CN119317584A - 电梯的安全钳装置、电梯和电梯的安全钳装置的操作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电梯（1000）的安全钳装置（100），包括具有夹持位置和非活动位置的夹持机构（10）、电致动器（30）、电致动器（30）和夹持机构（10）之间的联接机构（40），其中夹持机构（10）配置为在夹持位置夹持导轨（18）以提供制动，其中联接机构（40）适于通过电致动器（30）的操作将夹持机构（10）布置到夹持位置，以及超速调节器（20），其至少包括电能源（22），所述电能源（22）布置成至少在所述电梯（1000）的超速情况下向所述电致动器（30）提供电力，其中，响应于基于所述超速调节器（20）的操作确定存在所述超速情况，所述夹持机构（10）布置到所述夹持位置。

Description

电梯的安全钳装置、电梯和电梯的安全钳装置的操作方法

技术领域

本发明涉及用于电梯的安全钳装置、包括安全钳的电梯以及电梯安全钳装置的操作方法。

背景技术

电梯具有安全钳，以在紧急情况下（例如在轿厢的超速情况下）停止电梯轿厢移动。通常，超速调节器和安全钳是单独的装置。在已知的解决方案中，安全钳由机械超速调节器激活，该机械超速调节器具有联接到安全钳并经由调速器滑轮运行的调节器绳索。在超速情况下，调节器滑轮由离心停止机构停止。这导致调节器绳索的停止，这进一步导致安全钳的激活，使得安全钳的夹持机构移动到抵靠轿厢的导轨的夹持位置。

通常情况是，电梯轿厢具有设置在轿厢的相对侧上的两个这样的安全钳。它们通过共同的同步轴互连，这确保了两个安全钳将在超速调节器的离心停止机构的操作时被激活。同步轴与安全钳一起需要轿厢上方或下方的空间以确保正确操作。

在现代电梯中，空间效率是一个日益重要的因素。因此，需要即使在紧急情况下也可靠地操作但也节省空间的安全解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电梯的安全钳装置、电梯以及电梯的安全钳装置的操作方法。本发明的另一目的是安全钳装置、电梯和方法提供了一种可靠且节省空间的解决方案，即使在电梯紧急情况下也提供制动。

本发明的目的通过如由相应的独立权利要求限定的用于电梯的安全钳装置、电梯和电梯的安全钳装置的操作方法来实现。

根据第一方面，提供了一种用于电梯的安全钳装置。安全钳装置包括夹持机构，所述夹持机构具有夹持位置和非活动位置，其中，所述夹持机构构造成在所述夹持位置夹持轨道以提供制动。此外，该装置包括电致动器（诸如电动机）以及电致动器与夹持机构之间的联接机构，其中联接机构适于通过电致动器的操作（诸如由电致动器产生的力）将夹持机构布置到夹持位置。此外，该装置包括超速调节器，该超速调节器至少包括电能源，该电能源布置为至少在电梯的超速情况下向电致动器提供电力。响应于基于超速调节器的操作确定存在超速情况，夹持机构布置到夹持位置。

在一些实施例中，超速调节器可以包括用于确定电梯轿厢的超速的速度传感器，其中电能源包括电池。

可替代地或另外地，电能源可以包括发电机，该发电机用于确定电梯轿厢的超速并且布置成当电能源相对于轨道移动时被操作以产生电力。此外，发电机可以布置成通过超速调节器的驱动元件旋转。在优选实施例中，驱动元件可以布置成与轨道进行非接触电磁相互作用。更进一步地，驱动元件可以包括永磁体，用于在轨道中产生涡流以引起驱动元件的旋转。

