帶有由聯(lián)接到齒輪傳動組件的彈簧致動的剎車塊的電梯轎廂制動器的制造方法
【專利摘要】一種電梯轎廂制動裝置包括壓縮個或多個彈簧的齒輪傳動組件，彈簧通過凸輪隨動件聯(lián)接到一個或一對剎車塊。當(dāng)彈簧從受壓狀態(tài)中釋放時，在從制動施加循環(huán)開始起的預(yù)定時間內(nèi)，剎車塊配合和抓住提升繩、提升裝置的一部分和轎廂導(dǎo)軌。在制動施加循環(huán)過程中，彈簧沿著凸輪表面移動凸輪隨動件，凸輪表面的形狀和設(shè)置致使凸輪隨動件移動剎車塊中的至少一個剎車塊朝向另一剎車塊移動。齒輪組件包括離合器裝置，在彈簧解除壓縮和受壓縮過程中，離合器裝置分別脫離與齒輪組件的齒輪或軸的配合以及與齒輪或軸的配合。當(dāng)彈簧開始解除壓縮時，制動裝置中的彈性材料最初加速凸輪裝置的運動，并可在制動釋放循環(huán)結(jié)束時保護齒輪組件的齒輪免遭損壞。
【專利說明】帶有由聯(lián)接到齒輪傳動組件的彈簧致動的剎車塊的電梯轎廂制動器
[0001]本申請是申請日為2009年4月21日、申請?zhí)枮?00910137042.9、題為“帶有由聯(lián)接到齒輪傳動組件的彈簧致動的剎車塊的電梯轎廂制動器”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)串請
[0003]本申請要求對2008年4月21日提交的美國臨時專利申請N0.61/125，038的申請日的優(yōu)先權(quán)，本文以引用方式將其內(nèi)容結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及緊急制動器，尤其是涉及用于電梯轎廂的緊急制動器。如此的緊急制動器可因不安全狀態(tài)而被致動，例如，電梯轎廂的超速或電梯轎廂在門打開時離開樓面地面。
【背景技術(shù)】
[0005]電梯轎廂和其它的運載工具和裝置，諸如吊車或發(fā)射裝置上的吊鉤、吊桶和材料挽具，通?？山柚诶|索或鋼絲繩沿兩個相對方向移動。
[0006]一般地說，借助于提升繩而移動的電梯轎廂用鋼絲繩懸掛起來，鋼絲繩穿過牽引滑輪往下連接到配重上。該配重用來減小移動電梯所需的動力，并還相對于牽引滑輪產(chǎn)生牽引力(防止滑移)。牽引滑輪直接由電動機驅(qū)動或間接地通過齒輪傳動機構(gòu)由電動機驅(qū)動。普通的制動器施加到該驅(qū)動器上以停止電梯和/或?qū)㈦娞萃Ａ粼谀骋粯菍由稀?br> [0007]對于電梯轎廂來說，普通電梯規(guī)范明確地要求包括有緊急制動器，當(dāng)電梯以超過預(yù)定速度的預(yù)定速度下降時，如此的制動器會阻止電梯轎廂的下降。一種已知的用于如此目的的制動裝置是這樣的安全裝置，即使電梯提升繩發(fā)生斷裂的情況下，其也能抓住電梯轎廂的導(dǎo)軌。
[0008]對于鋼絲繩來說還有很高的安全系數(shù)，國家已經(jīng)認(rèn)識到，這些鋼絲繩從來沒有斷過，并且允許用其它的緊急制動器來代替抓住導(dǎo)軌的安全裝置。還有，由于配重一般地重于電梯，所以，對于機械失效，諸如普通制動器的失效，電梯在上升方向上存在著超速的危險。此外，根據(jù)電梯轎廂內(nèi)的載荷和出現(xiàn)的機械失效，轎廂在門打開時會在任一方向上離開樓層地面。許多國家要求在上述情況下致動緊急裝置，還要求上升轎廂的超速保護裝置。此夕卜，許多國家正在考慮修改規(guī)范，要求防止轎廂門打開時離開樓層地面。
[0009]已知的制動裝置包括施加到提升鼓輪(牽引滑輪)、提升繩或者轎廂或配重導(dǎo)軌上的制動器。
[0010]已經(jīng)認(rèn)識到重要的點是，即使制動系統(tǒng)的各種元件有磨損，諸如剎車塊襯墊的磨損，制動力也基本上要保持恒定不變。
