防止电梯开门移动越位超速安全保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种垂直升降电梯防止开门移动、越位和超速的安全保护装置。

背景技术：

目前，现有垂直升降电梯安全保护装置较为齐全，基本为单级保护，如果安全装置一旦出现故障，就会发生致人伤亡或恶性事故，在已发生过的伤亡事故中，最典型的是：开门溜梯、运行(即开门移动)事故，当发生上述现象时，进出人员来不及反应和作出处理动作，即被卡在轿厢与楼层之间的夹缝中剪切伤亡，此类事故的伤亡率极高，已成为目前电梯最大的事故隐患，急需解决。电梯越位后的冲顶或蹲底及超速事故也时有发生，尤其是因发生溜梯且溜梯速度未达到超速而导致的冲顶或蹲底事故，现有技术根本无法解决，现有的防超速(限速)技术为机械式，存在着灵敏度低、误差大，动作生硬、迟钝等不足，虽然此类事故伤亡率不高，但会给人留下精神受惊吓，身体受伤害的后果。以上事故的发生均是由电梯相关安全装置出现故障所造成，其主要原因是：电梯设计制造缺陷及维护保养缺失。

技术实现要素：

为了克服现有电梯安全装置存在的不足，本实用新型提供一种能在现有电梯相关安全装置出现故障，引发开门移动、越位或超速现象时，起到关键的二次保护作用的安全保护装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：防止电梯开门移动越位超速安全保护装置，包括开门移动检测装置、越位检测装置、超速检测装置、功率开关装置和安全制停装置，其特征是，所述开门移动检测装置，包括检测轿门开启与关闭情况的轿门传感器和检测轿厢停层与离层情况的轿厢传感器，用于当轿门开启或关闭时发出“开门”或“关门”信号和当轿厢停层或离层时发出“停层”或“离层”信号，还包括主要由轿门传感器和轿厢传感器组成的逻辑电路，用于当接收到轿门传感器和轿厢传感器发出的“开门”和“离层”信号时发出控制信号，所述越位检测装置，用于当轿厢上行或下行到达所要限制的位置时发出控制信号，所述超速检测装置，用于当轿厢上行或下行速度达到所要限制的超速数值时发出控制信号，所述功率开关装置，用于当接收到开门移动检测装置、越位检测装置或/和超速检测装置发出的控制信号时接通安全制停装置电源，所述安全制停装置，用于当接收到功率开关装置的供电时制停轿厢。

具体工作过程：当轿厢正常停层后轿门开启时，轿门传感器和轿厢传感器发出的“开门”和“停层”的检测信号，通过逻辑电路判断为“正常”，不发出控制信号。当轿门正常关闭后轿厢离层时，轿门传感器和轿厢传感器发出的“关门”和“离层”的检测信号，通过逻辑电路判断为“正常”，不发出控制信号。当轿厢停层后在轿门开启或夹住物体的情况下发生溜梯或运行的异常情况时，或者当轿厢在非停层(在层站以外停止或移动中)的情况下发生开门(误开门或人为强行开门)的异常情况时，轿门传感器和轿厢传感器发出的“开门”和“离层”(即“移动”)的检测信号，通过逻辑电路判断为“异常”，故发出控制信号；当轿厢上行或下行越位时，越位检测装置发出控制信号；当轿厢上行或下行超速时，超速检测装置发出控制信号；当功率开关装置接收到上述至少一个检测装置发出的控制信号时，接通安全制停装置电源(可同时断开安全回路，切断曳引机电源)，使安全制停装置得电工作，将轿厢制停，电梯安全。

所述开门移动检测装置的轿门传感器、轿厢传感器和越位检测装置，可以采用接近式的光电、电磁、电感、磁感、电容、红外、超声波、干簧管或霍尔之类传感器，也可以采用接触式的行程或触碰之类开关。

所述开门移动检测装置的逻辑电路，可以由轿门传感器和轿厢传感器组成(如图2)，也可以由轿门传感器和轿厢传感器与电子元件(如图3)或/和数字电路组成。

所述超速检测装置，可以采用机械式或电子式的限速、测速或超速之类检测装置。

所述功率开关装置，可以采用电磁式的继电器、接触器或继电接触器之类功率开关装置，也可以采用电子式的固态继电器或功率开关模块之类功率开关装置。

所述安全制停装置，可以采用机电式的双向安全钳或夹绳器之类安全制停装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在防止开门移动安全保护装置的基础上，只增加越位传感器和超速检测装置(或使用原有限速器)，即可实现对电梯的开门移动、冲顶蹲底和超速的保护作用，尤其是在溜梯速度未达到超速时发生的冲顶或蹲底事故，只有本实用新型才能起到保护作用，本实用新型对电梯在运行方面的安全保护，全部实现了双重保护，使电梯的使用更加安全可靠，具有实用性强的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型各传感器、安全钳和夹绳器的安装示意图。

