专利名称：电梯安全钳中使用的制动靴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制动靴，具体地，涉及一种在电梯安全钳中使用的制动靴。
背景技术：
在传统的电梯系统中，电梯轿厢在电梯井道内沿着导轨上下运行。至少一个安全钳被安装在轿厢上，如果限速器检测到轿厢超速运行，所述安全钳阻止轿厢的运动。在这样的情况下，限速器触发安全钳以将制动靴施加至导轨以产生摩擦制动力，由此使轿厢最终停止。有许多可能的原因导致超速的情形，所述可能原因从第一类型到更严重但幸亏更低频率发生的第二类型，所述第一类型为驱动中的简单的故障，诸如不正常工作的控制器例如导致轿厢高于预定超速值运行，第二类型有时被称作自由下落，指轿厢从驱动器断开(例如由于牵引电梯中缆绳断裂或者液压电梯中液压装置失效)并在重力作用下沿电梯井道加速下落。
在第一类型中，电梯轿厢由驱动器支撑并且，如果与对重相互连接，则至少由对重部分地进行平衡。因此安全钳必须停止的有效质量相对较较低。相反，在第二类型中，安全钳需要阻止自由下落的轿厢以及任何负载的运动。因此，对于第二类自由下落超速类型而言，由安全钳产生的相对导轨的摩擦力必须大于第一种超速类型。
为防止对乘客的伤害，通常认为电梯轿厢在安全钳起用期间的减速度应当保持在低于特定临界值(经常取1g)。如果安全钳被设定为在第一超速类型期间提供所需要的减速度，那么它不能够在自由下落的情况下有效地停止轿厢。另一方面，如果安全钳被设定为在自由下落期间提供所需要的减速度，那么在第一类型期间的使用无疑将产生超过可接受临界值的减速度。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种安全钳，所述安全钳可成功地使用在所有超速情况中以阻止电梯轿厢而不伤害电梯轿厢中运行的乘客。
该目的通过提供一种使用在电梯安全钳中的制动靴而实现，在使用中，所述安全钳向制动靴施加特定作为力，以引起制动靴摩擦地与导轨接合，其中由制动靴产生的摩擦制动力在接合期间增大。因此，在使用期间，制动靴将施加相对导轨的初始摩擦制动力。该初始摩擦制动力被设计为使电梯轿厢在第一类型超速情况期间停止。然而如果存在第二类型超速情况，摩擦制动力随后增大到足以阻止自由下落的电梯轿厢的水平。
对于大多数电梯设备，预见到使用仅施加单一不变作用力的安全钳(例如，通过弹簧)将足以阻止电梯轿厢而不伤害乘客。因此，用于控制和调节安全钳的相关设备相对地简单，并且由此使安全钳的初始成本和后续维护成本相对低。
优选地，制动靴具有可变化的摩擦系数。因此，在与导轨的接合期间，制动靴和导轨之间的摩擦系数增加。
制动靴可包括外层和内层，而内层的摩擦系数大于外层的摩擦系数。因此，在使用中，外层初步地与导轨接合。如果由外层产生的摩擦制动力不能够阻止轿厢，那么它被磨损以暴露内层。当内层随后与导轨相接合时，所产生的摩擦制动力由于摩擦系数的增加而增大到足以阻止自由下落的电梯轿厢的水平。
可选择地，制动靴的摩擦系数可以与温度成比例。因此，在摩擦制动期间，制动靴的温度将逐渐地增加而导致摩擦系数的相应的增加。
优选地，制动靴呈现在导轨上的横截面区域在接合期间增加。通过确保制动靴的递减的磨损率而使第一层与第二层相比相对快地被磨穿，此布置在以上限定的两层制动靴中尤其有利。
