CN110040600A - 一种升降电梯手动紧急制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降电梯手动紧急制动装置，解决现有技术紧急制停执行机构行程过长导致电梯被紧急卡停出现延后增加电梯安全风险的问题。本发明包括一对导轨，电梯轿厢，设于电梯轿厢内顶部的控制装置，设于电梯轿厢上与控制装置连接用于实时监测电梯轿厢在电梯井内升降速度、将所监测到的速度信号实时传送至控制装置的速度监测装置，设于电梯轿厢上与控制装置连接用于接收控制装置传送过来的紧急制停信号后执行紧急制停动作的紧急制停执行机构。本发明紧急制停执行机构包括伺服电机和与伺服电机连接的安全钳，中间没有传力机构，行程极短，在微处理器发出紧急制停指令后可快速将电梯轿厢卡停在导轨上，可有效降低电梯安全风险。

Description

一种升降电梯手动紧急制动装置

技术领域

本发明涉及一种升降电梯手动紧急制动装置。

背景技术

随着我国高层建筑的数量越来越多，电梯已经成为了建筑中载人的必备工具，其运行的安全性是人们在使用电梯的过程中关注的焦点。其运行的安全性是人们在使用电梯过程中关注的焦点。但是近年来，电梯“吃人”“伤人”事件屡屡发生，一时间电梯的安全问题受到极大关注。

为此在电梯***的设计和生产中配备了多种机械和电气安全装置以预防电梯可能出现的危险事故，现有技术一般采用离心式限速器来限制电梯超速运行，但是，现有技术在运行过程中一般存在以下问题：

(1)、限速器离心甩动部分长时间不动作易生锈，很多无法正常动作，(尤其新版二号修改单检规规定当大于3m/s速度的电梯2年维保单位才进行校验，而且检验人员不需要现场校验过程进行现场观察)；

(2)、由于钢丝绳自身的变化延伸，造成张紧装置触地，使钢丝绳张力不够，发生打滑；

(3)、限速器夹绳钳制动力不够，夹不住限速器钢绳。当限速器动作时限速器钢绳在限速器轮槽内打滑提不起安全钳，造成失败；

(4)、提拉杆行程不够，主动杠杆末端与安全钳联动开关距离过大，提拉不到位，使楔块接触不到轨道工作面，拉臂提起时，开关不能同时动作；

(5)、由于限速器轮轮槽的磨损，限速器钢丝绳的位置下降，夹绳钳接触不到钢绳或制动力不够，造成限速器钢绳打滑；

(6)、限速器钢丝绳位置不在夹绳钳有效宽度范围内，使夹绳钳夹不到限速器钢丝绳，造成失效；

(7)、高层高速电梯限速器钢丝绳长，成本提高，振幅大，容易造成误动作。

为了至少解决上述部分问题，本申请人前期研制了一款电梯紧急制停保护***，并且申请了发明专利，专利申请号为201821175762.5，专利名称为“一种新型电梯紧急制停保护***”，该发明专利技术具有结构简单、设计科学合理，使用方便，使得安全钳动作速度精度高、更加安全，动作试验操作方便，节省时间提高维保效率，降低安全风险的特点，其在实际应用中起到了很好的效果。但是，在实际应用中也发现了一些不足，主要为：机械动作装置结构稍显复杂，紧急制停执行机构行程过长，导致处理器发出指令后紧急制停动作滞后，也就是电梯被紧急卡停会出现延后，增加电梯安全风险，同时，紧急制停执行机构诸多部件采用销轴与电梯轿厢铰接，紧急制停保护***往往会长时间处于停止不动作状态，时间一长，会出现销轴铰接处运转不灵活的情形，也会增加电梯安全风险。

因此，本发明提供一种升降电梯手动紧急制动装置，在专利申请号为201821175762.5、专利名称为“一种新型电梯紧急制停保护***”的发明技术方案的专利基础上进行改进，以解决上述部分技术问题，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种升降电梯手动紧急制动装置，解决现有技术紧急制停执行机构行程过长导致电梯被紧急卡停出现延后增加电梯安全风险的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种升降电梯手动紧急制动装置，包括竖直相对设于电梯井内的一对导轨，位于电梯井内并可沿该对所述导轨作上下升降运动的电梯轿厢，设于所述电梯轿厢内顶部的控制装置，设于所述电梯轿厢上、与所述控制装置连接、用于实时监测所述电梯轿厢在电梯井内升降速度、并且将所监测到的速度信号实时传送至所述控制装置的速度监测装置，以及设于所述电梯轿厢上、与所述控制装置连接、用于接收所述控制装置传送过来的紧急制停信号后执行紧急制停动作的紧急制停执行机构。