在各种实施例中，电致动器可以是DC马达，诸如无刷DC马达。

可替代地或另外地，电能源可以是DC发电机，例如无刷DC发电机。

更进一步地，DC发电机可以经由可控电源开关联接至DC马达。

在各种实施例中，超速情况可以配置为基于发电机的输出电压来确定。

安全钳装置可以包括用于确定该装置的安全钳楔形件的位置的位置或接近传感器。

在一些实施例中，安全钳装置可以包括至少两个夹持机构，每个夹持机构配置为基于由超速调节器确定超速情况来操作。

在各种实施例中，联接机构可以适于借助于由电致动器经由联接机构产生到夹持机构的力（诸如通过拉动或推动运动）将夹持机构布置到夹持位置。

此外，夹持机构可以适于提供双向制动。

在一些实施例中，联接机构可以包括绳索、线或带，用于将由电致动器产生的力传递到夹持机构。

在各种实施例中，联接机构可以包括用于平衡该装置的安全钳楔形件的质量的配重。配重可以布置到绳索、线或带。

根据第二方面，提供了一种电梯。电梯包括可在电梯井道中移动的电梯轿厢、沿着电梯井道延伸的至少一个轨道（诸如导轨）、以及根据第一方面的安全钳装置，该安全钳装置联接到电梯轿厢并且布置成提供关于至少一个轨道的制动。

根据第三方面，提供了一种电梯的安全钳装置的操作方法。该方法包括基于超速调节器的操作来确定超速情况，并且响应于超速情况的确定，将由超速调节器产生或存储在超速调节器中的电力提供给电致动器，以将该装置的夹持机构移动到夹持位置，以提供相对于轨道（例如导轨）的制动，其中电致动器通过联接机构机械地联接到安全钳的夹持机构。

本发明提供了安全钳装置、电梯和电梯的安全钳装置的操作方法。本发明提供了优于已知解决方案的优点，因为集成的超速调节器和安全钳节省空间，同时不需要外部电源，因为安全钳装置由其超速调节器的电能源供电。

基于以下详细描述，各种其他优点对于技术人员将变得清楚。

表述“多个”可以指从二（2）开始的任何正整数，即，至少两个、两个、三个、四个等。

术语“第一”、“第二”和“第三”在本文中用于将一个元件与其他元件区分开，并且如果没有另外明确说明，则不特别地对它们进行优先级排序或排序。

本文呈现的本发明的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”在本文中用作开放式限制，其不排除也存在未列举的特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可相互自由组合。

在所附权利要求中特别阐述了被认为是本发明的特性的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，从以下具体实施例的描述中将最好地理解本发明本身，关于其构造和其操作方法，以及其附加目的和优点。

附图说明

在附图的图中通过示例而非限制的方式示出了本发明的一些实施例。

图1示意性地示出了安全钳装置。

图2示意性地示出了安全钳装置。

图3示意性地示出了与电梯轿厢连接的安全钳装置。

图4示意性地示出了超速调节器。

图5示意性地示出了电梯。

图6示出了方法的流程图。

具体实施方式

在各种实施例中，提供了一种安全钳装置，其优选地包括双向安全钳，具有电可控激活。双向安全钳意味着其具有在两个运动方向上，即在电梯轿厢的上下方向上起作用的夹持机构。

电控制激活可以意味着，例如，安全钳装置响应于接收到电激活信号而被激活。然后激活该装置的电致动器，并且该电致动器可以改变安全钳的夹持机构的位置以提供制动，例如通过其间的联接机构，联接机构用于传递由电致动器产生的力以改变一个或多个夹持机构的位置。例如，超速调节器检测电梯轿厢的速度，并且在激活情况下（诸如由于超速状况）向安全钳供电。因此，安全钳楔形件或滚轮移动基于电激活来实现，其中超速检测设备或超速调节器用于向电致动器供应电力，该电致动器产生力以将位置改变到夹持位置。这与传统的安全钳形成对比，在传统的安全钳中，安全钳的激活响应于超速调节器在其超速状态期间通过离心力的脱扣而发生，并且然后经由机械联接引起安全钳激活。

