳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机械式自动解锁电梯安全钳，与电梯的导轨滑动连接，包括制动箱、牵引脚板，所述牵引脚板上设有牵引脚，所述制动箱内部关于导轨左右对称设置一级制动机构、二级制动机构以及牵引块；一级制动机构实现制动箱自身的制动，二级制动机构在制动箱的制动后或制动的同时，实现电梯轿厢的制动；本发明在有效确保电梯安全的同时，降低了电梯安全装置的复杂程度，不需要与限速器联合使用，大大简化了机械结构；实现了制动箱的一级制动以及电梯轿厢的二级制动，在电梯动力牵引绳修复后，不用人工解除制动钳的锁定，可在各弹簧的作用力之下自动解锁，使用更加方便，设计更加人性化。

Description

机械式自动解锁电梯安全钳
技术领域
本发明属于电梯安全装置领域，特别是涉及一种机械式自动解锁电梯安全钳。
背景技术
传统的电梯安全钳装置，是在限速器的操纵下，当电梯速度超过电梯限速器设定的限制速度时，或是在悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停，并夹持在导轨上的一种安全装置。它对电梯的安全运行提供有效的保护作用，一般将其安装在轿厢架或对重架上。目前，电梯安全钳需要和限速装置配合使用。其中，限速器一般位于电梯井顶部的机房内，而安全钳安装在轿厢架或对重架上，跟随电梯一起运动。安全钳的动作通过限速器进行控制。这样的安全钳、限速器联合使用的机械装置，确保了电梯的安全运行，但也必须在两套装置配合使用下，才能确保电梯的安全，这使得机械结构相对复杂，对电梯超速断绳的机械调节性较差。这样的结构设计也不具备自动解锁功能，在有效的防止电梯坠落之后，限速器以及安全钳的解锁相对繁琐。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种机械式自动解锁电梯安全钳，不需要与限速器联合使用，在有效确保电梯安全的同时，降低了电梯安全装置的复杂程度，并且该装置在电梯修复之后，不用对安全钳进行再次人工设定，能自动解锁。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种机械式自动解锁电梯安全钳，与电梯的导轨滑动连接，包括制动箱、与制动箱固连的固定在电梯轿厢侧面的牵引脚板，所述牵引脚板上设有穿过制动箱对制动箱内部牵引块进行牵引的牵引脚，所述制动箱内部关于导轨左右对称设置一级制动机构、二级制动机构以及牵引块；
制动箱在牵引脚板的牵引下，跟随电梯轿厢沿导轨上下移动。在电梯正常工作时，制动箱与导轨之间几乎无摩擦或碰撞。为了保证牵引制动箱的平衡性以及制动力的对称性，牵引脚板上的牵引脚对称布置。
一级制动机构和二级制动机构为两套相互独立的制动机构。其中一级制动机构实现制动箱自身的制动，二级制动机构在制动箱的制动后或制动的同时，实现电梯轿厢的制动。
所述一级制动机构，包括可垂直运动的质量块、分别与质量块上下两端固连的导向滑动杆和齿条滑动杆，固定于质量块上方箱体上的上垂向导向块通过内部圆孔对导向滑动杆垂向导向，固定于质量块下方箱体上的下垂向导向块通过内部圆孔对齿条滑动杆垂向导向，上平衡弹簧套设在上垂向导向块和质量块之间的导向滑动杆上；下平衡弹簧套设在质量块和下垂向导向块之间的齿条滑动杆上；齿条滑动杆靠近导轨的一侧设有与齿条滑动杆啮合的过渡齿轮，过渡齿轮靠近导轨的一侧设有与过渡齿轮啮合的带齿凸轮；带齿凸轮的夹紧段在非制动时与导轨之间留有间隙，制动时带齿凸轮的夹紧段旋转至与导轨之间无间隙并夹紧导轨；
