CN101920881B - 具有安全装置的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有安全装置的电梯，其进一步缩短电梯轿厢进行紧急停止时的制动距离，缩小电梯坑深度以及顶部间隙，以及实现进一步节省升降通道的空间。其具有制动器(7)以及紧急制动装置(9)，该制动器(7)安装在卷扬机上，该紧急制动装置(9)施加比制动器(7)更大的制动力，该具有安全装置的电梯被设置成根据电梯轿厢的位置来决定第一区域和第二区域，在电梯轿厢位于第一区域时，当电梯轿厢的速度在第一动作速度以上时，则使制动器(7)动作，当电梯轿厢的速度在第二动作速度以上时，则使紧急制动装置(9)动作，在电梯轿厢位于第二区域时，当电梯轿厢的速度在第三动作速度以上时，则使紧急制动装置(9)与制动器(7)一起动作。

Description

具有安全装置的电梯

技术领域

本发明涉及一种电梯，其在电梯轿厢与电梯坑的地板面等障碍物发生碰撞之前使电梯轿厢紧急停止。

背景技术

电梯通过安装在卷扬机上的制动器以及安装在电梯轿厢上的紧急制动装置来进行紧急停止。制动器还兼作在通常运行时用于保持停止状态的制动装置使用。紧急制动装置是在悬吊电梯轿厢的吊索被切断等而导致制动器无法发挥功能时使用的最后的紧急停止机构，由于紧急制动装置一般采用使楔咬入导轨来进行制动的结构，因此能够得到比制动器更强的制动力。但是，紧急制动装置会使导轨受到损伤，并且恢复作业也很麻烦。因此，通常的做法是，在电梯因发生了故障而加速的情况下，当电梯轿厢的速度在第一动作速度以上时，使制动器动作，如果仍然无法使电梯轿厢停止，则在达到比第一动作速度更大值的第二动作速度时，使紧急制动装置动作。

此外，例如在专利文献1中公开了一种方案，其为了避免在现场进行调整以及在长期地进行维修保养，设定了根据电梯轿厢的运行状况变化的标准(过速级别)，尤其是根据电梯轿厢的位置来决定过速级别。

在先技术文献

专利文献1：日本国专利特开2003-104648号公报

在上述现有技术中，仅仅根据电梯轿厢的位置来决定过速级别(动作速度)，制动器和紧急制动装置各自独立地动作。因此，即使在升降通道的终端(最上层和最下层)附近降低过速级别，紧急制动装置仍然比制动器晚动作，因此制动距离本身难以缩短。

尤其是在维修保养时，当使电梯轿厢在比最下层的停止位置更靠下方的位置移动以进行维修保养作业时，考虑到万一发生电梯轿厢落下的情况，需要将升降通道的电梯坑设定成具有充分的深度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中所实际存在的问题，能够进一步缩短电梯轿厢进行紧急停止时的制动距离，缩小电梯坑深度以及顶部间隙，以及实现进一步节省升降通道的空间。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有安全装置的电梯，其具有制动器以及紧急制动装置，所述制动器安装在卷扬机上，所述紧急制动装置施加比所述制动器更大的制动力，所述具有安全装置的电梯被构造成根据电梯轿厢的位置来决定第一区域和第二区域，在所述电梯轿厢位于所述第一区域时，所述电梯轿厢的速度在第一动作速度以上的情况下，则使所述制动器动作，所述电梯轿厢的速度在第二动作速度以上的情况下，则使所述紧急制动装置动作，在所述电梯轿厢位于所述第二区域时，所述电梯轿厢的速度在第三动作速度以上的情况下，则使所述紧急制动装置与所述制动器一起动作。

发明效果

根据本发明，在电梯轿厢位于第二区域时，电梯轿厢的速度在第三动作速度以上的情况下，则使紧急制动装置与制动器一起动作，所以，即使电梯轿厢由于故障等而落下时，也不会受制动器的延迟的影响，能够在及早的阶段通过紧急制动装置使电梯轿厢停止。由此，能够进一步缩短电梯轿厢进行紧急停止时的制动距离，缩小电梯坑深度以及顶部间隙，以及实现进一步节省升降通道的空间。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的框图。

图2是表示一实施方式所涉及的动作速度的设定方法的图。

图3是表示本发明的其它实施方式的框图。

图4是表示其它实施方式所涉及的动作速度的设定方法的图。

符号说明

1控制装置；

3位置传感器；

5c、5d动作速度生成器；

6速度传感器；

7制动器；

8第一比较器；

9紧急制动装置；

10第二比较器；

12、13运行区域判断器。

具体实施方式

图1是表示一实施方式的框图，位置传感器3用于检测升降通道内的电梯轿厢的位置。位置传感器3可以是以非连续的方式检测位置的终端楼层强制减速开关，也可以是以连续的方式检测位置的激光距离测量仪等。