图1示意性地示出了用于电梯的安全钳装置100，例如包括可在一个或多个电梯井道中移动以服务层站楼层的一个或多个电梯轿厢。安全钳装置100包括具有夹持位置和非活动位置的夹持机构10，其中夹持机构10配置为在夹持位置夹持导轨18以提供制动。在图1中，夹持机构10被示出为处于非活动位置。在夹持位置，夹持机构10的部分变得与导轨18接触。

安全装置100还包括电致动器30及在电致动器30（诸如电动马达）与夹持机构10之间的联接机构40，其中，联接机构40适于通过电致动器30的操作将夹持机构10布置在夹持位置中。在各种实施例中，联接机构40可以机械地传递由电致动器30产生的力以改变夹持机构10的位置。安全钳装置100还包括超速调节器20，该超速调节器至少包括电能源22，该电能源布置成至少在电梯的超速情况下向电致动器30提供电力。响应于基于超速调节器20的操作（诸如其测量）确定存在超速情况，夹持机构10被布置到夹持位置。

此外，超速调节器20的输出（例如其电能源22的输出）可以经由可控电源开关25或其他这样的开关装置连接到电致动器30的输入。在各种实施方案中，开关25可用于选择性地向电致动器30提供或中断电力，使得可在需要时提供制动，诸如在超速情况下，即在检测或确定之后或基本上同时提供制动。因此，在一些实施例中，开关25可以连接到配置为操作开关25的电梯或安全控制器（未示出）或继电器（未示出）等。

在一些实施例中，超速调节器20可以包括用于确定电梯轿厢的超速的速度传感器，并且电能源22可以包括用于存储和提供用于操作电致动器30的电力的电池。在电能源22包括电池的情况下，装置100还可以包括用于确定电梯轿厢的速度的速度传感器，并且由此也可以确定超速情况。

可替代地或另外地，电能源22包括发电机，该发电机用于确定电梯轿厢的超速并且布置成当安全钳相对于导轨18移动时被操作以产生电力。

图1还示出了用于确定装置100的安全钳楔形件52的位置的可选的位置或接近传感器50。夹持机构10优选地还包括用于引导楔形件52的安全钳块54。因此，安全钳楔形件52可以在其楔入安全钳块54与导轨18之间时提供制动。夹持机构10可以布置成提供瞬时制动或渐进制动。在一些实施例中，装置100可以包括滚轮而不是楔形件52。楔形件52或滚轮可以布置成在专用轨道上在夹持位置与非活动位置之间移动。

在各种实施例中，并且如图1中对本领域技术人员可见的，安全钳装置100可以包括双向夹持机构10，即，其可以配置为在相对于导轨18的纵向方向的任一方向上选择性地提供制动。

关于位置或接近传感器50，其可以用于例如识别楔形件52的中心位置。此外，在一些实施例中，它可以替代地或另外地用于重置安全钳装置100的过程中。在这种情况下，只要楔形件52朝向中心位置移动并到达中心位置，开关25就可以布置成接通。

传感器50还可以用于例如周期性地检查安全钳装置100及其部件的操作。例如，电梯轿厢可以通过超速调节器20和电致动器30之间的电连接而上下移动。在所述移动期间，如果正确操作，则传感器50将改变其状态，诸如开-关-开。因此，可以用安全钳装置100确定和验证正确的操作。

图2示意性地示出了安全钳装置100。装置100可以包括一些与图1所示相似或甚至相同的特征。然而，在图2中，超速调节器20是电动发电机。超速调节器20在一些实施例中可以是永磁DC（直流）发电机。

此外，超速调节器20可以包括驱动元件21，该驱动元件布置成当装置100相对于导轨18移动时驱动（诸如旋转）发电机。因此，优选地，在驱动元件21和发电机之间存在机械联接。它们可以是基本上相同的元件或至少是集成的单元，然而，例如，它们之间也可以是齿轮装置。