下文中通过参照附图的具体实例说明本发明，其中图1是装有带根据本发明的制动靴的传统安全钳的电梯轿厢的透视图；图2是一组根据本发明的第一实施例的制动靴的截面图；图3图示说明了在已检测到超速情形之后图2的制动靴立即相对导轨的初始接合情况；图4图示说明了图2和图3的制动靴相对导轨的随后的接合情况；图5是根据本发明的第二实施例的制动靴的截面图；图6是根据本发明的第三实施例的制动靴的截面图；图7图示说明了在已检测到超速情形之后根据第四实施例的制动靴相对导轨的初始接合情况；和图8图示说明了图7的制动靴相对导轨的随后的接合情况。
具体实施例方式
图1是装有带根据本发明的制动靴5的传统的安全钳4的电梯轿厢1的透视图。在传统的牵引电梯中，轿厢1通过缆绳2连接到对重(未显示)。轿厢1和对重的这种相互连接布置由牵引机械和相关滑轮(未显示)驱动，以便轿厢沿着安装在电梯井道内的导轨3运行以将乘客运送到他们所要求的目的地。安全钳4安装在轿厢1的底部从而包围相邻的导轨3。虽然仅显示了一个导轨和安全钳4，应当理解在轿厢1的相对侧上设置相同的布置。
在超速情形中当轿厢1以超过预定值的速度运行时，限速器(未显示)触发安全钳4以将制动靴5施加至导轨3的相对侧上或将制动靴5贴在导轨3的相对侧上，以产生摩擦制动力并由此使轿厢1最终停止。
图2是根据本发明的第一实施例的一组制动靴5的截面图。每一制动靴5都包括保持制动垫7的制动靴主体6。制动垫7具有面朝导轨3的外牺牲层8和布置在外层8和制动靴主体6之间的内层9。形成外层8的材料的摩擦系数μ1小于形成内层9的材料的摩擦系数μ2。
图3和图4图示说明了在限速器已检测到超速情形之后制动靴5的启用情况。引起制动垫7摩擦地与导轨3相接合的夹紧力N由安全钳4施加到每一制动靴5上。如图3中所示，在使用的初始阶段中，每一制动垫7的外牺牲层8产生相对导轨3的摩擦制动力F1。该初始摩擦制动力F1旨在阻止可能由于诸如不正常工作的控制器之类的驱动器中产生的故障而导致的正高于预定超速值运行的电梯轿厢1，其中所述电梯轿厢1与牵引机械和对重相互连接并由此被所述牵引机械和对重支撑。
另一方面，如果轿厢超速是由于例如缆绳2的完全断裂，那么由制动垫7产生的摩擦制动力F1在初始使用阶段不足以充分地阻止轿厢1。在这样的情况下，制动垫7的外牺牲层8由于与导轨3的过度摩擦接合而产生磨损或软化从而暴露内层9。由于内层9的摩擦系数μ2大于内层8的摩擦系数μ1，当如图4中所示内层9在第二启用阶段中随后地与导轨7相接合时，制动垫7产生的相对导轨3的摩擦制动力增大到F2水平。在该第二启用阶段期间的摩擦制动力F2足以阻止自由下落的电梯轿厢1。
图5是根据本发明的第二实施例的制动靴5’的截面图。如在先前的实施例中那样，制动靴5’装有保持制动垫7’的制动靴主体6。在该例中，制动垫7’由块8’构成，所述块8’嵌入制动垫层9’中并从所述制动垫层9’中突出。形成块8’的材料的摩擦系数μ1小于形成制动垫层9’的材料的摩擦系数μ2。制动垫7’以与前述实施例极其相同的方式进行启动，并且制动垫7’的块8’在第一使用阶段中提供摩擦制动力F1。如果块8’发生磨损，制动垫层9’与导轨3相接合以在第二使用阶段中产生更大的摩擦制动力F2。在本实施例中，在应用期间制动垫7’展现于导轨3的表面区域增加。这确保了制动垫7’的递减(回归)的磨损率，由此与制动垫层9’相比，块8’相对快地磨穿。
