CN116081428A - 安全制动*** - Google Patents
安全制动*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN116081428A CN116081428A CN202210679510.0A CN202210679510A CN116081428A CN 116081428 A CN116081428 A CN 116081428A CN 202210679510 A CN202210679510 A CN 202210679510A CN 116081428 A CN116081428 A CN 116081428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- actuator
- electromagnet
- component
- array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
- B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
- B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
- B66B5/18—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
- B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
- B66B5/0018—Devices monitoring the operating condition of the elevator system
- B66B5/0031—Devices monitoring the operating condition of the elevator system for safety reasons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
- B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
- B66D5/24—Operating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
- F16D59/02—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed spring-loaded and adapted to be released by mechanical, fluid, or electromagnetic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
Abstract
本发明涉及一种安全制动***。安全制动***包括安全制动器、连杆机构和用于安全制动器的致动器。安全制动器可在非制动位置和制动位置之间移动。致动器构造成安装到输送部件并定位在第一和第二铁磁部件之间。致动器包括磁性部件的阵列,该阵列包括邻近两个第二磁性部件且布置在两个第二磁性部件之间的第一磁性部件。第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个。当第一或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场减弱,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场增强,以便使致动器抵靠第二铁磁部件从第一位置移动到第二位置。
Description
技术领域
本公开涉及用于在诸如电梯***的输送***中使用的安全制动***,以及操作安全制动***中的安全制动器的方法。
背景技术
许多电梯***包括提升式电梯轿厢、配重、连接提升式电梯轿厢和配重的张紧构件以及接触张紧构件的滑轮。在这样的电梯***的操作期间,滑轮可以由机器驱动以移动电梯轿厢和配重通过井道,其中它们的移动由导轨引导。典型地,调速器(governor)用来监测电梯轿厢的速度。根据标准的安全规程,这样的电梯***必须包括紧急制动装置(称为安全制动器或“安全机构”),该紧急制动装置能够通过夹持导轨来阻止电梯轿厢向下移动,即使张紧构件断裂。
与电梯***中的电梯轿厢的自由落体相关联的风险对于高层建筑中采用的电梯***来说特别严重,在高层建筑中,由于落差的增加,可能发生更显著的超速。安全制动器的致动通常机械地控制。采用机械调速器和机械致动的安全制动器的电梯***在图1中示出,并且在下面更详细地描述。
还提出了机电致动器,其中安全控制器与电磁部件电连通,该电磁部件可经由机械连杆被控制以实现安全制动器的移动。本公开的目的是提供一种改进的安全制动***。
发明内容
根据本公开的第一方面,提供了一种用于在输送***中使用的安全制动***,该输送***包括导轨和能够沿着导轨移动的输送部件,该安全制动***包括:
安全制动器,其能够在其中安全制动器不与导轨接合的非制动位置和其中安全制动器与导轨接合的制动位置之间移动;
连杆机构;和
用于安全制动器的致动器,该致动器构造成安装到输送部件并定位在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间,该致动器包括:
磁性部件的阵列,其包括邻近两个第二磁性部件且布置在这两个第二磁性部件之间的第一磁性部件,其中,第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且其中,第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个,
其中,阵列的磁性部件布置成使得当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体处于第一状态中时,致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中,
其中,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场减弱,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场增强,以便使致动器抵靠第二铁磁部件从第一位置移动到第二位置,并且
其中,连杆机构联接在安全制动器和致动器之间,使得当电磁体从第一状态切换到第二状态时,致动器从第一位置到第二位置的移动导致安全制动器移动进入制动位置。
当电磁体从第一状态切换到第二状态时,随着致动器从第一位置移动到第二位置时,可提供简单和可靠的安全制动***,即使在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间提供了相对大的距离,该安全制动***也可被触发。
本领域技术人员将意识到,第一和第二磁性部件可布置在磁性部件的阵列中,使得第一磁性部件的磁场的方向基本上垂直于两个第二磁性部件的磁场的方向。两个第二磁性部件中的第一个可布置成使得其磁场的方向与两个第二磁性部件中的第二个的磁场的方向相反。就这一点而言,第一和第二磁性部件可布置成使得磁性部件的阵列的每个下一部件遵循空间旋转的磁化模式。
在其它示例中,第一和第二磁性部件可布置在磁性部件的阵列中,使得第一磁性部件的磁场的方向与两个第二磁性部件的磁场的方向成角度,其中该角度可例如在45°和90°之间。两个第二磁性部件中的第一个可布置成使得其磁场的方向与两个第二磁性部件中的第二个的磁场的方向成90°和180°之间的角度。就这一点而言,第一和第二磁性部件可布置成使得磁性部件的阵列的每个下一部件遵循空间旋转的磁化模式,其中,每个下一部件的磁场相对于前一部件旋转例如45°和90°之间的角度。
当第一部件或第二磁性部件的(多个)电磁体处于第二状态中时,磁性部件的阵列可充当一侧磁通结构。当第一部件或第二磁性部件的(多个)电磁体处于第二状态中时,磁性部件的阵列可形成哈尔巴赫(Halbach)阵列。
应当理解,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场可减弱,使得在磁性部件的阵列和第一铁磁部件之间不存在吸引力或存在可忽略的吸引力。
还应当理解,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,由于磁性部件的阵列和第二铁磁部件之间的吸引磁力,致动器从第一位置移动到第二位置。
在一组示例中,例如,如果检测到输送部件移动太快或以太大的速率加速,则第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可从第一状态切换到第二状态。
应当理解,当第一磁性部件是永磁体时,两个第二磁性部件是电磁体,并且当第一磁性部件是电磁体时,两个第二磁性部件是永磁体。
在其中两个第二磁性部件各自包括电磁体的示例中,对第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体所做的引用应理解为描述第一和第二电磁体。
在一些实施例中,磁性部件的阵列的部件可彼此接触。在其它实施例中,磁性部件的阵列的部件可彼此间隔开。
在一组示例中,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,致动器从第一位置到第二位置的移动导致安全制动器直接移动进入制动位置。在另一组示例中,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,致动器从第一位置到第二位置的移动导致安全制动器间接地移动进入制动位置。
还应当理解,在所公开的安全制动***的一些示例中,不依赖于摩擦力来致动安全制动器。相反,作为致动部件的移动的直接结果,换句话说,当电磁体从第一状态切换到第二状态时,通过致动部件从第一位置到第二位置的移动经由连杆机构转移到安全制动器,可导致连杆机构移动以致动安全制动器。