运行区域判断器12根据电梯轿厢的位置来判断行驶区域，并选择相对应的动作速度生成器5。其中，将最上层到最下层的电梯轿厢的行驶区域作为通常运行区域(第一区域)。此外，将比最下层更靠下方的区域作为以维修保养运行模式行驶的维修保养运行区域(第二区域)。

在维修保养运行模式中以低速的运行速度运行，通过手动的ON/OFF开关等进行操作。例如，在将电梯轿厢停止在电梯坑的地板面上以进行吊索的更换作业时，使电梯轿厢移动到比通常运行区域更靠下方的区域。与以上所述的两个运行区域相对应，使用两个动作速度生成器5c、5d。

与通常运行区域相对应的动作速度生成器5c将制动器7的动作速度4e设定成比紧急制动装置9的动作速度4f更小的速度。并且，将制动器7的动作速度4e输出至第一比较器8，将紧急制动装置9的动作速度4f输出至第二比较器10。与维修保养运行区域相对应的动作速度生成器5d设定制动器7和紧急制动装置9的动作速度4g，并且将其输出到第一比较器8以及第二比较器10中。

此外，将由运行区域判断器12选择的动作速度生成器5c或者动作速度生成器5d的动作速度4输出到比较器8、10中，而没有被选择的动作速度生成器5的动作速度4不输出到比较器8、10中。

第一比较器8对通过速度传感器6检测出的电梯轿厢的速度与制动器7的动作速度4e或者4g进行比较，在电梯轿厢的速度在动作速度4e或者4g以上时，向制动器7输出动作指令。第二比较器10对电梯轿厢的速度和紧急制动装置9的动作速度4f或者4g进行比较，在电梯轿厢的速度在动作速度4f或者4g以上时，向紧急制动装置9输出动作指令。

作为速度传感器6可以使用多普勒式速度传感器等传感器，可以将其设置在电梯轿厢上来检测电梯轿厢的速度。此外，作为制动器7，可以使用盘式制动器或者鼓式制动器等制动器。紧急制动装置9能够根据动作指令动作，紧急制动装置9例如优选由螺线管等致动器来动作的电动紧急制动装置。

以下使用图2，对通常运行区域和维修保养运行区域的动作速度4e～4g的设定方法进行说明。在图2的图中，横轴表示电梯轿厢的位置(在图中越靠右侧位置越高)，纵轴表示电梯轿厢的速度。实线所示的曲线11表示以通常运行模式运行的电梯轿厢向最下层的位置h1停靠时的运行速度。

与高度h1以上的通常运行区域b相对应的动作速度生成器5c将制动器7以及紧急制动装置9的动作速度4e、4f如折线4e、4f所示那样设定成随着电梯轿厢位置的升高，动作速度4e、4f变大。由此，在通常运行区域b中，制动器7的动作速度4e始终比紧急制动装置9的动作速度4f小，由此使制动器7先动作。

另外，例如，在位于最下层的位置h1附近的位置h2上设置第一终端楼层强制减速开关，在位于高度h2上方的区域中将第一动作速度4e设定为额定速度vr的1.3倍，另外，在位于高度h2下方的区域中将第一动作速度4e设定为额定速度vr的0.6倍。

并且，在位于高度h2上方的区域，将第二动作速度4f设定为额定速度vr的1.4倍。此外，在位于高度h2下方的区域中将第二动作速度4f设定为额定速度vr的0.8倍。由此，无论电梯轿厢在哪个位置上，第二动作速度4f都被设定得比第一动作速度4e大。

在位于高度h1以下的维修保养运行区域a中，在按住操作按钮的期间，电梯轿厢以一定的速度vm进行低速运行。由此，在维修保养运行区域a中，电梯轿厢的运行速度如虚线13所示。

与维修保养运行区域a相对应的动作速度生成器5d将制动器7以及紧急制动装置9的动作速度(第三动作速度)4g设定为允许进行维修保养运行的速度vg。速度vg优选尽可能接近维修保养运行的速度vm。因此，通过将速度vm加上已将运行速度的偏差和速度传感器6的误差等考虑在内的最小富裕量来设定动作速度vg。例如，在维修保养运行的速度vm为0.25m/s时，加上0.15m/s的富裕量，将动作速度vg设定为0.4m/s。

