[发明专利]齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置

说明书

一种齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置，包括，承重部件、轨道组件、活动齿条、活动齿条的限位机构、活动齿条的操纵机构、活动齿条的操纵机构的控制装置、手动解锁机构；活动齿条顶部在进入制动状态后与升降设备轿厢的主承重结构直接接触或者通过中间过渡承重部件接触承重，活动齿条的操纵机构操纵活动齿条在轨道孔上水平移动或者停留保持在包括与升降设备驱动齿条啮合的制动位置或者与升降设备驱动齿条完全脱开并且有一段间隙的自由位置；采用杠杆加电磁推动器有利于减轻装置自重，节约成本；起到节约有效空间、节约能源、提高平层精度和安全保护制动质量的有益效果。

技术领域

本发明涉及升降设备安全制动装置领域，特别是涉及一种齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置。

背景技术

提高有效运力、节约能源是齿轮齿条升降设备的一个需要持续努力的任务，现有的齿轮齿条升降设备的安全制动装置，是通过各种方法，使驱动齿轮停止转动来实现；但是如果驱动齿轮发生问题，例如轮齿损坏，即使齿轮不转动，也不能保证可靠制动；为确保安全，齿轮齿条式升降设备必须配置可靠的能够应对包括驱动齿轮发生问题以及类似安全问题的安全制动装置。

