CN1040863C - 一种用于电梯的多光障超速探测器 - Google Patents

Abstract

本设备用于形成电梯的井道信息。在井道(1)中运行的轿厢(2)由钢缆(5)曳引。一条附有多层标志的测量带(6)装于井道(1)的一侧，而一套多通道齿形光障探测器(7)则装在轿厢(2)上。测量带的标记部分由标志轨(8)和检查轨(9)组成，它们供光障仪扫描。其中，标志轨上有标志体(10)，检查轨上有检查窗(13)。电梯的速度介助标志体(10)来测定，越速时则制动。由于标志轨和检查轨排列，一个光障总要被标志体或检查窗切断，在测量带(6)可探测出可能的故障。

Description

一种用于电梯的多光障超速探测器

本发明涉及电梯用多光障越速探测器以及用于产生井道信息的标志轨。

电梯的缓冲器作为安全设备一般安装在底坑内。一旦驱动装置发生故障，运行中的电梯轿厢或对重越过最底或最高停靠站时，即以规定的方式被制动。如果电梯高速运行，势必需要更大的缓冲器，也就需要增大开支构筑更深的底坑。然而，时至今日，电梯轿厢的缓冲已经可以用单独的安全设备监视，所以电梯规程只允许用较小的缓冲器。出现故障时减速的检查就是要确定缓冲的最大允许冲撞-速度没有超速，而在使用较小缓冲器情况下，它的最大允许冲击速度小于额定速度。

美国4499974号专利首先揭示了这种速度监视和制动的设备，尤其是供电梯轿厢使用的这种设备。在这种设备中，井道的一侧装有标志轨，轿厢上装有探测器，如齿形多层光障探测器。当轿厢在井道内运行，光障探测器的光束被切断时，可测出被切断时间的长短，如果被切断的时间小于预定值，即可判定轿厢运行超速。标志轨上的各标志体大小是这样确定的：当轿厢以大于最大允许速度通过它们时，预定的通过时间便降低，安全开关装置即被启动。

在上述设备中，轿厢的速度要借助一个单独的测量或检查装置来确定。但是，它却不能判定光障探测器是否完全深入到标志体内从而确保切断光束，同样，也不能立即判定是否有标志轨或单一标志体。再者，在电路未被切断的情况下，这种设备也不能判定安全开关装置连接点的功能，以便确保在出现故障时这些连接点能实际断开。

本发明的目的是提供一种设备，它既可以确定电梯等设备是否越速，又可以克服上述不足并确保高度安全。

本发明用于电梯的多光障超速探测器，其中，光障仪被组合为一个齿形光障探测器并安装在电梯轿厢上，它们可以从固定在井道一侧的测量带上读取测量值，并可在发现电梯运行不正常时通过释放安全开关装置制动电梯，该探测器的特征在于：测量带是由标志轨、检查轨以及上面可供扫描的标志体组成的。

还可有以下措施：

测量带上的标志体和检查窗时时都是以面对面方式排列的；窗标轨中的标志窗和检查轨上的标志窗交替排列在测量带上；齿形光障显示两条通道；测量带还附加显示安全轨；安全轨所显示的测量点呈凹槽或孔洞形状；每个通道的齿形光障都有供扫描标志轨使用的第二个光障，它与第一个光障呈垂直间隔排列；齿形光障探测器的两通道中的光障是对称排列的，用于扫描窗标轨主检查轨；两通道各自独立地进行测速；通道转换装置用于控制从一个光障向相应下一个光障的转换；每个通道有两个带并联开关接点的安全开关装置。

