带有由联接到齿轮传动组件的弹簧致动的刹车块的电梯轿厢制动器的制作方法

专利名称：带有由联接到齿轮传动组件的弹簧致动的刹车块的电梯轿厢制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及紧急制动器，尤其是涉及用于电梯轿厢的紧急制动器。如此的 紧急制动器可因不安全状态而被致动，例如，电梯轿厢的超速或电梯轿厢在门 打开时离开楼面地面。
背景技术：
电梯轿厢和其它的运载工具和装置，诸如吊车或发射装置上的吊钩、吊桶 和材料挽具，通常可借助于缆索或钢丝绳沿两个相对方向移动。一般地说，借助于提升绳而移动的电梯轿厢用钢丝绳悬挂起来，钢丝绳穿 过牵引滑轮往下连接到配重上。该配重用来减小移动电梯所需的动力，并还相 对于牵引滑轮产生牵引力(防止滑移)。牵引滑轮直接由电动机驱动或间接地 通过齿轮传动机构由电动机驱动。普通的制动器施加到该驱动器上以停止电梯 和/或将电梯停留在某一楼层上。对于电梯轿厢来说，普通电梯规范明确地要求包括有紧急制动器，当电梯 以超过预定速度的预定速度下降时，如此的制动器会阻止电梯轿厢的下降。一 种已知的用于如此目的的制动装置是这样的安全装置，即使电梯提升绳发生断 裂的情况下，其也能抓住电梯轿厢的导轨。对于钢丝绳来说还有很高的安全系数，国家已经认识到，这些钢丝绳从来 没有断过，并且允许用其它的紧急制动器来代替抓住导轨的安全装置。还有， 由于配重一般地重于电梯，所以，对于机械失效，诸如普通制动器的失效，电梯在上升方向上存在着超速的危险。此外，根据电梯轿厢内的载荷和出现的机 械失效，轿厢在门打开时会在任一方向上离开楼层地面。许多国家要求在上述 情况下致动紧急装置，还要求上升轿厢的超速保护装置。此外，许多国家正在 考虑修改规范，要求防止轿厢门打开时离开楼层地面。已知的制动装置包括施加到提升鼓轮(牵引滑轮)、提升绳或者轿厢或配 重导轨上的制动器。已经认识到重要的点是，即使制动系统的各种元件有磨损，诸如刹车块衬 垫的磨损，制动力也基本上要保持恒定不变。本技术领域内公知各种制动装置，当电梯沿任一方向超速时，制动装置将 会停止电梯。 一种已知的超速或紧急制动装置包括通过空气致动的装置来施加 到提升(悬挂)绳的制动元件。尽管如此的装置随着刹车块衬垫的磨损仍可保 持制动压力恒定不变，但该装置包括若干个元件，诸如软管、储存器和空气气 缸或空气压縮机，它们会遭受到致使制动不工作的失效。另一已知的紧急制动装置包括制动元件，它们的释放和施加过程中的阻尼作用由液压装置进行致动。例如，可见美国专利No.5,228，540，本文以引用方 式将其结合于此，其受让给本申请的受让人。如'540专利中所知和示例，用于 如此制动装置的液压系统包括软管、阀门、电泵、手动泵和电动机以及如此部 件之间的连接。液压系统通常尺寸相当大，致使液压系统需要装在与制动装置 其余部分分开的壳体内。因此，当安装如此制动装置时，需要安装制动装置和 相随的液压系统的两个单独的组件。因此在安装之前，需要配置位置和足够的 空间来安装各个组件。在安装过程中，由于液压系统与制动装置的其余部分分 开，所以，需要安装液压软管来将两个分开组件的液压相关的部件连接在起， 此外，需要安装电线以便电气地连接分开的组件。此外，众所周知，液压系统含有密封件、连接件、活塞、阀门和止回阀， 随着时间的推移，它们有可能失效以及形成泄漏。还有，液压系统通常含有石 油基的流体，如果流体溅出的话，石油基的流体对环境有潜在的不利影响。因此，需要有一种具有最少部件的紧急制动装置和方法，以减小其尺寸并 减少机械、电气或液压失效的可能性。7发明内容根据本发明的各方面， 一种制动装置包括弹簧和齿轮传动组件，弹簧用来 压迫刹车块与绳子配合，以控制诸如电梯轿厢那样装置的运动，而齿轮传动组 件可操作以压縮弹簧，以将该制动装置设定到制动释放位置。弹簧通过凸轮和 连杆结构连接到刹车块上，所述结构可操作地连接到齿轮传动组件。在电梯轿 厢装置的正常操作下，弹簧保持处于压縮的状态。当制动装置从制动释放位置 切换而获得制动施加位置时，弹簧可部分地解除压缩以便使刹车块施加到绳子 上。制动施加位置可在预定时间内获得，例如，弹簧从压缩状态中释放起的约0.1-0.2秒内。在一实施例中，弹簧可被压縮并通过齿轮组件保持在压縮的状态中。在另 一实施例中，可与齿轮组件的齿轮或凸轮配合的闭锁装置可使弹簧保持在压缩 的状态中。在另一实施例中，齿轮组件包括离合器装置，在弹簧的解除压縮和压縮过 程中分别用来有选择地与齿轮组件的至少一个齿轮或轴脱离配合和配合。在弹 簧从压縮状态中解除压缩的过程中，离合器装置与齿轮组件的齿轮或轴脱离配 合，可避免损坏齿轮并保证刹车块快速地夹紧绳子。在本发明的另一方面，制动装置包括弹性元件，其在制动施加循环开始时 加速刹车块的运动。在制动施加循环过程中，弹簧部分地从压縮状态中解除压 縮。在另一实施例中，在接近或在制动释放循环结束时，该弹性元件减慢齿轮 组件的齿轮和联接到齿轮组件齿轮的电动机的运动，以防止齿轮损坏。在制动 释放循环过程中，部分解除压縮的弹簧变得受压縮。在另一实施例中，制动装置设置成刹车块(i)在制动施加循环结束时，对 诸如提升绳的夹紧表面施加最终夹紧力；以及(ii)当刹车块在制动施加循环 过程中最初接触夹紧表面时，对夹紧表面施加最终夹紧力的一预定百分比。在 其它替代的实施例中，齿轮传动组件或不是齿轮组件一部分的液压或气动装置 进行操作，以使得在制动施加循环过程中刹车块最初对绳子施加最终夹紧力的 预定百分比。在制动装置的一实施例中，齿轮传动组件包括齿条和小齿轮组件，其将凸 轮随动件联接到齿轮组件的齿轮上。制动装置还包括掣子，在弹簧被压縮之后，掣子与齿轮组件的齿轮配合。由于掣子与齿轮组件的齿轮配合，所以，阻止凸 轮随动件的运动，而弹簧保持在受压縮的状态中。当需要施加制动时，掣子脱 开与齿轮组件的配合。凸轮随动件附连到齿条并骑跨在一对凸轮表面上，该凸 轮随动件又可在一个或多个弹簧力的作用下自由地移动，以使一个刹车块朝向 另一个刹车块移动，由此，将绳子夹紧在刹车块上的刹车块衬垫之间，从而在 制动施加循环开始起的预定时间内阻止绳子的运动。弹簧通过齿轮组件和齿条 之间的互相作用而受压縮，在弹簧被压縮之后，齿轮组件设置成当刹车块在 制动施加循环过程中最初接触绳子时，将最终夹紧力的一预定百分比施加到绳 子上。


