專利名稱：永磁體電梯盤式制動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及電梯系統(tǒng)，尤其涉及一種電梯制動系統(tǒng)。
背景技術：
電梯系統(tǒng)包括制動系統(tǒng)，以用于將電梯制動并保持在某一期望位置。典型 地，制動系統(tǒng)包括彈簧，該彈簧使可軸向移動的盤抵接具有制動襯里材料的制 動轉(zhuǎn)子。由此產(chǎn)生的可移動盤與襯里材料之間的摩擦力使電梯制動并保持在某 位置。在下降制動器時可移動盤的接合在本領域中被認為是公知的，而且是典 型的默認狀態(tài)?？梢苿颖P通過由電磁鐵產(chǎn)生的磁場從制動器襯里脫開。由磁場 產(chǎn)生的吸弓l力克服彈簧力并將可移動盤從制動轉(zhuǎn)子拉開。在上升制動器時這是 本領域所公知的。
用于產(chǎn)生磁場的電磁鐵本身不穩(wěn)定，因為當可移動盤遠離結(jié)合位置、向著 殼體方向移動時，由電磁鐵產(chǎn)生的吸引力隨之增加。典型地，該盤在接合位置
和脫開位置之間的大約0.3mm的空氣隙中移動。該盤在空氣隙中的移動以及由 此產(chǎn)生的與制動轉(zhuǎn)子或殼體的接觸會產(chǎn)生令人討厭的噪音，該噪音能被電梯轎 廂里的人聽到。電磁場隨著電磁鐵部件的互相靠近而增大，趨向于對上升中的 可移動盤提供一個加速度，從而產(chǎn)生令人討厭的噪音。
當下降制動器時，如果磁場消失得過快，可移動盤被彈簧加速以抵接制動 轉(zhuǎn)子和制動殼體，同樣會產(chǎn)生噪音。當下降制動器時，通過4頓二極管電路來 延遲磁場的瓦解，在一定禾號上減少該制動噪音。然而，在無法充分降低噪音 的情況下，這種設備還會使制動器在接合時產(chǎn)生無法預料的延遲。
其他的、試圖M^由盤和電磁鐵殼體之間的接觸所產(chǎn)生的噪音的設備，包 括使用彈性體阻尼元件，例如O型環(huán)。該O型環(huán)阻尼運動以斷氐撞擊，荊^)> 噪音。不足的是，該O型環(huán)魏彌變、應力松弛和老化。隨著時間的推移， 這些因素使O型環(huán)退化從而導致噪音明顯增大，同時會斷氐使帝慟器接合的力。 噪音的增大和接合力的降低最終要求重新調(diào)整制動力矩，以及替換O型環(huán)以保 持期望的噪音阻尼特性。其它已知的設備包括使用彈性緩沖器或襯墊，這些設備同O型環(huán)一樣會受至陏限的4柳絲的影響。
因此，需要一種改進的制動系統(tǒng)，其能以穩(wěn)定控制的方式提供期望的保持 和制動力，以阻止不希望的撞擊并減少令人討厭的噪音、提高耐久性并延長工 作壽命。

發(fā)明內(nèi)容
大體上，本發(fā)明是一種用于電梯系統(tǒng)的制動組件，其利用永磁體和電磁鐵 使制動器應用穩(wěn)定。
基于本發(fā)明設計的一個示例系統(tǒng)包括在某一方向產(chǎn)生第一磁場的永磁體， 該磁場作用于制動盤上產(chǎn)生夾緊力。彈簧設置在固定的電磁鐵殼體和盤之間， 以提供一附加的偏置力并調(diào)整盤上的作用力。在一個示例制動器組件中，當制 動器處于下降或應用位置時，永磁體的吸弓l力和彈簧線圈的偏置力將制動盤夾 在固定的殼體和可軸向移動的盤之間。
該電磁鐵包括由極性適當?shù)碾娏鞴╇姷木€圈，以在第一磁場的反方向產(chǎn)生 第二磁場。其中施加到該線圈的電流的頻率和相位生成可控且可變的第二磁場。 該第二磁場提供相對于第一磁場的排斥力，以驅(qū)動永磁體殼體離開電磁鐵殼體。 隨著永磁體殼體和電磁鐵殼體之間的距離增大，兩磁場之間磁場強度的差別隨 之減小，直到到達平衡位置。