进一步地，所述紧急制停执行机构包括分别固定于所述电梯轿厢左右两侧下部的第一伺服电机和第二伺服电机，位于所述电梯轿厢左侧底部并与所述第一伺服电机驱动端连接的第一安全钳，以及位于所述电梯轿厢右侧底部并与所述第二伺服电机驱动端连接的第二安全钳；

所述控制装置分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接，所述控制装置接收到来自所述速度监测装置的异常信号后控制所述第一伺服电机和所述第二伺服电机同时同步运行，所述第一伺服电机运行时将所述第一安全钳向上提起以将所述第一安全钳卡入所述电梯轿厢左侧和左侧导轨之间以将所述电梯轿厢减速卡停，所述第二伺服电机运行时将所述第二安全钳向上提起以将所述第二安全钳卡入所述电梯轿厢右侧和右侧导轨之间以将所述电梯轿厢减速卡停。

进一步地，所述速度监测装置有两个，分别安装于所述电梯轿厢左右两侧的上部。

进一步地，所述速度监测装置包括水平固定于所述电梯轿厢侧面上的测量固定支架，安装于所述测量固定支架上并与相应侧导轨滑行接触的压紧滑轮，以及安装于所述压紧滑轮的轮轴上并与所述控制装置连接的旋转编码器。

进一步地，所述控制装置包括设于所述电梯轿厢内顶部的控制盒，以及均设于所述控制盒内的微处理器、蓄电电源、数据采集卡和伺服驱动器，所述微处理器分别与所述数据采集卡和所述伺服驱动器连接，所述蓄电电源分别与所述微处理器和所述伺服驱动器连接，所有所述旋转编码器分别与所述数据采集卡连接，所述伺服驱动器分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接。

进一步地，所述微处理器为Intel Xeon E5-2698v4微处理器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，紧急制停执行机构包括伺服电机和与伺服电机连接的安全钳，中间没有传力机构，行程极短，在微处理器发出紧急制停指令后可快速将电梯轿厢卡停在导轨上，可有效降低电梯安全风险。

本发明采用速度监测装置实时监测电梯轿厢在电梯井内的升降速度，并将所监测到的电梯轿厢升降速度信息实时通过数据采集卡传送至微处理器，当电梯轿厢升降速度达到设定值(国家标准规定电梯运行速度的115％)时，微处理器通过伺服驱动器同时控制第一伺服电机和第二伺服电机同步运行，在不通过中间传力的情况下可直接将第一安全钳和第二安全钳向上提起，安全钳卡入电梯轿厢和导轨之间使电梯轿厢卡停在导轨上，制停速度快、效率高，通过伺服电机控制安全钳运行，安全钳动作速度精度高、更加安全，动作试验操作方便，节省时间提高维保效率，可有效降低电梯安全风险。

本发明通过旋转编码器监测速度得到的动作速度精确，动作灵敏度高，可以在尽量小的超速范围内紧急制停电梯轿厢，另外，本发明没有采用限速器，就不需要进行校验，大大减少了维保单位和检验人员的工作量，增加了工作效率。具有极大的应用前景。本发明速度监测装置设有两个，分设于电梯轿厢两侧，采用双路输出旋转编码器输出两组相位差，两组数据不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向，也就是可以实时掌握电梯轿厢时上升还是下降的运动状态。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明速度监测装置结构示意图。

图3为本发明***流程示意图。

图4为本发明工作流程示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-导轨、2-电梯轿厢、3-控制装置、4-速度监测装置、5-第一伺服电机、6-第二伺服电机、7-第一安全钳、8-第二安全钳、9-测量固定支架、10-压紧滑轮、11-旋转编码器、12-控制盒、13-微处理器、14-蓄电电源、15-数据采集卡、16-伺服驱动器。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1-4所示，本发明提供的一种升降电梯手动紧急制动装置，结构简单、设计科学合理，使用方便，紧急制停执行机构包括伺服电机和与伺服电机连接的安全钳，中间没有传力机构，行程极短，在微处理器发出紧急制停指令后可快速将电梯轿厢卡停在导轨上，可有效降低电梯安全风险。本发明包括竖直相对设于电梯井内的一对导轨1，位于电梯井内并可沿该对所述导轨1作上下升降运动的电梯轿厢2，设于所述电梯轿厢2内顶部的控制装置3，设于所述电梯轿厢2上、与所述控制装置3连接、用于实时监测所述电梯轿厢2在电梯井内升降速度、并且将所监测到的速度信号实时传送至所述控制装置3的速度监测装置4，以及设于所述电梯轿厢2上、与所述控制装置3连接、用于接收所述控制装置3传送过来的紧急制停信号后执行紧急制停动作的紧急制停执行机构。