从以下对目前优选实施例的详细描述中，将会明白到本发明其它的目的和 优点，该详细描述应结合附图进行阅读，其中，相同的标号表示类似的元件，附图中图1是根据本发明的装置应用于电梯系统中的示意的侧视图。 图2A是根据本发明一个方面的示范装置一部分的立体图。 图2B是图2A所示装置另一部分的立体图。 图2C是图2B所示装置一部分的放大图。 图2D是图2A所示装置另一部分的放大图。图3是图2A所示装置一部分的侧视图，其中的零件处于制动释放位置。 图3A、 3B、 3C、 3D和3E是图3所示装置分别在剖面线3A-3A、 3B-3B、3C-3C、 3D-3D和3E-3E处的侧剖视图。图4是从电动机的立体图看的图2A中制动装置的齿轮装置的诸齿轮的线性示意图。图5是具有两个可移动刹车块的示范制动装置一部分的示意侧视图。 图6是图2A所示装置一部分的侧视图，在弹簧释放压縮过程中零件位于制 动释放位置和制动施加位置之间。图6A是图6所示装置在剖面线6A-6A处的侧剖视图。图7A是图2A所示装置一部分的侧视图，零件处于制动施加位置且刹车块衬垫有些磨损。图7A-AA、 7A-BB和7A-CC是图7A所示装置分别在剖面线7AA-7AA、 7AB-7AB和7AC-7AC处的侧剖视图。图7B是图2A所示装置一部分的侧视图，零件处于制动施加位置且刹车块 衬垫几乎没有磨损。图7B-AA是图7B所示装置在剖面线7BA-7BA处的侧剖视图。图8是图2A所示装置一部分的侧视图，零件处于制动施加位置且刹车块衬 垫有相当大磨损。图8A是图8所示装置在剖面线8A-8A处的侧剖视图。图9是图2A所示装置一部分的侧视图，在弹簧压縮过程中零件位于制动释 放位置和制动施加位置之间。图9A、 9B和9C是图9所示装置分别在剖面线9A-9A、 9B-9B和9C-9C处的侧剖视图。图IO是用于本发明装置的示意电路图。图11是用于本发明装置的另一替代电路一部分的示意图。
具体实施方式
尽管本发明在下面结合将制动力施加到电梯轿厢提升绳上的制动装置进行 描述，但本技术领域内的技术人员显然明白，制动装置也可有其它的应用，例 如，应用于导向轨道，或应用于其它平移设备，诸如牵引滑轮、牵引滑轮和绳 的组合、转向滑轮、转向滑轮和绳的组合，或电梯轿厢的补偿绳等。图1示意地示出电梯系统的侧视图，该系统包括根据本发明各方面的示范 制动装置l，其与穿过电动机驱动的牵引滑轮3的提升绳2相关联。绳子2在 滑轮3的一侧悬挂着并提升电梯轿厢4，在滑轮3的相对一侧，绳子连接到配 重5。轿厢4在相对侧上由导轨和滚轮进行导向，图中只示出导轨6和滚轮7 的一个组合。滑轮3及其支承装置由固定梁8和9支承，制动装置l由梁8支 承，但制动装置也可以其它方式位于固定支承上。除了制动装置l之外，上述设备都是传统的设备。制动装置位于固定位置， 并在滑轮3的绳子2延伸到轿厢4的那一侧配合绳子2，或可在滑轮3的绳子延伸到配重5的那一侧配合绳子。还有，制动装置l的刹车块(下文中描述)可与传统滑轮制动装置(未示出)相类似的方式应用到滑轮3的制动上，或可 由轿厢4承载并应用到导轨6上，或者，如果轿厢4承载两个制动装置1，则 就应用到导轨6和相对的对应导轨(未示出)。在所有情形中，当制动装置被 致动时，就阻止制动装置和另一构件之间的相对运动。下面参照图2-11详细地描述示范的制动装置1。参照图1、 2A和2B，制动 装置1包括个具有一对壁13和14的金属构件IO,两个壁用一对金属角钢构件 11和12固定到梁8或其它表面。在构件10的壁13和14之间，有一对弹性元 件15和16，例如，压縮弹簧，它们将压力施加到以凸轮装置上。该凸轮装置 包括凸轮随动件17。凸轮随动件17由一对金属连杆18和19可枢转地承载。 再参照图3A、 3E和9A，凸轮随动件17包括内部轴30，该内部轴30相对于 包围其的外部29可转动。轴30配合一对凸轮表面20和21，该两个表面分别 附连到壁13和14或是壁的一部分。进一步参照图3C、 3E、 6A和9A，壁13和14形成两个狭槽121 、 123，它 们分别有端部125、 127。狭槽121、 123的尺寸稍大于轴30的外直径，以允许 轴30在狭槽121、123内朝向和远离端部125、127运动。当轴30位于狭槽121、 123内时，轴30接触凸轮表面部分20A和21A。参照图2A、 2B和3E，连杆18和19的与凸轮随动件17相对的端部可枢转 地连接到固定在金属刹车块22上的块体122A和122B。块体122A、 122B分 别容纳在壁13、 14中形成的凹陷124A、 124B内，并可在凹陷124A、 124B 内滑动。基于块体122在凹陷124内的运动，刹车块22被推离和朝向固定的 金属刹车块24。刹车块24以任何传统方式固定在壁13和14之间。刹车块22 和24分别具有传统的制动衬垫25和26，例如，它们可以是型号为No.M-9723 类型的刚性的、模制的、石棉自由衬垫，该类型衬垫由射线标记工业分部 (Raymark Industrial Division) ， 123 East Stiegel St.， Mankum， Pa.17545销售。显然，当刹车块22朝向刹车块24移动足够的距离时，衬垫25和26就会 配合绳子2。此外，当衬垫25和26将足够的压力施加到绳子2上时，就会阻 止绳子2相对于刹车块22和24的运动。本发明的装置1可用弹簧15和16来 形成这样的压力，当随动件17向上移动时，弹簧施加的作用力减小。施加到11绳子2上的压力可以是由弹簧15、 16提供的多个力。此外，如此施加的压力 可以保持恒定不变，这将在下面进行讨论。还有，尽管图中示出两个弹簧15 和16，但也可采用单个弹簧或两个以上弹簧来对随动件17施力。参照图2A、 7B和7B-AA，弹簧15和16安装在导向器31上，导向器在其 下端可枢转地安装。如图7B-AA所示，每个导向器31包括保持在相对于其轴 线固定的位置内的管31a和可在管31a内可伸縮地滑动的杆3Ib。杆31b的上 端固定到随动件部分29。弹簧15和16的上端分别具有帽子33和34，它们的 形状做成在随动件部分29移动时能配合和保持于随动件部分29。或者，弹簧 15、 16的上端可用任何理想的方式固定到随动件部分29。在电梯轿厢正常运行中，弹簧15和16保持被压缩，在此情况下，制动装 置1处于制动释放位置。在异常的情况下，例如，轿厢超速，或轿厢门打开时 轿厢偏离楼层地面，则制动装置1可从图3所示的制动释放位置切换，而获得 如图7-8所示的制动施加位置。当制动装置1从制动释放位置切换而获得制动 施加位置时，就发生制动施加循环。在制动施加循环过程中，弹簧15和16从受压縮状态释放，从压縮状态部 分地释放压縮，变化到如图7-8所示的部分地释放压縮的状态。当弹簧15、 16 从压缩状态中释放压縮时，致使随动件17向上移动。如图所示，凸轮表面20 和21的形状使表面20、 21离刹车块24的间距沿向上方向增加。因此，当随 动件17向上移动，循着凸轮表面20和21时，随动件17借助于连杆18和19 拉动刹车块22朝向刹车块24，致使衬垫25和26抓住绳子2。在制动施加循 环结束时，制动装置1处于制动施加位置，而刹车块22、 24对绳子2施加最 终的夹紧力。