例如，驱动元件21的表面或至少靠近该表面的区域可以具有永磁体21A、21B，该永磁体21A、21B以极向交替的方式布置，即，例如使永磁体21A、21B的磁极处于北-南-北-南的顺序等。因此，驱动元件21的磁场优选地到达导轨18，导轨可以优选地由铁磁材料制成。永磁体21A、21B由此在装置100相对于导轨18移动时产生交变磁场，这在导轨18中产生涡电流104。由于永磁体21A、21B的相互作用102和由涡电流104产生的磁场，这引起驱动元件21的旋转。驱动元件21因此由于与导轨18的非接触或非接触方式或相互作用102而旋转。可替代地，驱动元件可以是摩擦轮，从而与导轨18接触并且由于其间的摩擦而旋转。

在一些实施例中，超速调节器20的发电机可以是具有电换向的无刷永磁直流发电机。在这种发电机中，DC电压的大小与旋转速度直接相关，并且电压的极性取决于旋转方向。DC发电机可以经由可控电源开关25联接到电致动器。因此，如果达到具有第一幅度的电压，则可以接通发电机和电致动器30之间的开关25，其中第一幅度涉及超速情况。换句话说，由发电机产生的电压（即其幅度）可以用于确定速度，并且因此与用于检测超速情况的阈值进行比较。

图2还示出了联接机构40可以包括绳索46、线或带，用于将由电致动器30产生的力传递到夹持机构。更进一步地，可替代地或另外地（如图2中的情况），联接机构40可以包括用于平衡装置100的安全钳楔形件52的质量的配重44。因此，安全钳楔形件52更容易地保持其位置。例如，提供双向制动和/或当由于任何原因（例如由于制动）从楔形件52移位时将楔形件52移回到中性位置。替代地或另外地，可以添加小磁体以将楔形件52和/或配重44（如果有的话）保持在适当位置。

此外，在各种实施例中，电致动器30可以是DC马达，诸如无刷永磁DC马达。DC马达可以电连接到超速调节器20的能量源22，例如DC发电机或电池（以及可选地功率转换器），优选地直接地或经由中间部件/装置，例如功率转换器和/或变压器。

因此，安全钳装置100可以包括楔形件52或楔形制动衬块、包括安全钳块54的楔形件引导机构、绳索46、皮带、电致动器30、配重44和位置或接近传感器50。

在各种实施例中，诸如图1和图2所示，楔形件52可以布置在导轨18的两侧，并且它们可以彼此连接。连接可以使得两侧上的楔形件52基本上同时操作。这在图2中由楔形件52之间的弧标记出，然而，在图1中也可以存在这样的连接。

另外，在各种实施例中，安全钳装置100可以包括至少两个夹持机构，每个夹持机构配置为基于由超速调节器20确定超速情况来操作。因此，在安全钳之间不需要机械同步轴，因为它们可以电动操作。

图3示意性地示出了与电梯轿厢60连接的安全钳装置100。可以只有一个安全钳和导轨18，或者几个安全钳和导轨18布置到电梯轿厢60。在具有多个安全钳的情况下，即至少是电致动器30和夹持机构10，它们可以通过互连件29彼此电连接。因此，在一些实施例中，可以利用一个超速调节器20来操作多个电致动器30。如可以理解的，可以替代地存在一个超速调节器20和一个电致动器30以操作多个夹持机构10。当然，安全装置100也可以相对于其所有部件被复制，使得一个电梯轿厢100包括多个装置100。

图4示意性地示出了超速调节器20。超速调节器20包括轴23，轴上布置有具有永磁体21A、21B的一个或两个转子24。如上所述，永磁体21A、21B可以以极向交替的方式布置，即，例如使它们的极处于北-南-北-南的顺序等。

在图4中，永磁体21A、21B布置在转子24的周边部分处的孔中。此外，可以存在电能源22，例如永磁DC发电机，其布置成沿着轴29或经由齿轮旋转。在图4中，未示出导轨18，然而，导轨将布置成与永磁体21A、21B相邻或者在两个转子24的情况下布置在永磁体21A、21B之间。超速调节器20可以通过支撑或固定构件26附接到电梯轿厢60，支撑或固定构件26例如经由轴承联接到轴29，以便使轴29能够相对于支撑构件26旋转。支撑件或固定构件26用于将超速调节器20固定到支撑框架（未示出，然而，可以与固定构件26相邻），支撑框架进一步与电梯轿厢60连接。