[0011]本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)公知各種制動裝置，當(dāng)電梯沿任一方向超速時，制動裝置將會停止電梯。一種已知的超速或緊急制動裝置包括通過空氣致動的裝置來施加到提升(懸掛)繩的制動元件。盡管如此的裝置隨著剎車塊襯墊的磨損仍可保持制動壓力恒定不變，但該裝置包括若干個元件，諸如軟管、儲存器和空氣氣缸或空氣壓縮機，它們會遭受到致使制動不工作的失效。
[0012]另一已知的緊急制動裝置包括制動元件，它們的釋放和施加過程中的阻尼作用由液壓裝置進(jìn)行致動。例如，可見美國專利N0.5，228，540，本文以引用方式將其結(jié)合于此，其受讓給本申請的受讓人。如’540專利中所知和示例，用于如此制動裝置的液壓系統(tǒng)包括軟管、閥門、電泵、手動泵和電動機以及如此部件之間的連接。液壓系統(tǒng)通常尺寸相當(dāng)大，致使液壓系統(tǒng)需要裝在與制動裝置其余部分分開的殼體內(nèi)。因此，當(dāng)安裝如此制動裝置時，需要安裝制動裝置和相隨的液壓系統(tǒng)的兩個單獨的組件。因此在安裝之前，需要配置位置和足夠的空間來安裝各個組件。在安裝過程中，由于液壓系統(tǒng)與制動裝置的其余部分分開，所以，需要安裝液壓軟管來將兩個分開組件的液壓相關(guān)的部件連接在起，此外，需要安裝電線以便電氣地連接分開的組件。
[0013]此外，眾所周知，液壓系統(tǒng)含有密封件、連接件、活塞、閥門和止回閥，隨著時間的推移，它們有可能失效以及形成泄漏。還有，液壓系統(tǒng)通常含有石油基的流體，如果流體濺出的話，石油基的流體對環(huán)境有潛在的不利影響。
[0014]因此，需要有一種具有最少部件的緊急制動裝置和方法，以減小其尺寸并減少機械、電氣或液壓失效的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)本發(fā)明的各方面，一種制動裝置包括彈簧和齒輪傳動組件，彈簧用來壓迫剎車塊與繩子配合，以控制諸如電梯轎廂那樣裝置的運動，而齒輪傳動組件可操作以壓縮彈簧，以將該制動裝置設(shè)定到制動釋放位置。彈簧通過凸輪和連桿結(jié)構(gòu)連接到剎車塊上，所述結(jié)構(gòu)可操作地連接到齒輪傳動組件。在電梯轎廂裝置的正常操作下，彈簧保持處于壓縮的狀態(tài)。當(dāng)制動裝置從制動釋放位置切換而獲得制動施加位置時，彈簧可部分地解除壓縮以便使剎車塊施加到繩子上。制動施加位置可在預(yù)定時間內(nèi)獲得，例如，彈簧從壓縮狀態(tài)中釋放起的約0.1-0.2秒內(nèi)。
[0016]在一實施例中，彈簧可被壓縮并通過齒輪組件保持在壓縮的狀態(tài)中。在另一實施例中，可與齒輪組件的齒輪或凸輪配合的閉鎖裝置可使彈簧保持在壓縮的狀態(tài)中。
[0017]在另一實施例中，齒輪組件包括離合器裝置，在彈簧的解除壓縮和壓縮過程中分別用來有選擇地與齒輪組件的至少一個齒輪或軸脫離配合和配合。在彈簧從壓縮狀態(tài)中解除壓縮的過程中，離合器裝置與齒輪組件的齒輪或軸脫離配合，可避免損壞齒輪并保證剎車塊快速地夾緊繩子。
[0018]在本發(fā)明的另一方面，制動裝置包括彈性元件，其在制動施加循環(huán)開始時加速剎車塊的運動。在制動施加循環(huán)過程中，彈簧部分地從壓縮狀態(tài)中解除壓縮。在另一實施例中，在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，該彈性元件減慢齒輪組件的齒輪和聯(lián)接到齒輪組件齒輪的電動機的運動，以防止齒輪損壞。在制動釋放循環(huán)過程中，部分解除壓縮的彈簧變得受壓縮。