当制动衬垫25、 26磨损时，弹簧15、 16伸长，但凸轮装置设计 成提高机械效益，由此，提供有力的恒定夹紧力。在制动装置1的典型应用中， 采用500磅力的弹簧15、16来确保制动施加循环结束时对绳子施加恒定的5000 磅的最终夹紧力。在一实施例中，狭槽121、 123和凸轮表面部分20A、 21A有足够的长度来 使得当制动装置1处于制动释放位置时，刹车块22、 24彼此足够地间隔开， 使得衬垫25、 27不接触绳子2，即使绳子2彼此不直线地对齐也如此。根据本发明的各方面，参照图2A、 2B、 2C和2D，制动装置1包括联接到凸轮随动件17的齿轮传动组件50，可操作该齿轮传动组件50来将制动装置1 设定到制动释放位置中，如图3所示。如下文中所讨论的，在制动释放循环过 程中，齿轮传动组件50致使凸轮随动件17向下移动到使弹簧15和16受压縮 的位置。此外，齿轮传动组件50适于确保 一旦弹簧15、 16从压缩状态中释 放，诸如图7-8所示的制动施加位置可在从制动施加循环开始起的预定时间内 获得。此外，齿轮传动组件50适于使得刹车块最初对诸如提升绳2那样的 夹紧元件的夹紧表面施加预定百分比的最终夹紧力，以避免损坏夹紧元件。参照图2A、 2B、 2D、 3和4，齿轮传动组件50设置在上壁113和114之 间。壁113和114分别从安装在壁13和14上表面13A和14A上的平台115 延伸。齿轮传动组件50可包括齿轮G1-G7。齿轮G1固定到轴202上，该轴远 离上壁113的内壁表面113B延伸，终止在六角形端部203处。齿轮G2与齿 轮Gl啮合，还通过超越离合器208有选择地与轴206配合和与轴206脱离。 如下文中描述的，离合器208保护齿轮Gl和G2在接近制动施加循环结束时 免遭损坏。齿轮G1和G2构成第一齿轮组。轴206从六角形端部207延伸到端部209，该端部可转动地被接纳在壁113 的孔(未示出)内。轴206还包括靠近表面113B的齿轮G3，齿轮G3啮合到 固定在轴212上的齿轮G4。齿轮G3和G4构成齿轮传动组件50的第二齿轮 组。轴212包括端部213，该端部可转动地被接纳在壁113B的孔(未示出) 内。齿轮G5固定到轴212上与端部213相对的端部处。还有，齿轮G5啮合 轴214上的齿轮G6。轴214被接纳在壁113内表面113B中的孔(未示出)内 并从该孔伸出，以使轴214可自由地转动。齿轮G5和G6构成齿轮传动组件 50的第三齿轮组。齿轮G7设置在轴214上，在齿轮G6和表面113B中间。参照图2A、 2B、 2D、 3A和4，齿轮传动组件50包括齿条156，该齿条具 有下端157、上端159、在下端和上端157、 159之间延伸并面向壁114的表面 167、以及在下端和上端157、 159之间延伸并横向于壁113和114的表面162。 表面162包括在下端和上端157、 159中间延伸的突出齿161。齿条156的下端 157包括两个腿155a和155b，它们彼此间隔开并分别包括彼此对齐的孔(未 示出)。安装板160刚性地固定到凸轮随动件17的外表面17A。该板160包 括孔(未示出)，孔的大小对应于腿155a和155b中的孔的大小。带有螺纹端的螺栓155延伸穿过腿155a和155b的孔和安装板160中的对准孔。螺母(未 示出)拧紧到螺栓155的螺纹端上，以使齿条156在螺栓155处可枢转地安装 到凸轮随动件17。在凸轮随动件17沿着凸轮表面20、 21上下运动时，随着凸 轮随动件17朝向和远离刹车块24移动，齿条156的端部157可朝向和远离刹 车块24移动，还围绕螺栓155枢转，这致使刹车块22朝向和远离刹车块24 移动。弹簧15、 16和齿条156可操作地与凸轮随动件17连接，以使凸轮随动 件17保持与凸轮表面20、 21接触。在另一实施例中，制动装置1的狭槽121、 123可构造成基本上循着凸轮表 面20、 21的形状，并将轴30的相应部分约束在其中，这样，狭槽121、 123 本身使凸轮随动件17保持与凸轮表面20、 21接触。参照图3、 3A和3E，齿条156包括触发臂168，该臂正交地远离端部159 处的边缘162延伸。此外，包括间隔开的触头80a和80b的接触元件80安装 在上壁114的内表面114B上。臂168有足够的长度，以在制动装置l保持在 制动释放位置时接触所述接触元件80的间隔开的触头80a和80b。参照图2A、 2D、 3A和3D，齿条156的齿161啮合齿轮G7的齿。安装件 177将齿条156固定到靠近齿轮G7的轴214上，就如齿条和小齿轮装置安装 的传统方法一样。齿条156在端部157处可枢转地安装到凸轮随动件17。在制 动释放循环中，当齿轮G7被驱动而沿一个方向转动时，齿条156的齿161可 相对于齿轮G7的齿移动，或在制动施加循环中沿相反方向移动。当齿条156 的齿161相对于齿轮G7移动时，凸轮随动件17的轴30保持与凸轮表面20、 21接触并沿凸轮表面20、 21移动。参照图2B、 2C、 3、 3A和3C，包括触发臂59A的组合开关57a和57b固 定到内表面114B。齿条156包括销168A，该销邻近于端部159并从表面167 朝向壁114延伸。销168A有足够的长度使当弹簧15、 16完全压縮时组合开关 57a和57b的触发臂59A移动到闭合常开开关57a并打开常闭开关57b的位置。 此外，当弹簧15、 16开始释放压縮并保持该释放压縮的状态时，根据齿条156 的向上运动，销168A不再接触触发臂59A，使得触发臂59A移动到常开开关 57a被打开而常闭开关57b被闭合的位置。参照图2A、 2B和4，齿轮传动组件50联接到电动机200，该电动机安装在壁113的外表面113A上。电动机200包括延伸通过壁113内的孔(未示出) 的驱动轴，用来驱动组件50的齿轮G1。为了解释组件50的操作，假定在制 动释放循环中，当电动机200运转而压縮弹簧15、 16时，轴202并因此齿轮 G1沿方向A转动，这致使齿轮G2沿相反方向B转动，如图2B和4所示。组件50可包括离心的离合器204。该离合器204在制动装置1处于制动释 放位置的同时使电动机200与组件50的齿轮脱离联接，并在制动施加循环过 程中，使电动机200保持与齿轮脱离联接。当电动机200在制动施加循环过程 中脱离与组件50的齿轮的联接时，可在预定时间内获得制动施加的位置，例 如，从制动施加循环开始起的约0.1-0.2秒时间内，这将在下文中讨论。参照图2A、2B和4，离心的离合器204具有固定地联接到邻近于表面113B 的电动机200的驱动轴上的输入和固定到轴202上的输出。在一实施例中，离 合器204包括重块或配重臂，当驱动轴沿方向A转动的转速增加时，配重臂径 向地向外移动，并强制离合器204的输入去配合输出。