图5示意性地示出了电梯1000。电梯1000可以包括电动机155，用于在包括在电梯1000中的电梯井道150中移动电梯轿厢60。电梯轿厢60可以例如通过提升绳索140、液压装置或在线性马达的情况下以更直接的方式机械地联接到电动机155。电动机155的操作可以可选地由诸如变频器或逆变器的电驱动器105控制。马达155可以布置成使电梯滑轮旋转。

可以看出，电梯1000包括如上所述的安全钳装置100。安全钳装置100联接到电梯轿厢60并且布置成与在电梯井道150中延伸的导轨18一起操作。

提升绳索140可以包括例如钢或碳纤维。在各种实施方案中，提升绳索140可以联接到电梯滑轮，并且因此可以由马达155操作。术语“提升绳索”无论如何不限制元件的形式。例如，提升绳索140可以实施为无绳或无绳电梯中的绳索、带或轨道。

电梯1000可以包括用于控制电梯1000的操作的电梯控制单元1100。电梯控制单元1100可以是单独的装置，或者可以包括在电梯1000的其他部件中，例如在电驱动器105中或作为电驱动器105的一部分。电梯控制单元1100也可以以分布式方式实现，使得例如电梯控制单元1100的一部分可以包括在电驱动器105中，而另一部分包括在电梯轿厢60中。电梯控制单元1100也可以以分布式方式布置在多于两个位置处或多于两个装置中。

电梯1000可以包括电梯制动装置145，电梯制动装置145包括电梯制动器，优选地是机电电梯制动器，诸如与马达155和/或电梯滑轮连接。

图5中所示的在本发明的实施例中可以使用或可以不使用的其他元件是主电源125（诸如三相或单相电网）、到电驱动器105的电连接120（如果有的话）和/或电动机155。电梯轿厢130可以在服务层站楼层160的井道或井道150中操作。在本发明的实施例中可以使用或不使用配重135。

图6示出了方法的流程图。

项目或方法步骤200指的是方法的启动阶段。获得合适的设备和部件，并且组装和配置系统以进行操作。这可能意味着如上文结合电梯轿厢60和导轨18所描述的那样布置安全钳装置100。

项目或方法步骤210涉及基于超速调节器20的操作来确定超速情况。这可以例如通过超速调节器20的速度传感器来实现，或者在电能源22产生可用于指示速度的电压的情况下，基于调节器20的电能源22的操作（诸如其测量的输出电压）来实现。

项目或方法步骤220涉及响应于确定超速情况，将由超速调节器20产生或存储在超速调节器20中的电力提供给电致动器30，例如马达，以将装置100的夹持机构10移动到夹持位置，用于提供相对于轨道18，例如导轨的制动，其中电致动器30通过装置100的联接机构40机械地联接到夹持机构。

可以在步骤299处停止方法执行。

在安全钳装置100包括用于确定装置1000的安全钳楔形件52的位置的位置或接近传感器50的一些实施例中，该方法还可以包括：在安全钳楔形件52已经由于一个原因或另一个原因而从中性位置移位的情况下，例如在提供制动之后，基于位置或接近传感器50的测量，将安全钳楔形件52移动到中性位置，例如移动到中心位置。

在一些实施例中，项目或方法步骤220可以包括将由超速调节器20产生或存储在超速调节器20中的电力提供给多个电致动器30，多个电致动器30布置成操作不同的安全钳楔形件52。

Claims (19)

