一种曳引电梯紧急制动用限速器的制作方法

本实用新型涉及曳引电梯的制动系统技术领域，尤其是涉及一种曳引电梯紧急制动用限速器。

背景技术：

在曳引电梯中，安全制动系统是一个强制安装的安全装置，现有的安全制动系统包括用于感测轿厢的运行速度的限速器、用于在轿厢出现超速移动时对电梯实现强制性制动的制动装置，限速器通常包括一个主动轴，主动轴上设置滑轮，用于牵引轿厢的钢丝绳绕设在滑轮上。当轿厢升降时，钢丝绳通过滑轮带动主动轴转动；当轿厢超速升降时，限速器感测到主动轴的转速而动作，从而带动制动装置动作以制动轿厢，进而确保电梯的安全。在电梯的国家安全标准中规定，当轿厢运行速度超过额定速度115%时，限速器应当起动，从而带动制动装置制动轿厢或者对重。制动装置分为轿厢制动和对重制动两种，根据不同的安全要求可单独采用也可同时采用，当轿厢在导轨上超速移动时，制动轿厢的制动装置通过对导轨的钳制产生的摩擦力来制动轿厢。而制动对重的制动装置通过对连接对重的钢丝绳的钳制产生的摩擦力来制动对重，进而实现轿厢的制动。

上述安全制动系统需要分别设置限速器和制动装置，因此其整体结构复杂。此外，由于在紧急制动时会使轿厢产生极大的冲击，严重的可能使轿厢中的乘客受到伤害，为此，人们实用新型了一些具有缓冲效果的安全制动系统。例如，一种在中国专利文献上公开的“渐进式离心制动器”，其公布号为CN107089610A，具体包括回转轴和套装在回转轴上的制动机构，制动机构包括甩块、制动盘和导向管，导向管套接在回转轴外壁，回转轴前端伸出导向管对应装配有甩块;制动盘为筒状体，其后端通过螺纹装配在导向管外壁，前端延伸至回转轴前方，甩块通过离心作用向制动盘内壁位移，制动盘内壁设有对应甩块的棘齿，导向管外壁设有抵触制动盘的弹性缓冲件。通过离心力甩出甩块，甩出后的甩块和制动盘咬合，通过回转轴驱动制动盘沿导向管位移并挤压缓冲弹簧，从而形成渐进式刹车，减小瞬间刹车对轿厢和传动部分的影响和损坏，避免电梯内乘客的不适感。

上述制动器将限速器与制动装置设置在一起，并且在制动时具有一个缓冲效果，然而该制动器存在如下缺陷：该制动器只能对一个方向的超速转动启动安全制动的作用，也就是说，我们至少需要设置两套制动器，以便对轿厢的超速上升（冲顶）和超速下降（蹲底）分别起到安全制动的作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的电梯安全制动系统所存在的需要分别设置限速器和制动装置，从而使整体结构复杂的问题，提供一种曳引电梯紧急制动用限速器，既可感测轿厢的升降速度，又可对偏离正常移动速度的轿厢实现双向渐进式刹车制动，从而确保轿厢具有较高的安全性，并有利于简化制动系统的结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种曳引电梯紧急制动用限速器，包括机架、设置在机架上并和曳引轿厢的钢丝绳相关联的主动轴，机架上还设有与主动轴同轴的从动轴，在从动轴和主动轴之间设有离心式离合结构，在所述机架上固定连接有限位套，所述从动轴的一端伸入所述限位套内，并在所述从动轴上伸入限位套的部分套设有用于限制从动轴转动的制动卷簧，当主动轴的转速低于额定转速时，离心式离合结构使主动轴、从动轴处于分离状态；当主动轴的转速大于等于额定转速时，离心式离合结构使主动轴与从动轴接合，主动轴带动从动轴转动。

本实用新型的限速器既可检测轿厢的移动速度，又可用于使轿厢减速制动，其中的主动轴可简单地通过一个滑轮与曳引轿厢的钢丝绳相关联，从而使主动轴与轿厢的升降速度形成简单的线性关系。当轿厢处于停止状态或者以正常速度升降时，离心式离合结构使主动轴、从动轴处于分离状态，此时的主动轴可空转，因此不会对轿厢形成制动。当电梯出现故障、轿厢快速升降时，主动轴随之快速转动，此时离心式离合结构即可在离心力的作用下使从动轴和主动轴相接合，从而带动从动轴转动。当主动轴带动从动轴正向转动时，套设在从动轴上的制动卷簧对从动轴形成一个负载扭矩，从而可对主动轴形成一个缓冲减速作用。当制动卷簧逐渐收紧、直至紧绕在从动轴上时，从动轴即停止转动，相应地，主动轴以及滑轮停止转动，从而实现对曳引轿厢的钢丝绳的完全制动。或者，我们可利用钢丝绳所形成的逐渐增加的拉力驱动安全钳动作以制动轿厢导轨；当主动轴带动从动轴反向转动时，制动卷簧逐渐放松，从而对从动轴形成一个负载扭矩，进而可对主动轴形成一个缓冲减速作用。当制动卷簧逐渐释放、直至紧贴在限位套的内侧壁上时，从动轴即停止转动，相应地，主动轴以及滑轮停止转动，从而实现对轿厢的制动。也就是说，一方面，本实用新型的主动轴通过从动轴可带动安全钳动作而制动轿厢，另一方面，从动轴又可在正反方向实现锁止，进而实现轿厢在异常升降时的缓冲减速和安全制动。

作为优选，所述主动轴上设有滑轮，用于牵引轿厢的钢丝绳绕设在所述滑轮上，所述离心式离合结构包括调速弹簧、可径向滑动地设置在滑轮端面的甩锤和弹簧座、与从动轴相连接的限位块，在甩锤和弹簧座之间设有铰接连杆，所述调速弹簧使弹簧座位于远离主动轴的初始位置，弹簧座通过铰接连杆使甩锤处于靠近主动轴的初始位置，此时的主动轴、从动轴处于分离状态。

通过滑轮以及绕设在滑轮上的钢丝绳可使主动轴与轿厢方便地形成关联，从而使主动轴可与轿厢的升降速度形成简单的线性关系。可以理解的是，我们可以在滑轮的端面上设置径向的T形槽或燕尾槽，从而使甩锤和弹簧座可沿着T形槽或燕尾槽径向地移动。由于在甩锤和弹簧座之间设有铰接连杆，因此，甩锤和弹簧座可形成联动。当甩锤向外移动时，弹簧座向内移动，反之，当弹簧座向外移动时，甩锤向内移动。其中的调速弹簧驱动弹簧座向外移动，从而使弹簧座定位在外侧的初始位置，相应地，此时的弹簧座通过铰接连杆使甩锤定位在内侧的初始位置，此时的从动轴与主动轴处于分离状态。当滑轮转动时，滑轮端面的甩锤后受到一个离心力的作用而向外移动，此时的甩锤通过铰接连杆带动弹簧座克服调速弹簧的弹力而向内移动；当滑轮以及主动轴的转速达到额定转速时，离心力使甩锤径向外移至远离主动轴的终止位置，此时的甩锤通过铰接连杆使弹簧座径向内移至靠近主动轴的终止位置，转动的甩锤的外端即可抵靠设置在从动轴上限位块，此时的从动轴与主动轴处于接合状态，从动轴一方面跟随主动轴一起转动，以通过关联机构使安全钳动作，从而实现轿厢的减速制动；另一方面，制动卷簧对从动轴的转动形成一个逐渐增大的阻力扭矩，从而可对轿厢实现减速和缓冲制动。可以理解的是，我们可通过合理的设置调速弹簧的弹性系数以及预紧弹力等参数，方便地调节主动轴的额定转速、以及甩锤的移动速度，进而调节轿厢的减速制动性能。

作为优选，所述甩锤的数量为2个，并对称设置在主动轴的两侧；所述弹簧座的数量为2个，并对称设置在主动轴的两侧，甩锤和弹簧座围绕主动轴呈十字分布，每个甩锤与2个弹簧座之间分别设有所述的铰接连杆，4根铰接连杆铰接成菱形，在弹簧座与主动轴之间分别设有所述的调速弹簧，所述调速弹簧一端抵压弹簧座，另一端抵压主动轴。

对称设置的2个甩锤，有利于实现滑动转动时的动平衡，并可减小单个甩锤的重量和外形尺寸。

作为优选，所述甩锤远离主动轴的外端的两侧为第一斜面，从而使甩锤的外端形成外大里小的燕尾状的搭接端，所述从动轴靠近主动轴一端设有搭接套筒，在所述搭接套筒的内侧壁上设有4个所述的限位块，所述限位块的两侧为与所述第一斜面适配的第二斜面，从而使限位块呈燕尾状。

本实用新型的甩锤的外端设置燕尾状的搭接段，相对应地，限位块同样呈燕尾状。这样，当甩锤向外伸出时，燕尾状的搭接段的第一斜面即可抵靠限位块的第二斜面，使从动轴与主动轴相接合。此时的搭接段与限位块形成一个倒勾结构，从而可避免因转速的下降导致甩锤的回缩，进而可实现轿厢的彻底制动。

作为优选，所述机架在靠近主动轴上远离从动轴的一端处设有电磁铁，主动轴内设有滑动插孔，所述滑动插孔内设有由所述电磁铁驱动的衔铁柱，所述衔铁柱伸入滑动插孔内的端部设有圆锥形的挤压头，所述主动轴上设有径向的挤压通孔，所述甩锤靠近主动轴的内端设有适配在挤压通孔内的挤压段，挤压段的端部设有挤压斜面。

当电梯的控制系统检测到电梯出现故障从而快速升降时，或者检测到限速器出现机械故障而无法动作以制动轿厢时，控制系统可通过电磁铁驱动衔铁柱轴向移动，此时衔铁柱端部的挤压头即可挤开在径向上相对布置的甩锤，使甩锤外端的搭接端与从动轴上的限位块搭接，进而使从动轴与主动轴相接合，以实现对轿厢的缓冲减速和制动，从而进一步提高电梯的安全性。也就是说，当限速器因为较长时间未动作而导致甩锤无法依靠自身的离心力移动时，可通过电磁铁确保轿厢实现缓冲制动。

作为优选，所述弹簧座上与调速弹簧对应处设有螺纹通孔，在螺纹通孔内设有调节螺钉，主动轴上与调速弹簧对应处设有弹簧定位槽，所述调速弹簧的一端定位于主动轴上对应的弹簧定位槽内，调速弹簧的另一端伸入对应的弹簧座的螺纹通孔内并抵靠所述调节螺钉。

弹簧座上的螺纹通孔一方面可使调速弹簧可靠定位，同时可方便调节螺钉的安装，通过转动螺纹通孔内的调节螺钉可方便地调整调速弹簧的预紧弹力。

因此，本实用新型具有如下有益效果：既可感测轿厢的升降速度，又可对偏离正常移动速度的轿厢实现双向渐进式刹车制动，从而确保轿厢具有较高的安全性，并有利于简化制动系统的结构。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的A-A剖视图

图3是图1的侧向剖视图。

图4本实用新型的另一种结构示意图。

图中：1、机架 11、限位套 2、主动轴 21、滑轮 211、滑移槽 22、甩锤 221、搭接端 222、第一斜面 223、挤压段 23、弹簧座 24、铰接连杆 25、滑动插孔 3、从动轴 31、限位块 311、第二斜面 32、调速弹簧 33、搭接套筒 4、电磁铁 41、衔铁柱 411、挤压头 5、调节螺钉 6、制动卷簧。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：如图1所示，一种曳引电梯紧急制动用限速器，包括机架1、设置在机架上的主动轴2、与主动轴同轴布置的从动轴3，主动轴上键连接一个滑轮21，用于牵引轿厢的钢丝绳绕设在滑轮上。当轿厢正常升降时，钢丝绳即可带动滑轮转动，进而带动主动轴转动，并且主动轴的转动与轿厢的升降速度成线性关系。

此外，我们可在从动轴和主动轴之间设置离心式离合结构，当主动轴的转速达到或超过一个额定值时，离心式离合结构即可在离心力的作用下使主动轴和从动轴的一端相接合，主动轴即可驱动从动轴转动；当主动轴的转速低于额定值时，离心式离合结构使主动轴和从动轴处于分离状态，此时主动轴空转，而从动轴则处于静止状态。

为了实现安全钳制动时良好的缓冲效果，限速器可设置一个用于限制从动轴转动的阻尼弹簧。我们需要先在机架上固定连接一个限位套11，从动轴远离主动轴的一端伸入限位套内，并在从动轴与限位套之间形成空隙，从动轴伸入限位套的部分套设一个制动卷簧6，制动卷簧的一端与机架固定连接，制动卷簧的另一端与从动轴固定连接，该制动卷簧即构成限制从动轴转动的阻尼弹簧。当主动轴带动从动轴正向转动时，制动卷簧逐渐收紧，相应地，滑轮上钢丝绳的拉力逐渐增大，滑轮与钢丝绳之间形成静摩擦。当制动卷簧最终紧绕在从动轴上时，从动轴即停止转动，相应地，主动轴以及滑轮停止转动，钢丝绳与滑轮之间形成动摩擦，此时钢丝绳的拉力达到最大。我们可利用钢丝绳的拉力驱动安全钳的钳体动作，从而使安全钳形成由小至大的制动摩擦力。相类似地，当主动轴带动从动轴反向转动时，制动卷簧逐渐放松，相应地，滑轮上钢丝绳的拉力逐渐增大，滑轮与钢丝绳之间形成静摩擦。当制动卷簧最终紧贴在限位套的内侧壁上时，从动轴停止转动，相应地，主动轴以及滑轮停止转动，钢丝绳与滑轮之间形成动摩擦，此时钢丝绳的拉力达到最大，从而使安全钳形成逐渐增大的反向制动摩擦力。也就是说，在轿厢的制动过程中，制动卷簧使得钢丝绳所输出的拉力从零开始逐渐增加，从而使安全钳对轿厢导轨形成逐渐增大的摩擦制动力。和其它形式的弹簧相比较，制动卷簧具有较大的转动缩放量，一方面可显著地缩小减速器的外形尺寸，同时可有效地提高制动时的缓冲效果，避免对轿厢导轨形成破坏，进而可实现制动系统的模拟真实场景的检测，确保制动系统的安全、有效、可靠。

如图1、图2、图3所示，本实用新型的离心式离合结构包括调速弹簧32、径向地设置在滑轮端面的甩锤22和弹簧座23、与从动轴相连接的限位块31，其中的甩锤和弹簧座适配在滑轮端面径向布置的滑移槽211内，该滑移槽可以是T形槽或燕尾槽，从而使甩锤和弹簧座可在滑轮的端面径向移动。此外，在甩锤和弹簧座之间设置铰接连杆24，铰接连杆一端与甩锤铰接，另一端与弹簧座铰接。而调速弹簧位于滑轮上设置弹簧座的滑移槽内，调速弹簧的内端抵压主动轴，外端抵压弹簧座，从而使弹簧座位于远离主动轴的初始位置，弹簧座通过铰接连杆使甩锤处于靠近主动轴的初始位置，此时的主动轴与从动轴处于分离状态。当主动轴的转动时，离心力使甩锤沿着滑移槽径向外移，甩锤通过铰接连杆使弹簧座径向内移，此时的调速弹簧被压缩；当主动轴的转速达到或超过额定转速时，离心力使甩锤沿着滑移槽径向外移至远离主动轴的终止位置，甩锤则通过铰接连杆使弹簧座径向内移至靠近主动轴的终止位置，甩锤的外端抵靠限位块，从动轴即跟随主动轴一起转动。

作为一种优选方案，我们可在滑轮的端面设置垂直交叉的十字形的滑移槽，相应地，在其中的一个滑移槽内设置2个所述的甩锤，并且2个甩锤对称布置在主动轴的两侧；相类似地，在另一个滑移槽内设置2个所述的弹簧座，2个弹簧座对称布置在主动轴的两侧，使甩锤和弹簧座围绕主动轴呈十字分布。当然，我们需要在每个甩锤与2个弹簧座之间分别设置所述的铰接连杆，4根铰接连杆铰接成菱形，并在弹簧座与主动轴之间分别设置所述的调速弹簧。为了使调速弹簧可靠定位，我们可在弹簧座靠近主动轴的内侧以及主动轴上靠近弹簧座的外侧分别设置定位凹槽，调速弹簧的外端位于弹簧做的定位凹槽内而抵压弹簧座，调速弹簧的内端位于主动轴的定位凹槽内而抵压主动轴。