本发明所述紧急制停执行机构包括分别固定于所述电梯轿厢2左右两侧下部的第一伺服电机5和第二伺服电机6，位于所述电梯轿厢2左侧底部并与所述第一伺服电机5驱动端连接的第一安全钳7，以及位于所述电梯轿厢2右侧底部并与所述第二伺服电机6驱动端连接的第二安全钳8；所述控制装置3分别与所述第一伺服电机5和所述第二伺服电机6连接，所述控制装置3接收到来自所述速度监测装置4的异常信号后控制所述第一伺服电机5和所述第二伺服电机6同时同步运行，所述第一伺服电机5运行时将所述第一安全钳7向上提起以将所述第一安全钳7卡入所述电梯轿厢2左侧和左侧导轨之间以将所述电梯轿厢2减速卡停，所述第二伺服电机6运行时将所述第二安全钳8向上提起以将所述第二安全钳8卡入所述电梯轿厢2右侧和右侧导轨之间以将所述电梯轿厢2减速卡停。

本发明所述速度监测装置4有两个，分别安装于所述电梯轿厢2左右两侧的上部。所述速度监测装置4包括水平固定于所述电梯轿厢2侧面上的测量固定支架9，安装于所述测量固定支架9上并与相应侧导轨1滑行接触的压紧滑轮10，以及安装于所述压紧滑轮10的轮轴上并与所述控制装置3连接的旋转编码器11。

本发明通过旋转编码器监测速度得到的动作速度精确，动作灵敏度高，可以在尽量小的超速范围内紧急制停电梯轿厢，另外，本发明没有采用限速器，就不需要进行校验，大大减少了维保单位和检验人员的工作量，增加了工作效率。具有极大的应用前景。本发明速度监测装置设有两个，分设于电梯轿厢两侧，采用双路输出旋转编码器输出两组相位差，两组数据不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向，也就是可以实时掌握电梯轿厢时上升还是下降的运动状态。

本发明所述控制装置3包括设于所述电梯轿厢2内顶部的控制盒12，以及均设于所述控制盒12内的微处理器13、蓄电电源14、数据采集卡15和伺服驱动器16，所述微处理器13分别与所述数据采集卡15和所述伺服驱动器16连接，所述蓄电电源14分别与所述微处理器13和所述伺服驱动器16连接，所有所述旋转编码器11分别与所述数据采集卡15连接，所述伺服驱动器16分别与所述第一伺服电机5和所述第二伺服电机6连接，所述微处理器13为Intel Xeon E5-2698v4微处理器。

本发明采用速度监测装置实时监测电梯轿厢在电梯井内的升降速度，并将所监测到的电梯轿厢升降速度信息实时通过数据采集卡传送至微处理器，当电梯轿厢升降速度达到设定值(国家标准规定电梯运行速度的115％)时，微处理器通过伺服驱动器同时控制第一伺服电机和第二伺服电机同步运行，在不通过中间传力的情况下可直接将第一安全钳和第二安全钳向上提起，安全钳卡入电梯轿厢和导轨之间使电梯轿厢卡停在导轨上，制停速度快、效率高，通过伺服电机控制安全钳运行，安全钳动作速度精度高、更加安全，动作试验操作方便，节省时间提高维保效率，可有效降低电梯安全风险。

如图3和4所示，本发明机械动作装置的工作原理为：旋转编码器实时监测压紧滑轮的转速，数据采集卡实时采集旋转编码器的监测信号并将所采集到的信号传送至微处理器，微处理器实时将所接收到的信号与微处理器内的设定值(国家标准规定电梯运行速度的115％)进行比较，当比较结果显示电梯运行速度达到或超过设定值(国家标准规定电梯运行速度的115％)时，给伺服驱动器下达紧急制停指令，伺服驱动器控制第一伺服电机和第二伺服电机同时同步运行，第一伺服电机和第二伺服电机分别将第一安全钳和第二安全钳往上提升以分别卡入电梯轿厢两侧与相应导轨之间，第一安全钳和第二安全钳同步上升，从而将电梯轿厢快速平稳卡停在导轨上。