[0019]在另一實施例中，制動裝置設(shè)置成剎車塊(i)在制動施加循環(huán)結(jié)束時，對諸如提升繩的夾緊表面施加最終夾緊力；以及(ii)當(dāng)剎車塊在制動施加循環(huán)過程中最初接觸夾緊表面時，對夾緊表面施加最終夾緊力的一預(yù)定百分比。在其它替代的實施例中，齒輪傳動組件或不是齒輪組件一部分的液壓或氣動裝置進(jìn)行操作，以使得在制動施加循環(huán)過程中剎車塊最初對繩子施加最終夾緊力的預(yù)定百分比。
[0020]在制動裝置的一實施例中，齒輪傳動組件包括齒條和小齒輪組件，其將凸輪隨動件聯(lián)接到齒輪組件的齒輪上。制動裝置還包括掣子，在彈簧被壓縮之后，掣子與齒輪組件的齒輪配合。由于掣子與齒輪組件的齒輪配合，所以，阻止凸輪隨動件的運動，而彈簧保持在受壓縮的狀態(tài)中。當(dāng)需要施加制動時，掣子脫開與齒輪組件的配合。凸輪隨動件附連到齒條并騎跨在一對凸輪表面上，該凸輪隨動件又可在一個或多個彈簧力的作用下自由地移動，以使一個剎車塊朝向另一個剎車塊移動，由此，將繩子夾緊在剎車塊上的剎車塊襯墊之間，從而在制動施加循環(huán)開始起的預(yù)定時間內(nèi)阻止繩子的運動。彈簧通過齒輪組件和齒條之間的互相作用而受壓縮，在彈簧被壓縮之后，齒輪組件設(shè)置成:當(dāng)剎車塊在制動施加循環(huán)過程中最初接觸繩子時，將最終夾緊力的一預(yù)定百分比施加到繩子上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]從以下對目前優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述中，將會明白到本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點，該詳細(xì)描述應(yīng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀，其中，相同的標(biāo)號表示類似的元件，附圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)用于電梯系統(tǒng)中的示意的側(cè)視圖。
[0023]圖2A是根據(jù)本發(fā)明一個方面的示范裝置一部分的立體圖。
[0024]圖2B是圖2A所示裝置另一部分的立體圖。
[0025]圖2C是圖2B所示裝置一部分的放大圖。
[0026]圖2D是圖2A所示裝置另一部分的放大圖。
[0027]圖3是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，其中的零件處于制動釋放位置。
[0028]圖3A、3B、3C、3D 和 3E 是圖 3 所示裝置分別在剖面線 3A_3A、3B-3B、3C-3C、3D_3D和3E-3E處的側(cè)剖視圖。
[0029]圖4是從電動機的立體圖看的圖2A中制動裝置的齒輪裝置的諸齒輪的線性示意圖。
[0030]圖5是具有兩個可移動剎車塊的示范制動裝置一部分的示意側(cè)視圖。
[0031]圖6是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，在彈簧釋放壓縮過程中零件位于制動釋放位置和制動施加位置之間。
[0032]圖6A是圖6所示裝置在剖面線6A-6A處的側(cè)剖視圖。
[0033]圖7A是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，零件處于制動施加位置且剎車塊襯墊有些磨損。
[0034]圖7A-AA、7A-BB和7A-CC是圖7A所示裝置分別在剖面線7AA-7AA、7AB-7AB和7AC-7AC處的側(cè)剖視圖。