本发明的优点明显表现在：可以判定上述所有故障情况，通过在标志轨上加装检查轨和配以冗余齿形光障探测器，可以使安全开关装置启动工作。

采用上述各项提出的措施，所述超速探测器的功能还可进一步提高和完善。由于使用多个安全开关装置和检查电路，在不切断工作电路的情况下就可以判定出继电器的故障。

本发明的三个实施例如附图所示，并在下文中作详尽说明。

图1是配用本发明设备和第一实施例的测量带的电梯示意图。

图2是本发明设备的齿形光障探测器。

图3是本发明设备的功能框图。

图4是电梯正常工作并不越速情况下齿形光障探测器的信号路线波形图。

图5是电梯出现故障条件下齿形光障探测器的信号路线波形图。

图6是本发明设备的测量带的第二实施例。

图7是本发明设备中测量带的垂直部分穿过光障探测器的第三实施例。

图8是第三实施例中齿形光障探测器的信号路线图。

图1是配用根据本发明设计的越速探测器的电梯示意图。在井道(1)中运行的轿厢(2)由铜缆(5)曳引，而钢缆(5)则由带驱动滑轮(4)的电动机(3)驱动。井道(1)的一侧装有测量带(6)，轿厢上则装有齿形光障探测器(7)，最好装在轿厢顶上。测量带(6)用高阻力材料制作，以钢板最相宜，其上设有标志轨(8)和检查轨(9)两部分组成的标记部分。安装到轿厢顶部的光障探测器(7)的位置应确保它能与标志轨(8)和检查轨(9)啮合。测量带(6)与井道等高，其上的各标志体(10)和检查窗口(13)的位置排列应便于齿形光障探测器(7)的扫描。检查轨(9)上的窗口(13)应与标志轨(8)上的标志体(10)处于同一位置上，以便光障探测器(7)的光束每次在检查轨(9)的这一位置时不致受阻并可实施检测。由于采用这样的位置排列，可以确信每时每刻至少总有一个光障探测器(7)被切断。标志体(10)的长度时刻都要与轿厢(2)的最大速度相匹配，即标志体(10)的长度自井道(1)的中部分向上、下两端逐渐减小。当光障探测器(7)进入标志轨内的深度不够或没有标志体(10)时，光障探测器就不会被切断，也就不会发挥作用。

采用如此结构，就可以判定故障并通过控制断开安全开关装置。

测量带(6)的标志也可以采用其他样式，如凹槽式、孔洞式等，或采用由反射和非反射两部分组成的测量带。

图2是齿形光障探测器(7)的示意图。这种探测器有两个通道，每个通道最好有三个红外光障仪(14)，探测器内还有一个用来比较双通道状态和测量结果的监探电路。各通道的第一对光障仪(15、16)用来测定标志体(10)的通过时间，第二对光障仪(17、18)垂直位移，可测定标志体是顺利通过还是与探测器仅相互触及，第三对光障仪(19、20)位于检查轨(9)上，用来测定所有标志体(10)是否齐全和齿形光障探测器(7)的安装位置是否合适。齿形光障探测器的两个通道具有同样功能。为了防止所有6个红外光障仪(14)相互干扰，每次只启动一台发射机，红外光障仪(14)之间的协调配合由各通道的转换来控制。如果通道转换出现故障，安全开关装置也将断开。如果两个通道同时发射信号或者红外光障仪(14)的工作时间与额定时间不符，都可判定为故障。两个通道各自独立地测定标志体通过的时间长短。

图3是本发明设备的功能方框图。通道A和通道B二者结构完全相同，以下只借绍通道A。多个光障仪(14)的协调配合由通道转换开关(24)控制，即由后者控制从一个光障仪(14)转换到两通道之一的另一个光障仪。同样，光学部件(25、26、27)的结构也完全一样，都由发射器、接收器、程序控制器和发射器、接收器的检测装置组成。此类光障仪的结构曾在EP-483560中借绍过。前两个光学部件(25、26)扫描标志轨(8)。侧向识别器(28)启动已进入光障仪的标志体(10)的计数器(29)，待标志体(10)脱离光障仪(14)时，计数器(29)即停止工作并将计数器的状态输入一个中间存储器(30)，然后计数器(29)复位，准备下一次测量。有时由于上下抖动在标志体(10)边上计数器即开始工作，这时，计数器被一个跳动判定器(31)还原，而且此时的标志体(10)的通过被视为不合适。只有当标志体(10)的通过合格时，跳动判定器(31)才导致对计数器的状态进行鉴定并检查计数值。如果计数值低于规定的极限值，就意味标志体(10)通过时的速度过快，即等于越速，这时，安全继电器(34、35)被断开，电梯停止升降运动。标志体(10)合格通过时，通道A和通道B都将显示计数器的状态(即测定值)，两通道上的两种状态由计数比较器以计数允许的公差36为基准进行差值判定，进而导致安全继电器(34、35)的断开。

计数器(29)以恒定速度(37)计数，时间基准的监视器(38)可检查计数速度(37)。通过检查轨(40)的监视可以探测出错误的检查轨信号(39)。继电器监视器(41)检查复位脉冲。错误错误光信号(42)可由光脉冲(25、26、27)的发射器和接收器的测试装置探测出来。如若出现上述故障，安全继电器(34、35)将断开。

安全继电器(34、35)包括两个开关接点(45、46)，两个接点可被强制地移动，每个接点都包含在工作电路(47)中。第二个继电器接点用于监控继电器状态控制器(48)。继电器故障状态导致产生断开继电器的指令。电梯在正常运行中不会出现越速情况，因此，继电器(34、35)无需断开，其功能也无需检验。为了检验继电器安全接点的工作情况，必须在不断开工作电路的情况下断开这些安全接点。正是由于这个原因，各通道内才装有具有两个相互并联连接的开关接点(45、46)的安全继电器(34、35)。工作接点的工作情况可通过在继电器(34、35)动作时将接点强制性地振动至工作接点的方法来检验。借助工作电路(49)桥接的方法，就可以使在不断开工作电路(47)的情况下进行这种检验成为可能。