当驱动轴沿方向A的转 速达到预定值时，离合器204的输入和输出配合，由此，致使轴202相应于驱 动轴沿方向A的转动而转动。在离合器204配合而致使轴202随电动机200 的轴沿方向A转动之后，当沿方向A的转动一起停止时，例如， 一旦装置1 的弹簧15、 16完全被压縮就会发生这种现象，离合器204脱离配合，使得电 动机200的驱动轴与轴202脱离配合。参照图4，组件50还可包括滚柱或超速离合器208。在接近制动施加循环 结束时，离合器208运行而使齿轮G3、 G4、 G5、 G6和G7与齿轮Gl和G2 脱离联接。因此，在接近制动施加循环结束时，当齿轮G3-G7的转动突然减慢 或停止时，离合器208就会保护希望质量比齿轮G3-G7小的齿轮Gl和G2免 遭破坏，这将在下文中加以讨论。在一实施例中，诸如托林顿公司(TorringtonCompany)出售的超速离合器 208包括外圈和通过添加轴而形成的内圈。外圈和内圈组合起来，以如下所述 的单向锁定轴承形式进行操作。参照图4，当外圈沿方向B转动，或内圈沿方 向A转动时，两个圈就锁定在起。此外，当内圈的转动致使外圈转动时，内圈 的转速开始减小，或内圈完全停止转动，而外圈可自由地脱离内圈地转动。此 外，当令外圈沿方向A转动而令内圈沿方向B转动时，两个圈可彼此独立地沿相反方向自由地转动。
再次参照图4，超速离合器208的内圈是轴206，内圈操作可使固定到外圈(未示出)的齿轮G2如下所述地有选择地与轴206配合或脱离配合。在制动释放循环过程中，使齿轮G1沿方向A转动，齿轮G2沿方向B转动，则离合器208的外圈变得锁定到内圈。当外圈和内圈彼此锁定时，致使轴206沿方向B转动，这又致使齿轮G3-G7转动。在制动施加循环开始时，齿轮G2和轴206沿方向A以同样速度转动。接近制动施加循环结束时，当轴206的转速开始快速地减小到零时，离合器208的外圈变得与内圈脱离配合，使得齿轮G2与轴206脱离配合并可沿方向A自由地转动。
在另一方面，摩擦离合器210联接到组件50的齿轮，并监视齿轮是否在转动。摩擦离合器210使电动机200仅在被监视的齿轮不在转动时才通电。参照图3C和4，摩擦离合器210可联接到齿轮G2。还有，包括触发臂63A在内的常闭开关63安装到壁114的表面114B上。摩擦离合器210包括从其中延伸出来的触发臂211。触发臂211有足够的长度来接触常闭开关63的触发臂63A，以在切换已处于制动释放位置中的制动装置1的设定而获得制动施加位置时，打开开关63。只要齿轮G2在制动施加循环过程中发生沿方向A转动，则摩擦离合器210保持开关63打开，这样，如果动力施加到装置l上，则电动机200不会变得通电，并因此运行。
参照图2B、 2C、 3A、 6A和7A-AA，棘爪218的端部221处的末端219可与齿轮G4配合。棘爪218相对端223可枢转地连接到连接元件225上。连接元件225连接到弹簧驱动的可通电螺线管43的柱塞43A上，该螺线管43安装在壁113的顶表面113C上。棘爪218可枢转地安装在固定在壁113内表面113B上的销229上，位于两个端部221、 223中间的孔222处。当螺线管43通电时，这种情况发生在制动装置1已经设定到弹簧15、 16完全压縮的制动释放位置之后，螺线管43的柱塞43A将连接元件225推离螺线管43，这又将棘爪218的端部223推离螺线管43。当端部223移离螺线管43时，棘爪218围绕销229转动，由此，致使端部221处的末端朝向齿轮G4移动并配合齿轮G4。末端219与齿轮G4的配合将装置1设定在闭锁状态中。当装置1处于闭锁状态中时，弹簧15、 16保持在受压縮的状态中，换句话说，保持了制动释放位置。当制动装置1从制动释放位置切换而获得制动施加位置时，螺线管43断电。当螺线管43断电时，螺线管43内的弹簧伸长而推动柱塞43A。端部223又朝向螺线管43移动，这致使棘爪218围绕销229枢转，因此，端部221移离齿轮G4，由此，使末端219与齿轮G4脱离配合。装置l现处于未闭锁状态，此时，弹簧15、 16未保持在受压縮的状态中。如下文中所讨论的，末端219与齿轮G4脱离，可释放随动件17，并允许弹簧15和16向上移动随动件17进入到如图7和8所示的位置。
在替代的实施例中，螺线管43不包括弹簧。螺线管43在装置1上安装成当螺线管43断电时，重力可作用在柱塞43A上，由此确保端部223朝向螺线管43移动。
在另一实施例中，其中，螺线管43不包括弹簧，带有末端219的棘爪218构造成当螺线管43断电时，弹簧15、 16通过组件50的齿轮施加的力足以使末端219移离齿轮G4。
参照图8和8A，齿条156的销168A相对于开关63的开关臂63A设置成如果齿条156向上移动达到刹车块22和24过度磨损的程度，则销168A接触触发臂63A而打开常闭开关63。当开关63被打开时，即使恢复对装置1的供电，制动装置1也仍处于制动施加的位置。
图10是示意图，显示可添加到传统和已知的电梯轿厢电路上的电路，该电路用来控制本发明的制动装置和控制轿厢的运行。虚线之内的装置是制动装置1的部分。
参照图IO，引线54和55延伸到传统轿厢电路内，该轿厢电路必须完成以使电梯轿厢可以运行。弓l线54和55分别与包括触头80A和80B的接触元件80串联。触头80A和80B仅在弹簧15、 16受压縮时才彼此电气地联接。因此，如果弹簧15和16不受压縮，则轿厢就不会移动。
仍参照图10，引线58和59延伸到电梯系统的电源内。引线58与常开控制开关或触头60及手工操作的常闭试验开关61串联。当试验开关61打开时，该开关61释放弹簧15和16，并将衬垫25和26施加到绳子2上。控制开关或触头60代表着满足电梯各种操作码所需的触头或电路。开关60可用由长方形62所示的电梯轿厢系统内的任一传统装置或两种传统装置来驱动，这两中传统装置为响应于轿厢速度并因此响应于绳子2的速度，以及响应于轿厢门打开时电梯轿厢离幵楼层地面的运动。速度响应装置例如可以是电梯调速器或者连接
到滑轮3的发电机或解码器，当发生超速时，电梯调速器的开关将会打开，而发电机或解码器提供超速信号，该信号根据滑轮3的转速而产生。传统电梯系统还具有各种电路，这些电路指示轿厢何时在门打开时移离楼层地面。如此的电路显然可以打开控制开关60，也可以是断开电力的其它电路的一部分。
当开关60和61闭合时，螺线管43仅在常开开关57a被闭合时才通过传统电路予以通电。当开关57a闭合时，弹簧15和16受压縮，基于与齿轮G4配合的棘爪末端219来使弹簧保持处于受压縮的状态，这将在下文中讨论。如果开关60或61中任一个被打开，则螺线管43变得断电，这就使弹簧15和16从压縮状态中释放，由此，致使衬垫25和26配合绳子2，并阻止绳子的运动。
