一种集成式可故障降级使用的缓速装置的制作方法

本发明涉及机械领域，尤其涉及机械旋转运动限速保护，特别是将之接入曳引电梯传动系统后，就能够可靠控制电梯轿厢的运行速度在设定范围内，从而实现轿厢的限速运行。

背景技术：

随着高层建筑数量的增加，曳引电梯的数量快速增加，但高层建筑在诸如火灾等紧急情况下的人员疏散问题日显突出。现已公开的zl201210346849.5“一种具有火灾断电自运行救生功能的电梯”，提出了通过阻尼装置实现对轿厢的限速运行，亦可同步解决轿厢意外失速冲顶和坠落问题的方案。

但是，直接采用现有的阻尼装置尚存在着诸多问题，比如其中之一为阻尼装置功能集成度欠佳问题：或不具备离合器功能，或具备离合器功能也必须增加外界控制装置等等，将使得装配结构复杂，所需操作众多，同时结构尺寸太大，而又受限于现有电梯系统有限的安装空间，或难以安装；比如其中之二为阻尼装置普遍存在着单点失效即导致整体失效的问题，因而在涉及人身安全的应急场合下使用，有必要提高其安全性，以实现即便局部有故障，也能够降级使用确保安全为佳；比如其中之三为阻尼装置的性能难以与现有众多型号、性能各异的电梯产品相匹配的问题：若为各型电梯均研制对应性能的阻尼装置，且均进行繁琐的阻尼特性测试试验，则存在着研制周期长、经济性欠佳，以及可靠性难以保证等问题，必将影响产品的推广使用进程。

技术实现要素：

本发明提供了一种集成式可故障降级使用的缓速装置，其可选结构为：所述的缓速装置左侧壳体的中心位置为离合器的输入轴，所述离合器左侧与壳体相连接，所述离合器右侧连接着变速器，所述变速器左侧与壳体紧固连接，所述变速器右侧紧固连接着壳体，所述变速器右侧中心部位为变速器出轴，所述变速器出轴上紧固装配着中心齿轮；所述中心齿轮上方与周边齿轮啮合，所述周边齿轮与阻尼缓速单元的阻尼端轴紧固连接，所述阻尼缓速单元围绕变速器周向布置并与壳体紧固连接；所述中心齿轮下方与周边齿轮啮合，所述周边齿轮与发电缓速单元的发电端轴紧固连接，所述发电缓速单元围绕变速器周向布置并与壳体紧固连接，所述电缓速单元有可以对外供电的电缆；所述左右两侧壳体可以紧固连接，所述壳体右侧与小壳体紧固连接。

较佳地，所述的缓速装置集成了离合、变速和阻尼缓速功能，将多个小功率的缓速单元整合成大功率的缓速装置；所述缓速装置在部分缓速单元失效时，缓速装置性能下降但不会完全丧失，从而提高使用安全性；所述的缓速单元与离合器处于中心齿轮的同侧时，具有轴向尺寸小的优点。

较佳地，所述缓速装置具有不少于两个的缓速单元，通过周边齿轮与中心齿轮的啮合传动，整合成缓速性能更强的缓速装置。且在离合器和中心齿轮之间可以配置有变速器，用以将输入轴的转速和转矩变换后，通过中心齿轮传递给与之啮合的周边齿轮，从而相比纯粹的中心齿轮与周边齿轮实现变速，具有更强的变速能力。当然，视设计需求也可以用传动轴取代变速器直接传递动力，这样子则依靠中心齿轮和周边齿轮啮合实现变速功能。

较佳地，所述离合器采取离心离合与电磁离合原理相组合的模式，在输入轴转速超过设定值，或者在需要时可电控，均能实现连接功能，从而提高安全性。即当输入轴转速超过设定值时，通过离心离合原理可以自动实现动力的传递，此外也可以按照需求利用电磁离合原理电控实现动力传递，从而在某一离合措施失效时，依然有备份措施，从而提高系统安全性。当然，只要能够实现所述的输入轴与需要限制转速的构件连接或啮合传动，在构件不需要限制转速时，离合器不会将输入轴的旋转运动传递到变速器，但在输入轴转速超过设定值或者需要的时候，离合器能够将输入轴的旋转运动传递到变速器即可；因此，从功能实现和经济性角度而言，所述离合器直接采用单一的离心离合原理或者电磁离合原理，而不是两者组合互为备份，同样也是可取的方案。