所述一级制动机构为机械式加速度感应机构，在上、下平衡弹簧以及重力的共同作用下，可保持质量块在垂直方向的平衡。
所述一级制动机构中，当电梯轿厢在运行过程中加速向上运行或者是加速向下运行时，会带动制动箱向上或是向下同步加速运行，由于质量块惯性力的作用，会使得质量块有一个相对于箱体运动方向相反的位移，质量块的移动带动齿条滑动杆，使得过渡齿轮转动，进而带动带齿凸轮转动，最终使得带齿凸轮夹紧段靠近或远离导轨。根据《GB/T10058-2009电梯技术条件》可知，乘客电梯的额定加速度和制动减速度最大值均不应大于1.5m/s2。而当悬挂绳发生断裂或松弛的情况时，电梯轿厢以及制动箱下降的加速度将会接近重力加速度(9.8m/s2，约为电梯设计最大加速度的6.5倍)，大于电梯设计加速度。因此，可选取适当的平衡弹簧以及质量块，实现当电梯加速度小于1.5m/s2时，由质量块惯性位移产生的带齿凸轮的旋转角度较小，凸轮夹紧段不会贴紧导轨；而当电梯下降加速度大于1.5m/s2时，带齿凸轮恰好旋转至夹紧段与导轨之间无间隙并夹紧导轨。此时，左右对称的两个带齿凸轮贴紧导轨，行成一个“V”字形，如果制动箱继续下降，带齿凸轮将会在摩擦力与弹簧弹力的共同作用下进一步夹紧导轨，最终使得制动箱减缓下降甚至直接停止。
所述二级制动机构包括上垂向导向块上方的设有水平导向孔的水平导向块、在水平导向块内水平运动的制动钳、上端与制动钳铰接的连接块、上端与连接块的下端铰接且铰接点处通过连接销轴向限位的J形转动块，所述J形转动块以箱体上的定位销为转动轴并通过限位螺母轴向限位；所述连接块和J形转动块位于齿条滑动杆远离导轨的一侧，所述牵引块位于齿条滑动杆和J形转动块之间且位于J形转动块的底边上方；所述牵引块和所述牵引脚配合；所述制动钳和远离导轨的箱体内壁之间水平设置拉伸弹簧。
所述二级制动机构中，如果制动箱与电梯轿厢之间没有相对位移，则制动钳在拉伸弹簧的拉力作用下远离导轨，即在电梯正常工作时，制动钳不会夹紧导轨；一旦悬挂绳发生断裂或松弛的情况时，由一级制动作用结果可知，制动箱下降速度减缓或是停止，而此时电梯轿厢由于没有运行阻挡，仍旧加速下降，势必导致电梯轿厢相对于制动箱产生向下的位移，直至固定在电梯轿厢上的牵引脚板的牵引脚压在J形转动块上，电梯继续下行，使得J形转动块旋转，通过连接块的运动传递，使得制动钳克服拉伸弹簧的拉力向着导轨运动，直至压紧导轨，最终在摩擦力的作用下使得轿厢快速停止下降。
作为优选方式，所述制动箱包括箱体和盖板，所述盖板上对称的开有两个与牵引脚配合的方孔。
牵引脚可穿过方孔伸入到制动箱内。当牵引脚伸入制动箱后，可沿牵引块上下自由移动。在电梯正常工作时，当电梯轿厢上行时，可通过牵引脚带动制动箱向上运动；当电梯轿厢下行时，由于牵引块的存在，使得制动箱挂在牵引脚上，跟随电梯沿导轨同步向下运动。
作为优选方式，所述J形转动块下方设有缓冲垫板。
作为优选方式，牵引脚的垂向高度大于牵引脚底端与缓冲垫板顶端的间距。
作为优选方式，所述过渡齿轮由中心的过渡齿轮轴轴向定位，带齿凸轮由中心的凸轮定位轴轴向定位。
作为优选方式，所述制动箱的箱体中心上设有与导轨匹配的开槽。
作为优选方式，所述带齿凸轮的夹紧段和/或制动钳的压紧面上设有滚花。以增大夹紧段的摩擦力。
作为优选方式，所述制动钳尾端有挂孔，远离导轨的箱体内壁设有弹簧挂钩，所述挂孔和弹簧挂钩之间设有拉伸弹簧。
作为优选方式，所述牵引脚板通过通孔及螺栓固定在电梯轿厢侧面。