电动机200通过常闭开关57b和63串联连接在电源引线58和59之间。当衬垫25和26过度磨损时，例如，随动件17到达其向上运动的极限，或在齿轮G4转动时弹簧15、 16解除压縮过程中，则开关63打开。当弹簧15和16受压縮然后根据与齿轮G4配合的棘爪末端219而保持就位时，幵关57b打开而开关57a闭合。因此，如果开关63被打幵，则电动机200就不能运行而压縮弹簧15和16，如果开关57b被打开，这在弹簧15和16被压縮之后的接近或在制动释放循环结束时发生，则断开通向电动机200的电源，于是，电动机200停止运行。
从以上所述可知，显然，在正常运行条件下，弹簧15和16受压縮，刹车块22和24的衬垫25和26间隔开，使绳子2可自由地通过其间。然而，如果控制开关60被打开，其原因是电梯轿厢4在向上或向下方向超速，或是因轿厢4门打开时其移离楼层地面运动，则螺线管43内的弹簧将释放弹簧15和16，于是，衬垫25和26将抓住绳子2并阻止轿厢4的运动。
在本发明的另一方面，制动装置l包括弹性材料，诸如弹性元件90那样，该弹性材料设置成可在制动释放循环结束时，减小可能突然作用在组件50齿轮上的冲击力。如上所述，在接近或在制动释放循环结束时，开关组合57a、57b通常使电动机200与电源断开，以不再驱动轴30朝向狭槽121、 123的端部125、 127。参照图2A、 2B、 2C、 3A和3E，如果组合开关57a、 57b被误调整或未正常发挥功能，则电动机200可继续运行，以使轴30在制动释放循环结束时继续被驱动。在如此情形中，如果没有在轴30接近端部125、 127时减慢电动机转速并还减慢轴30的运动的装置，则在轴30在狭槽121、 123的各自端部125、 127处与装置1的固定端表面接触时，轴30会突然停止转动。在制动释放循环结束时，固定端表面和运动轴30之间如此的接触会形成所谓的冲击力，冲击力会传递到齿条156和组件50的齿轮上。该冲击力随电动机200、齿条156和组件50的齿轮的质量和速度而变，并有可能造成齿轮的损坏。
本发明的装置1可包括弹性材料，设置该材料来减小传递过来的冲击力，或避免冲击力传递到组件50的齿轮。因此，保护组件50的齿轮在制动释放循环结束时免遭损坏，例如，在接近或在制动释放循环结束时断开电动机200电源的开关被误调整或未合适地发挥功能之时。即使断开电动机200电源的开关合适地操作，弹性材料也可在接近或在制动释放循环结束时逐渐地减慢轴30的运动。
参照图2A、 3E、 6A和9A，在一实施例中，在狭槽121、 123的相应端部125、 127中的每一个处附设弹性元件90，例如是聚氨酯塞或弹簧。当轴30移动到狭槽121、 123内并接近端部125、 127时，元件90将接触轴30。在接近或在制动释放循环结束时，元件90内的弹性材料作用而对抗并由此减慢轴30朝向端部125、 127的运动。因此，元件90变得部分地受压縮。例如，如果电动机200在制动释放循环过程中保持不合适的通电，则当塞90部分地受压縮时，电动机200逐渐地减慢下来并停转，由此，避免太大的冲击力产生并然后作用到组件50的齿轮上而可能造成齿轮损坏。
在另一实施例中，参照图2D，安装板160可包括弹性材料，该材料用来减小可能传递到齿条156和组件50的齿轮上的冲击力的量。或者，弹性材料可固定到轴30的部分上，当凸轮随动件17在狭槽121、 123内朝向端部125、 127移动时，轴的该部分将阻碍端部125、 127。
在本发明的另一方面，在制动施加循环开始时，塞90解除压縮，这初始地加速轴30远离狭槽端部的运动，由此，初始加速刹车块22朝向刹车块24的运动。
以下是对制动装置1的示范操作的详细描述，该制动装置1包括齿轮组件
1950、离心离合器204、超速离合器208、摩擦离合器210以及弹性元件90。
参照图7，初始假定电梯系统没有任何故障，制动装置1处于静止或制动施加位置。在制动施加位置中，弹簧15、 16部分地解除压縮，根据刹车块22、24施加到绳子2上的最终夹紧力，绳子2保持在刹车块22和24之间，而电动机200不通电。进一步参照图2B和4，假定开关57b和63处于常闭位置，当电源施加到装置1上时，从制动施加位置切换装置1的设定以获得制动释放位置，从而开始制动释放循环。基于电力的供应，电动机200通电而致使驱动轴沿方向A转动。在电动机200最初通电之后， 一旦驱动轴沿方向A的转速达到预定值，则离合器204又配合轴202。当轴202开始沿方向A转动时，齿轮Gl开始沿同样方向转动。齿轮Gl沿方向A的转动又致使齿轮G2沿方向B转动，于是，滚柱离合器208使齿轮G2与轴206配合，而使齿轮G2与轴206一起沿方向B转动。只要齿轮G2沿方向B转动，则滚柱离合器208就使齿轮G2保持与轴206配合。再参照图9A，当轴206沿方向B转动时，摩擦离合器臂211保持在向下位置中，于是，不配合开关63的触发臂63A。
也沿方向B转动的齿轮G3又致使齿轮G4并因此使轴212以及齿轮G5沿方向A转动。齿轮G5沿方向A的转动又致使齿轮G6并因此使轴214以及齿轮G7沿方向B转动。
参照图2A、 9A和9C，齿轮G7沿方向B的转动向下朝向弹簧15、 16驱动齿条156。齿条156的向下运动沿着表面20、 21向下移动凸轮随动件17，这又致使弹簧15、 16受压縮。在弹簧15、 16压縮过程中，凸轮随动件17继续朝向端部125、 127移入狭槽121、 123内。
在一实施例中，齿轮组件50适于具有70:1的齿轮比，并在制动释放循环中设置成可用1200rpm (转/分钟)、1/6hp (马力)的电动机来致使齿轮组件50的齿轮对弹簧15、 16施加超过10001bs (磅)的压縮力。
在接近或在制动释放循环结束时，轴30接触并部分地压縮塞90。当凸轮随动件17减慢而停止时，塞90内的弹性材料缓冲凸轮随动件17的运动。因此，当弹簧15、 16变得完全受压縮时，齿轮缓慢地停止其转动。此外，塞90设置成在弹簧15、 16在接近或在制动释放循环结束时变得完全受压縮时，刹车块安装板160内的弹性材料可缓慢地停止齿轮的转动。齿轮转动的缓慢停止又可减小在制动释放循环结束时传递到组件50齿轮上的冲击力。
当弹簧15、 16完全被压縮时，制动装置1处于如图3所示的制动释放位置。参照图3，塞90被部分地压縮，齿条156的臂168接触触头80a和80b，闭合使电梯可运行的触头元件80。还有，当弹簧15、 16完全受压时，齿条156的销168A此时接触臂59A，致使常闭开关57b打开，由此，电动机200断电而使电动机200关闭，常开开关57a闭合，由此，螺线管43通电。
