一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的制作方法

本发明属于电梯技术领域，具体涉及一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置。

背景技术：

电梯是一种垂直交通运输工具，是多层建筑和高层建筑所不可缺少的运载人员和货物的重要的运载设备。随着技术的发展和时代的进步，对电梯的安全性能要求也愈来愈高。

GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单从2016年7月1日起开始实施，其特别强调：要求电梯应设有轿厢意外移动保护装置，即在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下，由于轿厢安全运行所依赖的驱动主机或驱动控制系统的任何单一元件失效均可能引起轿厢离开层站的意外移动，则电梯应具有防止该移动或使移动停止的装置。

目前，现有的电梯轿厢意外移动保护装置的结构形式主要包括有：

(1)传统的冗余制动器，但是这种结构形式存在制动器失效等安全隐患。

(2)利用简易止动机构：如申请号为201320511214.6的中国专利，其公开了一种关于电梯轿厢意外移动的安全防护装置，但是其结构形式易出现轿厢锁止动作不到位或者失效等安全风险，安全性不高；又如申请号为201620085201.0的中国专利，其公开了一种防止电梯轿厢意外移动保护装置，但是若其定位杆一旦发生断裂，则其对轿厢意外移动的保护将失效，换言之，该专利存在结构可靠性不足等技术缺陷。

(3)利用专用夹绳器，但是这类结构形式存在如下问题：

①如申请号为201220430865.8的中国专利，其公开了一种防止轿厢非运行状态意外移动的保护装置，但是其使用的夹绳器只能用于夹持曳引绳，不能夹持导轨，即不能直接安装在轿厢上，使得其在应用范围存在一定的限制；

②电梯正常运行时，其夹绳构件与被夹持钢丝绳不接触，只有当探测装置探测到电梯轿厢出现意外移动时才触发保护装置动作，从而使得其存在时间延迟等问题，并且存在误动作的可能。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置，其不仅适用范围极广，而且结构可靠性高，可以对轿厢的意外移动提供实时、有效的保护，并确保不会产生误动作，安全性高。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置，其特征在于：

包括有凸轮机构、齿轮和斜面机构，所述凸轮机构、所述斜面机构和齿轮各自于被夹持件左右两侧对称设置；

每一所述凸轮机构包括设有中空结构的滑块、与所述中空结构的竖直面相配合的偏心轮；每一所述偏心轮和其对应的所述齿轮固定连接于同一转轴上；

每一所述斜面机构包括设有斜面的顶块、与所述顶块的所述斜面相配合的斜楔、以及复位弹簧；每一所述滑块与其对应的所述顶块滑动连接；每一所述复位弹簧的一端固定设置在其对应的所述斜楔上，另一端固定设置在与该所述斜楔配合的所述斜面的底部处；

还包括有齿条、与电梯控制系统电连接的推拉机构，所述推拉机构与所述齿条连接以驱动所述齿条移动，所述齿条与各所述齿轮均相互啮合。

进一步的，还包括有多个压力调节器，每一所述压力调节器设置在与其对应的所述顶块和所述滑块之间。

进一步的，每一所述顶块的所述斜面的数量为两个，为上下对称设置。

进一步的，还包括有机箱，所述机箱内腔设置有横跨所述机箱内壁左右两侧的导轨；所述被夹持件贯穿所述机箱内壁上下两侧；所述偏心轮、所述齿轮通过其对应的所述转轴设置在所述机箱内壁前后两侧之间，所述滑块与所述导轨滑动连接；所述推拉机构设置在所述机箱的壁面上，所述齿条在所述机箱内腔左右移动。