[0035]圖7B是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，零件處于制動施加位置且剎車塊襯墊幾乎沒有磨損。
[0036]圖7B-AA是圖7B所示裝置在剖面線7BA-7BA處的側(cè)剖視圖。
[0037]圖8是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，零件處于制動施加位置且剎車塊襯墊有相當(dāng)大磨損。[0038]圖8A是圖8所示裝置在剖面線8A-8A處的側(cè)剖視圖。
[0039]圖9是圖2A所示裝置一部分的側(cè)視圖，在彈簧壓縮過程中零件位于制動釋放位置和制動施加似直之間。
[0040]圖9A、9B和9C是圖9所示裝置分別在剖面線9A_9A、9B_9B和9C-9C處的側(cè)剖視圖。
[0041]圖10是用于本發(fā)明裝置的示意電路圖。
[0042]圖11是用于本發(fā)明裝置的另一替代電路一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0043]盡管本發(fā)明在下面結(jié)合將制動力施加到電梯轎廂提升繩上的制動裝置進(jìn)行描述，但本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員顯然明白，制動裝置也可有其它的應(yīng)用，例如，應(yīng)用于導(dǎo)向軌道，或應(yīng)用于其它平移設(shè)備，諸如牽引滑輪、牽引滑輪和繩的組合、轉(zhuǎn)向滑輪、轉(zhuǎn)向滑輪和繩的組合，或電梯轎廂的補償繩等。
[0044]圖1示意地示出電梯系統(tǒng)的側(cè)視圖，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明各方面的示范制動裝置1，其與穿過電動機驅(qū)動的牽引滑輪3的提升繩2相關(guān)聯(lián)。繩子2在滑輪3的一側(cè)懸掛著并提升電梯轎廂4，在滑輪3的相對一側(cè)，繩子連接到配重5。轎廂4在相對側(cè)上由導(dǎo)軌和滾輪進(jìn)行導(dǎo)向，圖中只示出導(dǎo)軌6和滾輪7的一個組合。滑輪3及其支承裝置由固定梁8和9支承，制動裝置I由梁8支承，但制動裝置也可以其它方式位于固定支承上。
[0045]除了制動裝置I之外，上述設(shè)備都是傳統(tǒng)的設(shè)備。制動裝置位于固定位置，并在滑輪3的繩子2延伸到轎廂4的那一側(cè)配合繩子2，或可在滑輪3的繩子延伸到配重5的那一側(cè)配合繩子。還有，制動裝置I的剎車塊(下文中描述)可與傳統(tǒng)滑輪制動裝置(未示出)相類似的方式應(yīng)用到滑輪3的制動上，或可由轎廂4承載并應(yīng)用到導(dǎo)軌6上，或者，如果轎廂4承載兩個制動裝置1，則就應(yīng)用到導(dǎo)軌6和相對的對應(yīng)導(dǎo)軌(未示出)。在所有情形中，當(dāng)制動裝置被致動時，就阻止制動裝置和另一構(gòu)件之間的相對運動。
[0046]下面參照圖2-11詳細(xì)地描述示范的制動裝置I。參照圖1、2A和2B，制動裝置I包括個具有一對壁13和14的金屬構(gòu)件10，兩個壁用一對金屬角鋼構(gòu)件11和12固定到梁8或其它表面。在構(gòu)件10的壁13和14之間，有一對彈性元件15和16，例如，壓縮彈簧，它們將壓力施加到以凸輪裝置上。該凸輪裝置包括凸輪隨動件17。凸輪隨動件17由一對金屬連桿18和19可樞轉(zhuǎn)地承載。再參照圖3A、3E和9A，凸輪隨動件17包括內(nèi)部軸30，該內(nèi)部軸30相對于包圍其的外部29可轉(zhuǎn)動。軸30配合一對凸輪表面20和21，該兩個表面分別附連到壁13和14或是壁的一部分。