发明内容

本发明的目的，是提供一种自重较轻、节约成本、节约能源、能够应对包括驱动齿轮发生问题以及类似安全问题的安全制动装置。

图1为一种齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置的结构示意图，图示方向为从齿轮齿条升降设备轿厢70顶部、卸去顶部轿厢外板从上往下看所见，所以对于升降设备驱动齿条18只能看到其顶部，右活动齿条17进行了局部剖视处理，以能够看清其内部与右杠杆20的配合结构，右活动齿条组合和左活动齿条组合是以齿条中间的中心点划线表示的垂直于齿条投影平面的竖直中心面为对称平面的镜对称图形，支架8为半剖视；图1显示的是活动齿条与升降设备驱动齿条分离的状态，所述的水平电磁杠杆安全制动装置处于自由位置状态；图2为图1所示的齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置的齿条啮合处于制动状态的示意图，投影方向与图1的投影方向相同；图3为图1的A-A局部剖视图，方向为从A-A剖面向前看(向齿条方向看)所见，图面显示了轨道组件、活动齿条、活动齿条与活动齿条的操纵机构的左杠杆10、右杠杆20的连接关系，显示的状态是活动齿条与升降设备驱动齿条处于啮合制动状态；图4为与图3所示的相同视图方向显示的活动齿条与升降设备驱动齿条分离处于自由位置状态的示意图；图5为图1的B-B局部剖视图，方向为从B-B剖面往右看(往中心线方向看)所见，图面从纵剖面方向显示了轨道组件、活动齿条、活动齿条的操纵机构的左杠杆10的连接关系；一种齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置(以下简称水平电磁杠杆安全制动装置)，其特征是，装置按水平方向配置，安装位置在升降设备轿厢顶部或者底部、或者其它合理的位置，其组成包括，承重部件、轨道组件、活动齿条、活动齿条的限位机构、活动齿条的操纵机构、活动齿条的操纵机构的控制装置、手动解锁机构；所述的承重部件包括直接承重部件或者中间过渡承重部件；所述的轨道组件包括轨道窗口孔12、导向板29、承重部件兼上轨16和下轨19形成的水平轨道，所述的活动齿条包括左活动齿条13和右活动齿条17，所述的左活动齿条13和右活动齿条17穿过轨道窗口孔12，活动齿条的与升降设备的驱动齿条18相联系的部分的齿形处于可以与升降设备的驱动齿条18啮合或者分离的位置，通过在轨道组件上水平移动或者保持在某些确定的位置上实现与驱动齿条18的啮合或者分离，所述的确定的位置，包括与升降设备驱动齿条啮合的制动位置、或者与升降设备驱动齿条完全分离并且有一小段间隙的自由位置,所述的有一小段间隙，是指驱动齿条和与其相对的活动齿条齿顶平面间有2～5mm间隙；活动齿条与水平轨道的配合尺寸为动配合，接触表面为光滑低摩擦系数表面，以有利于活动齿条的移动，左活动齿条13和右活动齿条17顶部在进入制动状态后与承重部件兼上轨16直接接触承重；所述的活动齿条的限位机构包括，活动齿条的与导轨相联系的部分的内端面上方或者下方至少有一个方向开有导向槽，(参见图5)，导向槽与导向板29的配合部分为动配合，以防止活动齿条向轿厢70的外侧或者内侧窜动；活动齿条顶部在进入制动状态后与升降设备轿厢的承重部件(图2、图4中是承重部件兼上轨16)直接接触或者通过中间过渡承重部件接触承重；活动齿条的操纵机构操纵活动齿条在轨道孔上水平移动或者停留保持在某些确定的位置上，所述的活动齿条的操纵机构布置在升降设备轿厢的水平面方向的支持结构28上，所述的齿轮齿条升降设备水平电磁杠杆安全制动装置，其安装位置包括轿厢的顶部或者底部、或者其它合理的位置；所述的活动齿条的操纵机构包括，左杠杆10、右杠杆20、左固定轴11、右固定轴21、活动轴22、拉块9、支架8、弹簧7、调节螺母组6、拉杆5、推动块54、推动轴53、推动杠杆52、设置在推动杠杆52上的腰形孔55、推动杠杆轴51、滚轮轴59、滚轮60、保护块58；所述的活动齿条的操纵机构的控制装置包括，电磁推杆57、电磁推动器主体56、所述的电磁推动器主体包括电磁推动器的电磁系统、控制系统，所述的电磁推动器的控制系统由升降设备电气控制系统供电和控制；所述的升降设备电气控制系统的电磁推动器的控制单元中还包括一个延时储能装置，当升降设备电气控制系统得电之后失电时，电磁推动器并不立即失电，而是在延时储能装置延时完成后，电磁推动器失电；当升降设备总电源断开无电时(包括初始状态或者失电后储能装置能量释放后的状态)、升降设备处于静止状态；所述的活动齿条的操纵机构的实际运动方向是沿水平面方向，为叙述清晰，本文定义，驱动齿条18方向为前，电磁推动器主体56方向为后，向驱动齿条18方向移动为前移，向电磁推动器主体56方向移动为后移，(如果图1、图2竖直放置，则前移就是相对于图面的上行，后移就是相对于图面的下行)；活动齿条的操纵机构工作过程为，初始状态或者无电状态，电磁推动器主体56无电，推杆57带着保护块3处于初始位置、与滚轮60的最低位还有间隙，操纵机构的推动块54受弹簧7的弹力作用后移并且带动拉杆5、拉块9一起后移，固定在拉块9上的活动轴22跟随拉块9后移、带动左杠杆10、右杠杆20后臂绕左固定轴11、右固定轴21往外侧转动，左杠杆10、右杠杆20的前臂带动左活动齿条13、右活动齿条17往升降设备驱动齿条18中心方向移动，直至与驱动齿条18完全啮合的制动位置，推动块54停止后移，在推动块54后移的同时固定在推动块54上的推动轴53也后移，通过腰形孔55带动推动杠杆52绕推动杠杆轴51向后旋转，推动杠杆52另一端的滚轮轴59、滚轮60也随着推动杠杆52一起旋转，直至推动块54停止后移，滚轮60到达最后位，与保护块58有一小段间隙，保持不接触状态，所述的一小段间隙，是指2～5mm间隙；当电磁推动器主体56得电时，推杆57推动保护块58前移、保护块58推动滚轮60、滚轮轴59前移，滚轮60、滚轮轴59带动推动杠杆52绕推动杠杆轴51向前旋转，推动杠杆52通过腰形孔55带动推动轴53、推动轴53带动推动块54前移，推动块54带动拉杆5、拉块9一起前移同时压缩弹簧7，固定在拉块9上的活动轴22跟随拉块9前移、带动左杠杆10、右杠杆20后臂绕左固定轴11、右固定轴21往内侧转动，左杠杆10、右杠杆20的前臂带动左活动齿条13、右活动齿条17往离开升降设备驱动齿条18中心的方向移动，直至与升降设备驱动齿条18完全分离并有一小段间隙的自由位置，安全制动装置处于自由位置状态，为升降设备启动做好准备，所述的一小段间隙，是指2～5mm间隙；升降设备启动后需要停止时，升降设备的电气控制系统先断开升降设备电动机电源，电动机减速，当接近停靠位置时，例如接近平层位置时，电气控制系统准时地控制电磁推动器主体56失电，推杆57带着保护块58后移、推动块54受弹簧7的弹力作用后移，推动块54带动推动轴53、通过腰形孔55带动推动杠杆52以及安装在推动杠杆52上的滚轮轴59、滚轮60跟随保护块58和推杆57后移并且带动拉杆5、拉块9一起后移，固定在拉块9上的活动轴22跟随拉块9后移、带动左杠杆10、右杠杆20后臂绕左固定轴11、右固定轴21往外侧转动，左杠杆10、右杠杆20的前臂带动左活动齿条13、右活动齿条17往升降设备驱动齿条18中心方向移动，直至与驱动齿条18完全啮合的制动位置，对升降设备可靠制动；推动块54停止后移，但是推杆57带着保护块58继续后移一小段距离，达到与滚轮60保持不接触的状态，所述的一小段距离，是指2～5mm距离；调节螺母组6用于调节弹簧7的压力，支架8固定弹簧7的前端面的最前位置；如果出现异常情况，例如升降设备突然掉电、或者因为升降设备超速保护装置动作切断电源、或者因为升降设备到达极限位置保护装置动作切断电源等等，此时升降设备总电源立即无电，其它失电制动装置包括电动机自带的失电抱闸装置立即发挥作用制动，在延时储能装置延时完成后，电磁推动器主体56失电，推杆57带着保护块58后移，复位为初始状态、推动块54后移、左活动齿条13、右活动齿条17与驱动齿条18可靠啮合，保证了升降设备的安全；紧急制动情况下，左活动齿条13、右活动齿条17一开始可能与驱动齿条18未有完全啮合，最不利的情况是如图4所示的制动时可能发生齿条的最高点与最高点接触的情况，此时在弹力作用下暂时成为摩擦制动，如果此时升降设备全部制动装置的制动力矩加起来足以实现制动，制动任务完成；如果此时升降设备全部制动装置的制动力矩加起来都不足以制止升降设备下滑，(因为有制动力矩作用，所以刚开始下滑会比较缓慢)，当下滑到错开最高点与最高点的位置时，左活动齿条13、右活动齿条17就会在弹力推动下挤入驱动齿条18的齿槽中(参见图5)，然后随着继续下滑，继续挤入，直至左活动齿条13、右活动齿条17与驱动齿条18可靠啮合,实施制动；所述的电磁推动器，为一种选定工作方式为推动方式的长行程推拉电磁铁，是一种新型的电磁控制动作执行器件，采用电源加电控转换，大功率启动，小功率维持的工作方式，比产生同样大小作用力的老式电磁铁体积更小、自重更轻、更省电；而且由于采用杠杆，可以使用比直接推动的推力小一半多的电磁推动器，能够实现节约成本、节约能源的效果。