较佳地，所述缓速装置可以按需要配套具有不同功能缓速单元的类型和数量，以满足总体所需的功能和性能要求。所述缓速单元的阻尼力矩随着转速增大而增大，所述缓速装置需要最大限度地往外输出电能时均可以配置成发电缓速单元并对外供电，或者缓速装置不需要往外输出电能时均可以配置成阻尼缓速单元，或者可以通过合理配套具有不同功能的缓速单元的类型和数量以满足缓速装置总体所需的相关功能和性能要求。

较佳地，所述的一种集成式可故障降级使用的缓速装置，通过扩大缓速单元围绕中心齿轮布局的分布直径，就可以按需要增加缓速单元的配套数量，从而获得缓速能力更强的缓速装置。即使得在不需要对缓速单元修改的情况下，通过扩大缓速单元围绕中心齿轮布局分布直径的方式，就可以增加缓速单元的配套数量，并获得缓速能力更强的缓速装置。

较佳地，所述的缓速装置集成了离合、变速和阻尼缓速功能，将多个小功率的缓速单元整合成大功率的缓速装置；所述缓速装置在部分缓速单元失效时，缓速装置性能下降但不会完全丧失，从而提高使用安全性；所述的缓速单元与离合器处于中心齿轮的两侧时，具有周向尺寸小的优点。

本发明由于采用以上技术方案，与现有的阻尼装置或缓速器技术相比，综合集成了离合、变速和阻尼缓速功能。其中的离合器在输入轴转速超过设定值或者可电控，离合器就能够实现旋转运动传递；在集成式可故障降级使用的缓速装置内部有部分缓速单元故障缓速功能失效时，缓速装置性能下降但不会完全丧失，即在初始缓速性能有一定设计余量的前提下，缓速装置在部分缓速单元故障失效时依然可以降级使用，从而提高缓速装置使用安全性；集成式可故障降级使用的缓速装置，可以通过选配几种设定功能，通过型式试验的缓速单元，配套相应的数量，就能够实现对不同功率机械旋转运动的限速保护，尤其满足现有众多型号、性能各异的电梯产品的阻尼缓速需求，比如只需要研制0.5千瓦功率的缓速单元，就可以通过配套缓速单元数量的方式，覆盖从1千瓦到50千瓦，乃至更大功率要求的，以0.5千瓦递增的电梯的阻尼缓速需求，而无需对应的研制数以十计不同功率的单一缓速单元并进行过多繁琐而专业的阻尼特性测试和鉴定，从而有效缩短缓速装置的研制周期并提高了经济性。总体而言，本发明解决了现有阻尼装置功能集成度欠佳而不便于安装使用，单点失效即导致整体失效，与现有各式电梯产品匹配性差等问题，在部分缓速单元故障而失效时，缓速装置性能下降但功能不会完全丧失，具有安全可靠、结构紧凑、集成度高、多功能可选配、适用范围广等优点；采用以上技术方案研制的集成式可故障降级使用的缓速装置，可以使曳引电梯具有无供电状态下的往复受困人员下传、轻载上送功能，亦能同步解决轿厢的意外失速冲顶和坠落问题。