所公开的安全制动***可比现有技术的机械安全制动装置需要更少的部件,这因此可减少安全制动***所需的空间。此外,部件的数量上的减少可降低安装和维修的成本。所公开的安全制动***还可提供一种维护简单并提供稳健性能的***。
在一组示例中,当处于第一状态中时,第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可能不被激励。在这些示例中,致动器可通过第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。
在这组示例中,致动器可通过第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体与第一铁磁部件之间的吸引磁力保持在第一位置中。在这组示例中,当致动器处于第一位置时,电流不需要供应到第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,从而实现可靠和节能的***。
在一组示例中,阵列的磁性部件可布置成使得当致动器处于第二位置时,并且当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体未被激励时,第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体起作用以将致动器抵靠第二铁磁部件保持在第二位置中。
在这组示例中,致动器可通过第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体与第二铁磁部件之间的吸引磁力保持在第二位置中。在这组示例中,当致动器处于第二位置时,电流不需要供应到第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,从而实现可靠和节能的***。
在一组示例中,当处于第二状态中时,第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可被激励为具有第一极性,并且当处于第一状态中时,第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可被激励为具有第二相反极性。
在这组示例中,当电磁体处于第一状态中时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场减弱。就这一点而言,通过磁性部件的阵列和第一铁磁部件之间的吸引力,致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。在这组示例中,当电磁体处于第一状态中时,在磁性部件的阵列和第二铁磁部件之间可能不存在吸引磁力,或者可能存在可忽略的吸引磁力。因此,致动器可能不太容易受到假致动的影响。
在一组示例中,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体切换到第三状态时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场可增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场可减弱,以便将致动器从第二位置移动到第一位置。
在一组示例中,第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体在第二状态下可被激励为具有第一极性,并且在第三状态下可被激励为具有第二相反极性或所述第二相反极性。
应当理解,当电磁体被激励为具有第一极性时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场可增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场可减弱,使得致动器朝向第一铁磁部件移动或保持抵靠第一铁磁部件。此外,当电磁体被激励为具有第二相反极性时,阵列和第二铁磁部件之间的磁场可增强,并且阵列和第一铁磁部件之间的磁场可减弱,使得致动器朝向第二铁磁部件移动或保持抵靠第二铁磁部件。
在一组示例中,安全制动***还可包括用于将致动器附接到输送部件的安装件。在这组示例中,第一铁磁部件可为安装件的一部分,或者可固定到安装件。
在一组示例中,阵列可包括多个第一磁性部件,并且每个第一磁性部件可布置在两个第二磁性部件之间。在这组示例中,第一铁磁部件和第二铁磁部件可在第一方向上间隔开,并且阵列的磁性部件可在垂直于或大体上垂直于第一方向的方向上对齐,例如,在垂直于第一方向的25°内对齐。然而,应当理解,在其它组示例中,阵列的磁性部件可不同地布置,并且不需要在上述方向上对齐。
在这组示例中,磁性部件的阵列的每个下一磁性部件遵循空间旋转的磁化模式。在一些示例中,磁性部件的阵列的磁性部件布置成使得阵列中的每个下一磁性部件在第一磁性部件和第二磁性部件之间交替。在一些示例中,磁性部件的阵列包括奇数个磁性部件。
在一组示例中,第二铁磁部件可为导轨。
在另一组示例中,第二铁磁部件可为安装件的一部分,或者可固定到安装件。在这组示例中,第二铁磁部件相对于第一铁磁部件固定。
在一组示例中,致动器还可包括接触部分,该接触部分构造成当致动器处于第一位置时与导轨间隔开,并且构造成当致动器处于第二位置时与导轨接触。在示例中,接触部分可包括高摩擦表面。在示例中,安全制动***可构造成使得当输送部件正在相对于导轨向下移动时致动器向第二位置的移动产生由连杆机构传递的向上反作用力,以将安全制动器移动进入制动位置。
在本公开的示例中,安全制动装置可在诸如电梯***、人员输送机、货物运输器等的各种输送***中找到用途。能够沿着导轨移动的输送部件可为平台、配重或用于运输货物或人员的舱室。在一些示例中,输送***是电梯***,并且输送部件是电梯轿厢。
在示例中,致动器还可包括容纳阵列的磁性部件的铁磁支撑结构,以便引导由阵列的磁性部件产生的磁通量流过铁磁支撑结构。
根据本公开的第二方面,提供了一种电梯***,其包括:
电梯轿厢,其被驱动以沿着至少一个导轨移动;和
上述示例中的任何的安全制动***,其中,安全制动器布置成能够在其中安全制动器不与导轨接合的非制动位置和其中安全制动器与导轨接合的制动位置之间移动。
在一些示例中,致动器可构造成相对于电梯轿厢移动。
在一组示例中,电梯***还可包括速度传感器和控制器,该控制器布置成接收来自速度传感器的速度信号,并且在基于速度信号检测到针对电梯轿厢的超速或过加速状况时选择性地将第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态。
在这组或另一组示例中,电梯***还可包括加速度计和控制器,该控制器布置成接收来自加速度计的加速度信号并在检测到针对电梯轿厢的过加速状况时选择性地将第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态。
在一些示例中,控制器可布置成接收来自速度传感器的速度信号和加速度信号两者。在其它示例中,控制器可布置成接收来自加速度计的速度信号和加速度信号两者。
因此,当电梯轿厢在超速或过加速下行进时,选择性地将电磁体从第一状态切换到第二状态将致动安全制动器以与导轨接合,从而防止电梯轿厢的进一步运动。
根据本公开的第二方面,提供了一种操作安全制动***中的安全制动器的方法,该安全制动器能够在其中安全制动器不与导轨接合的非制动位置和其中安全制动器与导轨接合的制动位置之间移动,该安全制动***包括:
致动器,其安装到能够沿着导轨移动的部件并且构造成在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间移动,该致动器包括:
磁性部件的阵列,其包括邻近两个第二磁性部件且布置在这两个第二磁性部件之间的第一磁性部件,其中,第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且其中,第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个;和
连杆机构,其联接在安全制动器和致动器之间,该方法包括:
在正常模式下操作处于第一状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,使得致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中;和
在紧急停止模式下操作处于第二状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,使得阵列和第一铁磁部件之间的磁场减弱,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场增强,以便使致动器抵靠第二铁磁部件从第一位置移动到第二位置,
其中,连杆机构联接在安全制动器和致动器之间,使得当电磁体从第一状态切换到第二状态时,致动器从第一位置到第二位置的移动导致安全制动器移动进入制动位置。
在本公开的示例中,操作第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体的步骤由控制器执行。
在一些示例中,操作第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体包括将电流的脉冲供应到电磁体。在一些示例中,操作第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体包括将连续电流供应到电磁体。在一些示例中,在预定的持续时间内将电流供应到第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体。