本发明的有益效果为：本发明在有效确保电梯安全的同时，降低了电梯安全装置的复杂程度，不需要与限速器联合使用，大大简化了机械结构；实现了制动箱的一级制动以及电梯轿厢的二级制动，断绳超速的机械调节性能得到了改善；在电梯动力牵引绳修复后，不用人工解除制动钳的锁定，可在各弹簧的作用力之下自动解锁，使用更加方便，设计更加人性化。
附图说明
图1是本发明总体结构外形示意图。
图2是制动箱外形示意图。
图3是牵引脚板示意图。
图4是电梯正常工作时制动箱整体内部机构示意图。
图5是电梯正常工作时制动箱整体内部机构三维示意图。
图6是实现一级制动的制动箱整体内部机构示意图。
图7是实现二级制动的制动箱整体内部机构示意图。
其中，1为导轨，2为制动箱，3为牵引脚板，4为盖板，5为螺钉，6为箱体，7为水平导向块，8为制动钳，9为拉伸弹簧，10为弹簧挂钩，11为连接块，12为连接销，13为J形转动块，14为限位螺母，15为定位销，16为牵引块，17为缓冲垫板，18为凸轮定位轴，19为带齿凸轮，20为过渡齿轮轴，21为过渡齿轮，22为齿条滑动杆，23为下平衡弹簧，24为质量块，25为导向滑动杆，26为上平衡弹簧，271为上垂向导向块，272为下垂向导向块，28为牵引脚，29为通孔，30为方孔，31为J形转动块的底边，32为开槽，33为挂孔。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
一种机械式自动解锁电梯安全钳，与电梯的导轨1滑动连接，包括制动箱2、与制动箱2固连的固定在电梯轿厢侧面的牵引脚板3，所述牵引脚板上设有穿过制动箱对制动箱内部牵引块16进行牵引的牵引脚28，所述制动箱2内部关于导轨左右对称设置一级制动机构、二级制动机构以及牵引块16；
制动箱在牵引脚板的牵引下，跟随电梯轿厢沿导轨上下移动。在电梯正常工作时，制动箱与导轨之间几乎无摩擦或碰撞。为了保证牵引制动箱的平衡性以及制动力的对称性，牵引脚板上的牵引脚对称布置。
一级制动机构和二级制动机构为两套相互独立的制动机构。其中一级制动机构实现制动箱自身的制动，二级制动机构在制动箱的制动后或制动的同时，实现电梯轿厢的制动。
所述一级制动机构，包括可垂直运动的质量块、分别与质量块上下两端固连的导向滑动杆25和齿条滑动杆22，固定于质量块上方箱体上的上垂向导向块271通过内部圆孔对导向滑动杆25垂向导向，固定于质量块下方箱体上的下垂向导向块272通过内部圆孔对齿条滑动杆22垂向导向，上平衡弹簧26套设在上垂向导向块271和质量块24之间的导向滑动杆25上；下平衡弹簧23套设在质量块24和下垂向导向块272之间的齿条滑动杆22上；齿条滑动杆22靠近导轨的一侧设有与齿条滑动杆22啮合的过渡齿轮21，过渡齿轮21靠近导轨的一侧设有与过渡齿轮21啮合的带齿凸轮19；带齿凸轮19的夹紧段在非制动时与导轨之间留有间隙，制动时带齿凸轮的夹紧段旋转至与导轨之间无间隙并夹紧导轨；
所述一级制动机构为机械式加速度感应机构，在上、下平衡弹簧以及重力的共同作用下，可保持质量块在垂直方向的平衡。
