一種新型電梯防墜裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型電梯防墜裝置，與電梯提拉桿相連接，支座安裝在轎廂底部或頂部，在所述支座的邊側裝有左右兩個制動臂，兩制動臂對稱設置于導軌的兩側，在所述制動臂的一端設有滑槽，通過所述滑槽與安裝在支座上的承重銷軸配合；于所述制動臂上還設有摩擦部，所述摩擦部與導軌的兩側保持一定間隙；所述左右兩個制動臂的另一端通過連接軸樞接。本實用新型結構簡單緊湊，通過取消以往連桿式的結構，取而代之將兩個左右制動臂樞接在一起，以連接軸作為兩個制動臂的回轉點，從而使兩個制動臂在動作過程中始終保持一致，避免兩個制動臂有時間上的先后和位置上的高低，從而解決了原制動臂在夾持狀態可能出現“不對稱性”的現象。
【專利說明】一種新型電梯防墜裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電梯設備領域，尤其涉及一種新型電梯防墜裝置。

【背景技術】
[0002]“電梯防墜裝置”是電梯的必要部件，電梯在正常運行時，它處于非工作狀態。只有當電梯向下運行且速度超過了允許值(包括懸掛裝置斷裂時)，防墜落裝置才會被電梯限速器驅動，通過一個提拉動作使其夾持導軌并產生摩擦力，對電梯緊急制動并最終保持靜止狀態。在論及防墜裝置時，“制動力”與“摩擦力”的概念是一致的，而“夾持力”是“摩擦力”的產生之源。
[0003]防墜裝置通常指“電梯安全鉗”。現有的電梯安全鉗是一種具有固定夾持力的裝置，夾持力來自于彈簧的變形。現有安全鉗中所采用的彈簧涉及到多種類型(如蝶形簧、螺旋簧、U形板簧等)，因而導致安全鉗結構形式的多樣化，不利于規模生產，更不談通用化，系列化。隨著經濟的發展，對電梯的需求也在改變。電梯的載荷在加大，速度在提高，安全鉗的制動能力也必然要提高。這就要求為安全鉗提供夾持力的彈簧尺寸也隨之加大，帶來一定技術難度，也使安全鉗的成本大大提高。
[0004]由經典力學原理a = f/m式可知，任何物體在質量m確定的情況下，運動加速度a的大小取決于所受外力f的大小。由于電梯載荷的增大，電梯規格增多，加之電梯每次運行時的載荷量各不相同，對于具有固定夾持力的傳統安全鉗來說，每次安全鉗的緊急制動，將會產生不同的制動減速度值。制動減速過大會產生較大的沖擊，造成電梯結構的破壞或人員的傷害，過小會使電梯轎廂滑移太長距離，過多占用了電梯井道空間。應對辦法只能是把安全鉗規格細分，以適應不同規格載荷的電梯，造成生產和管理成本提高。所以經典結構的安全鉗在使用中存在著難以克服的弊端。GB7588《電梯制造與安裝安全規范》中給出了“制動減速度”的允許范圍為0.2g?1.0g之間。
[0005]目前，關于專利號為ZL201120214570.2的《新型電梯防墜裝置》公開了如下結構:“支架安裝在轎廂底部，支架邊側裝有左右兩個制動臂和連桿，兩制動臂對稱設置于電梯T型導軌兩側:制動臂的一端設有滑槽，通過滑槽與在支架上的固定銷配合；制動臂的內側端為摩擦端，與T形導軌的兩側保持有一定間隙，制動臂中部通過傳動銷軸與連桿相樞接，連桿兩端對稱樞接左右制動臂?！痹摻Y構中每個制動臂三點受力，類似于杠桿，制動臂的三個受力點位置經適當布置，可將電梯總重量按一定比例轉化為對導軌的夾持力，從而實現電梯的緊急制動。由力學原理a = f/m可知，當制動力隨著載荷質量而改變時，電梯將會獲得恒定的制動減速度，極大的改善了防墜裝置的制動性能，是對傳統安全鉗的重大革新。
[0006]但該上述新型電梯防墜裝置存在如下問題:
[0007]一，電梯的轎廂是一個由鋼絲繩懸吊的構件，雖然有電梯導軌作導向，但電梯轎廂與導軌之間存在必須的間隙，轎廂中載荷的不均勻分布會使轎廂發生“偏載”現象，如圖1所示，致使轎廂中心線A偏離導軌中心線B，與導軌兩側的間隙發生改變。由于該種電梯安全鉗中連桿和兩制動臂有著過多的空間運動自由度，在這種情況下可能出現非對稱的夾持，從而影響夾持質量。
[0008]二，該電梯安全鉗結構在設計時要兼顧如下情況:如圖2所示，即制動臂101與連桿102的樞接點(也是制動臂在實現夾持過程的旋轉中心點)和制動臂101與導軌2的摩擦接觸點之間連線的水平夾角α，必須滿足α > %的要求，其中=arctgy是該機構的“自鎖臨界角”，μ是制動臂摩擦部與導軌間的摩擦系數。當α < 時，導軌2、連桿102、制動臂101三者構成一個“自鎖”機構，一旦制動臂101與導軌103接觸，就將處于“自鎖”而保持該狀態不變，產生的夾持力將不會釋放。這里，導軌2和制動臂101的摩擦部都是物理意義上的“剛性”物體，在實際工況下制動臂101摩擦部與導軌2的接觸碰撞時間是短促的，由物理沖量原理f* Δ t=m*v可知，短促的“Λ t”將導致很大的瞬間沖擊力“f”(該沖擊力即對導軌的夾持力，一旦產生將不會釋放)，造成很大的制動減速度(由a = f/m)。這種情況下，制動減速度和沖擊力的增大是一個正向促進的關系，導致制動減速度的急劇上升，電梯在極短時間內被制動，成為一個“瞬時式安全鉗”，完全達不到設計的初衷。只有在α >α。的情況下，避免機構出現“自鎖”，上述機構才能將電梯重量按所需比例轉化為夾持力，達到實用新型的目的。(關于該機構自鎖條件分析以及“瞬時式”安全鉗的概念，在此不作展開，屬于各自領域的常規知識)。
實用新型內容
[0009]本 申請人:針對上述現有問題，進行了研究改進，提供一種新型電梯防墜裝置，使本實用新型在工作時，兩制動臂始終保持對稱，避免出現非對稱夾持現象，大大提高了夾持質量。
[0010]本實用新型所采用的技術方案如下:
[0011]一種新型電梯防墜裝置，與電梯提拉桿相連接，支座安裝在轎廂底部或頂部，在所述支座的邊側裝有左右兩個制動臂，兩個制動臂對稱設置于導軌的兩側，在所述制動臂的一端設有滑槽，通過所述滑槽與安裝在支座上的承重銷軸配合；于所述制動臂上還設有摩擦部，所述摩擦部與導軌的兩側保持一定間隙；所述左右兩個制動臂的另一端通過同一根連接軸樞接。
[0012]其進一步技術方案在于:
[0013]所述滑槽為封閉式長圓孔、開口式滑槽或敞開式滑槽中的一種；
[0014]所述制動臂的摩擦部為活絡鉸接式結構，通過鉸接軸與所述制動臂連接；
[0015]所述制動臂的摩擦部為鑲片式結構，摩擦片通過緊固件與所述制動臂連接；
[0016]在所述支座的邊側中心處還開有導向孔。
[0017]本實用新型的有益效果如下:
[0018]本實用新型具有恒定的制動減速度，對于變化的電梯載荷，本實用新型能夠相應改變制動力從而確保恒定的制動減速度。理論上采用本方案，本實用新型將無須再按電梯額定載荷不同而細分為若干規格，降低了生產和管理成本。
[0019]恒定的制動減速度有以下優點:
[0020]制動減速度設定于某個理想的值，例如0.6g，可以兼顧乘坐的舒適感和安全性。
[0021]恒定的制動減速度使減速距離恒定；同一額定速度(該額定速度指電梯勻速運行)的電梯，在緊急制動時，其速度是確定的，當制動減速度為確定時，使應用本實用新型的電梯都有一個確定的減速距離，從而可以給電梯井道設計提供了改進的空間，例如降低對井道底坑深度的要求，降低對緩沖器的要求等。
[0022]本實用新型還具有以下優點:
[0023]本實用新型結構簡單緊湊，通過取消以往連桿式的結構，取而代之將兩個左右制動臂樞接在一起，以連接軸作為兩個制動臂的回轉點，從而使兩個制動臂在動作過程中始終保持一致，避免兩個制動臂有時間上的先后和位置上的高低，從而解決了原制動臂在夾持狀態可能出現“不對稱性”的現象，保證兩個制動臂相對于導軌的對稱性，大大提高了夾持質量。另外本實用新型能將電梯重量按所需比例轉化為夾持力，避免出現“自鎖”現象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現有電梯防墜裝置出現非對稱夾持情況的示意圖。
[0025]圖2為現有電梯防墜裝置的受力示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的主視圖。
[0027]圖4為圖3的俯視圖。
[0028]圖5為本實用新型在夾持與非夾持狀態中的對比示意圖。
[0029]圖6為制動臂采用鑲片式結構的示意圖。
[0030]圖7為制動臂采用活絡鉸接式結構的示意圖。
[0031]圖8為本實用新型中單個制動臂處于夾緊臨界平衡狀態的原理圖。
[0032]圖9為本實用新型中單個制動臂處于夾持狀態的原理圖。
[0033]其中:101、制動臂;102、連桿;1、支座；2、導軌；3、電梯提拉桿；4、滑槽；41、開口式滑槽；42、敞開式滑槽；5、承重銷軸；7、摩擦部；701、鉸接軸；702、摩擦片；8、連接軸；9、導向孔。

【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖，說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0035]如圖3至圖4所示，一種新型電梯防墜裝置，與電梯提拉桿3相連接，支座1安裝在轎廂底部或頂部，在支座1的邊側裝有左右兩個制動臂101，兩制動臂101對稱設置于導軌2的兩側，在制動臂101的一端設有滑槽4，通過滑槽4與安裝在支座1上的承重銷軸5配合；于制動臂101上還設有摩擦部7，摩擦部7與導軌2的兩側保持一定間隙；左右兩個制動臂101的另一端通過同一根連接軸8樞接。在支座1的邊側中心處還開有導向孔9，連接軸8貫穿導向孔9。上述電梯提拉桿3與導軌2為電梯自身結構，不屬于本實用新型中的零件。
[0036]當然，與承重銷軸5配合的滑槽4不僅可以是圖1中封閉式長圓孔，也可以是圖6中的開口式滑槽41，或者是圖7中的敞開式滑槽42，同樣也可以實現本實用新型的目的。
[0037]考慮到制動臂101的摩擦部7的磨損問題，本實用新型中制動臂101的摩擦部7還可以做成活絡鉸接式結構(如圖7)或鑲片式結構(如圖6)，以方便更換被磨損的端部；并將與導軌接觸的部分選用與制動臂101不同的耐磨材料，例如銅合金、粉末冶金金屬材料或者陶瓷等耐磨材料，增加耐磨性。如圖7所示，活絡鉸接式摩擦部通過鉸接軸701與所述制動臂101連接。如圖6所示，鑲片式摩擦部的摩擦片702通過緊固件與制動臂101連接。
[0038]本實用新型的具體工作過程如下:
[0039]當電梯正常運行時，如圖4所示，左右兩個制動臂101在重力的作用下以連接軸8為旋轉點下落，并依靠承重銷軸5支撐，此時左右兩個制動臂101的摩擦部7與導軌2的兩側保持一定間隙t，整個裝置隨電梯轎廂一起運動。
[0040]當電梯下行發生超速時，限速器被觸發動作，將電梯提拉桿3相對于轎廂向上提拉，從而帶動連接軸8在導向孔9內向上運動，如圖4所示，由于左右兩個制動臂101的另一端通過共有的一根連接軸8樞接，因此左右兩個制動臂101也被向上提起(如圖4中實線所示)，圍繞著連接軸8作旋轉運動，由于制動臂101的一端滑槽4為長圓形孔，因此允許制動臂101在圍繞承重銷軸5作轉動的同時，借助長圓形孔與承重銷軸5產生一定的位移量避免被卡死；制動臂101的摩擦部7向上并與導軌2的兩側逐漸靠近、接觸并抵接導軌2，左右兩個制動臂101同時作用，共同構成對導軌2的夾持，從而實現對電梯的緊急制動。