当螺线管43通电时，棘爪218被推离螺线管43，以使棘爪218围绕销229转动，而末端219配合齿轮G4。当末端219与齿轮G4配合时，阻止齿轮G4和因此的齿轮G1、 G2、 G3、 G5、 G6和G7及轴202、 206和214转动。制动装置1现处于闭锁状态，从而保持制动释放位置。合适地成形在弹簧15、 16处于压縮状态时接触轴30的凸轮表面部分20A、 21A (见图2A、 3E和6-9)，以便与弹簧15、 16完全受压时的弹簧15、 16的力相比，使为了保持末端219与齿轮G4配合而需要施加到棘爪218上的力较小。
此外，当轴202停止转动时，离心离合器204的重块向内移动，由此，使电动机200的驱动轴与轴202脱离。
当制动装置1从制动释放位置(图3)切换以获得制动施加位置时，制动施加循环幵始。在制动施加循环中，例如通过打开触头60，从组件50中移去动力，于是，螺线管43不再通电。 一旦螺线管43不再通电，螺线管43的弹簧就不再保持在压縮状态内。连接元件225并因此棘爪218的端部222移向螺线管43。参照图2C，根据端部222朝向螺线管43的运动所引起的棘爪218的转动，末端219脱离与齿轮G4的配合。
一旦齿轮G4与棘爪218脱离配合，制动装置1便处于未闭锁的状态。弹簧15、 16开始解除压縮，强制齿条156向上移动，由此，如下文所述地，转动齿轮G7、 G6、 G5、 G4、 G3、 G2和G1。离心离合器204已将电动机200的驱动轴与齿轮脱开，该离心离合器204设置成齿轮可沿这样的一方向转动，该方向与制动释放循环过程中齿轮转动而不转动电动机200的驱动轴的方向相反。应该注意到,在使电动机200的驱动轴与齿轮脱开的如此装置不存在的情况下，当弹簧15、 16开始解除压縮时(制动装置从制动释放位置切换以获得制动施加位置)，驱动轴将沿方向B转动，这导致非常慢地施加夹紧力，由此，致使制动装置1的运行不够理想。
此外，当棘爪218初始与齿轮G4脱离配合时，塞90解除压縮。塞90的解除压縮会将一力施加到轴30上，这加速凸轮随动件17和齿条156的向上初始运动。刹车块22朝向刹车块24的运动又在初始被加速。
参照图4和6A，当齿条156向上移动时，齿轮G7和G6沿方向A转动，齿轮G5和G4沿方向B转动，齿轮G3、轴206和齿轮G2沿方向A转动，齿轮G1沿方向B转动。当齿轮G2沿方向A转动时，致使摩擦离合器臂211向上移动而接触开关63的触发臂63A，这打开常闭开关63。只要齿轮G2沿方向A转动，则摩擦离合器臂211就使开关63保持打开，由此，在电力意外地重新施加到开关57b上时防止电动机200开动。当齿轮G3并因此的轴206的转动减慢或停止时，因为此时齿条156已经到达施加刹车块施加成使凸轮随动件17不再沿接触表面20、 21移动的位置，所以滚柱离合器208操作而使齿轮G2并因此齿轮G1可自由地转动(自由轮)。换句话说，轴206的转动减慢或停止之后，齿轮G1和G2独立于轴206转动。因此，在接近制动施加循环结束时，滚柱离合器208防止齿轮G1和G2的轮齿剪切，因为在接近制动施加循环结束时，当齿轮G3减慢其转动或停止转动时，齿轮Gl和G2正以高速转动。
在一实施例中，选择组件50的齿轮，使其彼此的大小、质量和相对彼此的位置能实现绳子快速地被刹车块夹住，例如，从制动施加循环开始起的约0.1-0.2秒时间内。
在一实施例中，可这样来选择组件50齿轮以设置成在制动施加循环过程中，在刹车块最初接触绳子的时候，不使相应齿轮的转速太高而使刹车块施加的制动力会损坏绳子。在另一实施例中，齿轮组件50构造成控制刹车块最初施加到绳子上的制动力大小，以使最初施加到绳子上的制动力是制动施加循环结束时由刹车块施加到绳子上的最终夹紧力的预定百分比的力。例如，该最初施加的制动力可大于或小于最终夹紧力。
在另一实施例中，选择齿轮Gl和G2的大小来限制组件50的齿轮G3-G7的转速，以使刹车块最初施加到绳子2上的制动力不损 绳子。在一实施例中，第一组的齿轮Gl和G2是组件50齿轮组中最小的规格，且齿轮G2大于齿轮G1。在制动施加循环以及制动释放循环过程中，第一组的齿轮以高于第二和第三齿轮组齿轮的转速转动。当所有的齿轮Gl-G7在制动施加循环过程中彼此啮合时，较小规格的齿轮Gl和G2基本上规定了较大规格齿轮G3-G7的转速。
此外，在制动施加循环过程中没有滚柱离合器208运行的情况下，齿轮，尤其是齿轮Gl和G2的规格与齿轮速度及其动量的组合，可导致齿轮Gl和G2的毁坏或粉碎。基于超速离合器208的运行，可保护齿轮Gl和G2免遭损坏，且对刹车块最初施加到绳子上的制动力没有贡献。
在另一实施例中，选择齿轮组件50的最弱或最小规格的齿轮，使其质量小于其它齿轮的质量。然而，最小规格的齿轮的质量足以使从制动施加循环开始起的约0.1-0.2秒时间内夹紧绳子，还使最初施加到绳子上的制动力是最终夹紧力的预定百分比。
在另一实施例中，齿轮具有相应的尺寸和质量，这样，在制动施加循环过程中，齿轮Gl的转速大约是组件50的其它齿轮中的一个或多个齿轮转速的100倍。
再参照图7，在齿轮G2不再转动的制动施加位置中，摩擦离合器211向下移动不再接触触发臂63A，以使常闭开关63闭合。基于常闭开关63的闭合，电动机200可在供电时运行。
仍参照图7和9A，在衬垫25和26没有显著的磨损时，随动件17没有到达凸轮表面20和21的顶部。由于凸轮表面20和21，当弹簧15、 16随着衬垫25和26的磨损而延伸直到磨损达到预定量为止，弹簧15和16的力倍增并保持恒定。参照图8，当衬垫25和26磨损而变得越来越薄时，随动件17进一步上移凸轮表面20和21以补偿如此的磨损，而齿条156上的销168A接触臂63A而打开常闭开关63。因此，电动机200不运行，而需要对制动装置1进行维护。
还应理解到，相应齿轮的规格和质量选择是多个变量的函数，诸如电动机的转矩、规格和转速；可压縮弹簧的数量和强度；从制动施加循环开始起的约0.1-0.2秒时间内用最终夹紧力所想要的对绳子的夹紧；最初所想要施加的制动力，该制动力是最终夹紧力的一百分数；以及所想要的最终夹紧力。还应理解到，只要离合器204设置成使驱动组件50的齿轮所用的电动机在制动施加循环过程中与组件50脱离，则离心离合器204就可联接到齿轮组件50的任一齿轮上。
在另一实施例中，如果希望手动地压縮弹簧15和16，则可采用诸如棘轮(未示出)那样的工具来配合六角形端部203和207，并然后分别沿方向A或B转动轴202或206。
参照图2A和2B，角钢构件11和12用螺栓或有头螺钉(诸如螺栓或有头螺钉44和45)固定到相应的壁13和14。螺栓45和将角钢构件12固定到壁14的对应螺栓通过弧形狭槽46和47。因此，通过拧松螺栓44和45及壁14处的对应螺栓，由此，壁13和14及设备的支承结构可按要求倾斜以适应设置在与图中所示不同的位置的绳子2。此外，可以理解到，制动装置l可相对于电梯绳以任何要求的定向进行安装，例如，安装在侧边或倒置。