1.一种用于电梯（1000）的安全钳装置（100），所述安全钳装置（100）包括：

夹持机构（10），所述夹持机构具有夹持位置和非活动位置，其中，所述夹持机构（10）配置成在所述夹持位置夹持轨道（18）以提供制动，

电致动器（30），

联接机构（40），位于所述电致动器（30）和所述夹持机构（10）之间，其中，所述联接机构（40）适于通过所述电致动器（30）的操作将所述夹持机构（10）布置到所述夹持位置，和

超速调节器（20），所述超速调节器至少包括电能源（22），所述电能源布置成至少在所述电梯（1000）的超速情况下向所述电致动器（30）提供电力，

其中，响应于基于所述超速调节器（20）的操作确定存在所述超速情况，所述夹持机构（10）布置到所述夹持位置。

2.根据权利要求1所述的安全齿轮装置（100），其中，所述超速调节器（20）包括用于确定电梯轿厢（60）的超速的速度传感器，其中，所述电能源（22）包括电池。

3.根据权利要求1所述的安全钳装置（100），其中，所述电能源（22）包括发电机，所述发电机用于确定电梯轿厢（60）的超速并且布置成当所述电能源（22）相对于所述轨道（18）移动时操作以产生电力。

4.根据权利要求3所述的安全钳装置（100），其中，所述发电机布置成由所述超速调节器（20）的驱动元件（21）旋转。

5.根据权利要求4所述的安全钳装置（100），其中，所述驱动元件（21）布置成与所述轨道（18）进行非接触电磁相互作用（102）。

6.根据权利要求5所述的安全钳装置（100），其中所述驱动元件（21）包括永磁体（21A、21B），所述永磁体用于在所述轨道（18）中产生涡流（104）以引起所述驱动元件（21）的旋转。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述电致动器（30）是DC马达，诸如无刷DC马达。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述电能源（22）是DC发电机，诸如无刷DC发电机。

9.根据权利要求7和8所述的安全钳装置（100），其中，所述DC发电机经由可控电源开关（25）联接到所述DC马达。

10.根据权利要求3-9中的任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述超速情况配置为基于所述发电机的输出电压来确定。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的安全钳装置（100），包括用于确定所述装置（100）的安全钳楔形件（52）的位置的位置或接近传感器（50）。

12.根据权利要求1-11中的任一项所述的安全钳装置（100），包括至少两个夹持机构（10），所述至少两个夹持机构中的每一个配置为基于由所述超速调节器（20）确定的超速情况而操作。

13.根据权利要求1-12中的任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述联接机构（40）适于借助于由所述电致动器（30）经由所述联接机构（40）向所述夹持机构（10）产生的力而将所述夹持机构（40）布置到所述夹持位置。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述夹持机构（10）适于提供双向制动。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述联接机构（40）包括绳索（46）、线或带，用于将由所述电致动器产生的力传递到所述夹持机构（10）。

16.根据权利要求1-15中的任一项所述的安全钳装置（100），其中，所述联接机构（40）包括用于平衡所述装置（100）的安全钳楔形件（52）的质量的配重（44）。

17.根据权利要求15和16所述的安全钳装置（100），其中，所述配重（44）布置到所述绳索（46）、线或带。

18.一种电梯（1000），包括：

电梯轿厢（60），能够在电梯井道（150）中移动，

至少一个轨道（18），例如导轨，沿着电梯井道（150）延伸，和

根据权利要求1-16中的任一项所述的安全钳装置（100），其联接到所述电梯轿厢（60）并且布置成相对于所述至少一个轨道（18）提供制动。

19.一种电梯（1000）的安全钳装置（100）的操作方法，所述方法包括：

-基于超速调节器（20）的操作来确定（210）超速情况，和

-响应于确定超速情况，将由所述超速调节器（20）产生的或存储在所述超速调节器（20）中的电力提供（220）给电致动器（30），以将所述装置（100）的夹持机构（10）移动到夹持位置，以提供关于轨道（18）的制动，例如导轨，其中，所述电致动器（30）通过所述装置（100）的联接机构（40）机械地联接到所述装置（100）的夹持机构（10）。