通過使電磁鐵電流的電平斜坡下降，制動器以可控的方式下降，以在永磁 體殼體接近電磁鐵殼體時，調(diào)節(jié)永磁體殼體的移動。當該平衡位置離固定的電 磁鐵殼體和下降位置越來越近時，控制器降低線圈中的電流。
因此， 一個示例制動器提供了可控的移動，并且在不使用容易磨損和需要 替換的阻尼體的情況下，應用該制動器降低了噪音。，一步的，該示例制動 組件提供了穩(wěn)定和耐久的制動組件。
從下面對當前最佳實施例的詳細描述中，本發(fā)明的多方面的特征和優(yōu)勢對 本領域技術人員而言將更加清楚。伴隨詳細描述的附圖簡要描述如下。


圖1是本發(fā)明的一個示例電梯系統(tǒng)的示意圖。
圖2是本發(fā)明設計的一個示例電梯制動系統(tǒng)的示意圖。
圖3是本發(fā)明的示例永磁體的一個面的示意圖。
圖4是處于下降位置的7k磁體與電磁鐵之間的分界面的示意圖。圖5是本發(fā)明的示例電磁鐵的面示意圖。
圖6是本發(fā)明的處于上升位置的示例電梯制動系統(tǒng)的示意圖。 圖7是處于上升位置的永磁體與電磁鐵之間的分界面的示意圖。
具體實施例方式
附圖1示意性地示出了電梯系統(tǒng)10，其包括在井道14內(nèi)移動的電梯轎廂 12，電動機16使電梯12以已知的方式移動。制動組件18利用7K磁體與電磁鐵 結(jié)合以穩(wěn)定工作。該制動組件18臨近電動機16安裝以將電梯轎廂12制動并保 持在井道14內(nèi)期望的位置。
附圖2示意性地示出了處于制動或下降位置的示例制動組件18。電動機16 繞軸線30驅(qū)動軸28，該軸28從電動機16延伸并延伸進制動組件18。該制動 組件18包括固定的殼體20，可軸向移動盤22和可軸向移動板26。該盤22具 有摩擦材料24， i亥摩擦材料在下降位置時與殼體20和板26同時接合。，一 步的，盤22以已知方式鍵連接到軸28上從而育的多軸向移動，但無法相對于軸 28旋轉(zhuǎn)運動。該盤22的鍵連接特征是己知的，例如采用在鍵槽中的鍵，或用盤 22和軸28上相互配合的花鍵。
板26通過銷46與永磁體殼體34連接。插銷46從固定的電磁鐵殼體32內(nèi) 的開孔48中穿過。永磁體殼體34內(nèi)的永磁體36產(chǎn)生第一磁場52，該第一磁場 沿箭頭所示的方向提供指向電磁鐵殼體32的吸引力。永磁體36包括垂直于第 一磁場52方向的面35。
關于附圖3以及附圖2，面35包括北極61和南極62。酉己置永磁體36用以 產(chǎn)生第一磁場52。該北極和南極61、 62關于軸28對稱布置。北極和南極61、 62關于軸28環(huán)形布置且呈橢圓形形狀。該橢圓形照犬Hc磁體面35上的北極 和南極61 、 62的面積最大化。該北極和南極61 、 62從面35上突出一定長度39 以弓l導排斥的磁力并ffiih可使磁場3鵬退化的泄漏。
第一磁場52提供吸引力，用以驅(qū)動永磁體殼體34沿箭頭52所示方向向電 磁鐵殼體32移動。永磁體殼體34的移動iM:銷46傳遞給板26。接下來盤22 被夾在殼體20和板26之間以產(chǎn)生阻止軸28旋轉(zhuǎn)的制動力。
關于附圖4，永磁體36持續(xù)產(chǎn)生第一磁場52以產(chǎn)生吸引力，來驅(qū)動板26 沿箭頭60所示方向向下降或制動位置移動。磁場52的強度大小需要產(chǎn)生期望 的力來夾緊盤22，以及產(chǎn)生所需的制動力用于特定情況。在制動組件18處于下降位置時，電磁鐵38始終保持非通電狀態(tài)。電磁鐵 殼體32被設置成與永磁體36配合以提供必須的連接配置，以產(chǎn)生期望的第一 磁場52大小。