如上所述，在电梯轿厢位于维修保养运行区域a时，制动器7和紧急制动装置9基本上同时动作，所以能够在更短的制动距离内使电梯轿厢紧急停止，由此，能够将电梯坑的深度Dp设定得浅一点。此外，由于维修保养运行的速度vm比在通常运行区域中运行的电梯轿厢的运行速度低，因此给导轨造成的损伤很轻微，在恢复作业等中不需要进行再研磨等，从而能够在短时间内完成作业。

此外，当电梯轿厢在电梯坑地板面的高度h0附近落下时，可能会发生来不及进行制动而导致电梯轿厢与地板面发生碰撞的情况。因此，优选在电梯坑的地板面与电梯轿厢之间设置缓冲器。不过，由于此时是初速为0.25m/s左右的低速运行，且落下距离短，所以使用小型的缓冲器就足够了。

严格地说，由于制动器7和紧急制动装置9的结构不同，所以各自的动作延迟时间也不相同。因此，即使第一比较器8和第二比较器10几乎在同时输出动作指令，制动器7和紧急制动装置9也不会完全在同时发挥功能。尤其是在为了优先尽可能早地使电梯轿厢停止而使用了响应灵敏度优秀的紧急制动装置9时，紧急制动装置9会比制动器7更早地发挥作用。总之，在低速运行的区域，优选使紧急制动装置9在尽可能早的时机动作并且发挥作用。

接下来，参照图3对其它的实施例进行说明。运行区域判断器13根据控制装置1的运行模式和运行方法的信息来判断相对应的运行区域，并且选择相对应的动作速度生成器5。

在运行模式为通常运行模式的情况下，作为与通常运行区域b相对应的动作速度生成器5，设置只输出制动器7的动作速度4h的动作速度生成器5e以及只输出紧急制动装置9的动作速度4i的动作速度生成器5f。

在运行模式为维修保养运行模式的情况下，将从电梯轿厢的外部操作和运行的第一维修保养运行区域a2设定为整个升降通道区域。此外，将从电梯轿厢内运行的第二维修保养运行区域a3设定为规定的高度hs0以上的区域。并且，设置与上述区域a2、a3相对应的动作速度生成器5g、5h。

在通常运行模式时，运行区域判断器13选择与通常运行区域b相对应的动作速度生成器5e和5f，在维修保养运行模式时，运行区域判断器13选择与操作方法相对应的第一维修保养运行区域a2的动作速度生成器5g或者第二维修保养运行区域a3的动作速度生成器5h。

在通常运行区域b中，制动器7的动作速度生成器5e以及紧急制动装置9的动作速度生成器5f采用在图4中所说明的方法设定动作速度4h和4i，并将其分别输出到第一比较器8和第二比较器14中。与第一维修保养运行区域a2相对应的动作速度生成器5g将动作速度4j设定为允许进行维修保养运行的速度vg，并且将其输出到第一比较器8和第二比较器14中。

与第二维修保养运行区域a3相对应的动作速度生成器5h采用在图4中所说明的方法设定制动器7的动作速度4k和紧急制动装置9的动作速度41，并将其分别输出到第一比较器8和第二比较器14。

第一比较器8将由速度传感器6检测到的电梯轿厢速度与制动器的动作速度4进行比较，并向制动器7输出动作指令。第二比较器14对电梯轿厢速度和紧急制动装置9的动作速度4进行比较，当电梯轿厢的速度超过了动作速度4时，同时向紧急制动装置9以及制动器7这两方输出动作指令。

图4表示制动器7和紧急制动装置9的动作速度4的设定方法，图的横轴表示电梯轿厢的高度位置h，纵轴表示速度v。曲线11表示通常运行模式时的运行速度11。由于通常运行模式的运行速度11在高度为零的最下层的位置h1处速度变为零，因此，在高度0附近必须降低到低速。

制动器7的动作速度4h通过将运行速度11加上适当的富裕量(例如0.25m/s)来设定。并且，在高度h1以下的区域中的速度被设定为零。

紧急制动装置9的动作速度4i通过以下的方法计算并设定。

将通过紧急制动装置9紧急停止的紧急停止位置hC0设定在比最下层的停止位置h1更低的位置。并且，以位置hC0为基点，按照下式来计算紧急制动装置的减速特性vC。

vC＝(2×β×(h-hC0))^(1/2)    (式1)

其中，在上式中，β表示通过紧急制动装置9对电梯轿厢进行制动时的减速度。计算的结果是，求出如图4的虚线所示的紧急制动装置的减速特性的曲线vC。并且，即使在最坏的情况下，也能使电梯轿厢按照该减速特性vC进行减速，由此能够可靠地使电梯轿厢停止在比hC0高的位置上。

