專利名稱：電梯轎廂的混凝土軌道安全裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到電梯和乘客傳送裝置制造業(yè)。本發(fā)明具體涉及到在電梯轎廂出現超速狀態(tài)時阻止其移動的電梯安全裝置。
傳統的電梯系統具有嚙合的鋼制導軌，用來在豎井內引導電梯轎廂。這種軌道即可靠又安全，在工業(yè)中被廣泛使用。有各種各樣配合這種軌道使用的安全裝置，都能夠達到預期的使用效果。
隨著市場對建筑物大小和每平方英尺造價以及安裝速度和各種結構特征要求得越來越嚴，可以考慮采用非金屬導軌結構，例如是混凝土導軌結構。如果采用非金屬導軌結構，安全系統也需要隨之改變。目前還沒有能夠兼顧非金屬導軌的安全系統。因此，在非金屬導軌系統的這一領域需要有一種能夠在電梯轎廂出現超速狀態(tài)時阻止其移動的安全系統。
本發(fā)明解決了上述現有技術對安全系統的需要，其針對于安裝在非金屬導軌系統上的電梯轎廂。本發(fā)明的系統考慮了非金屬特別是混凝土導軌系統的易脆性，并且提供了與高摩擦接觸面相結合的足夠的表面面積，從而可以產生足夠的制動力，同時保持點壓力低于可能造成混凝土破壞的壓力水平。
該裝置包括一或多個由堅固材料構成的楔子，同時將一種高摩擦表面材料安裝在楔子之一表面上，它在出現超速狀態(tài)時將接觸到一導軌表面。本發(fā)明預期還可以由高摩擦力材料制造整個楔子或是一部分楔子，從而，僅有一支承面需要安裝到楔子上，并且不需要在楔子上安裝額外的摩擦材料。用一個被安裝到電梯轎廂上與其移動方向有一個角度的滑塊或輥子部件迫使楔子接觸到導軌。最好將楔子連接到一個調節(jié)器或類似的配件上，使其隨同電梯轎廂的移動速度不能超過一預定的最大速度。值得注意的是，必要時可以用電子操作機構代替一電磁鐵。在出現超速狀態(tài)的情況下，滑塊或輥子部件對楔子施加一個水平力，拉動楔子并迫使其接觸到導軌，在接觸點上產生制動作用。最好將楔子成對設置在各個導軌的相反對置面上.采用多對楔子可以縮小每個楔子所需要的表面面積，并且使系統更容易操縱。在本發(fā)明的另一個實施例中，一安全裝置將能制動一下落或失控的電梯轎廂。


圖1是剖開的電梯井道的透視圖，電梯轎廂安裝在混凝土導軌上，并且表示了本發(fā)明的安全裝置部件的位置；圖2A是處在釋放(脫合)位置的本發(fā)明的安全裝置的示意圖；圖2B是類似圖2A的本發(fā)明的示意圖，但是處在嚙合位置；圖3A是本發(fā)明另一實施例的示意圖，圖中有多個安全裝置協同工作，并且處在釋放位置；圖3B是類似圖3A的示意圖，但是處在嚙合位置；圖4A是本發(fā)明的雙向安全裝置的一個示意圖；圖4B是圖4A的雙向安全裝置處在第一方向嚙合位置的示意圖；以及圖4C是圖4A的雙向安全裝置處在第二方向嚙合位置的示意圖。
參見圖1，本領域的技術人員可以辨認出裝在電梯井道12中的電梯轎廂10。圖中的導軌14是非金屬的。按照本發(fā)明，導軌14最好是用高壓強度材料例如混凝土構成的。如果采用混凝土，最好將其與豎井整體澆筑。如圖所示，在電梯轎廂10的該側是一位于電梯轎廂10上的安全裝置16，為的是保持其始終靠近導軌14。在本發(fā)明的一個實施例中，在超速狀態(tài)下采用一調節(jié)繩索18來操作安全裝置16。
參見圖2A和2B，圖中表示了本發(fā)明的安全裝置。首先參見圖2A，本發(fā)明的裝置16包括一個楔子20，它上面有一個支承面22，它可以是如圖所示的平面或是曲面，并且安裝一種摩擦材料24。楔子20被連接到由調節(jié)繩索18和附件26構成的一個操作機構。楔子20被裝在一個外殼28內。外殼28內還裝有由至少兩個輥子30(如圖所示)或滑塊(未示出)構成的一個水平定位器，它可以和支承面22形成接觸。如上所述，當支承面22接觸到輥子30時，楔子20就受到一個水平作用力，將楔子推向導軌14(朝著圖的右側)。水平定位器30，支承面22和摩擦面24的角度本身不是關鍵的，但是應該選擇得能夠產生對著混凝土導軌14的法向力。當楔子被輥子30進一步推向導軌14時，摩擦面24就會接觸到導軌14(參見圖2B)，使轎廂10的移動減速，迅速使轎廂10完全停止。