在另一替代实施例中，本发明的制动装置1可适于使每个刹车块22、 24可移动，并刹车块22、 24在弹簧解除压縮和施加压縮过程中可分别彼此朝向和远离地移动。例如，装置1的连杆18侧可适于具有与连杆19侧的结构和操作相同的结构和操作，就如以下所述和图5中所示，这样，在弹簧15、 16解除压缩和施加压縮过程中刹车块22、 24都可移动。
参照图5，连杆19可包括凸轮狭槽连杆320，该连杆具有形成凸轮狭槽区域322的内表面326。狭槽区域322具有延伸在连杆30的底端328和顶端330之间的纵向尺寸。此外，块体325附设于刹车块24，其方式与块体122B附设于刹车块22的方式相同，以使块体325连同附连的刹车块24可在凹陷124B内滑动。块体325包括被接纳在连杆19的凸轮狭槽区域322内的凸轮随动件324。区域322的纵向尺寸倾斜于连杆19的纵向尺寸，这样，由于连杆19可枢转地附连到块体122B并还在凸轮狭槽连杆320处附连到块体325，于是，底部端328比顶部端330更靠近块体122B。因此，在弹簧15、 16部分地解除压縮过程中，随着轴30如图5所示沿凸轮表面20向上移动，凸轮狭槽连杆320也向上移动，块体122B朝向凹陷124B内的凸轮表面20移动，而凸轮随动件324沿着内表面326朝向凸轮狭槽连杆320的底部端326滑动。凸轮狭槽区域322足够倾斜离开块体122B，这样，当块体122B朝向凸轮表面20移动时，
24块体325沿与凸轮表面20相对的方向移动，因此，刹车块22、 24朝向彼此移 动。在弹簧15、 16压縮过程中，当轴30沿着凸轮表面20、 21向下移动时， 连杆19也向下移动，而凸轮随动件324沿着连杆320的内表面326朝向顶部 端330滑动，这样，块体325和122B彼此远离地移动，因此，刹车块22、 24 也彼此远离地移动。
在替代实施例中，在制动施加循环过程中，齿轮组件50与凸轮随动件17 脱离配合，可采用如美国专利No.5,228,540 ('540专利)(本文以引用方式将 该专利结合于此)所述的液压或气动的系统，以使最初由刹车块施加的制动力 是最终夹紧力的预定百分数量，由此，避免损坏绳子。
在还有另一实施例中，例如，如'540专利所述的液压或气动系统可联接到 凸轮随动件17，并用来将装置l保持在闭锁的状态中。
在另一实施例中，参照图3E，装置1可包括定位在狭槽121端部124上的 传感器300，以使装置1处于制动释放状态时轴30接触传感器300。传感器300 是传感器组件302的部分，该组件302包括电子的定时器(未示出)和常闭开 关304。如图IO所示，装置1的电路可适于包括如图11所示的传感器组件302。 参照图ll，传感器组件302连接到从开关60引出的引线以及引线59。此外， 常闭开关304串联地电连接到电动机200和开关63。开关304还连接到电子定 时器。在制动施加循环开始时，轴30—不再接触传感器300，组件302就使定 时器启动。 一旦使定时器启动，开关304被打开，由此，防止电动机200通电。 一旦定时器被启动，定时器计数预定的时间间隔，此后，组件302致使开关304 返回到常闭位置。因此，传感器300可提供摩擦离合器210和开关63组合的 同样功能，并防止电动机200在制动施加循环过程中通电。在另一替代实施例 中，组件302的开关304可包括到已知的电梯控制电路中。
在另一实施例中，制动装置1可包括锁定组件，该组件包括连接到螺线管 的掣子，类似于专利，540中所述，当装置1处于制动释放位置时，该螺线管可 操作该锁定组件来将装置l保持在闭锁状态中。合适的话，锁定组件可安装在 装置1内。然而，锁定组件不是齿轮组件50的齿轮的一部分，并且也不与齿 轮相互作用。
因此，根据本发明的各方面，包括齿轮传动组件的制动装置在用来提供紧急制动(诸如电梯系统)时提供了以下优点。该装置是单件的自备型的装置， 其消除了与液压或气动系统相关的复杂性和潜在的问题，包括定位、安装和布 线两个分离部件的必要性。齿轮组件包括齿轮组，它们提供足够的力来压縮弹 簧以达到制动释放位置，还设置成刹车块最初施加到绳子的制动力是最终夹紧 力的预定百分数量。齿轮组件还设置成可在制动施加循环开始起的预定时间内 获得制动施加位置。此外，该装置可包括弹性材料，弹性材料设置成在接近或 在制动释放循环结束时随着弹簧变得完全压缩而减慢凸轮随动件的运动，由 此，保护齿轮在制动释放循环结束时免遭任何破坏或变形。还有，当弹簧开始 解除压縮时，弹性材料加速凸轮随动件的运动，换句话说，当制动装置从制动 释放位置切换而获得制动施加位置时，以提供由刹车块对绳子施加理想的快速 的夹紧。此外，操作机械的摩擦离合器来启动开关，以确保在制动施加循环过 程中，当齿轮组件的齿轮转动时，电动机不能运行。此外，超速离合器在制动 施加循环过程中防止齿轮损坏或剪切。还有，如果刹车块衬垫磨损到可能使装 置效率低下的程度，则过度磨损的开关可阻止装置运行。
还有，由于对齿轮组件通电而压縮弹簧15和16，所以，在弹簧15和16 己经压縮之后，齿轮组件的失效不会阻止制动器在异常情况下的运行。换句话 说， 一旦弹簧15和16已经压縮并保持在压縮的状态中，则制动器的应用不依 赖于齿轮组件的电气可操作性。
尽管这里参照特殊实施例描述了本发明，但应该理解到，这些实施例只是 为了说明本发明的原理和应用。因此，应该理解为对所示实施例还可作出许多 修改，且还可设计出其它的各种结构，而不会脱离由附后权利要求书所定义的 本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种制动装置，包括一对具有面对表面的刹车块，其中，所述刹车块中的至少一个刹车块安装成使该刹车块的表面朝向所述刹车块中的另一刹车块的表面运动；凸轮装置，所述凸轮装置连接到所述刹车块中的所述至少一个刹车块，以使所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面朝向所述刹车块中的所述另一刹车块的表面运动；可压缩的弹簧装置，所述弹簧装置连接到所述凸轮装置，以便致动所述凸轮装置并藉此致使所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面朝向所述刹车块中的所述另一刹车块的表面运动；齿轮传动组件，所述齿轮传动组件连接到所述凸轮装置，用于压缩所述弹簧装置；以及闭锁装置，所述闭锁装置用于在所述弹簧装置已被压缩之后，将所述弹簧装置保持在其压缩状态中，并用于使所述弹簧装置从所述压缩状态中释放，其中，一旦所述弹簧装置从所述压缩状态中释放，所述弹簧装置就致动所述凸轮装置并移动所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面朝向所述刹车块中的所述另一刹车块的表面，以使所述制动装置获得制动施加位置，其中，在释放起的预定时间内获得所述制动施加位置。
2. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述闭锁装置用于与所述 凸轮装置或所述齿轮传动组件的齿轮配合。
3. 如权利要求I所述的制动装置，其特征在于，所述齿轮传动组件包括所 述闭锁装置。
4. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述闭锁装置用于与所述 凸轮装置配合。
5. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括弹性元件，所述弹性元件用于一旦所述弹簧装置从所述压缩状态中释放 就加速所述刹车块中的所述至少一个刹车块朝向所述另一刹车块的运动。
6. 如权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述弹性元件与所述凸轮装置互相作用。
7. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括弹性元件，所述弹性元件用于在接近或在制动释放循环结束时减慢所述 齿轮组件的齿轮的转速。
8. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括 离合器装置，所述离合器装置用于在所述弹簧装置的解除压縮和压縮过程中分别有选择地与所述齿轮组件的齿轮或轴中的至少一个脱离配合和配合。
9. 如权利要求8所述的制动装置，其特征在于，所述齿轮组件包括至少第 一和第二齿轮组，在接近于制动施加循环结束时，所述离合器装置使所述第一 齿轮组与所述第二齿轮组脱离配合。
10. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括探测装置，所述探测装置用于探测所述齿轮组件的齿轮是否转动，并在 探测到所述齿轮在转动后阻止可与所述齿轮组件配合的电动机被通电。
11. 如权利要求l所述的制动装置，其特征在于，还包括 制动力控制装置，所述制动力控制装置用于实现这样的设置在制动施加循环过程中最初由所述刹车块施加到夹紧表面上的制动力是在所述制动施 加循环结束时由所述刹车块施加到所述夹紧表面上的最终夹紧力的一个预定 百分比。
12. 如权利要求ll所述的制动装置，其特征在于，所述制动力控制装置联 接到所述齿轮组件。
13. 如权利要求ll所述的制动装置，其特征在于，所述齿轮组件包括所述 制动力控制装置。
14. 如权利要求ll所述的制动装置，其特征在于，在所述制动施加循环过 程中，所述齿轮组件与所述凸轮装置脱离连接，而所述制动力控制装置液压地 或气动地进行操作。
15. 如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述齿轮组件包括当对应刹车块上的衬垫磨损到预定程度时阻止可配合到所述齿轮组件的齿轮上的 电动机被通电的装置。
16. —种制动装置，包括一对具有面对表面的刹车块，其中，所述刹车块中的至少一个刹车块安 装成使该刹车块的表面朝向所述刹车块中的另一刹车块的表面运动；凸轮装置，所述凸轮装置连接到所述刹车块中的所述至少一个刹车块， 以使所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面朝向所述刹车块中的所述另一刹车块的表面运动；可压缩的弹簧装置，所述弹簧装置联接到所述凸轮装置，以便致动所述凸轮装置；以及弹性元件，所述弹性元件用于一旦所述弹簧装置从压縮状态中释放就加 速所述刹车块中的所述至少一个刹车块朝向所述刹车块中的所述另一刹车块 的运动。
17. 如权利要求16所述的制动装置，其特征在于，所述弹性元件用于在接 近或在制动释放循环结束时减慢所述凸轮装置的运动。
18. —种制动方法，包括 驱动连接到凸轮装置的齿轮组中的齿轮，以便压縮至少一个可压縮的弹簧，其中，所述凸轮装置连接到具有面对表面的一对刹车块中的至少一个刹车块，并且，所述刹车块中的所述至少一个刹车块安装成使其表面朝向和远离所述刹车块中的另一刹车块的表面运动；根据所述弹簧的压縮，使所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面远离所述刹车块中的所述另一刹车块的表面运动；在所述弹簧被压縮之后，将所述弹簧保持在压縮状态中；以及 一旦所述弹簧从所述压縮状态中释放，就解除所述弹簧的压縮而致动所述凸轮装置，并致使所述刹车块中的所述至少一个刹车块的表面朝向所述刹车块中的所述另一刹车块的表面移动，以使所述刹车块获得制动施加位置，其中，在从所述释放起的预定时间内获得所述制动施加位置。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括-当所述刹车块在制动施加循环过程中最初接触夹紧表面时，所述刹车块对所述夹紧表面施加最终夹紧力的一个预定百分比，其中，在所述制动施加循 环结束时所述最终夹紧力施加到所述夹紧表面。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括在接近或在制动释放循环结束时，减慢所述刹车块中的所述至少一个刹 车块远离所述刹车块中的所述另一刹车块的运动。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括一旦所述弹簧从所述压縮状态中释放，加速所述刹车块中的所述至少一 个刹车块朝向所述刹车块中的所述另一刹车块运动。
全文摘要
一种电梯轿厢制动装置包括压缩个或多个弹簧的齿轮传动组件，弹簧通过凸轮随动件联接到一个或一对刹车块。当弹簧从受压状态中释放时，在从制动施加循环开始起的预定时间内，刹车块配合和抓住提升绳、提升装置的一部分和轿厢导轨。在制动施加循环过程中，弹簧沿着凸轮表面移动凸轮随动件，凸轮表面的形状和设置致使凸轮随动件移动刹车块中的至少一个刹车块朝向另一刹车块移动。齿轮组件包括离合器装置，在弹簧解除压缩和受压缩过程中，离合器装置分别脱离与齿轮组件的齿轮或轴的配合以及与齿轮或轴的配合。当弹簧开始解除压缩时，制动装置中的弹性材料最初加速凸轮装置的运动，并可在制动释放循环结束时保护齿轮组件的齿轮免遭损坏。
文档编号F16D65/28GK101565142SQ20091013704
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月21日 优先权日2008年4月21日
发明者W·格拉瑟 申请人:禾利斯脱-惠脱内电梯有限公司