關于附圖5，電磁鐵38包括面19，該面19上具有一系列繞在芯件41上、 并相對于軸28環(huán)開鄰置的線圈40。芯件41從面19上突出一定距離45(附圖2) 以產(chǎn)生期望的抵制磁力。由電磁鐵38產(chǎn)生的磁場的大部分穿過芯件41。芯件 41按照與永磁體36的面35上的極61、 62平行皿準的方式設置。電磁面19 如此設置以降低穿過空氣隙中的磁通量。這些穿過空氣隙的磁通量限制了提供 排斥力的能力。
盡管描述了一特殊配置，但在本揭露的基礎上，工人可以理解其它包括通 過永磁體36優(yōu)化吸引力的特征的配置均落入本發(fā)明的范圍。例如，這些特征可
以包括期望的空氣隙，以及改進和優(yōu)化鵬路徑的連接部件以應用于特殊需求。
附圖6和7示出了制動組件18處于釋放或上升位置。在上升位置，板26 與盤22不再夾緊接觸。夾緊接觸的釋放使盤22連同軸28旋轉(zhuǎn)。通過啟動電磁 鐵38以產(chǎn)生反向于由7乂磁體36產(chǎn)生的第一磁場52的第二磁場54，從而進入上 升位置。供應電流從控制器50 (附圖6)輸送到電磁鐵38的線圈40上以產(chǎn)生 第二磁場54。在一個例子中，供給線圈40的電流的大小決定了第二磁場^^ 54的大小。 一例子包括控制電流的極性以弓l導期望的磁場。
第二磁場54的強度大于由7乂磁體36產(chǎn)生的第一磁場52。第一磁場52與第 二磁場54共同作用產(chǎn)生了全部的排斥力，以驅(qū)動永磁體殼體34軸向地遠離電 磁鐵殼體32。永磁體殼體34的移動帶動了銷46和板26相應的移動。板26的 軸向移動釋放了盤22，于是不再施加制動力。
電磁鐵38生成第二磁場54，其強度與來自控制器50的供電電流成比例。 因此，通艦供電電流的大小和頻率進行控制，來實5艦永磁鐵殼體34的控制。 電流被恰當?shù)乜刂疲沟秒姶盆F殼體32與永磁體殼體34之間的距離隨之發(fā)生 變化，力可以相應的調(diào)整以阻止不希望的、能產(chǎn)生令人討厭的噪音的撞擊。
在描述的例子中，線圈彈簧42位于板26和軸向固定的電磁鐵殼體32之間。 線圈彈簧42使板26壓向下降位置。盡管圖示的線圈彈簧42為其它彈簧部件， 但例如Bdleville墊圈這樣的部件也在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)。
線圈彈簧42在與永磁體36相同的方向上樹共偏置力。線圈彈簧42還提供調(diào)節(jié)功能以平衡由永磁體36產(chǎn)生的力和由電磁鐵38產(chǎn)生的力。示例的線圈彈 簧42部分地設置在板26中的彈簧套43中。為^線圈彈簧42提供的調(diào)節(jié)器 44能調(diào)節(jié)由彈簧42產(chǎn)生的偏置力。調(diào)節(jié)器44是一種己知的配置，例如用于改 變彈簧套43深度和相應彈力的螺紋銷。所描述的例子中包括四個線圈彈簧42， 然而，在特定需求隋況下任何數(shù)量的線圈彈簧42均能用于產(chǎn)生平衡力和移動板 26。
線圈彈簧42設置在板26內(nèi)的彈簧套43中。然而，該線圈彈簧42也可以 安裝在電磁鐵殼體32中。調(diào)節(jié)器44是一禾中已知的配置，例如用于改變彈簧套 43深度和相應彈力的螺紋銷。在此例中，磁場54的纟賊足以克服彈簧42的偏 置以及用于上升制動器的磁場52。