图6是根据本发明的第三实施例的制动靴5”的截面图。而在该例中制动垫7”重新支撑在制动靴主体6上，制动垫7”由具有相对低摩擦系数μ1的单一材料制成以在第一启用阶段产生摩擦制动力F1。制动靴主体6自身由具有相对高的摩擦系数μ1的材料制成，并在第二使用阶段期间所述制动靴主体6用于在第二启用阶段产生更大的摩擦制动力F2。
图7和8图示说明了根据第四实施例的制动靴5相对导轨3的接合。制动靴5包括保持制动垫7的制动靴主体6。在该实施例中，制动垫7由一种单一材料制成，所述单一材料的摩擦系数与其温度成比例。当已由限速器检测到超速情形时，夹紧力N由安全钳4施加到制动靴5上。如图7中具体所示，当制动垫7初始地与导轨3相接合时，它处于环境温度并因此具有相对低的摩擦系数μ1。因此，由制动垫7产生的相对导轨3的初始摩擦制动力F1相对低。
在如图8中所示的连续的制动期间，热量在制动垫7中产生而引起其摩擦系数逐渐地增大。这样依次地产生摩擦制动力的逐渐增加直到足以阻止自由下落的轿厢1的水平F2。
应当容易理解，所述实施例的具体特征可相互交换，从而得出根据本发明的进一步实施例。
此外，虽然制动垫部件之间的并确切地在制动垫和制动靴主体之间的内部表面被显示为平面的并大致平行于导轨，应当理解为其它表面轮廓(凹槽的、V形的等)也可用于减小作用在制动靴部件之间的剪切力的作用。
本领域普通技术人员将认识到存在许多材料可用于实现制动靴的每一单独部件所需要的具体特性，而且具体材料的选择很大程度上依赖于电梯自身的特性，所述电梯自身的特性诸如是额定速度、额定负载、运行高度、安全钳的种类及其施加于制动靴上的作用力。例如，如果第一实施例的制动靴应用在具有1m/s的额定速度的小型设备中，那么外牺牲层8可由聚合材料制成而内层9可由诸如低碳钢的传统制动靴材料形成。
虽然已参照具体安全钳说明了上述实施例，但应当理解为根据本发明的制动靴可用在任何线闸(calliper brake)组中，所述线闸组用于摩擦地接合导轨以使牵引或液压电梯设备的电梯轿厢减速。
权利要求
1.一种使用在电梯安全钳中的制动靴，在使用中安全钳向制动靴施加特定作用力，以引起制动靴摩擦地与导轨接合，其中由制动靴产生的摩擦制动力在接合期间增大。
2.根据权利要求1所述的制动靴，具有可变化的摩擦系数。
3.根据权利要求2所述的制动靴，具有用于与导轨初始接合的第一层和用于与导轨随后接合的第二层，其中第二层的摩擦系数大于第一层的摩擦系数。
4.根据权利要求3所述的制动靴，其中所述第一层和所述第二层装在由制动靴主体可拆卸地保持的制动垫中。
5.根据权利要求3所述的制动靴，其中所述第一层由块形成，所述块嵌入所述第二层并从所述第二层突出。
6.根据权利要求3所述的制动靴，其中所述第一层装在制动垫中而所述第二层由制动靴主体提供。
7.根据权利要求2所述的制动靴，其中所述制动靴的摩擦系数与温度成比例。
8.根据任一前述权利要求所述的制动靴，其中制动靴呈现在导轨上的横截面在接合期间增加。
全文摘要
本发明涉及一种使用在电梯安全钳中的制动靴。在使用中，安全钳向制动靴上施加特定作用力，以引起制动靴摩擦地与导轨接合。由制动靴产生的摩擦制动力在接合期间增大。
文档编号B66B5/18GK1986369SQ20061017204
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者丹尼尔·菲舍尔 申请人:因温特奥股份公司