在示例中,该方法还可包括检测部件的超速或过加速以及通过将第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态来启动紧急停止模式。
在一组示例中,该方法还可包括在正常模式下操作处于第一状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,使得电磁体不被激励。
在这组示例中,致动器可通过第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。在这组示例中,在正常模式下,电流不供应到第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,从而实现可靠和节能的***。
在一组示例中,在紧急模式中,第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体用来将致动器抵靠第二铁磁部件保持在第二位置中。
在这组示例中,致动器可通过第一磁性部件或第二磁性部件的永磁体与第二铁磁部件之间的吸引磁力保持在第二位置中。在这组示例中,电流不供应到第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体,从而实现可靠和节能的***。
在一组示例中,在正常模式下操作处于第一状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可包括将电磁体通电为具有第一极性,并且在紧急模式下操作处于第二状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可包括将电磁体通电为具有第二相反极性。
在这组示例中,当电磁体处于第一状态中时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场减弱。就这一点而言,通过磁性部件的阵列和第一铁磁部件之间的吸引力,致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。在这组示例中,在磁性部件的阵列和第二铁磁部件之间不存在吸引磁力或存在可忽略的吸引磁力。因此,致动器不太容易受到假致动的影响。
在一组示例中,该方法还可包括操作处于第三状态的第一部件或第二部件的电磁体,使得阵列和第一铁磁部件之间的磁场增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场减弱,以便将致动器从第二位置移动到第一位置。
在一组示例中,在紧急模式下操作处于第二状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可包括将电磁体通电为具有第一极性,并且操作处于第三状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体可包括将电磁体通电为具有第二相反极性。
应当理解,当电磁体被激励为具有第一极性时,阵列和第一铁磁部件之间的磁场可增强,并且阵列和第二铁磁部件之间的磁场可减弱,使得致动器朝向第一铁磁部件移动或保持抵靠第一铁磁部件。此外,当电磁体被激励为具有第二相反极性时,阵列和第二铁磁部件之间的磁场可增强,并且阵列和第一铁磁部件之间的磁场可减弱,使得致动器朝向第二铁磁部件移动或保持抵靠第二铁磁部件。
在一组示例中,该方法还可包括通过安装件将致动器附接到输送部件。在这组示例中,第一铁磁部件可为安装件的一部分,或者可固定到安装件。
在一组示例中,在紧急停止模式下操作处于第二状态的第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体以便使致动器抵靠第二铁磁部件从第一位置移动到第二位置还可包括移动致动器的接触部分以与第二铁磁部件接触,其中,该接触部分构造成当致动器处于第一位置时与导轨间隔开,并且构造成当致动器处于第二位置时与导轨接触,并且其中,第二铁磁部件是导轨。在示例中,接触部分可包括高摩擦表面。在示例中,安全制动***可构造成使得当输送部件正在相对于导轨向下移动时致动器向第二位置的移动产生由连杆机构传递的向上反作用力,以将安全制动器移动进入制动位置。
附图说明
图1是采用机械调速器的电梯***的示意图;
图2是根据本公开的示例的安全制动***的示意图;
图3是根据本公开的示例的安全制动***的部分的示意性截面图;
图4是图3的安全制动***的部分的不同的示意性截面图;
图5是根据本公开的示例的安全制动***的部分的示意性截面图,其中致动器处于第一位置并且其中安全制动器处于第一非制动位置中;
图6是根据本公开的示例的安全制动***的致动器的示意图;
图7是图5的安全制动***的部分的示意性截面图,其中致动器处于第二位置中并且其中安全制动器处于第一非制动位置中;
图8是图5的安全制动***的部分的示意性截面图,其中致动器处于第三位置中并且其中安全制动器处于第二制动位置中;
图9是根据本公开的另一个示例的安全制动***的部分的示意性截面图;
图10是根据本公开的示例的用于电梯***和安全制动***的紧急制动控制的示意性框图;
图11A是根据本公开的另一个示例的安全制动***的示意性截面图,其中安全制动器处于第一非制动位置中;和
图11B是图11A的示例的安全制动***的示意性截面图,其中安全制动器处于第二制动位置中。
具体实施方式
图1示出了大体上在10处指示的输送***,在本示例中为电梯***。电梯***10包括线缆或带12、轿厢框架14、输送部件(在本示例中为电梯轿厢16)、辊引导器18、导轨20、调速器22和安装在电梯轿厢16上的一对安全制动器24。调速器22通过连杆26、杆件28和提升杆30机械地联接以致动安全制动器24。调速器22包括调速器滑轮32、绳索环34和张紧滑轮36。线缆12连接到轿厢框架14和井道内部的配重(图1中未示出)。附接到轿厢框架14的电梯轿厢16通过由通常位于井道的顶部处的机房中的电梯驱动器(未示出)通过线缆或带12传递到轿厢框架14的力沿井道向上和向下移动。辊引导器18附接到轿厢框架14,以引导电梯轿厢16沿着导轨20沿井道向上和向下。调速器滑轮32安装在井道的上端处。绳索环34部分地包裹在调速器滑轮32周围,并且部分地包裹在张紧滑轮36(在本示例中位于井道的底端处)周围。绳索环34也在杆件28处连接到电梯轿厢16,确保调速器滑轮32的角速度与电梯轿厢16的速度直接相关。
在图1中所示的电梯***10中,当电梯轿厢16在井道内部行进时,如果它超过设定速度,则调速器22、位于机房中的机器制动器(未示出)和安全制动器24起作用以停止电梯轿厢16。如果电梯轿厢16达到超速或过加速状况,则调速器22最初被触发以接合开关,该开关反过来切断至电梯驱动器的功率并使机器制动器落下以阻止驱动滑轮(未示出)的移动,并且因此阻止电梯轿厢16的移动。然而,如果电梯轿厢16继续经历超速状况,则调速器22可随后起作用以触发安全制动器24来阻止电梯轿厢16的移动。除了接合开关以落下机器制动器之外,调速器22还释放夹持调速器绳索34的离合装置。调速器绳索34通过机械连杆26、杆件28和提升杆30连接到安全制动器24。当电梯轿厢16继续其下降时,现在被致动的调速器22阻止移动的调速器绳索34拉动操作杆件28。操作杆件28通过移动连接到提升杆30的连杆26来致动安全制动器24,该提升杆30导致安全制动器24接合导轨20以使电梯轿厢16停止。
在一些电梯中,机械速度调速器***正在被电子致动***代替。本文描述了一种安全制动***,其适用于电梯***中致动和复位安全制动器的电子或电气控制。应当理解,本公开的安全制动***可在图1中所示类型的电梯***10中使用。然而,这只是其中可使用本公开的安全制动***的***的一个示例。本公开的安全制动***也可在任何其它合适类型的输送***中使用。这种其它类型的输送***可包括(但不限于)液压电梯***和无绳电梯***,诸如夹送轮或线性马达推进电梯***。
图2示出了具有安全制动器42和致动器44的安全制动***40的示例。安全制动***40可安装到图1的电梯轿厢16上,以致动安全制动器42,而不依赖于与调速器22的机械联接。该示例的安全制动***40包括可安装在电梯轿厢框架14上的安装件48。在其它示例中,安装件48可改为安装在电梯轿厢16的外表面上。安装件48包括孔口52,孔口52使得能够将安装件48固定到轿厢框架14。安装件48包括致动器安装部分49和安全制动器安装部分50。在本示例中,如图2中所示,致动器安装部分49和安全制动器安装部分50是单独的部件。在其它示例中,致动器安装部分49和安全制动器安装部分50两者都可为相同部件的零件。本示例的致动器安装部分49和安全制动器安装部分50两者都包括孔口52,孔口52使得能够将相应的安装部分固定到轿厢框架14。本示例的安全制动***还包括导轨通道54,导轨通道54沿着安全制动器42的长度延伸并且构造成容纳导轨20(图2中未示出)。
安全制动***40的安全制动器42能够在其中安全制动器42不与导轨20接合的非制动位置和其中安全制动器42与导轨20接合的制动位置之间移动。在图2的示例中,安全制动器42是辊式安全制动器,其包括成角度的表面和辊,该辊能够沿着该表面从非制动位置移动到制动位置,在制动位置处,辊与导轨20接合。如图所示,在本示例中,安全制动器42位于致动器44的下方,使得连杆机构56可起作用以沿着成角度的表面向上拉动辊,以将安全制动器42移动进入制动位置。然而,应当意识到,安全制动器42可采取任何合适的形式,并且可改为包括楔形制动片来代替辊,或者磁性制动片。在一些示例中,安全制动器可改为位于致动器44的上方,使得例如连杆机构可起作用以沿着成角度的表面向上推动辊,以将安全制动器移动进入制动位置。例如,如在US 4,538,706中所见,诸如上述那样的各种辊式安全制动器是在本领域中公知的。