所述一级制动机构中，当电梯轿厢在运行过程中加速向上运行或者是加速向下运行时，会带动制动箱向上或是向下同步加速运行，由于质量块惯性力的作用，会使得质量块有一个反向的位移。质量块的移动带动齿条滑动杆，使得过渡齿轮转动，进而带动带齿凸轮转动，最终使得带齿凸轮夹紧段靠近或远离导轨。根据《GB/T10058-2009电梯技术条件》可知，乘客电梯的额定加速度和制动减速度最大值均不应大于1.5m/s2。而当悬挂绳发生断裂或松弛的情况时，电梯轿厢以及制动箱下降的加速度将会接近重力加速度(9.8m/s2，约为电梯设计最大加速度的6.5倍)，大于电梯设计加速度。因此，可选取适当的平衡弹簧以及质量块，实现当电梯加速度小于1.5m/s2时，由质量块惯性位移产生的带齿凸轮的旋转角度较小，凸轮夹紧段不会贴紧导轨；而当电梯下降加速度大于1.5m/s2时，带齿凸轮恰好旋转至夹紧段与导轨之间无间隙并夹紧导轨。此时，左右对称的两个带齿凸轮贴紧导轨，行成一个“V”字形，如果制动箱继续下降，带齿凸轮将会在摩擦力与弹簧弹力的共同作用下进一步夹紧导轨，最终使得制动箱减缓下降甚至直接停止。
所述二级制动机构包括上垂向导向块271上方的设有水平导向孔的水平导向块7、在水平导向块内水平运动的制动钳8、上端与制动钳8铰接的连接块11、上端与连接块11的下端铰接且铰接点处通过连接销12轴向限位的J形转动块13，所述J形转动块13以箱体6上的定位销15为转动轴并通过限位螺母14轴向限位；所述连接块11和J形转动块13位于齿条滑动杆22远离导轨的一侧，所述牵引块16位于齿条滑动杆22和J形转动块13之间且位于J形转动块13的底边31上方；所述牵引块16和所述牵引脚28配合；所述制动钳和远离导轨的箱体内壁之间水平设置拉伸弹簧9。
所述二级制动机构中，如果制动箱与电梯轿厢之间没有相对位移，则制动钳在拉伸弹簧的拉力作用下远离导轨，即在电梯正常工作时，制动钳不会夹紧导轨；一旦悬挂绳发生断裂或松弛的情况时，由一级制动作用结果可知，制动箱下降速度减缓或是停止，而此时电梯轿厢由于没有运行阻挡，仍旧加速下降，势必导致电梯轿厢相对于制动箱产生向下的位移，直至固定在电梯轿厢上的牵引脚板的牵引脚压在J形转动块的底边31上，电梯继续下行，使得J形转动块旋转，通过连接块的运动传递，使得制动钳克服拉伸弹簧的拉力向着导轨运动，直至压紧导轨，最终在摩擦力的作用下使得轿厢快速停止下降。
所述制动箱2包括箱体6和盖板4，盖板4用螺钉5固定在箱体6上，所述盖板4上对称的开有两个与牵引脚28配合的方孔30。
牵引脚可穿过方孔30伸入到制动箱内。当牵引脚伸入制动箱后，可沿牵引块上下自由移动。在电梯正常工作时，当电梯轿厢上行时，可通过牵引脚带动制动箱向上运动；当电梯轿厢下行时，由于牵引块的存在，使得制动箱挂在牵引脚上，跟随电梯沿导轨同步向下运动。
所述J形转动块13下方设有缓冲垫板17。当制动钳8压紧导轨1之后，对J形转动块13尾端起支撑和运动缓冲作用。
牵引脚的垂向高度大于牵引脚底端与缓冲垫板17顶端的间距。这样能防止牵引脚从牵引块16中滑出。
所述过渡齿轮21由中心的过渡齿轮轴20轴向定位，带齿凸轮19由中心的凸轮定位轴18轴向定位。
所述制动箱的箱体中心上设有与导轨匹配的开槽32。
所述带齿凸轮19的夹紧段和/或制动钳8的压紧面上设有滚花。以增大夹紧段的摩擦力。
所述制动钳8尾端有挂孔33，远离导轨的箱体内壁设有弹簧挂钩10，所述挂孔33和弹簧挂钩10之间设有拉伸弹簧9。
所述牵引脚板3通过通孔29及螺栓固定在电梯轿厢侧面。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种机械式自动解锁电梯安全钳，与电梯的导轨滑动连接，其特征在于：包括制动箱(2)、与制动箱(2)固连的固定在电梯轿厢侧面的牵引脚板(3)，所述牵引脚板上设有穿过制动箱对制动箱内部牵引块(16)进行牵引的牵引脚(28)，所述制动箱(2)内部关于导轨左右对称设置一级制动机构、二级制动机构以及牵引块(16)；