图2是本实用新型第一个实施例的电路原理图。

图3是本实用新型第二个实施例的电路原理图。

图1中，1.轿厢(停层状态)，2.轿门(关闭状态)，3.曳引钢丝绳，4.电梯井壁，5.楼层板，6、8.轿门传感器，7、9、10.轿门传感器被检测物，11.轿厢传感器，12、13.轿厢传感器被检测物，14.上行开门区位置，15.下行开门区位置，16.越位传感器，17.越位传感器上终端被检测物，18.越位传感器下终端被检测物，19.曳引机，20.夹绳器，21.对重，22.安全钳。

图2中，CK₁轿厢(干簧管)传感器，CK₂、CK₃左右轿门(干簧管)传感器，CK₄越位(干簧管)传感器，SK限速器限速开关，D₁、D₂续流二极管，J₁继电器，J₂接触器，J_1-1、J_1-2继电器触点开关，J_2-1、J_2-2接触器触点开关，Y₁、Y₂左右安全钳或夹绳器，BJQ报警器，K₁检修、试验、应急开关，K₂复位开关，V电源。

图3中，H₁轿厢(霍尔)传感器，H₂轿门(霍尔)传感器，H₃越位(霍尔)传感器，SK限速器限速开关，BG₁、BG₂控制三极管，R₁、R₂分压限流电阻，D₁、D₂续流二极管，J₁继电器，J₂接触器，J_1-1、J_1-2继电器触点开关，J_2-1、J_2-2接触器触点开关，Y₁、Y₂左右安全钳或夹绳器，BJQ报警器，K₁检修、试验、应急开关，K₂复位开关，V电源。

具体实施方式

在本实用新型中，安全制停装置，可采用发明申请号为2015107405925的“垂直升降电梯多用途电磁安全闸”或发明申请号为2015108677293的“垂直升降电梯多用途双向电磁安全钳”之类的能对导轨或曳引钢丝绳产生制动作用机电式的双向安全钳或夹绳器。

在本实用新型中，对一项检测任务，可采用单只或多只传感器完成。

在本实用新型中，越位检测装置检测的所要限制的位置，可以是上下终端极限位置，也可以是在上下终端根据实际需要设定的限制位置。

在本实用新型中，超速检测装置，可以采用双向超速检测装置，也可以采用两个单向超速检测装置组成能检测两个方向的超速检测装置。超速检测装置检测的所要限制的超速数值，可以是规定的超速数值，也可以是根据实际需要设定的超速数值。

在本实用新型中，可将开门移动检测装置，越位检测装置和超速检测装置，并联组成模拟或门逻辑电路，当至少一个检测装置发出控制信号时，触发功率开关装置工作(如图2、图3)。

在本实用新型中，优选的轿门传感器、轿厢传感器和越位传感器的安装与检测方法：可将轿门传感器安装在轿厢上靠近轿门的适当位置(图1中，6)，与安装在轿门上的被检测物(图1中，7)，在轿门关闭后相对应(即发出“关门”信号)，或将轿门传感器安装在轿门上的适当位置(图1中，8)，与安装在轿厢上(图1中，10)或另一扇轿门上的被检测物(图1中，9)，在轿门关闭后相对应(即发出“关门”信号)，在轿门开启时相分离(即发出“开门”信号)，还可将轿门传感器安装在靠近轿门门锁的适当位置，与安装在轿门门锁上的被检测物，在门锁锁闭后相对应(图1中，与8、9相似)(即发出“关门”信号)，在轿门门锁打开时相分离(即发出“开门”信号)。可将轿厢传感器安装在轿厢上的适当位置(图1中，11)，与安装在每层电梯井壁固定物体上的被检测物(图1中，12、13)，在轿厢每个层站停层后相对应(图1中，11、12)(即发出“停层”信号)，或在具有提前开门功能的轿厢上行到每层的上行开门区位置(图1中，14)至下行开门区位置时(图1中，15)(即在整个开门区域内)均相对应(图1中，11、13)(即发出“停层”信号)，在轿厢离层时或离开开门区域时相分离(即发出“离层”信号)。可将越位传感器安装在轿厢上的适当位置(图1中，16)，与安装在上下终端电梯井壁固定物体上的被检测物(图1中，17、18)，在轿厢上行或下行到达所要限制的位置时相对应(即发出控制信号)。所述被检测物，为接近式传感器的感应物或接触式开关的触碰物。轿门传感器，可采用单只传感器对一扇轿门检测的方式(图1中，6、7)(图3中，H₂)，也可采用单只传感器对两扇轿门检测的方式(图1中，8、9)(图3中，H₂)，还可采用两只传感器分别检测两扇轿门的方式(图1中，6、7，8、10)(图2中，CK₂、CK₃)。