无论安全制动器42的确切形式如何,安全制动器都经由连杆机构56联接到致动器44。致动器44定位在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间。在图2的示例中,第一铁磁部件是用于致动器44的垫板60。本示例的垫板60在远离轿厢框架14的方向上从致动器安装部分49向外并垂直于致动器安装部分49延伸。图2的示例中的第二铁磁部件是导轨20(图2中未示出)。
参照图3和图4,安全制动***40还包括盖61,盖61附接到致动器安装部分49,以便在盖61和致动器安装部分49之间限定通道58。致动器44位于致动器安装部分49和盖61之间的通道58中,使得致动器44相对于导轨20的横向移动在一个方向上由致动器安装部分49限制,并且在相反方向上由盖61限制。因此,致动器44可构造成朝向和远离导轨移动,并且被约束或限制在其它横向方向(诸如垂直于朝向和远离导轨的移动的方向的方向)上的移动。通道58的后端57至少部分地由垫板60限定。垫板60限制致动器在远离导轨20的方向上的移动。通道58的前端59是开放的,以允许致动器44朝向导轨20的移动和/或致动器44与导轨20的接触。致动器44在通道58的第一轴向端64和第二轴向端65之间在沿着导轨20的方向上沿着通道58自由移动。第一轴向端64包括至少一个开口(未示出),连杆机构56穿过该开口延伸。在所描述的示例中,通道58的第一轴向端64和通道58的第二轴向端65由盖限定。在其它示例中,通道58的第一轴向端64和通道58的第二轴向端65可至少部分地由安装部分49限定。
图2的安全制动***40的致动器44在图5中更详细地示出。致动器44包括磁性部件的阵列,并且构造成从邻近垫板60(本示例的第一铁磁部件)的第一位置移动到邻近导轨20(本示例的第二铁磁部件)的第二位置。磁性部件的阵列包括至少一个第一磁性部件和至少两个第二磁性部件。第一磁性部件邻近两个第二磁性部件且布置在它们之间。第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个。因此,当第一磁性部件是永磁体时,两个第二磁性部件是电磁体,并且当第一磁性部件是电磁体时,两个第二磁性部件是永磁体。
在一些示例中,例如如图5中所示,第一铁磁部件和第二铁磁部件在第一方向上彼此间隔开,并且阵列的磁性部件在垂直于第一方向的方向上或者在大体上垂直于第一方向的方向上(例如在垂直于第一方向的25°以内的方向上)对齐。当向第一磁性部件或第二磁性部件的(多个)电磁体供应电流时,阵列的磁性部件相对于它们的磁场定向以形成哈尔巴赫阵列。
在图5的示例中,磁性部件的阵列包括一个电磁体66(第一磁性部件)和两个永磁体68(第二磁性部件)。电磁体66邻近两个永磁体68并布置在两个永磁体68之间,使得磁性部件在导轨20的方向上(大体上在垂直于第一方向的方向上)堆叠。
磁性部件的阵列构造成使得两个永磁体68的磁场在方向上彼此相反。当向电磁体66供应电流时,由电磁体66生成的磁场具有与两个永磁体68的方向基本上垂直的方向。结果,由电磁体66和两个永磁体68生成的磁场相互作用,使得磁性部件的阵列生成在阵列的一侧上增强的磁场和在阵列的另一侧上减弱的磁场。
在诸如图5的示例的一组示例中,两个永磁体68中的第一个的北极面向两个永磁体68中的第二个的北极,使得两个永磁体68的磁场在方向上彼此相反。在图5的示例中,两个永磁体中的每一个相对于其磁极定向成使得北极邻近(或面朝)电磁体66,而南极背对电磁体66。电磁体66的极性由供应到磁体的电流的方向确定。电磁体66可被激励为具有第一极性,使得电磁体66的北极面向导轨20,或者具有第二极性,使得电磁体66的南极面向导轨20。
本示例的致动器44还包括容纳电磁体66和两个永磁体68的支撑结构70。支撑结构70可采取任何合适的形状,并且在本示例中包括框架。在图5的示例中,框架包括铁磁材料,并且框架的部分延伸穿过电磁体66的线圈,以便形成电磁体66的铁磁芯。在其它示例中,电磁体66可包括作为芯的单独的铁磁部件。电磁体66和两个永磁体68经由支撑结构70相对于彼此固定,使得电磁体66和两个永磁体68作为单个单元移动。电磁体66位于两个永磁体68之间,使得阵列在竖直方向上或换句话说在平行于导轨20的方向上延伸。
在图5的示例中并参照图6,支撑结构70限定第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73在大体上平行于第一方向的方向上延伸。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73基本上平行于彼此。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73在大体上垂直于第一方向的方向上彼此间隔开。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73各自包括第一端71a、72a、73a和第二端71b、72b、73b。当致动器44在电梯***中就位时,第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第一端71a、72a、73a定位成面向导轨20并且比第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第二端71b、72b、73b更靠近导轨20。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第二端71b、72b、73b定位成面向垫板60并且比第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第一端71a、72a、73a更靠近垫板60。
支撑结构70还限定在大体上垂直于第一方向的方向上延伸的前部件74和后部件75。前部件74和后部件75基本上平行于彼此。前部件74和后部件75在大体上平行于第一方向的方向上间隔开。前部件74和后部件75各自连接到第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73中的每一个。前部件74将第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第一端71a、72a、73a连接到彼此。后部件75将第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的第二端71b、72b、73b连接到彼此。
如图5中所示并参照图6,第一外部部件71的第一端71a的一部分在第一方向上(在本示例中朝向导轨20)延伸超过前部件74,从而限定第一外部前叉76a。中间部件72的第一端72a的一部分在第一方向上(在本示例中朝向导轨20)延伸超过前部件74,从而限定中间前叉77a。第二外部部件73的第一端73a的一部分在第一方向上(在本示例中朝向导轨20)延伸超过前部件74,从而限定第二外部前叉78a。第一外部部件71的第二端71b的一部分在第一方向上(在本示例中朝向垫板60)延伸超过后部件75,从而限定第一外部后叉76b。在一些示例中,中间部件72的第二端72b的一部分可在第一方向上(在本示例中朝向垫板60)延伸超过后部件75,从而限定中间后叉77b。第二外部部件73的第二端73b的一部分在第一方向上(在本示例中朝向垫板60)延伸超过后部件75,从而限定第二外部后叉78b。
在图5的示例中,没有提供中间后叉77b。在这样的示例中,增强导轨20和致动器44之间的磁场以导致致动器44移动到第二位置所需的能量可小于增强垫板60和致动器44之间的磁场以便将致动器44从第二位置移动回第一位置所需的能量。换句话说,在这样的示例中,触发或致动致动器44所需的能量可小于复位致动器44所需的能量。
如图5中所示并参照图6,电磁体66的线圈69缠绕在中间部件72周围。因此,中间部件72形成电磁体66的电磁芯。两个永磁体中的一个位于第一外部部件71和中间部件72之间大体上相等的距离处。两个永磁体中的另一个位于距第二外部部件72和中间部件73大体上相等的距离处。两个永磁体中的每一个的第一端由前部件74容纳。两个永磁体中的每一个的第二相对端由后部件75容纳。
在图5的示例中并参照图6,支撑结构70构造成引导磁性部件的阵列中的磁性部件的磁通量。换句话说,由阵列的磁性部件产生的磁通量被导向以优先地流过铁磁支撑结构70,以便优化电磁体66和两个永磁体68的磁场之间的相互作用。第一外部部件71、中间部件72和第二外部部件73的前叉76a、77a、78a构造成引导由磁性部件的阵列中的磁性部件生成的磁通量。第一外部部件71和第二外部部件73的后叉76b、78b构造成引导由磁性部件的阵列中的磁性部件生成的磁通量。在一些示例中,中间部件72的后叉77b还可提供并构造成引导由磁性部件的阵列中的磁性部件生成的磁通量。
尽管已经关于图5和图6描述了支撑结构70,但是设想其它构造,并且应当理解,具有关于本示例描述的特征中的全部或一些的这样的支撑结构可与根据本公开的致动器的任何示例一起提供。
致动器44还可包括设置在框架上的一个或多个接触部分80,用于当致动器44处于第二位置时接触导轨20。在一些示例(未示出)中,接触部分可包括高摩擦表面。在其它示例中,一个或多个接触部分80可作为附接到致动器44的(多个)单独部件提供。
在图5中,致动器44示出在第一位置,对应于当安全制动器42处于非制动位置时,例如在安装时或复位后。安全制动***40经由安装件(在本示例中为安装部分49)安装到轿厢框架14(图5中未示出)上,使得安全制动***40与使用中的电梯轿厢16一起沿着导轨20移动。在第一位置中,致动器44磁性地附接到垫板60,并且与导轨20间隔开,如下文将进一步描述的那样。
如图5中所示,当致动器44处于第一位置时,电磁体66处于第一状态。在本示例中,没有电流被供应到电磁体66,并且因此当电磁体66处于第一状态中时,电磁体66不生成磁场。结果,磁性部件的阵列不生成在第一侧上增强的磁场和在另一相反侧上减弱或抵消的磁场。由于两个永磁体68和垫板60之间的吸引磁力,致动器44(在所示示例中的框架)被保持抵靠垫板60。因此,致动器44被保持远离导轨20,在致动器44和导轨20之间限定间隙45。