进一步的，还包括与电梯控制系统电连接的第一位置传感器，每一所述第一位置传感器设置在其对应的所述顶块的一端。

进一步的，所述机箱内腔设置有与电梯控制系统电连接的第二位置传感器，所述第二位置传感器位于所述齿条的移动方向的一侧。

进一步的，所述机箱内腔设置有与电梯控制系统电连接的第三位置传感器。

进一步的，还包括有多组导轮，每组所述导轮设置在所述机箱内腔且对称于被夹持件的左右两侧。

进一步的，所述导轮的数量为两组，两组所述导轮为上下对称设置。

进一步的，所述推拉机构是电动推杆、液压推杆、或者气动推杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置，既可安装在机房以用于夹持曳引绳，也可安装在轿厢以用于夹持柔性承力构件或夹持导轨。当本发明安装在轿厢以用于夹持柔性承力构件时，可与专利号为201610390496.7的发明专利所述的安全钳联合作用于同一被夹持构件，此时本发明可同时作为双向安全钳使用，只要原安全钳的提拉联动机构与本发明的推拉机构连接，本发明便可行使安全钳的功能，从而使得本发明可兼“电梯轿厢意外移动保护”和“双向安全钳”双重职能。换言之，本发明的适用范围极其广泛。

(2)对于本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置，一方面，其采用了凸轮机构设计，具体是通过偏心轮与对应的滑块的中空结构相配合，则通过一偏心轮就能驱动对应的滑块进行左右滑动以夹紧或者脱离被夹持件，整个装置的结构在保证高可靠性的基础上简单、紧凑。另一方面，其采用了接触式保护设计，通过驱动凸轮机构中的滑块移动，既可使本发明快速进入预保护状态(即斜楔与被夹持件接触)，又能使其快速解除预保护状态，而且，主要由顶块和斜楔组成的斜面机构、以及偏心轮凸轮结构都采用自锁功能设计，从而使得本发明动作后无需其它外构件作用就能自动保持被夹持件处于夹紧状态，换言之，在电梯运行过程中，当需要预防轿厢意外移动时，本发明的斜楔即时与被夹持件接触，当轿厢意外移动时，被夹持件带动斜楔一起运动，斜楔在顶块斜面作用下夹紧被夹持件，阻止轿厢继续移动。因此，本发明实时对轿厢的意外移动起阻止作用，不需要其它中间环节，便可对轿厢的意外移动提供实时、有效的保护，并确保不产生误动作，安全性极高。

(3)本发明的结构左右对称、上下对称，可以有效地减少零部件的种类，且相互对称的零部件之间可以对调互换，方便制造安装，有利于批量化生产，从而有利于降低制造成本。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的主视图(去掉机箱前侧部分)；

图2是本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的俯视图(去掉机箱上侧部分)；

图3是本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的斜面机构自锁原理示意图；

图4是本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的凸轮结构自锁原理示意图；

图5是本发明所述的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的系统控制示意图。

图中：10、凸轮机构；101、滑块；1011、中空结构；102、偏心轮；20、齿轮；30、斜面机构；301、顶块；3011、斜面；302、斜楔；40、被夹持件；50、转轴；60、复位弹簧；70、齿条；80、推拉机构；90、压力调节器；100、机箱；110、导轨；120、第一位置传感器；130、第二位置传感器；140、第三位置传感器；150、导轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1～图5所示，本实施例公开了一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置，包括有凸轮机构10、齿轮20和斜面机构30，凸轮机构10、齿轮20和斜面机构30各自于被夹持件40左右两侧对称设置。

其中，每一凸轮机构10包括设有中空结构1011的滑块101、与中空结构1011的2个竖直面相配合的偏心轮102，即组成2个凸轮副，这2个凸轮副可以驱动滑块101左右滑动，即只用一偏心轮102便可驱动滑块101左右滑动；每一偏心轮102和其对应的齿轮20固定连接于同一转轴50上。

每一斜面机构30包括设有斜面3011的顶块301、与顶块301的斜面3011相配合的斜楔302、以及复位弹簧60，则顶块301的斜面3011与斜楔302相互配合组成移动副；每一滑块101与其对应的顶块301滑动连接；每一复位弹簧60的一端固定设置在其对应的斜楔302上，另一端固定设置在与该斜楔302配合的斜面3011的底部处。