更进一步地，甩锤远离主动轴的外端的两侧设置由内至外向外倾斜的第一斜面222，从而使甩锤的外端形成外大里小的燕尾状的搭接端221。而从动轴靠近主动轴一端固定设置搭接套筒33，在搭接套筒的内侧壁上设置4个所述的限位块，并且4个限位块在圆周方向均匀分布。限位块的两侧为与所述第一斜面适配的第二斜面311，从而使限位块呈燕尾状。当甩锤在离心力的作用下向外伸出滑移槽时，燕尾状的搭接段的第一斜面即可抵靠限位块的第二斜面，使从动轴与主动轴相接合。此时的搭接段与限位块形成一个倒勾结构，从而可避免因转速的的下降导致甩锤的回缩，进而可实现轿厢的彻底制动。

为了确保轿厢制动的可靠性，我们还可在机架上靠近主动轴上远离从动轴的一端处设置电磁铁4，主动轴远离从动轴的端面上同轴地设置滑动插孔25，在滑动插孔内插设由电磁铁驱动的衔铁柱41，该衔铁柱与一复位弹簧（图中未示出）相连接，衔铁柱伸入滑动插孔内的端部设置圆锥形的挤压头411。相应地，在主动轴上径向地设置矩形的挤压通孔，而甩锤在靠近主动轴的内端设置缩小的挤压段223，从而在挤压段和甩锤之间形成一个台阶。当甩锤处于初始位置时，挤压段适配在挤压通孔内。还有，挤压段的端部设置挤压斜面，该挤压斜面的倾斜方向与衔铁柱的挤压头的圆锥面的倾斜方向一致。

当电梯在正常运行时，电磁铁通电而产生磁吸力，从而使衔铁柱克服复位弹簧的弹力而位于滑动插孔外端的初始位置；当电梯的控制系统检测到电梯出现故障、轿厢失控以低于设定的最大速度升降时，或者检测到限速器出现机械故障而无法动作时，控制系统使电磁铁得电，电磁铁驱动衔铁柱在滑动插孔内向内移动至制动位置，衔铁柱挤压头的圆锥面贴靠甩锤的挤压斜面，从而推挤甩锤径向外移至终止位置，甩锤外端的搭接端与从动轴上的限位块搭接，从动轴与主动轴相接合，即可实现对轿厢的缓冲减速和制动，以便进一步提高电梯的安全性。

最后，我们可在弹簧座上与调速弹簧对应处设置螺纹通孔，在螺纹通孔内螺纹连接调节螺钉5，主动轴上与调速弹簧对应处置弹簧定位槽，调速弹簧的内端定位于主动轴上对应的弹簧定位槽内，调速弹簧的外端伸入对应的弹簧座的螺纹通孔内并抵靠该螺纹通孔内的调节螺钉。通过转动螺纹通孔内的调节螺钉，我们可方便地调整调速弹簧的预紧弹力。

实施例2：为了实现安全钳制动时良好的缓冲效果，如图4所示，我们可使从动轴与搭接套筒形成转动连接，在机架上固定连接一个限位套11，从动轴远离主动轴的一端伸入限位套内，并在从动轴与限位套之间形成空隙，从动轴伸入限位套的部分套设一个制动卷簧8，制动卷簧的一端与搭接套筒固定连接，制动卷簧的另一端与从动轴固定连接，该制动卷簧即构成阻尼弹簧，从而使主动轴和从动轴之间可形成弹性接合。其余的结构与实施例1相同，在此不做描述。

当轿厢超速升降时，滑轮与搭接套筒相接合，从而带动搭接套筒转动，此时搭接套筒通过制动卷簧带动从动轴转动，从动轴则可通过相应的传动机构带动安全钳动作，进而开始对轿厢导轨的制动。当滑轮继续通过制动卷簧弹性地带动从动轴转动时，由于从动轴此时无法转动，因此，滑轮和从动轴之间形成相对转动，制动卷簧被逐渐收紧或逐渐放松，相应地，滑轮通过制动卷簧传递给从动轴的扭矩逐渐增大，相应地从动轴传递给安全钳的作用力逐渐增大，进而使安全钳所产生的制动摩擦力逐渐增大，此时滑轮与钢丝绳之间形成静摩擦。当制动卷簧最终紧绕在从动轴上、或者紧贴在限位套的内侧壁上时，滑轮无法相对从动轴继续转动，钢丝绳与滑轮之间形成动摩擦，此时的滑轮通过从动轴向安全钳输出最大的扭矩，安全钳对轿厢导轨的制动摩擦力达到最大。