附图说明

图1为本发明缓速单元与离合器处于中心齿轮同侧的结构示意图；

图2为本发明缓速单元与离合器处于中心齿轮两侧的结构示意图。

符号说明：

1-壳体2-输入轴3-离合器

4-变速器5-壳体6-周边齿轮

7-阻尼端轴8-阻尼缓速单元9-中心齿轮

10-变速器出轴11-小壳体12-周边齿轮

13-发电端轴14-发电缓速单元15-电缆

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受此提出之实施例的限制。相反，提出该实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明。附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参考图1所示，本发明提供了一种集成式可故障降级使用的缓速装置，具体的，在本实施例中，缓速装置左侧壳体1的中心位置为离合器3的输入轴2，所述离合器3左侧与壳体1相连接，所述离合器3右侧连接着变速器4，所述变速器4左侧与壳体1紧固连接，所述变速器4右侧紧固连接着壳体5，所述变速器4右侧中心部位为变速器出轴10，所述变速器出轴10上紧固装配着中心齿轮9；所述中心齿轮9上方与周边齿轮6啮合，所述周边齿轮6与阻尼缓速单元8的阻尼端轴7紧固连接，所述阻尼缓速单元8围绕变速器4周向布置并与壳体5紧固连接；所述中心齿轮9下方与周边齿轮6啮合，所述周边齿轮6与发电缓速单元14的发电端轴13紧固连接，所述发电缓速单元14围绕变速器4周向布置并与壳体5紧固连接，所述电缓速单元有可以对外供电的电缆15；所述壳体5左侧可以与壳体1紧固连接，所述壳体5右侧与小壳体11紧固连接。

在本实施例中，所述的一种集成式可故障降级使用的缓速装置综合集成了离合器3、变速器4、阻尼缓速单元8和发电缓速单元14的功能，其输入轴2与需要限制转速的构件连接或啮合传动，在需要限制转速的构件不需要限制转速时，离合器3不会将输入轴2的旋转运动传递到变速器4；但在输入轴2转速超过设定值或者离合器3可电控，离合器3就能够将输入轴2的旋转运动传递到变速器4；变速器4将输入轴2的转速和转矩变换后，通过中心齿轮9传递给与之啮合的周边齿轮6，进而传递给围绕着中心齿轮9装配的阻尼缓速单元8和发电缓速单元14；当然，所述变速器4也可以视需求而采用普通传动轴进行动力直接传递，这样子则以中心齿轮9和周边齿轮6啮合实现变速功能。事实上，变速器4周边一圈可以按需要配置所需性能和数量的阻尼缓速单元8和发电缓速单元14；即通过中心齿轮9到各个周边齿轮6并列传递的方式，将多个较小功率的缓速单元整合成所需的较大功率的缓速装置，使得即便有部分缓速单元故障而失效时，缓速装置性能下降但不会完全丧失，从而提高了缓速装置的使用安全性。而在另一实施例中，也可以用传动轴取代变速器直接传递动力，这样子则依靠中心齿轮和周边齿轮的啮合实现变速功能，具有结构简单优点。

在本实施例中，所述离合器3采取离心离合与电磁离合原理相组合的模式，在输入轴2转速超过设定值，或者在需要时可电控，均能实现连接功能，即当输入轴2转速超过设定值时，通过离心离合原理可以自动实现动力的传递，此外也可以按照需求利用电磁离合原理电控实现动力传递，从而在某一离合措施失效时，依然有备份措施，从而提高系统安全性。当然，只要能够实现所述的输入轴2与需要限制转速的构件连接或啮合传动，在构件不需要限制转速时，离合器3不会将输入轴2的旋转运动传递到变速器4，但在输入轴2转速超过设定值或者需要的时候，离合器3能够将输入轴2的旋转运动传递到变速器4即可；因此，从功能实现和经济性角度而言，所述离合器3直接采用单一的离心离合原理或者电磁离合原理，而不是两者组合互为备份，同样也是可取的实施方案。

在本实施例中，所述的缓速单元与变速器4当处于中心齿轮9的同侧时，从而使得缓速装置具有轴向尺寸小的优点；当然，所述的缓速单元与变速器4当处于中心齿轮9的两侧时，如图2所示，从而使得缓速装置具有周向尺寸小的优点。

在本实施例中，所述的一种集成式可故障降级使用的缓速装置，按照部分的电能输出能力，且较低廉的产品价格约束下，各配置4个阻尼缓速单元8和发电缓速单元14；当然，若2个阻尼缓速单元8或发电缓速单元14就能够满足对应电梯所需的缓速性能要求，也可以按照最少数量配置，仅配置2个。