图4是电梯在不越速、无故障工作状态下齿形光障探测器的信号路线图。上面的是标志轨信号(51)的路线，下面的是检查轨信号(52)的路线。在标志体(10)穿过光障仪(15)的过程中，测量通过的时间(53)就可判定电梯运行是否越速。由于标志体(10)和检查窗口(13)总是面对面排列在测量带(6)上，而且检查窗口判定信号(54)总是在标志体(10)通过时间(53)内产生，所以有无标志体(10)或齿形光障探测器的位置是否正确可立即判定出来。

图5是在没有标志体(10)或标志体(10)进入齿形光障探测器的深度不够时齿形光障探测器的信号路线图。在这两种情况下，光束可畅通无阻地同时打到标志轨(10)和检查轨(9)上，检查轨监控器(40)和侧向判定器(28)可判定出故障情况(55)并使安全继电器(34、35)断开。一旦出现故障，首先探测到故障的通道便释放其继电器，并向另一个通道发出继电器断开指令。

图6是本发明设备所配用的测量带(65)的第二个实施例。这种测量带(65)除有标志轨(66)和检查轨(67)组成的标记部分外，还有一种安全轨(68)，这种安全轨专用于额外检查井道的顶端和底端，为此，测量带(65)的标志轨(66)和检查轨(67)之间附有一条自由标志带(69)，它处于井顶端和底端部位至少有一个相应呈凹槽或孔洞形的标志(70)。因此，这一实施例中的齿形光障探测器附加了一对光障仪，这一对光障仪借助凹槽或孔洞标记(70)可以探测井道的两端。此实施例中测量带(65)上的标志体(10)和检查窗口(13)的排列与第一实施例中的完全相同。采用这种结构的测量带，进一步提高了防止安全开关装置错误动作的可靠性，例如，由于测量带(65)表面脏污，光障仪(19、20)不能判定检查窗口(13)时，安全开关装置不致因此而动作。

图7是本发明设备中测量带(75)的垂直部分穿过齿形光障探测器(76)的第三实施例。其中的测量带(75)的标记部分由窗标轨(77)和检查轨(78)组成，窗标轨(77)上的窗标(79)和检查轨(78)上的窗标(79)在测量带(75)上交替排列，两条轨上的窗标(79)外形尺寸相同，一条轨的窗标位于另一条轨上的两个窗标的中间位置。鉴于窗标(79)的如此排列，两条通道(A、B)上的光障仪(80)也是有序排列的。根据各条轨上光障仪的光束受阻的情况可以提取出测量值。如此测量带的优点在于：可防止测量带(75)被突出物撕裂拉断的接点式安全装置〔位于窗口轨(77)之前〕是用织物制作的。

图8是本发明第三实施例中光障仪(80)的信号路线图。本图所示是无故障工作的路线图，上面的是窗标轨信号(82)的路线，下面是检查轨信号(83)的路线。探测电梯越速的方法和第一实施例相同，当没有脉冲信号或某一通道的电平始终是0或1时，即可判定为出现故障。

Claims (11)

1.一种用于电梯的多光障超速探测器，其中，光障仪(14、80)被组合为一个齿形光障探测器(7、76)并安装在电梯轿厢(2)上，它们可以从固定在井道(1)一侧的测量带(6、65、75)上读取测量值，并可在发现电梯运行不正常时通过释放安全开关装置(34、35)制动电梯，该探测器的特征在于：测量带(6、65、75)是由标志轨(8、66、76)、检查轨(9、67、77)以及上面可供扫描的标志体(10、13、70、81)组成的。

2.如权利要求1中所述的超速探测器，其特征在于：测量带(6、65)上的标志体(10)和检查窗(13)时时都是以面对面方式排列的。

3.如权利要求1中所述的超速探测器，其特征在于：窗标轨(77)中的标志窗(81)和检查轨(78)上的标志窗(81)交替排列在测量带(75)上。

4.如权利要求1所述的超速探测器，其特征在于：齿形光障(7、76)显示两条通道(A、B)。

5.如权利要求1～4中之一所述的超速探测器，其特征在于：测量带(6、65、75)还附加显示安全轨(68)。

6.如权利要求5所述的超速探测器，其特征在于：安全轨(68)所显示的测量点呈凹槽或孔洞(70)形状。

7.如权利要求1～4中之一所述的超速探测器，其特征在于：每个通道(A、B)的齿形光障(7)都有供扫描标志轨(8、66)使用的第二个光障(17、18)，它与第一个光障(15、16)呈垂直间隔排列。

8.如权利要求1～4中之一所述的超速探测器，其特征在于：齿形光障探测器(76)的两通道(A、B)中的光障(80)是对称排列的，用于扫描窗标轨(77)和检查轨(78)。

9.如权利要求1～4中之一所述的超速探测器，其特征在于：两通道(A、B)各自独立地进行测速。

10.如权利要求1～4中之一所述的超速探则器，其特征在于：通道转换装置(24)用于控制从一个光障(14、30)向相应下一个光障的转换。

11.如上述权利要求1～4中之一所述的超速探测器，其特征在于：每个通道(A、B)有两个带并联开关接点(45、46)的安全开关装置(34、35)。

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