安全控制器79(如图10中所示并在下面进一步详细描述)与电磁体66电连通。如果由调速器22检测到电梯轿厢16的自由落体、超速或过加速状况,则安全控制器79配置成通过在电流流动的第一方向上向电磁体66供应电流的脉冲来将电磁体66切换到第二状态。在备选示例中,安全控制器79可配置成提供连续的电流供应,以便在电磁体66已从第一状态切换到第二状态之后将其保持在第二状态。在任一示例中,安全控制器79配置成将电磁体66通电为具有第一极性。当电磁体66处于第二状态中时,由阵列的相应部件生成的磁场相互作用,使得由阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第一侧上提供增强的磁场。相反,由阵列的第二相对侧上的磁性部件生成的磁场是相对的,并且因此相加在一起以在阵列的第二相对侧上提供减弱的磁场。因此,阵列可构造成使得当电磁体66处于第二状态中时,阵列和垫板60之间的吸引磁力减弱或抵消,并且阵列和导轨20之间的吸引磁力较强或增强。因此,如下面将参照图7进一步详细描述的,致动器44(在本示例中,框架)将通过磁性部件的阵列和导轨20之间的吸引磁力移动进入与导轨20接触的第二位置。
在图7中,示出了在电磁体66已切换到第二状态之后处于与导轨20接触的第二位置的图5的致动器44。在图6的示例中,一旦安全控制器79停止向电磁体66供应电流,电磁体66就恢复到第一状态。应当理解,一旦电磁体66停止生成磁场,由阵列的相应部件生成的磁场就不能再相互作用,使得由在阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场增强,而在第二相对侧上的磁场减弱或抵消。因此,当致动器44处于第二位置并且电磁体66已恢复到第一状态(在第一状态下没有向其供应电流)时,致动器44通过永磁体68和导轨20之间的吸引磁力抵靠导轨20保持在第二位置中。换句话说,致动器44在第二位置中磁性地附接到导轨20。
在其它示例中,安全控制器79可改为配置成向电磁体66提供连续的电流供应,从而通过磁性部件的阵列和导轨20之间的吸引磁力将致动器44抵靠导轨20保持在第二位置中。换句话说,安全控制器79可配置成在致动器44处于第二位置时将电磁体66保持在第二状态。
一旦致动器44磁性地附接到导轨20,电梯轿厢16相对于导轨20向下的移动导致致动器44相对于电梯轿厢16向上移动到第三位置。这是由于电梯轿厢16和经由框架14固定到电梯轿厢16的致动器安装部分49的向下运动以及导轨20的固定位置。在一些示例中,这至少部分是由于在导轨20和通过磁力抵靠导轨20保持的接触部分80(或支撑结构70)之间产生的摩擦力,该摩擦力与电梯轿厢的移动相反,因此导致向上的反作用力。在其它示例中,接触部分80的高摩擦表面可通过具有较高的摩擦系数来增加接触部分80和导轨20之间的摩擦力。这可起到更可靠地将致动器44抵靠导轨保持的作用。
在图8中,图5的致动器44示出在第三位置。当致动器44移动到第三位置时,所产生的向上反作用力被施加到连接在致动器44和安全制动器42之间的连杆机构56(未示出)。连杆机构56将向上的反作用力传递到安全制动器42的辊,以使辊沿着成角度的表面向上移动进入制动位置,使得其接合导轨20并防止电梯轿厢16的进一步向下运动。因此,当由安全控制器79检测到电梯轿厢16的超速或自由落体状况时,安全制动***40起作用以防止电梯轿厢16的进一步向下运动。
为了复位安全制动器42和致动器44,电梯轿厢16被向上移动。电梯轿厢16被向上移动,直到安全制动器42被释放并且致动器44与垫板60对齐。在一些示例中,将致动器44与垫板60(即,第一铁磁部件)对齐对应于将致动器44从第三位置移动到第二位置。安全控制器79配置成然后通过在电流流动的第二方向上向电磁体66供应电流脉冲来将电磁体切换到第三状态。换句话说,安全控制器79配置成将电磁体66通电为具有第二极性。在这方面,为了将电磁体66切换到第三状态而供应的电流与为了将电磁体66切换到第二状态而供应的电流在方向上相反,并且因此,当电磁体66处于第三状态时电磁体66的第二极性与当电磁体66处于第二状态中时电磁体66的第一极性相反。当电磁体66处于第三状态时,由阵列的相应部件生成的磁场相互作用,使得由阵列的第二侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第二侧上提供增强的磁场。相反,由阵列的第一相对侧上的磁性部件生成的磁场是相对的,并且因此相加在一起以在阵列的第一侧上提供减弱的磁场。因此,阵列可构造成使得当电磁体66处于第三状态时,阵列和导轨20之间的吸引磁力减弱或抵消,并且阵列和垫板60之间的吸引磁力较强或增强。因此,致动器44(在本示例中,框架)将通过在磁性部件的阵列和垫板60之间生成的吸引磁力而被移动到第一位置与垫板60接触。一旦电磁体停止被供应电流并且因此返回到其第一状态,就通过永磁体68和垫板之间的磁力将致动器44保持在第一位置中。
关于图9描述根据本公开的安全制动***140的另一个示例。安全制动***140以与上文所述基本上相同的方式操作,并且可以上述方式与安全制动器142和连杆机构156一起使用。然而,图9的示例的致动器144具有包括布置在两个电磁体166之间的永磁体168的磁性部件的阵列。在本示例中,阵列构造成使得当由安全控制器79供应电流时由两个电磁体166生成的磁场彼此在方向上相反。由永磁体168生成的磁场具有基本上垂直于两个电磁体166的磁场的方向。结果,由两个电磁体166和永磁体168生成的磁场相互作用,使得磁性部件的阵列生成在阵列的一侧上增强的磁场和在阵列的另一侧上减弱的磁场。
在图9的示例中,支撑结构170限定第一外部部件171和第二外部部件173。第一外部部件171和第二外部部件173在大体上平行于第一方向的方向上延伸。第一外部部件171和第二外部部件173基本上平行于彼此。第一外部部件171和第二外部部件173在大体上垂直于第一方向的方向上彼此间隔开。第一外部部件171和第二外部部件173各自包括第一端171a、173a和第二端171b、173b。当致动器144在电梯***中就位时,第一外部部件171和第二外部部件173的第一端171a、173a定位成面向导轨20并且比第一外部部件171和第二外部部件173的第二端171b、173b更靠近导轨20。第一外部部件171和第二外部部件173的第二端171b、173b定位成面向垫板60并且比第一外部部件171和第二外部部件173的第一端171a、173a更靠近垫板60。
支撑结构170还限定在大体上垂直于第一方向的方向上延伸的前部件174和后部件175。前部件174和后部件175基本上平行于彼此。前部件174和后部件175在大体上平行于第一方向的方向上间隔开。前部件174和后部件175各自连接到第一外部部件171和第二外部部件173中的每一个。前部件174将第一外部部件171和第二外部部件173的第一端171a、173a连接到彼此。后部件175将第一外部部件171和第二外部部件173的第二端171b、173b连接到彼此。
如图9中所示,第一外部部件171的第一端171a的一部分在第一方向上(在本示例中朝向导轨20)延伸超过前部件174,从而限定第一外部前叉176a。第二外部部件173的第一端173a的一部分在第一方向上(在本示例中朝向导轨20)延伸超过前部件74,从而限定第二外部前叉178a。第一外部部件171的第二端171b的一部分在第一方向上(在本示例中朝向垫板60)延伸超过后部件175,从而限定第一外部后叉176b。第二外部部件173的第二端173b的一部分在第一方向上(在本示例中朝向垫板60)延伸超过后部件175,从而限定第二外部后叉178b。
如图8中所示,电磁体166的线圈169分别缠绕在第一外部部件171和第二外部部件173周围。因此,第一外部部件171和第二外部部件173分别形成电磁体166的电磁芯。永磁体168位于第一外部部件171和第二外部部件173之间大体上相等的距离处。永磁体168的第一端由前部件174容纳。永磁体168的第二相对端由后部件175容纳。
在图8的示例中,支撑结构170构造成引导磁性部件的阵列中的磁性部件的磁通量。换句话说,由阵列的磁性部件产生的磁通量被导向以优先地流过铁磁支撑结构170,以便优化两个电磁体166和永磁体168的磁场之间的相互作用。第一外部部件171和第二外部部件173的前叉176a、178a构造成引导由磁性部件的阵列中的磁性部件生成的磁通量。第一外部部件171和第二外部部件173的后叉176b、178b构造成引导由磁性部件的阵列中的磁性部件生成的磁通量。尽管已经关于图8描述了支撑结构170,但是设想其它构造,并且应当理解,具有关于本示例描述的特征中的全部或一些的这样的支撑结构可与根据本公开的致动器的任何示例一起提供。
在根据本公开的安全制动***的另一组示例中,安全制动***可如在图5至图7或图9的示例中所示,并且可以与上述基本上相同的方式操作。此外,它可以上述方式与安全制动器和连杆机构一起使用。然而,在这些示例中,当第一磁性部件的或两个第二磁性部件的(多个)电磁体处于第一状态中时,在电流流动的第一方向上向(多个)电磁体供应电流,使得由阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第一侧上提供增强的磁场,并且由阵列的第二相对侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第二相对侧上提供减弱的磁场。换句话说,当(多个)电磁体处于第一状态中时,通过阵列的第一侧上的增强磁力,致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。