本发明旋转编码器通过安装在与导轨滑行的滑轮上，可实时精确测量出电梯的运行速度数据，通过数据采集卡采集到的信息反馈给安装在轿顶的微处理器，微处理器根据预先设定好的安全速度进行比对，一旦超过了国家标准规定速度的115％，立即通过伺服驱动器发出指令信号给与电梯安全钳相连接的伺服电机，伺服电机直接触发电梯安全钳，使轿厢安全的停止在导轨上。同时，伺服电机还可以实时检测安全钳是否完全制动，如果安全钳没有完全制动，通过伺服电机反馈给驱动器之后进一步进行提拉制动，当险情排除后，伺服电机驱动安全钳下行至电梯轿厢底部两侧，电梯恢复正常运行。

目前全国电梯保有量超过500万台，每年新增电梯以8％的速度增长，能直接利用该发明装置进行新安装和改造的数量及其庞大。

目前限速器定期校验的费用大概是200元/台，限速器、限速器钢丝绳、和张紧装置的费用根据速度和高度计算费用预计3000元/套以上。同时，大型住宅小区数量众多，电梯数量庞大，限速器校验和调整需要大量时间和操作繁杂，并且高层和高速电梯的限速器钢丝绳更换危险程度高、更换费用高。

因此，本发明每年能直接为社会节约大量经济成本，安全钳动作试验简单，电梯保养单位非常接受进行全覆盖实验。从而保证了社会公共安全。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：包括竖直相对设于电梯井内的一对导轨(1)，位于电梯井内并可沿该对所述导轨(1)作上下升降运动的电梯轿厢(2)，设于所述电梯轿厢(2)内顶部的控制装置(3)，设于所述电梯轿厢(2)上、与所述控制装置(3)连接、用于实时监测所述电梯轿厢(2)在电梯井内升降速度、并且将所监测到的速度信号实时传送至所述控制装置(3)的速度监测装置(4)，以及设于所述电梯轿厢(2)上、与所述控制装置(3)连接、用于接收所述控制装置(3)传送过来的紧急制停信号后执行紧急制停动作的紧急制停执行机构。

2.根据权利要求1所述的一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：所述紧急制停执行机构包括分别固定于所述电梯轿厢(2)左右两侧下部的第一伺服电机(5)和第二伺服电机(6)，位于所述电梯轿厢(2)左侧底部并与所述第一伺服电机(5)驱动端连接的第一安全钳(7)，以及位于所述电梯轿厢(2)右侧底部并与所述第二伺服电机(6)驱动端连接的第二安全钳(8)；

所述控制装置(3)分别与所述第一伺服电机(5)和所述第二伺服电机(6)连接，所述控制装置(3)接收到来自所述速度监测装置(4)的异常信号后控制所述第一伺服电机(5)和所述第二伺服电机(6)同时同步运行，所述第一伺服电机(5)运行时将所述第一安全钳(7)向上提起以将所述第一安全钳(7)卡入所述电梯轿厢(2)左侧和左侧导轨之间以将所述电梯轿厢(2)减速卡停，所述第二伺服电机(6)运行时将所述第二安全钳(8)向上提起以将所述第二安全钳(8)卡入所述电梯轿厢(2)右侧和右侧导轨之间以将所述电梯轿厢(2)减速卡停。

3.根据权利要求2所述的一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：所述速度监测装置(4)有两个，分别安装于所述电梯轿厢(2)左右两侧的上部。

4.根据权利要求3所述的一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：所述速度监测装置(4)包括水平固定于所述电梯轿厢(2)侧面上的测量固定支架(9)，安装于所述测量固定支架(9)上并与相应侧导轨(1)滑行接触的压紧滑轮(10)，以及安装于所述压紧滑轮(10)的轮轴上并与所述控制装置(3)连接的旋转编码器(11)。

5.根据权利要求4所述的一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：所述控制装置(3)包括设于所述电梯轿厢(2)内顶部的控制盒(12)，以及均设于所述控制盒(12)内的微处理器(13)、蓄电电源(14)、数据采集卡(15)和伺服驱动器(16)，所述微处理器(13)分别与所述数据采集卡(15)和所述伺服驱动器(16)连接，所述蓄电电源(14)分别与所述微处理器(13)和所述伺服驱动器(16)连接，所有所述旋转编码器(11)分别与所述数据采集卡(15)连接，所述伺服驱动器(16)分别与所述第一伺服电机(5)和所述第二伺服电机(6)连接。

6.根据权利要求5所述的一种升降电梯手动紧急制动装置，其特征在于：所述微处理器(13)为Intel Xeon E5-2698 v4微处理器。