基于压力和流量耦合控制的防坠电梯的制作方法

本发明涉及电梯，特别涉及基于压力和流量耦合控制的防坠电梯。

背景技术：

现有技术中，电梯限速器一般采用离心锤结构，是电梯安全保护系统中的安全控制部件之一。当电梯在运行中无论何种原因使轿厢发生超速，甚至发生坠落的危险，而所有其他安全保护装置不起作用的情况下，则限速器和安全钳发生联动动作，使电梯轿厢停住。其技术缺陷在于：离心锤结构的电梯限速器灵敏度较低，在电梯超速时可能失效或延后触发，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于压力和流量耦合控制的防坠电梯，可检测出电梯上行和下行超速，且灵敏度高。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种基于压力和流量耦合控制的防坠电梯，包括设在电梯井道内的轿厢、设在轿厢上的吊轮和绕过吊轮并带动轿厢运动的若干钢丝绳，轿厢上设有与吊轮联动的测速气缸和可使轿厢减速制动的制动装置，测速气缸与吊轮之间设有变速器；

变速器包括与吊轮联动的齿轮和设在齿轮与吊轮之间的变速机构；

测速气缸包括缸体和设在缸体内的活塞，活塞将缸体的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体与缸体外连通，活塞的一端设有滑杆，滑杆穿过第一腔体并伸出缸体外，滑杆与齿轮之间设有摇杆，摇杆的一端与齿轮的端面铰接且摇杆的另一端与滑杆铰接，活塞上设有第一单向阀，第一单向阀使气体单向地从第一腔体流到第二腔体，缸体上设有第二单向阀，第二单向阀使气体单向地从第二腔体流到缸体外；

缸体上设有检测第二腔体内气压的气压传感器，气压传感器设在第二单向阀的进气口处，第二单向阀的排气口处还设有可监测第二单向阀排气流量的流量传感器；

气压传感器检测到第二腔体内的气压值或第二单向阀的流量值超过预设的临界值时可触发制动装置使轿厢减速制动。

作为改进，变速机构为行星轮系机构。

作为改进，制动装置包括设在轿厢上的抵柱和设在井道内的若干撑架，抵柱可从轿厢的一侧伸出，撑架可承托伸出状态的抵柱并使轿厢减速制动。

作为改进，轿厢上设有引导抵柱伸缩运动的导套，抵柱的一端与导套之间设有第一弹簧。

作为改进，导套内设有可插入抵柱内的插销，插销可锁定抵柱与导套的相对位置。

作为改进，制动装置包括与第二腔体连通的气体通道，气体通道内设有可控制气体通道内气流通断的第一电磁阀，第二单向阀的排气口处设有可控制第二单向阀排气通道通断的第二电磁阀，第二腔体与气体通道的一端连通且插销设在气体通道的另一端，气体通道贯穿导套和抵柱，插销的一端设有使插销可伸缩运动的第二弹簧。

作为改进，插销的外侧壁与气体通道的内壁之间构成动密封结构，抵柱的外侧壁与导套的内侧壁之间构成动密封结构，导套上设有第一通气孔和第二通气孔，第一通气孔使容置第一弹簧的腔体与导套外的气体连通，第二通气孔使容置第二弹簧的腔体与导套外的气体连通。

作为改进，当气压传感器检测到第二腔体内的气压超过预设的临界值或流量传感器检测到第二单向阀的排气流量超过预设的临界值时，第二电磁阀使第二单向阀的排气通道关闭，使第二腔体内的气压增大，第一电磁阀使第二腔体内的气体通过气体通道并迫使插销压缩第二弹簧，使抵柱伸出并与撑架接触，从而使轿厢减速制动。

作为改进，变速机构使齿轮的转速大于吊轮的转速。

作为改进，撑架包括设在撑架根部的第一缓冲部和设在撑架端部的防坠部，防坠部向抵柱的方向凸出，防坠部与第一缓冲部的顶面和底面之间分别设有弧形的过渡面，抵柱向防坠部伸出的一端设有凸出的第二缓冲部，第二缓冲部的顶面和底面分别设有弧形的过渡面。

有益效果：变速机构可改变测速气缸的灵敏度，使测速气缸可更灵敏地监测出轿厢上行或下行超速。第一单向阀和第二单向阀使第二腔体内的气压随轿厢运行速度动态地变化，使气压传感器或流量传感器可检测出轿厢超速并触发制动装置。压力传感器和流量传感器联动监测第二腔体内的气压和流量情况，使测速气缸实现压力和流量耦合控制，可提高测速气缸的灵敏度。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为第一单向阀闭合状态的结构示意图；

图3为第一单向阀开启状态的结构示意图；

图4为抵柱和撑架的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至4，一种基于压力和流量耦合控制的防坠电梯，包括设在电梯井道1内的轿厢2、设在轿厢2上的吊轮3和绕过吊轮3并带动轿厢2运动的若干钢丝绳，轿厢2上设有与吊轮3联动的测速气缸和可使轿厢2减速制动的制动装置，测速气缸与吊轮3之间设有变速器。

变速器包括与吊轮3联动的齿轮4和设在齿轮4与吊轮3之间的变速机构5。变速机构5可改变测速气缸的灵敏度，使测速气缸可更灵敏地监测出轿厢2上行或下行超速。第一单向阀12和第二单向阀13使第二腔体9内的气压随轿厢2运行速度动态地变化，使气压传感器14和流量传感器15可检测出轿厢2超速并触发制动装置。作为优选方案，本实施例的变速机构5为行星轮系机构，变速机构5使齿轮4的转速大于吊轮3的转速，可放大测速气缸的灵敏度，使测速气缸可更灵敏地监测出轿厢2上行或下行超速。