隨著7JC磁體殼體34與電磁鐵殼體32之間的距離增大，兩磁場力的差別逐 漸減小直到達到平衡位置。在平衡位置，永磁體36相對于固定的電磁鐵殼體32 保持在期望的位置上。該平衡位置可以fflil調(diào)整線圈40中的電流來調(diào)節(jié)。
于是通過使電流電平斜坡式降低，制動器可以以可控的方式下降，以在永 磁體殼體34接近電磁鐵殼體32時，調(diào)節(jié)永磁體殼體32的移動?？刂破?0降 低線圈40中的電流以使永磁體36 tt越接近固定的電磁鐵殼體32，使其從平 衡位置移向下降位置。
因此，示例制動組件可進行可控的移動，在不使用容易磨損和需要替換的 阻尼部件的條件下將噪音最小化。更進一步的，該示例制動組^牛提供穩(wěn)定和耐 久的制動組件。
上述說明實際上是示例性的而不具有局限性。對描述的實施例進行的改型 和變型對于本領域的技術人員是顯而易見的而不超出本發(fā)明的實質(zhì)。本發(fā)明所 賦予的法衛(wèi)尉戶范圍只能由所附權(quán)禾腰求確定。
權(quán)利要求
1、一種制動電梯組件(18)，包括在結(jié)合位置和脫開位置之間移動的制動部件(26)；永磁體(36)，其產(chǎn)生第一磁場(52)以使所述制動部件(26)向結(jié)合位置偏置；和電磁鐵(38)，其可啟動以產(chǎn)生與所述第一磁場(52)反向的第二磁場(54)，以引起所述制動部件(26)從所述結(jié)合位置向所述脫開位置移動。
2、 如權(quán)利要求1中所述的組件，其中所述制動部件(26)與固定的殼體(20) 配合以施加制動力，相對于所述殼體(20)和所述永磁體(36)的移動，所述 電磁鐵(38)固定不動，所述制動部件(26)與所述永磁體(36)聯(lián)合移動。
3、 如權(quán)利要求2中戶服的組件，其中戶;f^/;K磁體(36)與制動部件(26) 相連，使得戶;M制動部件(26)與所述永磁體(36) K^移動。
4、 如權(quán)禾腰求1中所述的組件，其中所述的電磁鐵(38)布置在殼體(32) 內(nèi)，且戶皿永磁體(36)相對于所述殼體(32)可移動。
5、 如權(quán)禾腰求4中戶腿的組件，其中戶服的電磁鐵(38)包括布置在戶腿 殼體(32)內(nèi)的線圈(40)，還包括控制器(50)以控制供給戶/M線圈(40)的 電流，用來以可選擇的控制方式產(chǎn)生戶;M第二磁場(54)。
6、 如權(quán)利要求5中戶;M的組件，其中所述控制器(50)對應調(diào)節(jié)所^7乂磁 體(36)相對于戶;M殼體(32)的位置改變電流。
7、 如權(quán)禾腰求4中戶腿的組件，其中戶腿殼體(32)包括至少一個開孔(48)， 所述永磁體(36)和所述板(26)通過至少一個銷(46)連接在一起，該銷至 少部分穿過所述殼體(32)中的戶斤述至少一個開孔(48)。
8、 如權(quán)禾腰求4中戶脫的組件，其包括彈簧(42)以調(diào)節(jié)所述板(26)相 對于所述殼體(32)的移動。
9、 如權(quán)利要求7中所述的組件，其包括調(diào)節(jié)裝置(44)以調(diào)節(jié)由所述彈簧 (42)施加在戶艦殼體(32)和戶腿板(26)之間的力，以平衡由所述彈簧(42) 與所述第一磁場(52)共同產(chǎn)生的制動力。
10、 如權(quán)利要求1中所述的組件，其包括具有摩擦襯里(24)的轉(zhuǎn)子(22)， 該襯里(24)隨著電動機(16)旋轉(zhuǎn)，其與戶誠制動部件(26)選擇性地接合。
11、 如權(quán)利要求1中M^的組件，其中戶皿電磁鐵(38)包括多個繞在相應的多個芯件(41)上的線圈組件(40)，該芯件/A^^7;K磁體(36)的面(19)上突出。