该接触式电梯轿厢意外移动保护装置还包括有齿条70、与电梯控制系统电连接的推拉机构80，推拉机构80作为该接触式电梯轿厢意外移动保护装置的各构件的动力源，其与齿条70连接以驱动齿条70移动，齿条70与各齿轮20均相互啮合，使得齿条70可以驱动各齿轮20同步转动。

在本实施例中，如图1、2所示，凸轮机构10、齿轮20的数量均为2个，其均各自于被夹持件40左右两侧对称设置；顶块301的数量为2个，其于被夹持件40左右两侧对称设置，且每一顶块301的斜面3011的数量为2个，其为上下对称设置，因此，本实施例所述的接触式电梯轿厢意外移动保护装置共有4个斜面3011(呈上下对称且左右对称的结构)，相应的，斜楔302的数量亦设为4个，分别与4个斜面3011相配合，从而组成4个移动副，且复位弹簧60的数量亦设有4个。当然，在本发明中，凸轮机构10和齿轮20的数量、顶块301的数量和结构、以及斜楔302和复位弹簧60的数量并不仅限于图1、2所示。

在本实施例中，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置还包括有多个可调节滑块101与顶块301之间的距离的压力调节器90，每一压力调节器90设置在与其对应的顶块301和滑块101之间。通过该接触式电梯轿厢意外移动保护装置中设置压力调节器90(即采用渐进式加力设计)，相当于增设了渐进式加力装置，从而使其可以调节该接触式电梯轿厢意外移动保护装置动作过程中的夹持力渐进增加过程，进而可以调节制动轿厢的减速度。并且，压力调节器90也可以保证斜楔302与被夹持件40形成稳定良好的接触状态。

在本实施例中，如图1、2所示，压力调节器90的数量为8个，以上下对称且左右对称的结构进行分布，使得被夹持件40的夹持力的调节过程更为均匀且稳定。当然，在本发明中，压力调节器90的数量还可以为其它偶数个，其均为本发明的等效保护范围。

在本实施例中，如图1、2所示，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置还包括有机箱100，机箱100内腔设置有横跨机箱100内壁左右两侧的导轨110，具体的，导轨110通过夹持方式固定连接于机箱100内壁，当然，导轨110与机箱100的连接并不限于此，比如其可以直接固定连接在机箱100的内壁等；被夹持件40贯穿机箱100内壁上下两侧，使得被夹持件40可以顺利上下移动穿过机箱100内腔；偏心轮102、齿轮20通过其对应的转轴50设置在机箱100内壁前后两侧之间，滑块101与导轨110滑动连接；推拉机构80设置在机箱100的壁面上(在本实施例中，其具体设置在机箱100的内壁的左侧，当然，其也可以设置在机箱100的外壁、内壁的右侧、或者壁面的其它位置)，齿条70在机箱100内腔左右移动，以驱动齿轮20顺时针或者逆时针转动。

在本实施例中，如图1、2所示，机箱100内腔设置有与电梯控制系统电连接的第二位置传感器130，用于监测齿条70的位移，第二位置传感器130位于齿条70的移动方向的一侧。如图5所示，第二位置传感器130监测齿条70的位置，同时将监测所得的信息传递到电梯控制系统，以验证预保护状态。

在本实施例中，如图1、2所示，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置还包括与电梯控制系统电连接的第一位置传感器120，用于监测斜楔302的位移，每一第一位置传感器120设置在其对应的顶块301的一端。如图5所示，在该接触式电梯轿厢意外移动保护装置处于预保护状态时，此时顶块301推动斜楔302与被夹持件40相接触，而且该接触力可通过压力调节器90进行调节。当电梯轿厢有意外移动时，基于斜楔302与被夹持件40之间的接触摩擦力，被夹持件40带动斜楔302运动，从而使得斜楔302夹紧被夹持件40，阻止轿厢继续移动。同时，第一位置传感器120即时监测到，并启动安全电路保护，将信号立即传递到电梯控制系统中，阻止电梯继续运行。