在这组示例中,通过反转供应到(多个)电磁体的电流的电流流动的方向,将(多个)电磁体切换到第二状态,致动器被移动到第二位置。在第二位置中,致动器通过在阵列的第二侧上的增强磁力抵靠第二铁磁部件保持就位。应当意识到,在这组示例中,安全控制器配置成向(多个)电磁体连续地供应电流,并且通过反转所供应的电流流动的方向来实现(多个)电磁体从第一状态切换到第二状态。因此,在这组示例中,(多个)电磁体要么处于第一状态,要么处于第二状态。为了复位安全制动器和致动器,电梯轿厢16向上移动,直到安全制动器被释放并且致动器与第一铁磁部件对齐。在一些示例中,将致动器与第一铁磁部件对齐对应于将致动器从第三位置移动到第二位置。安全控制器79配置成然后通过在电流流动的第一方向上向(多个)电磁体供应电流来将(多个)电磁体切换到第三状态(这里对应于将电磁体切换回第一状态)。
在上面公开的任何示例中,连杆机构56、156可采取用于向上反作用力的机械传递的任何合适形式。尽管连杆机构56、156已经以杆的形式图示,但是它可为例如线或一系列连结构件或板。此外,尽管安全制动器42已经图示为定位在致动器44的下方,但是它可改为位于致动器44的上方,其中向上的反作用力如上所述传递。
此外,所示的所有示例都构造成用于电梯轿厢16沿着导轨20的竖直移动。然而,应当意识到,本公开的示例可同样适用于其中输送部件构造成水平地或在另一非竖直方向上移动的电梯或输送***。因此,根据本公开的各种示例的安全制动***可用来停止输送装置在向上方向或在另一非竖直方向上的移动,致动器与导轨的接合导致在与输送装置相对于导轨的运动的方向相反的方向上的反作用力,该反作用力导致连杆将安全制动器移动至与导轨接合。
图10示出了针对电梯***10和安全制动***40、140的紧急制动控制的示意性框图。电梯***10还包括速度传感器92、加速度计94和安全控制器79。速度传感器92测量电梯轿厢16的下降和上升的速度。加速度计94测量电梯轿厢16的加速度。安全控制器79布置成接收来自速度传感器92的速度信号96和来自加速度计94的加速度信号98,并控制到安全制动***40、140中的至少一个电磁体66的电功率供应99。例如,在安全控制器79基于速度信号96检测到针对电梯轿厢16的超速状况时,或者在安全控制器79基于速度信号96或加速度信号98检测到针对电梯轿厢16的过加速状况时,安全控制器79将选择性地向所述至少一个电磁体66或每个电磁体166供应电流。在一些示例中,安全控制器79将选择性地向第一磁性部件或两个第二磁性部件的(多个)电磁体66、166供应电流脉冲。在其它示例中,安全控制器79将选择性地向第一磁性部件或第二磁性部件的(多个)电磁体66、166供应连续电流,以便将(多个)电磁体保持在给定状态。
图11A和图11B示出了具有致动器244和安全制动器242的安全制动***240的另一个示例,其中安全制动器示出为处于图11A中的第一非制动位置和图11B中的第二制动位置。尽管在图11A和图11B中图示的安全制动器是辊式安全制动器,但是应当意识到,安全制动器242可采取任何合适的形式。安全制动***240可以与图2的示例基本上相同的方式安装到电梯轿厢框架14。在所示的示例中,安装件249包括单个部件。然而,应当理解,如在前面所示的示例中,可提供单独的安装部件。
无论安全制动器242的确切形式如何,安全制动器242都经由连杆机构256联接到致动器244。致动器244包括磁性部件的阵列,并且构造成从邻近第一铁磁部件的第一位置移动到邻近第二铁磁部件的第二位置。磁性部件的阵列包括至少一个第一磁性部件和至少两个第二磁性部件。第一磁性部件邻近两个第二磁性部件且布置在它们之间。第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个。因此,当第一磁性部件是永磁体时,两个第二磁性部件是电磁体,并且当第一磁性部件是电磁体时,两个第二磁性部件是永磁体。
在图11A和图11B的示例中,磁性部件的阵列包括一个电磁体266(第一磁性部件)和两个永磁体268(第二磁性部件)。电磁体266邻近两个永磁体268并布置在它们之间,使得磁性部件在垂直于导轨20的方向上堆叠。
致动器244构造成在第一位置和第二位置之间沿着平行于导轨20的轴线相对于安装件249移动。致动器244因此构造成向连杆机构256提供移动,从而在非制动位置和制动位置之间移动安全制动器242。连杆机构256在一个端部处联接到辊282,并且沿着平行于导轨或大体上平行于导轨20的轴线283(诸如例如,在平行于导轨20的10°内)延伸。如所看到的,在本示例中,安全制动器242位于致动器244的下方,使得连杆机构256可起作用以沿着“楔形”表面284向上拉动辊282,以将安全制动器242移动进入制动位置。在所示的示例中,辊282沿着制动轴线被向上拉动,在所示的示例中,该制动轴线对应于轴线283。
安全制动***240还包括固定到安装件249并包围致动器244的外壳262。外壳262可采取任何合适的形状,并且在所示的示例中包括空心体,该空心体具有纵向轴线A-A以及第一封闭端262a和第二封闭端262b。提供安全杆件285,并且在所示的示例中,安全杆件285形成为连杆机构256的延续。在本公开的任何示例中,安全杆件285备选地可为与连杆机构256分开的部件。安全杆件285沿着杆件轴线通过外壳262的第一封闭端262a延伸进入外壳262,在所示的示例中,该杆件轴线对应于外壳262的纵向轴线A-A并平行于导轨20延伸。
致动器244与图2和图5的示例的致动器基本上相同。图11A示出了当致动器244处于第一位置时(例如在安装时或复位后)处于非制动位置的安全制动***240。在该位置中,通过永磁体268和第一封闭端262a之间的吸引磁力,致动器244保持与外壳262的第一封闭端262a(第一铁磁部件)接触。在第一位置中,致动器244与外壳262的第二封闭端262b(第二铁磁部件)间隔开。在第一位置中,电磁体266处于第一状态,在本示例中不接收电流,并且因此不生成磁场。
安全控制器79(如图10中所示)与电磁体266电连通。如果由调速器22检测到电梯轿厢16的自由落体、超速或过加速状况,则安全控制器79配置成通过在电流流动的第一方向上向电磁体266供应电流的脉冲来将该电磁体切换到第二状态。换句话说,安全控制器79配置成将电磁体266通电为具有第一极性。当电磁体266处于第二状态中时,由阵列的相应部件生成的磁场相互作用,使得由阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第一侧上提供增强的磁场。相反,由阵列的第二相对侧上的磁性部件生成的磁场是相对的,并且因此相加在一起以在阵列的第二相对侧上提供减弱的磁场。因此,阵列可构造成使得当电磁体266处于第二状态中时,阵列和第一封闭端262a之间的吸引磁力减弱或抵消,并且阵列和第二封闭端262b之间的吸引磁力较强或增强。因此,致动器244(在本示例中,框架270)将通过在磁性部件的阵列和封闭端262b之间生成的吸引磁力而移动到与封闭端262b接触,换句话说,移动到第二位置。在图11B的示例中,致动器244在处于第二位置时由外壳262的第二封闭端262b停止和/或搁靠在外壳262的第二封闭端262b上。
安全杆件285连接到致动器244,并且因此在致动器244的行进方向上沿着轴线283移动。如上面关于图11A和图11B所述,安全杆件285与连杆机构256连续或联接到连杆机构256。连杆机构256连结到辊282或安全制动器242的类似部件,使得在所示的示例中安全杆件285的移动向上拉动辊282或其它安全制动器部件(但更一般地,在自由落体、超速或过加速状况期间,在与电梯轿厢16的移动方向相反的方向上)。因此,安全杆件285起作用以将安全制动器242移动进入制动位置,使得其接合导轨20并防止电梯轿厢16的进一步向下运动。换句话说,由于电磁体266被控制器79从没有向电磁体266供应电流时的第一状态切换到在第一方向上向电磁体266供应电流时的第二状态,安全制动器242被致动。
在图11B中,图11A的致动器244示出为在电磁体266已经切换到第二状态之后处于第二位置。一旦安全控制器79停止向电磁体266供应电流脉冲,电磁体266就恢复到第一状态。应当理解,一旦电磁体266停止生成磁场,由阵列的相应部件生成的磁场就不能再相互作用以增强由阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场并抵消在第二相对侧上的磁场。当致动器244恢复到第一状态时,通过永磁体268和封闭端262b之间的磁吸引,致动器244抵靠第二封闭端262b保持在第二位置中。换句话说,致动器44在第二位置中磁性地附接到封闭端262b。
为了将安全制动***240的安全制动器242和致动器244从制动位置复位到非制动位置,安全控制器79配置成通过在电流流动的第二方向上向电磁体266供应电流脉冲来将电磁体266切换到第三状态,其中电流流动的第二方向与电流流动的第一方向相反。当电磁体266处于第三状态时,由阵列的相应部件生成的磁场相互作用,使得由阵列的第二侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第二侧上提供增强的磁场。相反,由阵列的第一相对侧上的磁性部件生成的磁场是相对的,并且因此相加在一起以在阵列的第一侧上提供减弱的磁场。因此,阵列可构造成使得当电磁体266处于第三状态时,阵列和封闭端262b之间的吸引磁力减弱或抵消,并且阵列和第一封闭端262a之间的吸引磁力较强或增强。因此,致动器244(在本示例中,框架270)将通过磁性部件的阵列和封闭端262a之间的吸引磁力而移动到与封闭端262a接触至第一位置。一旦电磁体266停止被供应电流,就通过永磁体268和第一封闭端262a之间的磁力将致动器244保持在第一位置中。在该示例和其它示例中,在由安全控制器79切换电磁体266以复位安全制动器之前,电梯轿厢16能够可选地在自由落体、超速或过加速状况期间沿着导轨20在与电梯轿厢16的移动的方向相反的方向上移动。