在本發(fā)明的最佳實施例中，楔子20是由橡膠材料構成的，而摩擦面24與楔子的材料是整體的。在另一個實施例中，楔子是由能夠在使用過程中承受壓力和剪切力的不同材料構成的，并且可以具有相同材料或不同材料的摩擦面。在這些實施例中優(yōu)選地采用鋼或是鑄鐵材料作為支承面22，以便能夠較好地散布輥子30施加在楔子20上的負荷。
摩擦面24應該是摩擦力比較高的材料，例如類似于汽車輪胎的硫化橡膠(或其他材料)。這種材料提供的摩擦系數最好能達到約1.0。摩擦面24上可得到的摩擦系數優(yōu)選地高于傳統的用于鋼制導軌的安全裝置所采用的摩擦系數，則允許本發(fā)明的安全裝置對混凝土導軌施加比較低的壓力，同時仍然能夠產生所需的制動力。加大摩擦面24的表面面積也可以降低所需的壓力。降低所需壓力對非金屬導軌是有利的，因為小面積的高壓力至少是在混凝土導軌的情況下容易造成損壞。
在本發(fā)明的一個實施例中，額定負荷為4000磅的轎廂的總懸掛重量大約是8000磅，以1g的加速度執(zhí)行一安全制動則需要有2g的制動力(轎廂減速加上重力)。需要的總制動力是16000磅。在本例中假設摩擦面24的摩擦系數是1.0，對導軌14施加16000磅的力就足夠了。為避免損壞混凝土導軌，需要50psi(磅/英寸2)或以下的壓力。大約320平方英寸上的50psi壓力可以對導軌產生這種需要的壓力。在一種優(yōu)選的系統中，這一力可以分散在轎廂各個側面的至少兩個相反對置的摩擦面上。然而，為了避免轎廂在一側不起作用的情況下本系統制動轎廂的故障，每一側都采用了較大的表面面積。由于每個安全裝置16包括兩個楔子20，各自的表面面積在設想僅有一個安全裝置工作的最壞情況下通過每個楔子可提供160平方英寸。為完成這一實例，必須考慮到導軌表面的接觸面積，其最佳寬度大約是4英寸。(不言而喻，也可以采用較大的導軌，此處的尺寸僅僅是為了舉例而并非用于限制)。這種40英寸長，4英寸寬的安全裝置可以獲得所需的制動能力。
四十英寸長的安全裝置可能仍然使產品顯得有些笨重。因而希望在電梯轎廂10的每一側提供多個安全裝置，各自具有較小并且更容易處理和制造的摩擦面24。
參見圖3A和3B，圖中表示了在釋放位置(圖3A)和嚙合位置(圖3B)的多個安全裝置陣列的示意圖。為了縮小單個楔子所需的表面面積，這是一種可行的布置方式。通過這種所需的表面面積減小，并且由于主要是在y-軸方向上增加或減少表面面積，故縮小了楔子的所需高度。這樣做具有明顯的益處，因為楔子的高度縮短了，在楔子的非導軌接觸側的角度會變得更加尖銳。這樣的楔子在垂直移動的短距離內可以有更多的橫向移動。與楔子嚙合所需的垂直移動距離越短，則制動電梯轎廂所需的時間也就越短。在本發(fā)明的實施例中，由簡單地具有多個附件26的同一個調節(jié)繩索18可驅動各個楔子20。本實施例的操作方式與前述的實施例相同，無非是有多個安全裝置。安全裝置的數量可以根據需要而定，取決于所需的表面面積和采用的楔子的尺寸。如果電梯轎廂框架的安裝位置空間是一種限制因素，可以將安全裝置安裝在框架的上面或是下面。