在本实施例中，如图1、2所示，第一位置传感器120的数量共设为2个，其上下对称固定设置在一顶块301的上、下端处，以用于监测各自对应的斜楔302是否发生移动。当然，在本发明中，第一位置传感器120的数量和位置设定并不仅限于图1、2所示。

在本实施例中，如图1、2所示，机箱100内腔设置有与电梯控制系统电连接的第三位置传感器140，以实时监测导轮150的转动，亦即实时监测电梯轿厢自身的整个运动过程，更具体的，在本实施例中，第三位置传感器140位于被夹持件40的移动方向的一侧。现行曳引机上的传感器只是间接监测电梯轿厢的运动，当发生曳引绳滑动时，就不能正确监测到电梯轿厢的运动状况，而本实施例所述接触式电梯轿厢意外移动保护装置中引入第三位置传感器140可以很好地解决这一问题。

在本实施例中，如图1、2所示，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置还包括有多组导轮150，每组导轮150设置在机箱100内腔且对称于被夹持件40的左右两侧，从而使得被夹持件40可以从每组导轮150中间穿过，以保证被夹持件40不发生摆动。更具体的，如图1、2所示，导轮150的数量为两组，其为上下对称设置。

在本实施例中，推拉机构80是电动推杆、液压推杆、或者气动推杆或者其它驱动器件，由电梯控制系统进行控制，如图5所示。

在本实施例中，顶块301的斜面3011的倾角a(即斜面3011与斜楔302的夹持面之间的夹角，如图3所示)符合以下条件：

tg(a)＜f

其中，f为顶块301的斜面3011与其对应的斜楔302(具体为其斜面)之间的摩擦系数。

从而使得：在本实施例中，顶块301的斜面3011与其对应的斜楔302组成的移动副实现了自锁功能。

如图4所示，偏心轮102和滑块101的最远接触点与转轴50的中心连线的距离设为L，在凸轮机构10运动过程中，L值是变化的；偏心轮102和滑块101的最远接触点与转轴50的中心的连线与滑块101的移动方向之间的夹角设为b；偏心轮102的回转轴半径设为R。在本实施例中：

L×tg(b)＜R×f

其中，f为偏心轮102和滑块101之间的摩擦系数。

从而使得：在本实施例中，当该接触式电梯轿厢意外移动保护装置处于夹紧状态时，由滑块101和偏心轮102组成的凸轮机构10具有自锁功能。

此外，在本实施例中，如图1、2、5所示，通过人工手动复位电梯控制系统中的处于保护状态的安全电路，使得推拉机构80发生动作并拉动齿条70，从而驱动各偏心轮102转动以带动相应的滑块101向远离被夹持件40的方向进行滑动，从而解除了夹紧保护状态，即斜楔302在复位弹簧60的作用下复位，从而恢复电梯的运行。换言之，在电梯的运动过程中，通过使用本实施例所述的接触式电梯轿厢意外移动保护装置，整个复位过程无需移动轿厢，也无需移动被夹持件40，操作简单易行，不易出现人为失误。

本实施例公开的接触式电梯轿厢意外移动保护装置的其它结构参见现有技术。

为便于更好地理解本发明，参见图5，对上述实施例公开的一种接触式电梯轿厢意外移动保护装置的工作原理进行阐述，如下：

第一位置传感器120用于监测斜楔302的位移，可判断电梯轿厢是否发生意外移动。当电梯轿厢发生意外移动并造成该接触式电梯轿厢意外移动保护装置发生夹紧保护动作时，第一位置传感器120驱动安全电路启动保护，并将信号传送给电梯控制系统。