参照图10,电梯***10包括安全控制器79。电梯***10还包括速度传感器93和加速度计94。速度传感器92测量电梯轿厢16的下降和上升的速度。加速度计94测量电梯轿厢16的加速度。安全控制器79布置成接收来自速度传感器92的速度信号96和来自加速度计94的加速度信号98,并控制到安全制动***240中的所述至少一个电磁体266的电功率供应99。在一组示例中,电梯***10可包括速度传感器93或加速度计94。在一些示例中,速度传感器93可测量电梯轿厢16的下降和上升的加速度和速度。在其它示例中,加速度计94可测量电梯轿厢16的下降和上升的加速度和速度。
例如,在安全控制器79基于速度信号96检测到针对电梯轿厢16的超速状况时,或者在安全控制器79基于速度信号96或加速度信号98检测到针对电梯轿厢16的过加速状况时,安全控制器79将选择性地向所述至少一个电磁体266供应电流。在一些示例中,安全控制器79将选择性地向第一磁性部件或两个第二磁性部件的(多个)电磁体266供应电流脉冲。在其它示例中,安全控制器79将选择性地向第一磁性部件或第二磁性部件的(多个)电磁体266供应连续电流,以便将(多个)电磁体保持在给定状态。
在根据本公开的安全制动***的另一组示例中,安全制动***可如在图11A和图11B的示例中所示,并且可以与上述基本上相同的方式操作。此外,它可以上述方式与安全制动器和连杆机构一起使用。然而,在这些示例中,致动器包括磁性部件的阵列,该阵列包括布置在两个电磁体之间的永磁体。在这些示例中,阵列构造成使得当由安全控制器供应电流时由两个电磁体生成的磁场彼此在方向上相反。由永磁体生成的磁场具有基本上垂直于两个电磁体的磁场的方向。结果,由两个电磁体和永磁体生成的磁场相互作用,使得磁性部件的阵列生成在阵列的一侧上增强的磁场和在阵列的另一侧上减弱的磁场。
在根据本公开的安全制动***的另一组示例中,安全制动***可如在图11A和图11B的示例中所示,并且可以与上述基本上相同的方式操作。此外,它可以上述方式与安全制动器和连杆机构一起使用。然而,在这些示例中,当第一磁性部件的或两个第二磁性部件的(多个)电磁体处于第一状态中时,在电流流动的第一方向上向(多个)电磁体供应电流,使得由阵列的第一侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第一侧上提供增强的磁场,并且由阵列的第二相对侧上的磁性部件生成的磁场相加在一起,以在阵列的第二相对侧上提供减弱的磁场。换句话说,当(多个)电磁体处于第一状态中时,通过阵列的第一侧上的增强磁力,致动器抵靠第一铁磁部件保持在第一位置中。
在这组示例中,通过反转供应到(多个)电磁体的电流的电流流动的方向,将(多个)电磁体切换到第二状态,致动器被移动到第二位置。在第二位置中,致动器通过在阵列的第二侧上的增强磁力抵靠第二铁磁部件保持就位。应当意识到,在这组示例中,安全控制器配置成向(多个)电磁体连续地供应电流,并且通过反转所供应的电流流动的方向来实现(多个)电磁体从第一状态切换到第二状态。因此,在这组示例中,(多个)电磁体要么处于第一状态,要么处于第二状态。为了复位安全制动器和致动器,电梯轿厢16被向上移动,直到安全制动器被释放。安全控制器配置成然后通过在电流流动的第一方向上向(多个)电磁体供应电流来将(多个)电磁体切换回第一状态。
本领域技术人员应当理解,已经通过描述本公开的一个或多个示例来说明本公开,但是本公开不限于这些示例;在所附权利要求书的范围内,许多变型和修改是可能的。例如,安全制动***可在有绳或无绳电梯***或另一类型的输送***中使用。
Claims (15)
1.一种用于在输送***中使用的安全制动***,所述输送***包括导轨和能够沿着所述导轨移动的输送部件,所述安全制动***包括:
安全制动器,其能够在其中所述安全制动器不与所述导轨接合的非制动位置和其中所述安全制动器与所述导轨接合的制动位置之间移动;
连杆机构;和
用于所述安全制动器的致动器,所述致动器构造成安装到所述输送部件并定位在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间,所述致动器包括:
磁性部件的阵列,其包括邻近两个第二磁性部件且布置在所述两个第二磁性部件之间的第一磁性部件,其中,所述第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且其中,所述第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个,
其中,所述阵列的所述磁性部件布置成使得当所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体处于第一状态中时,所述致动器抵靠所述第一铁磁部件保持在第一位置中,
其中,当第一磁性部件或第二磁性部件的电磁体从第一状态切换到第二状态时,所述阵列和所述第一铁磁部件之间的所述磁场减弱,并且所述阵列和所述第二铁磁部件之间的所述磁场增强,以便使所述致动器抵靠所述第二铁磁部件从所述第一位置移动到第二位置,并且
其中,所述连杆机构联接在所述安全制动器和所述致动器之间,使得当所述电磁体从所述第一状态切换到所述第二状态时,所述致动器从所述第一位置到所述第二位置的移动导致所述安全制动器移动进入所述制动位置。
2.根据权利要求1所述的安全制动***,其中,在所述第一状态下,所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体未被激励,
其中,可选地,所述致动器通过所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述永磁体抵靠所述第一铁磁部件保持在所述第一位置中。
3.根据权利要求1或2所述的安全制动***,其中,所述阵列的所述磁性部件布置成使得当所述致动器处于所述第二位置中时,并且当所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体未被激励时,所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述永磁体起作用以将所述致动器抵靠所述第二铁磁部件保持在所述第二位置中。
4.根据权利要求1所述的安全制动***,其中,在所述第二状态下,所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体被激励为具有第一极性,并且在所述第一状态下,所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体被激励为具有第二相反极性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,其中,当所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体切换到第三状态时,所述阵列和所述第一铁磁部件之间的磁场增强,并且所述阵列和所述第二铁磁部件之间的磁场减弱,以便将所述致动器从所述第二位置移动到所述第一位置。
6.根据权利要求4或5所述的安全制动***,其中,所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体在所述第二状态下被激励为具有第一极性,并且在所述第三状态下被激励为具有第二相反极性或所述第二相反极性。
7.根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,还包括用于将所述致动器附接到所述输送部件的安装件,
其中,可选地,所述第一铁磁部件是所述安装件的一部分或固定到所述安装件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,其中,所述阵列包括多个第一磁性部件,并且其中,每个第一磁性部件布置在两个第二磁性部件之间,
其中,可选地,所述第一铁磁部件和第二铁磁部件在第一方向上间隔开,并且所述阵列的所述磁性部件在垂直于或大体上垂直于所述第一方向的方向上对齐,例如,在垂直于所述第一方向的25°内对齐。
9.根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,其中,所述第二铁磁部件是所述导轨。
10.根据权利要求9所述的安全制动***,其中,所述致动器还包括:
接触部分,其可选地包括高摩擦表面,并且构造成当所述致动器处于所述第一位置中时与所述导轨间隔开,并且构造成当所述致动器处于所述第二位置中时与所述导轨接触,
其中,可选地,所述安全制动***构造成使得当所述输送部件正在相对于所述导轨向下移动时所述致动器向所述第二位置的移动产生由所述连杆机构传递的向上反作用力,以将所述安全制动器移动进入所述制动位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,其中,所述致动器还包括:
铁磁支撑结构,其容纳所述阵列的所述磁性部件,以便引导由所述阵列的所述磁性部件产生的磁通量流过所述铁磁支撑结构。
12. 一种电梯***,包括:
电梯轿厢,其被驱动以沿着至少一个导轨移动;和
根据前述权利要求中任一项所述的安全制动***,其中,所述安全制动器布置成能够在其中所述安全制动器不与所述导轨接合的所述非制动位置和其中所述安全制动器与所述导轨接合的所述制动位置之间移动,
其中,可选地,所述致动器构造成相对于所述电梯轿厢移动。
13. 根据权利要求12所述的电梯***,并且还包括:
速度传感器和控制器,所述控制器布置成接收来自所述速度传感器的速度信号,并且在基于所述速度信号检测到针对所述电梯轿厢的超速或过加速状况时选择性地将所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体从所述第一状态切换到所述第二状态;和/或
加速度计和控制器,所述控制器布置成接收来自所述加速度计的加速度信号,并且在检测到针对所述电梯轿厢的过加速状况时选择性地将所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体从所述第一状态切换到所述第二状态。