在本实用新型中，可将安全钳安装在轿厢左右两侧的适当位置，与左右两侧的导轨相吻合(图1中，22)，或将夹绳器安装在曳引机座靠近曳引钢丝绳的适当位置，与曳引钢丝绳相吻合(图1中，20)。超速检测装置，可按照其(现有技术)产品规定的安装要求和方法安装。

在图2所示优选的实施例中，CK₁-CK₄可采用带感应磁铁的干簧管传感器(CK₁-CK₃使用常闭触点，CK₄使用常开触点，被检测物采用隔磁板)，SK可采用限速器限速开关(使用常开触点)，D₁、D₂可采用IN4001之类二极管，J₁、J₂可采用电磁式继电器、接触器，V可采用5V-6V，J₂、Y₁、Y₂、BJQ可采用220V、380V。由CK₂、CK₃并联组成轿门传感器模拟或门逻辑电路，当CK₂或/和CK₃导通时，发出“开门”信号。由轿厢传感器(CK₁)和轿门传感器(CK₂、CK₃)串联组成模拟与门逻辑电路，当轿厢传感器(CK₁)和轿门传感器(CK₂或/和CK₃)导通时，发出控制信号。

具体工作过程：当轿厢正常停层后，轿门开启时，CK₁与被检测物对应，CK₁截止，CK₂、CK₃均与被检测物分离，CK₂、CK₃均导通。当轿门正常关闭后，轿厢离层时，CK₂、CK₃均与被检测物对应，CK₂、CK₃均截止，CK₁与被检测物分离，CK₁导通。当轿厢停层后在轿门开启或夹住物体的情况下发生溜梯或运行时，或者当轿厢在非停层的情况下发生开门时，因CK₁、CK₂、CK₃均与被检测物分离(或CK₂、CK₃有一只分离)，CK₁、CK₂、CK₃均导通(或CK₂、CK₃有一只导通)，故J₁工作；

当轿厢上行或下行越位时，CK₄与上或下终端被检测物对应，CK₄导通，故J₁工作；

当轿厢上行或下行超速时，SK导通，故J₁工作；

当J₁工作时，J_1-1断开安全回路，曳引机停机(或防止开机)，同时J_1-2闭合，J₂工作，J_2-1闭合，J₂自锁，J_2-2闭合，使Y₁、Y₂及BJQ工作，制停轿厢，电梯安全。

所述CK₁-CK₄与被检测物对应，为隔磁板插入CK₁-CK₄的感应槽中，所述CK₁-CK₄与被检测物分离，为隔磁板从CK₁-CK₄的感应槽中抽出。

在图3所示优选的实施例中，H₁-H₃可采用霍尔传感器(使用常开型，被检测物采用磁铁)，SK可采用限速器限速开关(使用常开触点)，BG₁、BG₂可采用9013之类NPN三极管，D₁、D₂可采用IN4001之类二极管，R₁、R₂可采用15KQ-25KQ电阻，J₁、J₂可采用电磁式继电器、接触器，V可采用5V-6V，J₂、Y₁、Y₂、BJQ可采用220V、380V。由H₁、H₂与R₁、R₂、BG₁、BG₂组成模拟与门逻辑电路，当H₁、H₂均截止时，BG₁、BG₂基极均为高电位，BG₂导通发出控制信号。

具体工作过程：当轿厢正常停层后，轿门开启时，H₁与被检测物对应，H₁导通，BG₁基极为低电位，BG₁截止，H₂与被检测物分离，H₂截止，因此时BG₁截止，BG₂基极为低电位，BG₂截止。当轿门正常关闭后，轿厢离层时，H₂与被检测物对应，H₂导通，BG₂基极为低电位，BG₂截止，H₁与被检测物分离，H₁截止，BG₁基极为高电位，BG₁导通，因此时H₂导通，BG₂基极仍为低电位，BG₂仍截止。当轿厢停层后在轿门开启或夹住物体的情况下发生溜梯或运行时，或者当轿厢在非停层的情况下发生开门时，因H₁、H₂均与被检测物分离，H₁、H₂均截止，BG₁基极为高电位，BG₁导通，BG₂基极为高电位，BG₂导通，故J₁工作；

当轿厢上行或下行越位时，H₃与上或下终端被检测物对应，H₃导通，故J₁工作；

当轿厢上行或下行超速时，SK导通，故J₁工作；

当J₁工作时，J_1-1断开安全回路，曳引机停机(或防止开机)，同时J_1-2闭合，J₂工作，J_2-1闭合，J₂自锁，J_2-2闭合，使Y₁、Y₂及BJQ工作，制停轿厢，电梯安全。

在本实施例中，H₁、H₂适用多种类型的常开型传感器。