[0041]本實用新型中制動臂101為三點受力件，以連接軸8為支點，制動臂101 —端滑槽4處為承受力點,承受來自電梯的載荷,制動臂101的摩擦部7為輸出力點,對導軌2實施夾持，制動臂101對導軌2的夾持力大小取決于制動臂101的受力點相互位置和電梯總載荷。具體來說，在電梯制動狀態下，電梯的總載荷均勻分布在轎廂(底部或頂部)的左右兩套本實用新型的四個制動臂101上，以一個制動臂101作為構件作受力分析，如圖8所示，將連接軸8作為支點，在制動臂101 —端滑槽4的長圓孔處受到向下的電梯載荷力P，此時以連接軸8作為支點，在連接軸8處受到水平拉力K，在摩擦部7上受到水平方向(指向制動臂101)的導軌反力N，設摩擦部7的端部與導軌2之間的摩擦系數為μ。當制動臂101處于臨界的平衡狀態時(如圖8所示):
[0042]Κ=Ν式(1)
[0043]P=F=N* μ式(2)
[0044]K*h=L。* P =L0N* μ 式(3)
[0045]將上述(1)、(2)、(3)合并演化，可得y=h/ L。 式(4)
[0046]上述(1)、(2)、(3)式中L。是載荷力P至摩擦力F之間的距離，h是水平拉力K與導軌反力N之間的距離。由上述計算式可知當制動臂101處于夾緊臨界平衡狀態時，制動減速度與轎廂的載荷無關。
[0047]設轎廂總載荷質量為M，欲使制動減速度為a=0.6g,則有:F=M(a+g) =1.6Mg,其中F為轎廂所需的制動摩擦力(制動力)，(注意，這里F是來自四只制動臂的摩擦力)。
[0048]如此，將支座1上的承重銷軸5外移，使L=l.6L0而其它條件不變，如圖9所示，相應于上述公式組(1)、(2)、(3)，可知N’ =1.6N，從而最大靜摩擦力F，=1.6Νμ =1.6F，增大了 1.6倍，即？’>?。可知制動臂101的摩擦部7與導軌2的兩側相接觸夾持時，制動減速度將是0.6g。而處于夾持狀態的摩擦力F’足以使轎廂保持靜止不墜落。
[0049]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權利要求，在不違背本實用新型的基本結構的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。
【權利要求】
1.一種新型電梯防墜裝置，與電梯提拉桿(3)相連接，支座(I)安裝在轎廂底部或頂部，在所述支座(I)的邊側裝有左右兩個制動臂(101 )，兩個制動臂(101)對稱設置于導軌(2)的兩側，在所述制動臂(101)的一端設有滑槽(4)，通過所述滑槽(4)與安裝在支座(I)上的承重銷軸(5)配合；于所述制動臂(101)上還設有摩擦部(7)，所述摩擦部(7)與導軌(2)的兩側保持一定間隙；其特征在于:所述左右兩個制動臂(101)的另一端通過同一根連接軸(8)樞接。
2.如權利要求1所述的一種新型電梯防墜裝置，其特征在于:所述滑槽(4)為封閉式長圓孔、開口式滑槽或敞開式滑槽中的一種。
3.如權利要求1所述的一種新型電梯防墜裝置，其特征在于:所述制動臂(101)的摩擦部(7)為活絡鉸接式結構，通過鉸接軸(701)與所述制動臂(101)連接。
4.如權利要求1所述的一種新型電梯防墜裝置，其特征在于:所述制動臂(101)的摩擦部(7)為鑲片式結構，摩擦片(702)通過緊固件與所述制動臂(101)連接。
5.如權利要求1所述的一種新型電梯防墜裝置，其特征在于:在所述支座(I)的邊側中心處還開有導向孔(9)。
【文檔編號】B66B5/18GK204079150SQ201420483992
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】盛嘉勛, 盛哲 申請人:盛嘉勛