第二位置传感器130用于实时监测齿条70的位移，以判断该接触式电梯轿厢意外移动保护装置是否处于预保护状态(即各斜楔302与被夹持件40是否处于接触状态)，并将信号传送给电梯控制系统。这种监测是实时的，电梯轿厢每一次需要保护，都可以得到第二位置传感器130的确认，若得不到第二位置传感器130的确认，则判断为故障，电梯不能继续正常启动运行，从而极大提高了该接触式电梯轿厢意外移动保护装置的安全性和可靠性。

第三位置传感器140用于监测电梯轿厢的整个运动过程，并将信号传送给电梯控制系统。

当电梯轿厢正常运行移动时，斜楔302的夹持面与被夹持件40没有接触，呈分离状态。

当电梯控制系统监测到电梯层门和轿门打开时，推拉机构80发生动作，其驱动齿条70运动，从而带动分别位于被夹持件40的左右两侧的两个齿轮20转动，进而分别带动各自的偏心轮102同步转动，此时两个滑块101分别在各自对应的偏心轮102作用下对称向被夹持件40侧进行滑动，然后通过各自对应的顶块301推动与其配合的斜楔302相互靠拢并夹紧被夹持件40，则斜楔302与被夹持件40形成接触状态(即预保护状态)，而且该接触力可以通过压力调节器90进行调节，从而使得压力调节器90既可有助于保证斜楔302与被夹持件40形成接触状态，又可调节该接触式电梯轿厢意外移动保护装置动作过程的夹持力渐进增加过程，以调节制动电梯轿厢的减速度。

正常运行时，电梯轿厢不会发生意外移动，则被夹持件40不会发生相对于机箱100的向上(或向下)运动，第一位置传感器120不会断开电梯控制系统的安全电路以启动保护。当电梯控制系统监测到电梯层门和轿门关闭时，推拉机构80发生动作，拉动齿条70移动，并带动各齿轮20同步转动，从而带动各自对应的偏心轮102同步转动，进而带动各相应的滑块101(包括顶块301)向远离被夹持件40的一侧进行运动，则各斜楔302与被夹持件40分离，电梯轿厢正常运动。

当电梯控制系统监测到电梯层门和轿门打开时，若电梯轿厢发生意外移动，则被夹持件40发生相对于机箱100的向上(或向下)运动，由于此时该接触式电梯轿厢意外移动保护装置已处于预保护状态，则斜楔302在摩擦力作用下随被夹持件40发生向上(或向下)运动，在斜面3011作用下将产生更大的夹紧力和摩擦力，从而阻止被夹持件40和机箱100的相对运动，即阻止电梯轿厢继续意外移动。更为关键的，由于主要由顶块301与斜楔302组成的斜面机构30、凸轮机构10均具有自锁功能，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置会自动进入并保持完全夹紧状态。换言之，在电梯运行过程中，每当需要预防轿厢意外移动时，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置进入预保护状态，若电梯轿厢发生意外移动，该接触式电梯轿厢意外移动保护装置立即起阻止作用，没有其它中间环节，不存在时间延迟问题，从而对轿厢的意外移动提供实时、有效的保护，并确保不产生误动作。

对于该接触式电梯轿厢意外移动保护装置，必须人工手动复位安全电路，使推拉机构80动作并拉动齿条70，从而使得各偏心轮102转动以带动其对应的滑块101远离被夹持件40，即可解除夹紧保护状态，且各斜楔302在复位弹簧60作用下自动复位，从而恢复电梯运行。换言之，在整个复位过程中，无需移动电梯轿厢，也无需移动被夹持件40，操作简单易行。

需要说明的是，在本发明中，斜楔302应根据实际的应用场合选择合适的夹持面材料与形状，从而使得斜楔302的夹持面的材料、形状与被夹持件40相匹配，以更好地对电梯轿厢的意外移动进行有效保护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。