14.一种操作安全制动***中的安全制动器的方法,所述安全制动器能够在其中所述安全制动器不与导轨接合的非制动位置和其中所述安全制动器与所述导轨接合的制动位置之间移动,所述安全制动***包括:
致动器,其安装到能够沿着导轨移动的部件并且构造成在第一铁磁部件和第二铁磁部件之间移动,所述致动器包括:
磁性部件的阵列,其包括邻近两个第二磁性部件且布置在所述两个第二磁性部件之间的第一磁性部件,其中,所述第一磁性部件包括永磁体和电磁体中的一个,并且其中,所述第二磁性部件各自包括永磁体和电磁体中的另一个;和
连杆机构,其联接在所述安全制动器和所述致动器之间,所述方法包括:
在正常模式下操作处于第一状态中的所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体,使得所述致动器抵靠所述第一铁磁部件保持在第一位置中;和
在紧急停止模式下操作处于第二状态中的所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体,使得所述阵列和所述第一铁磁部件之间的磁场减弱,并且所述阵列和所述第二铁磁部件之间的磁场增强,以便使所述致动器抵靠所述第二铁磁部件从所述第一位置移动到第二位置,
其中,所述连杆机构联接在所述安全制动器和所述致动器之间,使得当所述电磁体从所述第一状态切换到所述第二状态时,所述致动器从所述第一位置到所述第二位置的移动导致所述安全制动器移动进入所述制动位置。
15. 根据权利要求14所述的方法,还包括:
检测所述部件的超速或过加速;和
通过将所述第一磁性部件或第二磁性部件的所述电磁体从所述第一状态切换到所述第二状态来启动所述紧急停止模式。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21383003.7 | 2021-11-05 | ||
EP21383003.7A EP4177208A1 (en) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Safety brake system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116081428A true CN116081428A (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=78725411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210679510.0A Pending CN116081428A (zh) | 2021-11-05 | 2022-06-16 | 安全制动*** |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230143819A1 (zh) |
EP (1) | EP4177208A1 (zh) |
CN (1) | CN116081428A (zh) |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT376952B (de) | 1983-03-21 | 1985-01-25 | Otis Elevator Co | Bremsfangvorrichtung |
JP4410248B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2010-02-03 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制動装置 |
IN2012DN03927A (zh) * | 2009-12-22 | 2015-09-04 | Otis Elevator Co | |
CN104781574B (zh) * | 2012-11-15 | 2017-07-28 | 奥的斯电梯公司 | 制动器 |
WO2015047391A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Otis Elevator Company | Emergency safety actuator for an elevator |
US10618776B2 (en) * | 2014-06-12 | 2020-04-14 | Otis Elevator Company | Brake member actuation mechanism |
US10654686B2 (en) * | 2015-06-30 | 2020-05-19 | Otis Elevator Company | Electromagnetic safety trigger |
US11066274B2 (en) * | 2015-06-30 | 2021-07-20 | Otis Elevator Company | Electromagnetic safety trigger |
DE102016200593A1 (de) * | 2016-01-19 | 2017-07-20 | Thyssenkrupp Ag | Bremseinrichtung für einen Fahrkorb eines Aufzugsystems |
EP3527524B1 (en) * | 2018-02-15 | 2021-01-20 | Otis Elevator Company | Elevator safety actuator |
EP3608273B1 (en) * | 2018-08-10 | 2022-09-28 | Otis Elevator Company | Elevator safety gear actuation device |
US10822200B2 (en) * | 2018-10-12 | 2020-11-03 | Otis Elevator Company | Elevator safety actuator systems |
EP3643666B1 (en) * | 2018-10-26 | 2021-04-28 | Otis Elevator Company | Elevator system |
EP4061757B1 (de) * | 2019-11-21 | 2023-10-25 | Inventio Ag | Einfach rückstellbare elektronische fangvorrichtung |
-
2021
- 2021-11-05 EP EP21383003.7A patent/EP4177208A1/en active Pending
-
2022
- 2022-06-09 US US17/836,448 patent/US20230143819A1/en active Pending
- 2022-06-16 CN CN202210679510.0A patent/CN116081428A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230143819A1 (en) | 2023-05-11 |
EP4177208A1 (en) | 2023-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2920100B1 (en) | Elevator brake | |
CN106395544B (zh) | 电磁安全触发器 | |
EP3052419B1 (en) | Emergency safety actuator for an elevator | |
CN114746354B (zh) | 紧急停止装置以及电梯 | |
CN111099469B (zh) | 电梯*** | |
CN110790109B (zh) | 用于电梯***的电子安全致动器组件 | |
KR20170037849A (ko) | 승강형 구조체용 제동 시스템 및 승강형 구조체 제동 제어 방법 | |
US11724908B2 (en) | Electronic actuation module for elevator safety brake system | |
JP2004210423A (ja) | エレベータ装置 | |
EP3868696A1 (en) | Elevator brake assembly with electromagnet and permanent magnet that engage one another | |
US11845634B2 (en) | Safety brake device | |
CN116081428A (zh) | 安全制动*** | |
CN115893145B (zh) | 安全制动*** | |
JPH0761832B2 (ja) | リニアモータ駆動エレベータ | |
US11827494B2 (en) | Safety brake system | |
US20230399199A1 (en) | Resetting a safety actuator in an elevator system | |
US11465884B2 (en) | Combined safety brake and safety actuation mechanism | |
CN113498399B (zh) | 用于安全钳的触发***、电梯设备和运行电梯设备的方法 | |
US11897730B1 (en) | Frictionless safety brake actuator | |
US20240182267A1 (en) | Frictionless safety brake actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |