电梯用曳引机及其制动系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电梯用曳引机的制动系统，其包括制动盘(106)以及复数个制动器(110)。制动盘与曳引轮(104)联动旋转。制动器具有：制动摩擦片(114)；以及将制动摩擦片按压在制动盘的侧面，靠制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力使制动盘停止旋转的按压机构(116)。所述制动盘的侧面由圆周方向的断热槽(202)分成具有不同制动半径的复数个制动区域，所述复数个制动器的制动摩擦片分别设置在对应不同制动区域的位置。复数个制动器的按压机构相互独立。据此，可以抑制制动盘上不同制动区域的摩擦热的相互传导，从而克服因受相邻制动器的摩擦热的影响，制动器摩擦系数下降，制动能力减弱的现象。
【专利说明】
电梯用曳引机及其制动系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种电梯用曳引机，尤其是涉及曳引机的制动系统。
【背景技术】
[0002]电梯用曳引机上设有制动器。作为制动器的一种，有盘式制动器。盘式制动器包括制动摩擦片和按压机构。按压机构将制动摩擦片按压在与曳引轮联动旋转的制动盘的侧面，靠制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力使制动盘停止旋转。当制动器包括复数个制动摩擦片时，这些制动摩擦片通常设置在同一制动半径上。
[0003]图6是说明这种现有技术的示意图。图中所示的制动系统具有4个(或4对)制动摩擦片614a-614d，这些制动摩擦片都设置在相对于制动盘606具有相同制动半径R的圆周上。假设制动盘606的旋转方向为图中箭头所示的顺时针方向，则制动开始后，制动盘606中与制动摩擦片614a发生摩擦的部位、也顺序与614b、614c以及614d发生摩擦。在摩擦过程中，该制动区域的温度将不断上升。其结果，在制动过程中，制动盘606与每个制动摩擦片摩擦时的温度不同，从前方的制动摩擦片614a到后方的制动摩擦片614d，制动盘606的温度逐渐升高。而温度的上升将导致摩擦系数的下降和磨损加快。因此，即使按压机构对4个制动摩擦片施加相同的按压力，制动摩擦片614a、614b、614c以及614d所产生的摩擦力(制动力)也将顺序减小，而且后方制动摩擦片的磨损比前方制动摩擦片快。
[0004]日本专利公报特开2012-225513号公开了一种制动系统。该制动系统将复数个制动摩擦片设置在不同的制动半径上，从而扩大摩擦面积，加大制动盘的热吸收质量，抑制温度的上升。但是，即使是这种制动系统，制动盘与前方的制动摩擦片发生摩擦所产生的热量也会马上传导到与后方制动摩擦片发生摩擦的制动区域，导致该制动区域摩擦系数的降低和磨损加快，影响后方制动摩擦片的制动能力。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种电梯用曳引机的制动系统，这种制动系统能够有效地抑制制动盘内的热量从一个制动区域传导到其他制动区域。
[0006]为解决所述技术问题，本发明的电梯用曳引机的制动系统包括制动盘以及复数个制动器。所述制动盘与曳引轮联动旋转。所述制动器具有:制动摩擦片；以及将所述制动摩擦片按压在所述制动盘的侧面，靠所述制动摩擦片与所述制动盘之间的摩擦力使所述制动盘停止旋转的按压机构。所述制动盘的侧面由圆周方向的断热槽分成具有不同制动半径的复数个制动区域，所述复数个制动器的所述制动摩擦片分别设置在对应不同所述制动区域的位置，所述复数个制动器的所述按压机构相互独立。
[0007]在本发明的制动系统中，制动盘的侧面由圆周方向的断热槽分成具有不同制动半径的复数个制动区域，而复数个制动器的制动摩擦片分别设置在对应不同制动区域的位置。在制动过程中，每个制动器的制动摩擦片只与所对应的制动区域发生摩擦。由于断热槽的隔离作用可以有效地抑制摩擦热从制动盘的一个制动区域传导到其他制动区域，所以能够克服因受相邻制动器的摩擦热的影响，制动器摩擦系数下降制动能力减弱，以及磨损加快的现象。
【附图说明】
[0008]图1是简略地表示本发明电梯用曳引机一个实施例的结构的示意图。
[0009]图2是说明本发明电梯用曳引机的制动系统的一个实施例的示意图。
[0010]图3是图2所示制动盘的剖面示意图。
[0011]图4是说明断热槽的相对深度对绝热效果和安全系数的影响的曲线。
[0012]图5是说明本发明电梯用曳引机的制动系统的另一实施例的示意图。
[0013]图6是说明现有技术的示意图。
[0014]<附图中的标记>
[0015]100曳引机；102电动机；104曳引轮；106制动盘；110制动器;114制动摩擦片；116按压机构；202断热槽；514制动摩擦片；606制动盘；614制动摩擦片。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例，对本发明的【具体实施方式】进行详细的说明。
[0017]<第1实施例〉
[0018]图1是简略地表示本发明电梯用曳引机一个实施例的结构的示意图。图1所示的曳引机100包括电动机102、曳引轮104以及制动系统。该制动系统包括制动盘106以及两个制动器110。图1中只代表性地示出了一个制动器110。
[0019]制动盘106与曳引轮104联动旋转。每个制动器110具有一对制动摩擦片114以及按压机构116。这一对制动摩擦片114分别设置在制动盘106的两个侧面。制动时，按压机构116将这一对制动摩擦片114从两侧分别按压在制动盘106的两个侧面，靠制动摩擦片114与制动盘106之间的摩擦力使制动盘106停止旋转，从而使曳引轮104 —同停止旋转。
[0020]图2是说明图1所示电梯用曳引机的制动系统的示意图。图2相当于从图1所示的A方向观察的制动盘106以及制动器110。所以，图2所示制动盘106是表示图1所示制动盘106的右侧面。为了便于说明，图2中只表示了制动器110的制动摩擦片114。以下，将两个制动器110分别称为“第I制动器110a”和“第2制动器110b”，而且对各自的制动摩擦片分别用标记“114a”和“114b”加以区别，对各自的按压机构分别用标记“116a”和“116b”加以区别。
[0021]如图2所示，制动盘106的侧面由圆周方向的断热槽202分成具有不同制动半径的两个制动区域。为了便于解释，图中对半径较大的外部制动区域用其平均半径Rl表示该制动区域的制动半径，对半径较小的内部制动区域用其平均半径R2表示该制动区域的制动半径。第I制动器IlOa的制动摩擦片114a设置在对应与制动半径为Rl的外部制动区域的位置。第2制动器IlOb的制动摩擦片114b设置在对应与制动半径为R2的内部制动区域的位置。
[0022]制动器IlOa的按压机构116a与制动器IlOb的按压机构116b相互独立。因此，即使其中一个制动器发生了故障，另一个制动器也不会受其影响能够独立完成制动。
[0023]图3是图2所示制动盘106的剖面示意图。如图3所示，在制动盘106的两个侧面设有断热槽202。制动盘106的厚度为LI，每个断热槽202的深度为L2。第I制动器IlOa有两个制动摩擦片114a，分别设置在制动盘106的两个侧面。第2制动器IlOb也有两个制动摩擦片114b，分别设置在制动盘106的两个侧面。制动时，第I制动器IlOa的按压机构116a从两侧对制动摩擦片114a施加按压力Fa，将两个制动摩擦片114a按压在制动盘106的两个侧面。而第2制动器IlOb的按压机构116b从两侧对制动摩擦片114b施加按压力Fb，将两个制动摩擦片114b按压在制动盘106的两个侧面。
[0024]在制动盘106上，与制动摩擦片114a发生摩擦的外部制动区域和与制动摩擦片114b发生摩擦的内部制动区域之间设有断热槽202，可以抑制这两个制动区域的摩擦热的相互传导，从而克服因受相邻制动器的摩擦热的影响，制动器摩擦系数下降制动能力减弱，以及磨损加快的现象。例如，断热槽202可以抑制制动盘106与制动摩擦片114a在外部制动区域摩擦生成的摩擦热传导到内部制动区域，从而避免内部制动区域温度上升导致第2制动器IlOb摩擦系数下降、制动能力减弱，磨损加快。
[0025]图4是说明断热槽的相对深度对绝热效果和安全系数的影响的曲线。曲线的横坐标表示断热槽深度L2与制动盘厚度LI的比值，即断热槽的相对深度。上方的曲线表示断热槽的绝热效果随相对深度的变化。在此，所谓“绝热效果”用下面的公式(I)表示。
[0026]E=(Q0-Q1VQ0=1-(Q1A)0)(I)
[0027]其中，E表示绝热效果。Q。表示制动盘106上没有设断热槽202时，从高温制动区域传导到低温制动区域的热量。Q1表示制动盘106上设断热槽202时，从高温制动区域传导到低温制动区域的热量。断热槽深度L2越大，从高温制动区域传导到低温制动区域的热量Q1就越少，绝热效果就更接近于I。断热槽深度L2越小，从高温制动区域传导到低温制动区域的热量Q1就越接近于Q。，绝热效果就接近于O。
[0028]下方的曲线表示制动盘的安全系数随断热槽相对深度的变化。断热槽深度L2越大，制动盘106的强度越小，安全系数也随之下降。当断热槽202的相对深度(L2/L1)大于K，制动盘的安全系数将小于所需要的安全系数。所以，应保证断热槽202的相对深度(L2/LI)小于K。优选图4中用斜线表示的有效使用范围。因为在这个范围内，既可以保证所需的安全系数，也可以得到较高的绝热效果。
[0029]另外，如图2所示，制动器IlOa的制动摩擦片114a和制动器IlOb的制动摩擦片114b分别设置在以制动盘106的旋转轴O为中心的圆周的不同角度上。这在图2中表现为，表示制动摩擦片114a位置的半径Rl和表示制动摩擦片114b位置的半径R2之间存在一个夹角α，而该夹角α不为零。这种位置的安排可以使制动摩擦片114a和制动摩擦片114b之间的相对距离更大，从而更有效地减小前方制动摩擦片114a的摩擦热对后方制动摩擦片114b的摩擦系数以及磨损的影响。
[0030]如果两个制动器的制动力矩相同，则可以产生相同的制动效果。制动器110的制动力矩主要取决于摩擦系数、按压机构116对制动摩擦片114施加的按压力以及制动半径。
[0031]作为对本实施例的一种改进，可以优选每个制动器对其制动摩擦片的按压力的值与该制动摩擦片的制动半径的乘积相同。即在第I制动器IlOa和第2制动器IlOb之间建立下述公式(2)所示的关系。
[0032]Fa.Rl = Fb.R2(2)
[0033]如上所述，Fa是第I制动器IlOa的按压机构116a对制动摩擦片114a施加的按压力，Rl是制动摩擦片114a的制动半径。Fb是第2制动器IlOb的按压机构116b对制动摩擦片114b施加的按压力，R2是制动摩擦片114b的制动半径。这样，可以使每个制动器110的制动力矩相同或相近，可以将第I制动器IlOa和第2制动器IlOb作为两组独立的制动机构使用。
[0034]〈第2实施例〉
[0035]图5是说明本发明电梯用曳引机的制动系统的另一实施例的示意图。本实施例的制动系统与图2所示制动系统的不同点在于具有4个按压机构独立的制动器，图中简略地用4个制动摩擦片514a、514b、514c和514d加以表示。每个制动器与第I实施例的制动器110具有实质上相同的功能，不再赘述。
[0036]如图5所示，制动摩擦片514a和514c设置在制动半径为Rl的外部制动区域，制动摩擦片514b和514d设置在制动半径为R2的内部制动区域。4个制动器的制动摩擦片514a,514b,514c和514d分别设置在以制动盘106的旋转轴为中心的圆周的不同角度上。从而使制动摩擦片之间的相对距离更大，更有效地减小前方制动摩擦片的摩擦热对后方制动摩擦片的摩擦系数以及磨损的影响。
[0037]另外，可以优选每个制动器对其制动摩擦片的按压力的值与该制动摩擦片的制动半径的乘积相同。即在4个制动器之间建立下述公式(3)所示的关系。
[0038]Fa.Rl = Fb.R2 = Fe.Rl = Fd.R2(3)
[0039]其中，Fa是第I制动器的按压机构对制动摩擦片514a施加的按压力，Fb是第2制动器的按压机构对制动摩擦片514b施加的按压力，Fe是第3制动器的按压机构对制动摩擦片514c施加的按压力，Fd是第4制动器的按压机构对制动摩擦片514d施加的按压力。这样，可以将4个制动器作为4组独立的制动机构使用。
[0040]制动器数量的增加可以加大制动能力，这种制动系统适用于高速电梯。高速电梯在紧急制动时，制动盘上会产生非常大的热量，在制动盘上设置的断热槽将发挥更为明显的绝热效果，从而克服因受相邻制动器的摩擦热的影响，制动器摩擦系数下降制动能力减弱，以及磨损加快的现象，使设置在不同制动区域的制动器能够产生相同或相近的制动效果O
[0041]<变形例>
[0042]在上述实施例中，在制动盘的两侧设有断热槽，每个制动器具有一对制动摩擦片，由按压机构分别按压在制动盘的两个侧面，使制动盘停止旋转。但这不是对本发明制动系统的限定。本发明电梯用曳引机的制动系统可以只在制动盘的一侧面设置断热槽，每个制动器只在与制动盘的该一侧面相对应的位置设置制动摩擦片，由按压机构将其按压在制动盘的该一侧面，使制动盘停止旋转。
[0043]在上述实施例中，复数个制动器的制动摩擦片分别设置在，以制动盘的旋转轴为中心的圆周的不同角度上。但这不是对本发明制动系统的限定。本发明电梯用曳引机的制动系统也可以在以制动盘的旋转轴为中心的圆周的相同角度上设置复数个制动器的制动摩擦片。例如，可以将图2所示的制动摩擦片114b设置在制动半径为R2、夹角α为零的位置。由于断热槽的绝热效果，即使采用这种方案，也能有效地抑制不同制动区域的摩擦热的相互传导，从而克服因受相邻制动器的摩擦热的影响，制动器摩擦系数下降、制动能力减弱，以及磨损加快的现象。
[0044]本发明还包括具有上述实施例或其变形例所说明的制动系统的电梯用曳引机。
[0045]本发明并不限于上述的实施例，其还包括各种各样的变形例。例如，在上述的实施例中，为了便于理解，对本发明做了详细的说明，但并不是将本发明限定于具有所有上述组成部分的实施例中。另外，可以将某实施例的部分技术特征置换为其他实施例中的技术特征，还可以将某实施例的部分组成追加到其他的实施例中。此外，对每个实施例的组成的局部，可以用其他技术特征进行追加、置换，或者将其删除。
【主权项】
1.一种电梯用曳引机的制动系统，其包括制动盘以及复数个制动器， 所述制动盘与曳引轮联动旋转， 所述制动器具有:制动摩擦片；以及将所述制动摩擦片按压在所述制动盘的侧面，靠所述制动摩擦片与所述制动盘之间的摩擦力使所述制动盘停止旋转的按压机构， 所述制动系统的特征在于: 所述制动盘的侧面由圆周方向的断热槽分成具有不同制动半径的复数个制动区域，所述复数个制动器的所述制动摩擦片分别设置在对应不同所述制动区域的位置，所述复数个制动器的所述按压机构相互独立。2.根据权利要求1所述的制动系统， 其特征在于: 所述复数个制动器的所述制动摩擦片分别设置在，以所述制动盘的旋转轴为中心的圆周的不同角度上。3.根据权利要求2所述的制动系统， 其特征在于: 所述制动盘的两个侧面设有所述断热槽， 每个所述制动器具有一对所述制动摩擦片，由所述按压机构分别按压在所述制动盘的两个侧面，使所述制动盘停止旋转。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制动系统， 其特征在于: 每个制动器对所述制动摩擦片的按压力的值与该制动摩擦片的制动半径的乘积相同。5.一种电梯用曳引机， 其特征在于: 具有根据权利要求1至4中的任一项所述的制动系统。
【文档编号】B66D5/14GK105984822SQ201510098160
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月5日
【发明人】小野哲志, 尾方尚文
【申请人】株式会社日立制作所