也就是说，在考虑了发生故障时的电梯轿厢的最大加速度α、紧急制动装置的动作延迟τ以及速度传感器的误差ev和位置传感器的误差eh的基础上，求出紧急制动装置9的动作速度vi。例如，在某一位置hCn上的紧急制动装置的减速特性的速度为vCn时，与该速度相对应的紧急制动装置9的动作速度的值vin和位置hin根据下式求出。

vin＝vCn-α×τ-ev    (式2)

hin＝hCn+(vin+ev)×τ+1/2×α×τ²+eh    (式3)

根据上式计算的结果，在位置为hin时，只要以速度vin对紧急制动装置9输出动作指令，则即使在出现了动作延迟τ和传感器的误差ev、eh的情况下，也能够在电梯轿厢落下到位置hCn之前，以速度vCn以下的速度使紧急制动装置9发挥作用，使电梯轿厢停止在比hc0高的位置上。因此，使hCn连续地变化并重复进行上述计算，可以得到由vin和hin构成的紧急制动装置9的动作速度4i的曲线。

紧急制动装置9的动作速度4i是位于紧急制动装置的减速特性曲线vC右侧的曲线。此时，在曲线上，为了不让紧急制动装置9的动作速度4i与通常运行时的电梯轿厢的运行速度11发生干扰，也就是说，为了无论电梯轿厢在哪个位置上均使紧急制动装置9的动作速度4i在电梯轿厢的运行速度11以上，需要调整紧急停止位置hC0。

如图4所示，可以将紧急制动装置9的动作速度4i设定成与制动器7的动作速度4h发生干扰即在点P处交差。也就是说，在电梯轿厢位于比规定位置更低的下方，例如位于最下层附近时，将紧急制动装置9的动作速度4i设定成比制动器7的动作速度4h(第一动作速度)还要小，从而使紧急制动装置9比制动器7先动作。由此，在电梯轿厢因事故而在接近最下层的位置落下时，紧急制动装置9比制动器7更早动作，对电梯轿厢进行紧急制动，从而能够使电梯轿厢在更短的距离内停止。由此，能够大幅度减小电梯坑的深度。

此外，由于电梯轿厢的运行速度在最下层附近为低速，所以紧急制动装置9动作时的速度也为低速。由此，紧急制动装置9的制动对导轨的损伤小，恢复时的负担也小。

第二比较器14在向紧急制动装置9输出动作指令信号时，必定无延迟地向制动器7输出动作指令。由此，在紧急制动装置9进行动作后，卷扬机的绳轮继续空转，从而能够防止吊索受到损伤。因此，在进行维修保养时确认向紧急制动装置9输出了动作指令时，是否无延迟地向制动器7输出了动作指令信号。

接下来，对从电梯轿厢中运行的第二维修保养运行区域a3的动作速度4进行说明。

对第二维修保养区域a3是什么区域进行说明。例如，会出现需要使电梯轿厢停止在上方，并在这一状态下进入电梯坑内进行作业的情况。此时，即使电梯轿厢因事故而落下，也需要使电梯轿厢紧急停止在比高度hs0高的位置上，以便确保电梯坑的地板面与电梯轿厢之间具有安全的空间。此外，在通过电梯轿厢内的操作盘进行维修保养运行时，无法从电梯轿厢内确认电梯坑的状况。因此，为了确保安全，不能让电梯轿厢进入比规定的高度hs0更低的位置。由于上述理由，将第二维修保养区域a3设定为比高度hs0高的区域。

如图4所示，在比高度hs0高的位置设置两个动作切换点hs1、hs2。并且，在比设定得较高一方的动作切换点hs2更高的区域中，将作为制动器7的动作速度4k设定为允许进行维修保养运行的速度vg。此外，在比设定得较高一方的动作切换点hs2低的区域中，将动作速度4k设定为零。由此，在电梯轿厢移动到比高度hs2低的位置时，无论电梯轿厢速度的大小如何，均使制动器7动作。

在比设置得较低一方的动作切换点hs1更高的区域中，将紧急制动装置9的动作速度41设定为vg，在比设置得较低的动作切换点hs1低的区域中，将紧急制动装置9的动作速度41设定为零。由此，在电梯轿厢移动到比高度hs1低的位置时，无论电梯轿厢速度的大小如何，均使紧急制动装置9动作。

如上所述的安全装置，能够在电梯轿厢超过第二维修保养运行区域a3继续朝下方移动之前，通过制动器7和紧急制动装置9可靠地使电梯轿厢停止，由此能够进一步减小电梯坑的深度。