所述一级制动机构，包括可垂直运动的质量块(24)、分别与质量块上下两端固连的导向滑动杆(25)和齿条滑动杆(22)，固定于质量块上方箱体上的上垂向导向块(271)通过内部圆孔对导向滑动杆(25)垂向导向，固定于质量块下方箱体上的下垂向导向块(272)通过内部圆孔对齿条滑动杆(22)垂向导向，上平衡弹簧(26)套设在上垂向导向块(271)和质量块(24)之间的导向滑动杆(25)上；下平衡弹簧(23)套设在质量块(24)和下垂向导向块(272)之间的齿条滑动杆(22)上；齿条滑动杆(22)靠近导轨的一侧设有与齿条滑动杆(22)啮合的过渡齿轮(21)，过渡齿轮(21)靠近导轨的一侧设有与过渡齿轮(21)啮合的带齿凸轮(19)；带齿凸轮(19)的夹紧段在非制动时与导轨之间留有间隙，制动时带齿凸轮的夹紧段旋转至与导轨之间无间隙并夹紧导轨；
所述二级制动机构包括上垂向导向块(271)上方的设有水平导向孔的水平导向块(7)、在水平导向块内水平运动的制动钳(8)、上端与制动钳(8)铰接的连接块(11)、上端与连接块(11)的下端铰接且铰接点处通过连接销(12)轴向限位的J形转动块(13)，所述J形转动块(13)以箱体(6)上的定位销(15)为转动轴并通过限位螺母(14)轴向限位；所述连接块(11)和J形转动块(13)位于齿条滑动杆(22)远离导轨的一侧，所述牵引块(16)位于齿条滑动杆(22)和J形转动块(13)之间且位于J形转动块(13)的底边(31)上方；所述牵引块(16)和所述牵引脚(28)配合；所述制动钳和远离导轨的箱体内壁之间水平设置拉伸弹簧。
2.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述制动箱(2)包括箱体(6)和盖板(4)，所述盖板(4)上对称的开有两个与牵引脚(28)配合的方孔(30)。
3.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述J形转动块(13)下方设有缓冲垫板(17)。
4.根据权利要求3所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：牵引脚的垂向高度大于牵引脚底端与缓冲垫板(17)顶端的间距。
5.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述过渡齿轮(21)由中心的过渡齿轮轴(20)轴向定位，带齿凸轮(19)由中心的凸轮定位轴(18)轴向定位。
6.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述制动箱的箱体中心上设有与导轨匹配的开槽(32)。
7.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述带齿凸轮(19)的夹紧段和/或制动钳(8)的压紧面上设有滚花。
8.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述制动钳(8)尾端有挂孔(33)，远离导轨的箱体内壁设有弹簧挂钩(10)，所述挂孔(33)和弹簧挂钩(10)之间设有拉伸弹簧(9)。
9.根据权利要求1所述的机械式自动解锁电梯安全钳，其特征在于：所述牵引脚板(3)通过通孔(29)及螺栓固定在电梯轿厢侧面。
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