一种电梯轿厢高速重载安全钳的制作方法

本实用新型属于电梯安全运行技术领域，涉及一种用于高速重载轿厢的安全钳，具体涉及一种电梯轿厢高速重载安全钳。

背景技术：

在现代生产和生活过程中，为了节省人力、提高自动化水平，往往需要能够自动实现把人或者物体垂直运送到不同高度的垂直升降的工作平台。不同的使用要求和楼层高度需要工作平台提供不同的工作速度和载重量，以与生产和生活过程相适应。随着电梯运行速度的提高和载重量的增加，电梯运动过程中紧急制停时的冲击功很高，需要提高电梯安全装置的能力。例如，针对安全钳的设计而言，以最接近的现有技术在中国专利文献中亦有披露：CN1182709A公告了一种安全钳，包括一配有一制动表面的框架，当安全钳触发开始动作时，该制定表面压向导轨的第一引导表面，装在框架上的滚轮沿框架上的沟槽移动并逐渐压紧导轨，实现轿厢的制停；CN107416638A公告了一种电梯制动安全钳，包括基座，基座上设有第一制动块和第二制动块，基座上设有定位圆柱，圆柱上安装制动轮，制动轮包括上下叠放的偏心圆轮和凸轮，偏心圆轮的作用是推动第一制动块向第二制动块靠近，凸轮的作用是与第二制动块一起夹紧导轨制停轿厢。

以上述两种安全钳可以看出安全钳是一种用于控制生产和生活过程中垂直安全平台在超速运行时的安全制停机构。该安全钳是实现电梯安全运行的关键部件，又是限制现有电梯向着高速重载方向发展的瓶颈。所以，一方面要控制电梯的安全运行，使之与生产和生活要求相匹配，另一方面要实现电梯在高速重载条件下的适应性和可靠性。故此，生产和生活实践中对于电梯安全钳的结构设计又提出了新的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电梯轿厢高速重载安全钳。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电梯轿厢高速重载安全钳，包括：

壳体，

两个钳臂，相对设置，所述的钳臂由动力臂和阻力臂构成，并在动力臂和阻力臂的连接处与壳体连接形成转动副，

动力臂传力单元，为相对设置于两个钳臂的动力臂的内侧的两个斜楔式制动组件，所述的斜楔式制动组件由设置于动力臂上并与壳体滑动连接的滑楔、与滑楔传动连接的斜楔以及设置于斜楔上的制动板组成，两个斜楔式制动组件的制动板相对设置并且二者之间形成电梯滑轨通道，

阻力臂传力单元，为设置于两个钳臂的阻力臂之间的一个压缩弹簧组件。

本实用新型的钳臂除了与壳体连接形成转动副外，钳臂还起到杠杆的作用，作为杠杆的钳臂，其阻力臂的力由压缩弹簧组件进行平衡，其动力臂上的载荷则是通过制动板夹紧电梯导轨后向两侧运动并通过所述的斜楔和滑楔传递而来的。

优选地，所述的滑楔的楔边和斜楔的楔边传动连接，滑楔和斜楔具有相同的楔角，并且两个斜楔式制动组件的滑楔的楔边从下到上逐渐向电梯滑轨通道靠近。

滑楔和斜楔具有相同的楔角，从而使得制动板与电梯导轨接触的平面同滑楔与钳臂的动力臂接触的平面平行，有利于把制动板与电梯导轨之间的法向力合理传向钳臂。

使用时，将该安全钳固定于电梯轿厢(安全钳安装在轿厢侧可控制下行)或者配重(安全钳安装在配重侧可控制上行)上，电梯上行或者下行超速运动时，电梯导轨触发安全钳的斜楔带动制动板运动，从而可以夹紧电梯导轨，由于楔形的作用，滑楔将会向外运动，促使两个钳臂的动力臂张开，同时阻力臂收缩压紧压缩弹簧组件，反过来由于压缩弹簧组件的作用，阻碍滑楔向外运动，使得制动板夹紧电梯导轨，把电梯轿厢制停在导轨上。保证电梯的安全运行。

优选地，所述的滑楔和斜楔的楔角为2.5～6°。

优选地，所述的斜楔的长度为100～200mm，宽端的长度为50～60mm。

优选地，斜楔朝向电梯滑轨通道的一面设有凹陷部分。以便与制动板相连接。

所述的滑楔的长度为100～200mm，宽端长度为30～70mm。

优选地，所述的制动板可以通过焊接、铆接、胶接或螺纹连接的方式固定在斜楔上，制动板的材质可以是青铜、黄铜、灰口铸铁、球墨铸铁或陶瓷材料等。

进一步优选地，所述的制动板呈长方体形状，长度方向与电梯滑轨通道的长度方向一致，长为50～160mm，宽为20～50mm，厚为8～12mm。

进一步优选地，所述的制动板朝向电梯滑轨通道的一面加工有沟槽，沟槽可以是纵向的沟槽，也可以是横向沟槽，或者是同时具有纵向和横向的沟槽。

进一步优选地，沟槽的宽度为1～3mm，深度为0.5～2mm，相邻沟槽之间的间距为5～15mm。

优选地，所述的斜楔和滑楔通过设置于二者之间的滚轮保持架传动连接，所述的滚轮保持架由两个并列的导轨板以及沿导轨板长度方向设置于两个导轨板之间的多个滚轮组成，两个并列的导轨板的两侧分别与斜楔和滑楔滑动连接。斜楔和滑楔分别位于滚轮保持架的两侧，滚轮保持架可以沿滑楔上下运动，同时斜楔可以沿滚轮保持架上下运动。

优选地，两个并列的导轨板通过多个连接螺栓和螺母配合连接。

优选地，所述的滚轮为圆柱滚轮，所述的导轨板的内侧面加工成与圆柱滚轮相容的圆弧，用以容纳圆柱滚轮，并保持圆柱滚轮之间不互相接触。

优选地，所述的圆柱滚轮的表面硬度为HRC60～65。

优选地，导轨板的横截面加工呈M形，M形的两只脚作为导轨，分别位于设置在斜楔和滑楔的楔边附近的沟槽中，起到一边引导楔块，另一边引导滑楔的作用。

优选地，所述的压缩弹簧组件包括压缩弹簧机构和压缩弹簧导杆，所述的压缩弹簧机构由压缩弹簧和调节螺母组成，压缩弹簧导杆上设有与调节螺母相匹配的螺纹，调节螺母和压缩弹簧套设于压缩弹簧导杆上，并且调节螺母位于压缩弹簧的一端，两个钳臂的阻力臂套设于导杆上，并作用于压缩弹簧机构的两端，两个钳臂的阻力臂的外侧通过套设于压缩弹簧导杆上的固定螺母固定。通过调节螺母在压缩弹簧导杆上的左右移动，可以调节压缩弹簧的初始力。

优选地，所述的压缩弹簧可以是圆柱螺旋等节距压缩弹簧、圆柱螺旋变节距压缩弹簧、U形板簧或蝶簧等。

优选地，所述的壳体呈工字型，具有相对设置的上平板和下平板，上平板和下平板之间连接有纵向连接板和横向连接板，所述的上平板和下平板两个相对的边的外侧设有钳臂安装板，所述的钳臂在动力臂和阻力臂的连接处通过销轴连接于上平板和下平板同一边外侧的钳臂安装板之间。

优选地，上平板和下平板的钳臂安装板上以及动力臂和阻力臂的连接处均设有销轴孔，销轴穿设在销轴孔中，销孔的直径在20～60mm之间。

优选地，所述的阻力臂和动力臂的长度之比为3.5～5:1。

优选地，所述的滑楔固定连接于钳臂的动力臂的内侧，并位于上平板和下平板之间，滑楔的宽端边和窄端分别延伸有凸起部，并分别与设置在上平板下表面和下平板上表面的凹槽匹配连接，从而实现滑楔与壳体的滑动连接。

优选地，所述的凸起部的高度为2～6mm，与设置在上平板下表面和下平板上表面的凹槽配合，起到引导滑动的作用。

上述电梯轿厢高速重载安全钳的装配方法，包括以下步骤：

(1)将两个钳臂相对设置于壳体上，并使钳臂的动力臂和阻力臂的连接处与壳体连接形成转动副；

(2)将两个滑楔分别安装于两个钳臂的动力臂的内侧，并使滑楔与壳体滑动连接；

(3)将两个制动板分别安装在两个斜楔上，并将两个斜楔分别与两个滑楔传动连接，使两个斜楔式制动组件的制动板相对设置并且二者之间形成电梯滑轨通道；

(4)将压缩弹簧组件设置于两个钳臂的阻力臂之间。

优选地，准备部件，测距，确定壳体上的两个销轴孔位并开工位，各取一个销轴分别将壳体与左钳臂和右钳臂上的定位点位相连接；取两个滑楔，把两个滑楔的凸起部分别放置在壳体的上平板和下平板所加工的对应沟槽中，使滑楔的楔边在中间位置相对放置而且宽端在上；把整备好的滚轮保持架的一个M脚对准滑楔的楔边附近的沟槽从下向上安装并固定；把斜楔的楔边附近的沟槽对准滚轮保持架的另一个M脚自下向上安装；把整备好的压缩弹簧和调节螺母套装在压缩弹簧导杆上，把导杆安装在设置于钳臂的阻力臂的两个圆柱孔中，两端固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的电梯轿厢高速重载安全钳的钳臂借鉴杠杆工作原理，进一步通过将阻力臂与动力臂之比设置为3.5～5:1，可以把动力臂钳口部分作用在电梯导轨上巨大的夹持力缩小3.5～5倍后传递给压缩弹簧，从而可以极大缩小压缩弹簧的尺寸，反过来可以吸收较大的冲击功。

(2)本实用新型所设计的滑楔和斜楔的楔角相同，从而使滚轮保持架工作灵活可靠，通过楔角的优化可以使制动板的行程保持在合理范围内，就可以制停轿厢。

(3)本实用新型针对在高速、重载或者高速重载的电梯轿厢或者升降平台的安全运行提供保障，杜绝安全事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电梯轿厢高速重载安全钳的装配流程示意图；

图中，1为壳体，11为上壳体，111为左钳臂安装板，112为右钳臂安装板，21为左钳臂，22为右钳臂，31为左滑楔，32为右滑楔，41为左滚轮保持架，42为右滚轮保持架，51为左斜楔，52为右斜楔，61为左制动板，62为右制动板，71为左销轴，72为右销轴，8为压缩弹簧导杆，9为调节螺母，10为压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种电梯轿厢高速重载安全钳，如图1所示，包括壳体1、两个钳臂、动力臂传力单元和阻力臂传力单元，其中：两个钳臂分别为左钳臂21和右钳臂22，二者相对设置，每个钳臂由动力臂和阻力臂构成，并在动力臂和阻力臂的连接处与壳体1连接形成转动副；动力臂传力单元为相对设置于两个钳臂的动力臂的内侧的两个斜楔式制动组件，各斜楔式制动组件由设置于动力臂上并与壳体1滑动连接的滑楔、与滑楔传动连接的斜楔以及设置于斜楔上的制动板组成，两个斜楔式制动组件的制动板相对设置并且二者之间形成电梯滑轨通道；阻力臂传力单元为设置于两个钳臂的阻力臂之间的一个压缩弹簧组件。

本实施例中，壳体1呈工字型，具有相对设置的上平板11和下平板(未图示)，上平板11和下平板之间连接有纵向连接板(未图示)和横向连接板(未图示)，实践中，可以将壳体1的上表面通过螺栓与轿厢的底面联接在一起，下表面通过螺栓安装导靴。上平板11两个相对的边(左边和右边)的外侧设有钳臂安装板(分别为左钳臂安装板111和右钳臂安装板112)，钳臂安装板呈带直边的半圆弧形，直边与上平板连接，下平板与之类似，在两个相对的边的外侧也设有钳臂安装板，左钳臂21在动力臂和阻力臂的连接处通过左销轴71水平连接于上平板11和下平板左边外侧的钳臂安装板之间，右钳臂22与左钳臂21对称，在动力臂和阻力臂的连接处通过右销轴72水平连接于上平板11和下平板右边外侧的钳臂安装板之间。动力臂和阻力臂分别位于销轴的两侧。上下平板的钳臂安装板以及动力臂和阻力臂的连接处均设有销轴孔，相应的销轴穿设在销轴孔中，将钳臂和壳体连接，销孔的直径可以在20～60mm之间。阻力臂和动力臂的长度之比为3.5～5:1。

本实用新型的钳臂除了与壳体1连接形成转动副外，钳臂还起到杠杆的作用，作为杠杆的钳臂，其阻力臂的力由压缩弹簧组件进行平衡，其动力臂上的载荷则是通过制动板夹紧电梯导轨后向两侧运动并通过斜楔和滑楔传递而来的。通过动力臂和阻力臂之间比例的调整可以极大减少制动板通过楔块、滚轮保持架、滑块、钳臂所传递到压缩弹簧上的力。本实施例通过将阻力臂与动力臂之比设置为3.5～5:1，可以把动力臂钳口部分作用在电梯导轨上巨大的夹持力缩小3.5～5倍后传递给压缩弹簧组件，从而可以极大缩小压缩弹簧组件的尺寸，反过来可以吸收较大的冲击功。

本实施例中，两个斜楔式制动组件分别为左斜楔式制动组件和右斜楔式制动组件，左斜楔式制动组件由设置于左钳臂21的动力臂上并与壳体1滑动连接的左滑楔31、与左滑楔31传动连接的左斜楔51以及设置于左斜楔51上的左制动板61组成，右斜楔式制动组件由设置于右钳臂22的动力臂上并与壳体1滑动连接的右滑楔32、与右滑楔32传动连接的右斜楔52以及设置于右斜楔52上的右制动板62组成。左制动板61和右制动板62相对设置，并且二者之间形成电梯滑轨通道。滑楔的楔边和相应的斜楔的楔边传动连接，滑楔和斜楔具有相同的楔角(滑楔和斜楔的楔角优选为2.5～6°)。并且两个斜楔式制动组件的滑楔的楔边从下到上逐渐向电梯滑轨通道靠近。滑楔和斜楔具有相同的楔角，从而使得制动板与电梯导轨接触的平面同滑楔与钳臂的动力臂接触的平面平行，有利于把制动板与电梯导轨之间的法向力合理传向钳臂。

使用时，将该安全钳固定于电梯轿厢(安全钳安装在轿厢侧可控制下行)或者配重(安全钳安装在配重侧可控制上行)上，并与限速器配合(通过限速器检测并提取电梯轿厢或者配重的速度，当轿厢或配重的速度超过限速器预设的速度值时，限速器可以提拉安全钳动作)，电梯上行或者下行超速运动时，电梯导轨触发安全钳的斜楔带动制动板运动，从而可以夹紧电梯导轨，由于楔形的作用，滑楔将会向外运动，促使两个钳臂的动力臂张开，同时阻力臂收缩压紧压缩弹簧组件，反过来由于压缩弹簧组件的作用，阻碍滑楔向外运动，使得制动板夹紧电梯导轨，把电梯轿厢制停在导轨上。保证电梯的安全运行。

本实施例中，两组斜楔和滑楔通过设置于二者之间的滚轮保持架(左斜楔保持架41和右斜楔保持架42)传动连接，各滚轮保持架由两个通过多个(一般为3～4个)连接螺栓和螺母配合连接形成的并列的导轨板以及沿导轨板长度方向设置于两个导轨板之间的多个(一般为4～8个)滚轮组成，两个并列的导轨板的两侧分别与斜楔和滑楔滑动连接。导轨板的横截面加工呈M形，M形的两只脚作为导轨，分别位于设置在斜楔和滑楔的楔边附近的沟槽中，起到一边引导楔块，另一边引导滑楔的作用。斜楔和滑楔分别位于滚轮保持架的两侧，滚轮保持架可以沿滑楔上下运动，同时斜楔可以沿滚轮保持架上下运动。滚轮为一般为圆柱滚轮，导轨板的内侧面加工成与圆柱滚轮相容的圆弧，用以容纳圆柱滚轮，并保持圆柱滚轮之间不互相接触。本实施例中圆柱滚轮的表面硬度为HRC60～65。

本实施例中，斜楔的长度可以为100～200mm(沿高度方向)，宽端(也就是上端)的长度可以为50～60mm。斜楔朝向电梯滑轨通道的一面设有凹陷部分。以便与制动板相连接。

本实施例中，滑楔的长度可以为100～200mm(沿高度方向)，宽端(也就是上端)长度可以为30～70mm。滑楔固定连接于钳臂的动力臂的内侧，并位于上平板11和下平板之间，滑楔的宽端边和窄端分别延伸有凸起部，并分别与设置在上平板11下表面和下平板上表面的凹槽匹配连接，从而实现滑楔与壳体的滑动连接。凸起部的高度可以为2～6mm，与设置在上平板11下表面和下平板上表面的凹槽配合，起到引导滑楔沿水平方向向外侧滑动的作用，以使钳口张开。

本实施例中，制动板可以通过焊接、铆接、胶接或螺纹连接的方式固定在斜楔上，制动板的材质可以是青铜、黄铜、灰口铸铁、球墨铸铁或陶瓷材料等。制动板呈长方体形状，长度方向与电梯滑轨通道的长度方向一致，长可以为50～160mm，宽可以为20～50mm，厚可以为8～12mm。制动板朝向电梯滑轨通道的一面还可以加工沟槽，沟槽可以是纵向的沟槽，也可以是横向沟槽，或者是同时具有纵向和横向的沟槽。沟槽的宽度可以为1～3mm，深度可以为0.5～2mm，相邻沟槽之间的间距可以为5～15mm。

本实施例中，压缩弹簧组件包括压缩弹簧机构和压缩弹簧导杆8，压缩弹簧机构由压缩弹簧10和调节螺母9组成，压缩弹簧导杆8上设有与调节螺母9相匹配的螺纹，调节螺母9和压缩弹簧10套设于压缩弹簧导杆8上，并且调节螺母9位于压缩弹簧10的一端，两个钳臂的阻力臂的末端设有圆柱孔，并通过该圆柱孔套设于导杆上，作用于压缩弹簧机构的两端(将压缩弹簧机构夹持)，两个钳臂的阻力臂的外侧通过套设于压缩弹簧导杆8上的固定螺母固定。本实用新型通过调节螺母在压缩弹簧导杆上的左右移动，可以调节压缩弹簧的初始力。其中，压缩弹簧可以是圆柱螺旋等节距压缩弹簧、圆柱螺旋变节距压缩弹簧、U形板簧或蝶簧等。

上述电梯轿厢高速重载安全钳的装配方法，如图1～2所示，包括以下步骤：

(1)将两个钳臂相对设置于壳体上，并使钳臂的动力臂和阻力臂的连接处与壳体连接形成转动副；

(2)将两个滑楔分别安装于两个钳臂的动力臂的内侧，并使滑楔与壳体滑动连接；

(3)将两个制动板分别安装在两个斜楔上，并将两个斜楔分别与两个滑楔传动连接，使两个斜楔式制动组件的制动板相对设置并且二者之间形成电梯滑轨通道；

(4)将压缩弹簧组件设置于两个钳臂的阻力臂之间。

具体地，准备部件，测距，确定壳体上的两个销轴孔位并开工位，各取一个销轴分别将壳体与左钳臂和右钳臂上的定位点位相连接；取两个滑楔，把两个滑楔的凸起部分别放置在壳体的上平板和下平板所加工的对应沟槽中，使滑楔的楔边在中间位置相对放置而且宽端在上；把整备好的滚轮保持架的一个M脚对准滑楔的楔边附近的沟槽从下向上安装并固定；把斜楔的楔边附近的沟槽对准滚轮保持架的另一个M脚自下向上安装；把整备好的压缩弹簧和调节螺母套装在压缩弹簧导杆上，把导杆安装在设置于钳臂的阻力臂的两个圆柱孔中，两端固定。两个制动板之间的初始距离和压缩弹簧组件的初始弹簧力根据导轨宽度、电梯运行速度和载重量确定(把左制动板61和右制动板62放在图1中可以达到的最高位置，测量两个制动板内测之间的距离，达到设计要求值)。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。