[0047]進(jìn)一步參照圖3C、3E、6A和9A，壁13和14形成兩個狹槽121、123，它們分別有端部125、127。狹槽121、123的尺寸稍大于軸30的外直徑，以允許軸30在狹槽121、123內(nèi)朝向和遠(yuǎn)離端部125、127運動。當(dāng)軸30位于狹槽121、123內(nèi)時，軸30接觸凸輪表面部分20A 和 21A。
[0048]參照圖2A、2B和3E，連桿18和19的與凸輪隨動件17相對的端部可樞轉(zhuǎn)地連接到固定在金屬剎車塊22上的塊體122A和122B。塊體122A、122B分別容納在壁13、14中形成的凹陷124A、124B內(nèi)，并可在凹陷124A、124B內(nèi)滑動?；趬K體122在凹陷124內(nèi)的運動，剎車塊22被推離和朝向固定的金屬剎車塊24。剎車塊24以任何傳統(tǒng)方式固定在壁13和14之間。剎車塊22和24分別具有傳統(tǒng)的制動襯墊25和26，例如，它們可以是型號為N0.M-9723類型的剛性的、模制的、石棉自由襯墊,該類型襯墊由射線標(biāo)記工業(yè)分部(Raymark Industrial Division), 123East Stiegel St., Mankum, Pa.17545 銷售。
[0049]顯然，當(dāng)剎車塊22朝向剎車塊24移動足夠的距離時，襯墊25和26就會配合繩子
2。此外，當(dāng)襯墊25和26將足夠的壓力施加到繩子2上時，就會阻止繩子2相對于剎車塊22和24的運動。本發(fā)明的裝置I可用彈簧15和16來形成這樣的壓力，當(dāng)隨動件17向上移動時，彈簧施加的作用力減小。施加到繩子2上的壓力可以是由彈簧15、16提供的多個力。此外，如此施加的壓力可以保持恒定不變，這將在下面進(jìn)行討論。還有，盡管圖中示出兩個彈簧15和16，但也可采用單個彈簧或兩個以上彈簧來對隨動件17施力。
[0050]參照圖2A、7B和7B-AA，彈簧15和16安裝在導(dǎo)向器31上，導(dǎo)向器在其下端可樞轉(zhuǎn)地安裝。如圖7B-AA所示，每個導(dǎo)向器31包括保持在相對于其軸線固定的位置內(nèi)的管31a和可在管31a內(nèi)可伸縮地滑動的桿31b。桿31b的上端固定到隨動件部分29。彈簧15和16的上端分別具有帽子33和34，它們的形狀做成在隨動件部分29移動時能配合和保持于隨動件部分29?；蛘撸瑥椈?5、16的上端可用任何理想的方式固定到隨動件部分29。
[0051]在電梯轎廂正常運行中，彈簧15和16保持被壓縮，在此情況下，制動裝置I處于制動釋放位置。在異常的情況下，例如，轎廂超速，或轎廂門打開時轎廂偏離樓層地面，則制動裝置I可從圖3所示的制動釋放位置切換，而獲得如圖7-8所示的制動施加位置。當(dāng)制動裝置I從制動釋放位置切換而獲得制動施加位置時，就發(fā)生制動施加循環(huán)。
[0052]在制動施加循環(huán)過程中，彈簧15和16從受壓縮狀態(tài)釋放，從壓縮狀態(tài)部分地釋放壓縮，變化到如圖7-8所示的部分地釋放壓縮的狀態(tài)。當(dāng)彈簧15、16從壓縮狀態(tài)中釋放壓縮時，致使隨動件17向上移動。如圖所示，凸輪表面20和21的形狀使表面20、21離剎車塊24的間距沿向上方向增加。因此，當(dāng)隨動件17向上移動，循著凸輪表面20和21時，隨動件17借助于連桿18和19拉動剎車塊22朝向剎車塊24，致使襯墊25和26抓住繩子2。在制動施加循環(huán)結(jié)束時，制動裝置I處于制動施加位置，而剎車塊22、24對繩子2施加最終的夾緊力。當(dāng)制動襯墊25、26磨損時，彈簧15、16伸長，但凸輪裝置設(shè)計成提高機械效益，由此，提供有力的恒定夾緊力。在制動裝置I的典型應(yīng)用中，采用500磅力的彈簧15、16來確保制動施加循環(huán)結(jié)束時對繩子施加恒定的5000膀的最終夾緊力。