12、 如權(quán)利要求1中所述的組件，其中戶，7JC磁體(36)包括從面的表面 (37)突出的多個北芯部(61)和相應的多個南芯部(62)。
13、 一種電梯系統(tǒng)(10)，包括 電梯轎廂(12);電動機組件(16)，以移動所述電梯轎廂(12);和制動系統(tǒng)(18)，其包括由所述電動機組件(16)驅(qū)動的轉(zhuǎn)子(22)，可選 擇性地移動以與戶，轉(zhuǎn)子(22)接合的制動部件(26)，產(chǎn)生第一磁場(52)以 ^妙脫制動部件(26)偏置與戶腿轉(zhuǎn)子(22)結(jié)合的7k磁體(36)，用于在戶腿 第一磁場(52)的反方向產(chǎn)生排斥磁場(54)的電磁鐵(38)，來移動所述永磁 體(36)，從而控制所述制動部件(26)的移動。
14、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述的永磁體(36)以選擇性的方式 產(chǎn)生所述的排斥的磁場(54)，以控制戶腿制動部件(26)和戶腿車由(22)之間 的相對位置。
15、 如權(quán)利要求14戶腿的系統(tǒng)，其中戶脫的電磁鐵(38)布置在殼體(32) 內(nèi)，且相對于所述制動部件(26)和所述永磁體(36)的移動而固定，所述制 動部件(26)和所述永磁體(36)通過至少一根銷(46)連接起來，該銷至少 部分的穿過戶皿殼體(32)上的開孔(48)。
16、 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述的永磁體(36)布置在戶;M殼體 (32)的相對于所述制動部件(26)的相反側(cè)。
17、 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其包括位于所述殼體(32)和所述制動部 件(26)之間的彈簧(42)，以平衡由所述電磁鐵(38)施加的力。
18、 一種控制電梯制動系統(tǒng)的方法，戶艦方》跑括如下步驟a) 由永磁體(36)產(chǎn)生第一磁場(52)來施加制動力；和b) 由電磁鐵(38)與所述第一磁場(52)相反的方向產(chǎn)生第二磁場(54)， 以釋放制動力。
19、 如權(quán)利要求18戶腿的方法，其包 離擇性地控制供給戶艦電磁鐵(38) 的電流，以控制戶7M第二磁場(54)的5M。
20、如權(quán)利要求18戶腿的方法，其包手a3im擇性i鵬制戶，第一磁場(52) 與所述第二磁場(54)之間的差別，以控制制動系統(tǒng)中的可移動部件之間的相對位置。
全文摘要
制動組件(18)包括永磁體(36)，其產(chǎn)生第一磁場(52)，以作用在制動盤(22)上引起夾緊力。電磁鐵(38)由極性適當?shù)碾娏鞴╇?，以在第一磁?52)的反方向產(chǎn)生第二磁場(54)。其中控制提供的電流的頻率和相位，以在兩個磁場(52、54)之間產(chǎn)生可控的排斥力以脫開制動盤(22)。隨著永磁體(36)和電磁鐵(38)之間的距離增大，磁場之間強度的差別隨之減小直到達到平衡位置。制動器通過改變第二磁場(54)相對于由永磁體(36)產(chǎn)生的第一磁場的強度，以可控的方式應用和釋放。
文檔編號B60L7/00GK101583511SQ200680054239
公開日2009年11月18日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者R·N·法戈 申請人:奧蒂斯電梯公司