在本發(fā)明的再一個實施例中，圖4A-C表示了一種雙向安全裝置32。本發(fā)明的雙向安全裝置包括支撐著兩組輥子36和38的外殼34，輥子相對于導軌14布置成對稱的型式。如上文所述，這種角度必須對導軌施加一有效的垂直(法向)的力。輥子36將雙向楔子40推向導軌14，以阻止轎廂10向下移動(參見圖4B)，而在反方向上移動楔子40時可以阻止轎廂10的向上移動(參見圖4C)。在這一實施例中采用了兩個支承面42和44，并且根據電梯轎廂是否在超速狀態(tài)下上、下移動而分別與輥子36和38相互作用。圖4B表示下行超速狀態(tài)制動，圖中的支承面42接觸到輥子36。與此相反，圖4C表示上行超速狀態(tài)制動，圖中的支承面44接觸到輥子38。每一種情況下的摩擦面46均與上述實施例中所定義的相同。本發(fā)明其他方面的功能如同上述實施例。
盡管以上給出了一些最佳實施例，在不脫離本發(fā)明的原理和范圍的條件下還可以有各種各樣的修改和替代。說明書的作用是用來解釋本發(fā)明而不構成限制。
權利要求
1.一種用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置包括一外殼；一設置在上述外殼內的楔子；一設置在上述楔子之一表面上并被定位得適于與一非金屬導軌接觸的摩擦面，至少一個水平定位器；以及一操作機構。
2.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述楔子進一步包括一設置在上述楔子之一表面上的硬質材料支承面。
3.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述楔子支承面從鋼和鐵中選用。
4.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述水平定位器是一種輥子結構。
5.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述水平定位器是一種滑塊結構。
6.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述操作機構是一調節(jié)繩索。
7.按照權利要求1的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述操作機構是一電磁鐵。
8.一種用于電梯轎廂的雙向非金屬導軌安全裝置包括一外殼；一設置在上述外殼內的楔子；一設置在上述楔子之一個表面上并被定位得適于與一非金屬導軌接觸的摩擦材料，兩個水平定位器；以及一操作機構。
9.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述楔子進一步包括一設置在上述楔子之兩表面上的硬質材料支承面。
10.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述楔子支承面從鋼和鐵中選用。
11.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述兩個水平定位器各自包括一種輥子結構。
12.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述兩個水平定位器各自包括一種滑塊結構。
13.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述操作機構是一調節(jié)繩索。
14.按照權利要求8的用于電梯轎廂的非金屬導軌安全裝置，其特征是上述操作機構是一電磁鐵。
全文摘要
用來阻止由非金屬導軌導向的電梯轎廂移動的一種安全裝置采用了一種安裝在楔子上的摩擦面。當楔子處在不嚙合位置時,它的位置靠近一個傾斜水平定位器。在超速狀態(tài)下操作楔子時,水平定位器迫使楔子的摩擦面接觸到導軌。
文檔編號B66B5/16GK1355129SQ0013442
公開日2002年6月26日 申請日期2000年11月30日 優(yōu)先權日2000年11月30日
發(fā)明者F·H·巴克爾, R·佩魯吉 申請人:奧蒂斯電梯公司