测速气缸包括缸体6和设在缸体6内的活塞7，活塞7将缸体6的内腔分隔为第一腔体8和第二腔体9，第一腔体8与缸体6外连通，活塞7的一端设有滑杆10，滑杆10穿过第一腔体8并伸出缸体6外，滑杆10与齿轮4之间设有摇杆11，摇杆11的一端与齿轮4的端面铰接且摇杆11的另一端与滑杆10铰接，活塞7上设有第一单向阀12，第一单向阀12使气体单向地从第一腔体8流到第二腔体9，缸体6上设有第二单向阀13，第二单向阀13使气体单向地从第二腔体9流到缸体6外。

由于第二单向阀13的排气能力是有限的，当轿厢2上行或下行超速时，第一单向阀12使缸体6外的气体被快速送入到第二腔体9内，使第二腔体9内的气压增大且第二单向阀13排气口处的流量增大。

本实施例的气压传感器14设在第二单向阀13的进气口处，第二单向阀13的排气口处还设有可监测第二单向阀13排气流量的流量传感器15。压力传感器和流量传感器15联动监测第二腔体9内的气压和流量情况，使测速气缸实现压力和流量耦合控制，可提高测速气缸的灵敏度。气压传感器14检测到第二腔体9内的气压值或第二单向阀13的流量值超过预设的临界值时可触发制动装置使轿厢2减速制动。

为了使轿厢2可实现减速制动，制动装置包括设在轿厢2上的抵柱16和设在井道内的若干撑架17，各个撑架17沿竖直方向布置，抵柱16可从轿厢2的一侧伸出，撑架17可承托伸出状态的抵柱16并使轿厢2减速制动。当抵柱16伸出时，抵柱16的伸出端处于上下两个撑架17之间。当轿厢2继续运动时，抵柱16与撑架17接触并限制轿厢2继续运动。

为了使抵柱16可沿特定的方向运动，轿厢2上设有引导抵柱16伸缩运动的导套18，抵柱16的一端与导套18之间设有第一弹簧19。第一弹簧19使抵柱16被释放时可向轿厢2一侧弹出。

为了在轿厢2运行速度正常时使抵柱16不干扰轿厢2运动，导套18内设有可插入抵柱16内的插销20，插销20可锁定抵柱16与导套18的相对位置。在轿厢2运行速度正常时，抵柱16镶嵌在导套18内且抵柱16不与撑架17接触。

本实施例的制动装置包括与第二腔体9连通的气体通道21，气体通道21内设有可控制气体通道21内气流通断的第一电磁阀22，第二腔体9与气体通道21的一端连通且插销20设在气体通道21的另一端，气体通道21贯穿导套18和抵柱16，插销20的一端设有使插销20可伸缩运动的第二弹簧23。第二单向阀13的排气口处设有可控制第二单向阀13排气通道通断的第二电磁阀27。

为了提高抵柱16和插销20与导套18之间的气密性，插销20的外侧壁与气体通道21的内壁之间构成动密封结构，抵柱16的外侧壁与导套18的内侧壁之间构成动密封结构。为了使抵柱16和插销20活动顺畅，导套18上设有第一通气孔28和第二通气孔29，第一通气孔28使容置第一弹簧19的腔体与导套18外的气体连通，第二通气孔29使容置第二弹簧23的腔体与导套18外的气体连通。

当气压传感器14检测到第二腔体9内的气压超过预设的临界值或流量传感器15检测到第二单向阀13的排气流量超过预设的临界值时，第二电磁阀27使第二单向阀13的排气通道关闭，使第二腔体9内的气压迅速增大，第一电磁阀22使第二腔体9内的气体通过气体通道21并迫使插销20压缩第二弹簧23，使抵柱16伸出并与撑架17接触，从而使轿厢2减速制动。

为了在电梯制动时减缓抵柱16与撑架17之间的冲击，撑架17包括设在撑架17根部的第一缓冲部24和设在撑架17端部的防坠部25，防坠部25向抵柱16的方向凸出，防坠部25与第一缓冲部24的顶面和底面之间分别设有弧形的过渡面，抵柱16向防坠部25伸出的一端设有凸出的第二缓冲部26，第二缓冲部26的顶面和底面分别设有弧形的过渡面。当抵柱16弹出并与撑架17接触时，第二缓冲部26的首先与第一缓冲部24接触，第二缓冲部26与第一缓冲部24之间相互配合的弧形过渡面可减缓抵柱16与撑架17之间的冲击，然后防坠部25再与抵柱16接触，防坠部25为抵柱16提供可靠的承托，有利于保证轿厢2的减速制动效果。

参照图1至3，本实施例的第一单向阀12内设有贯穿其两端的单向气道30，本实施例的单向气道30为z字形，单向气道30内设有阀芯31和第三弹簧32，第三弹簧32的一端与单向气道30的内壁连接，第三弹簧32的另一端与阀芯31连接，第三弹簧32使阀芯31从单向气道30内弹性地堵塞住单向气道30的进气口。当单向气道30的进气口侧的气体压力增大到能克服第三弹簧32的弹力时，阀芯31与单向气道30的进气口之间产生间隙，使气体通过第一单向阀12。本实施例的第二单向阀13和第一单向阀12的结构相同。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。