在本实施例中，所述的一种集成式可故障降级使用的缓速装置，可以通过扩大缓速单元围绕中心齿轮9布局分布直径的方式，增加缓速单元可以配套的总量到20个、50个，乃至100个以上，也均能实现，即在不需要对标准设计的阻尼缓速单元8和发电缓速单元14等其他功能缓速单元修改的情况下，就能够获得各种缓速能力的缓速装置。例如，只需要研制0.5千瓦功率的缓速单元，就可以通过配套缓速单元数量的方式，覆盖从1千瓦到50千瓦，乃至更大功率要求的，以0.5千瓦递增的电梯的阻尼缓速需求，而无需对应的研制数以十计不同功率的单一缓速单元并进行过多繁琐而专业的阻尼特性测试和鉴定，从而有效缩短缓速装置的研制周期并提高经济性。

本发明由于采用以上技术方案，解决了现有阻尼装置功能集成度欠佳而不便于安装使用，单点失效即导致整体失效，与现有各式电梯产品匹配性差等问题，在部分缓速单元故障而失效时，缓速装置性能下降但功能不会完全丧失，具有安全可靠、结构紧凑、集成度高、多功能可选配、适用范围广等优点。

下面结合附图对本发明一种集成式可故障降级使用的缓速装置的工作过程及原理进行描述。

参考图1，缓速装置上的输入轴2与需要限制转速的构件连接或啮合传动，在需要限制转速的构件不需要限制转速时，离合器3不会将输入轴2的旋转运动传递到变速器4，从而使得缓速装置不对外部需要限制转速的构件产生不利影响；但在输入轴2转速超过设定值或者离合器3可电控，离合器3就能够将输入轴2的旋转运动传递到变速器4；变速器4将输入轴2的转速和转矩变换后，通过中心齿轮9传递给与之啮合的周边齿轮6，进而传递给围绕着中心齿轮9装配的阻尼缓速单元8和发电缓速单元14。从而实现将多个较小功率的阻尼缓速单元8和发电缓速单元14，整合成所需的较大功率的缓速装置，使得即便有个别阻尼缓速单元8或发电缓速单元14缓速功能失效时，也可以降级使用，而不会导致缓速装置整体的失效，从而提高了缓速装置的使用安全性。阻尼缓速单元8和发电缓速单元14所产生的合成阻力矩，随着输入轴2转速的增大而增大，当其合成阻力矩，经变速器4转化后，与驱动输入轴2旋转的外界力矩相平衡时，则输入轴2将进行匀速旋转运动，而不会继续加速旋转。如将其配置在曳引电梯传动链中，就可以使得曳引轮只能在设定的转速范围内匀速旋转，从而保证轿厢在限定的最大安全运行速度范围下运行，最终避免电梯轿厢意外失速冲顶和坠落等问题。

综上所述，本发明提供了一种集成式可故障降级使用的缓速装置，在部分缓速单元故障缓速功能失效时，缓速装置性能下降但不会完全丧失；可以通过选配几种设定功能的缓速单元，配套相应的数量，就能够实现对不同功率机械旋转运动的限速保护。总体而言，解决了现有阻尼装置功能集成度欠佳而不便于安装使用，单点失效即导致整体失效，与现有各式电梯产品匹配性差等问题，在部分缓速单元故障而失效时，缓速装置性能下降但功能不会完全丧失，具有安全可靠、结构紧凑、集成度高、多功能可选配、适用范围广等优点；采用以上技术方案研制的集成式可故障降级使用的缓速装置，可以使曳引电梯具有无供电状态下的往复受困人员下传、轻载上送功能，亦能同步解决轿厢的意外失速冲顶和坠落问题。

虽然本发明采用一个优选实施例进行说明，但是应当理解，这并不意味着本发明将局限于该实施例。相反，本发明将包括可以包含在由所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。