在此，也可以像最终限位开关(ファィナルリミットスィッチ)那样，设定成在某个通过点使紧急制动装置9动作。不过，只是单纯地通过设定通过点来使紧急制动装置9动作的情况下，则在通过该点时的速度过快时，制动距离将变长。

此外，在紧急制动装置9先动作时，制动器7会使卷扬机停止，由此，能够使卷扬机空转而防止给吊索带来损伤。

并且，优选设置安全装置，并使其记录紧急停止时的动作履历。具体来说是，将向制动器7以及紧急制动装置9输出动作指令时的各自的位置和速度以及运行模式记录在存储器中。将存储在存储器中的记录设置成能够通过终端装置等向外部输出以进行显示。由此，能够在事后确认制动器7以及紧急制动装置9动作时的情况。例如，在记录在存储器中的位置和速度的信息与相对应的动作速度生成器5的动作速度4相一致时，可以知道控制装置1可能发生了故障。此外，在动作指令没有输出并且存储器中也没有记录时，可以知道制动器7和紧急制动装置9发生了故障。

Claims (7)

1.一种具有安全装置的电梯，其具有制动器以及紧急制动装置，所述制动器安装在卷扬机上，所述紧急制动装置施加比所述制动器更大的制动力，

所述具有安全装置的电梯的特征在于，

根据电梯轿厢的位置来决定第一区域和第二区域，

在所述电梯轿厢位于所述第一区域时，所述电梯轿厢的速度在第一动作速度以上的情况下，则使所述制动器动作，所述电梯轿厢的速度在第二动作速度以上的情况下，则使所述紧急制动装置动作，

在所述电梯轿厢位于所述第二区域时，所述电梯轿厢的速度在第三动作速度以上的情况下，则使所述紧急制动装置与所述制动器一起动作。

2.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

所述第一区域是所述电梯轿厢通常行驶的从最上层到最下层为止的通常运行区域，

所述第二区域是比最下层更靠下方的区域，是所述电梯轿厢以比在所述通常运行区域中运行时的运行速度更低的维修保养运行的速度行驶的维修保养运行区域，

所述第三动作速度是允许进行维修保养运行的速度。

3.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

所述紧急制动装置是通过致动器来动作的电动紧急制动装置。

4.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

所述第一区域是所述电梯轿厢通常行驶的从最上层到最下层为止的通常运行区域，所述第一动作速度通过将所述通常运行区域中的所述电梯轿厢的运行速度加上富裕量来设定，其中，所述电梯轿厢在所述通常运行区域中行驶到最下层位置时的速度为零，

所述第二动作速度按照所述紧急制动装置的减速特性来决定，并且无论所述电梯轿厢在哪个位置上，所述第二动作速度均被设定成在所述通常运行区域的运行速度以上。

5.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

所述第一区域是所述电梯轿厢通常行驶的从最上层到最下层为止的通常运行区域，所述第一动作速度根据所述通常运行区域中的所述电梯轿厢的运行速度来设定，所述第二动作速度按照所述紧急制动装置的减速特性来决定，并且在所述电梯轿厢位于比规定位置更靠下方的位置时，所述第二动作速度被设定成小于所述第一动作速度。

6.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

所述第一区域是所述电梯轿厢通常行驶的从最上层到最下层为止的通常运行区域，

在维修保养运行模式时，将所述第二区域设定为整个升降通道区域，使所述电梯轿厢以比在所述通常运行区域中运行时的运行速度更低的维修保养运行速度行驶，并且将所述第三动作速度设定为允许进行维修保养运行的速度。

7.如权利要求1所述的具有安全装置的电梯，其特征在于，

将所述电梯轿厢的高度hs0以上的区域设定为第二维修保养运行区域，在比所述高度hs0更高的位置设置动作切换点hs2，在比所述高度hs0高但比所述动作切换点hs2低的位置设置动作切换点hs1，

在所述电梯轿厢的位置比hs2高的情况下，当所述电梯轿厢的速度在允许进行维修保养运行的速度以上时，则使所述制动器动作，当所述电梯轿厢的位置在hs2以下时，则无论所述电梯轿厢速度的大小如何，均使所述制动器动作，

在所述电梯轿厢的位置比hs1高的情况下，当所述电梯轿厢的速度在允许进行维修保养运行的速度以上时，则使所述紧急制动装置动作，当所述电梯轿厢的位置在hs1以下时，则无论所述电梯轿厢速度的大小如何，均使所述紧急制动装置动作。

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