[0053]在一實施例中，狹槽121、123和凸輪表面部分20A、21A有足夠的長度來使得:當(dāng)制動裝置I處于制動釋放位置時，剎車塊22、24彼此足夠地間隔開，使得襯墊25、27不接觸繩子2，即使繩子2彼此不直線地對齊也如此。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的各方面，參照圖2A、2B、2C和2D，制動裝置I包括聯(lián)接到凸輪隨動件17的齒輪傳動組件50，可操作該齒輪傳動組件50來將制動裝置I設(shè)定到制動釋放位置中，如圖3所示。如下文中所討論的，在制動釋放循環(huán)過程中，齒輪傳動組件50致使凸輪隨動件17向下移動到使彈簧15和16受壓縮的位置。此外，齒輪傳動組件50適于確保:一旦彈簧15、16從壓縮狀態(tài)中釋放,諸如圖7-8所示的制動施加位置可在從制動施加循環(huán)開始起的預(yù)定時間內(nèi)獲得。此外，齒輪傳動組件50適于使得:剎車塊最初對諸如提升繩2那樣的夾緊元件的夾緊表面施加預(yù)定百分比的最終夾緊力，以避免損壞夾緊元件。
[0055]參照圖2A、2B、2D、3和4，齒輪傳動組件50設(shè)置在上壁113和114之間。壁113和114分別從安裝在壁13和14上表面13A和14A上的平臺115延伸。齒輪傳動組件50可包括齒輪G1-G7。齒輪Gl固定到軸202上，該軸遠(yuǎn)離上壁113的內(nèi)壁表面113B延伸，終止在六角形端部203處。齒輪G2與齒輪Gl嚙合，還通過超越離合器208有選擇地與軸206配合和與軸206脫離。如下文中描述的，離合器208保護齒輪Gl和G2在接近制動施加循環(huán)結(jié)束時免遭損壞。齒輪Gl和G2構(gòu)成第一齒輪組。
[0056]軸206從六角形端部207延伸到端部209，該端部可轉(zhuǎn)動地被接納在壁113的孔(未示出)內(nèi)。軸206還包括靠近表面113B的齒輪G3，齒輪G3嚙合到固定在軸212上的齒輪G4。齒輪G3和G4構(gòu)成齒輪傳動組件50的第二齒輪組。軸212包括端部213，該端部可轉(zhuǎn)動地被接納在壁113B的孔(未示出)內(nèi)。齒輪G5固定到軸212上與端部213相對的端部處。還有，齒輪G5嚙合軸214上的齒輪G6。軸214被接納在壁113內(nèi)表面113B中的孔(未示出)內(nèi)并從該孔伸出，以使軸214可自由地轉(zhuǎn)動。齒輪G5和G6構(gòu)成齒輪傳動組件50的第三齒輪組。齒輪G7設(shè)置在軸214上，在齒輪G6和表面113B中間。
[0057]參照圖2A、2B、2D、3A和4，齒輪傳動組件50包括齒條156，該齒條具有下端157、上端159、在下端和上端157、159之間延伸并面向壁114的表面167、以及在下端和上端157、159之間延伸并橫向于壁113和114的表面162。表面162包括在下端和上端157、159中間延伸的突出齒161。齒條156的下端157包括兩個腿155a和155b，它們彼此間隔開并分別包括彼此對齊的孔(未示出)。安裝板160剛性地固定到凸輪隨動件17的外表面17A。該板160包括孔(未示出)，孔的大小對應(yīng)于腿155a和155b中的孔的大小。帶有螺紋端的螺栓155延伸穿過腿155a和155b的孔和安裝板160中的對準(zhǔn)孔。螺母(未示出)擰緊到螺栓155的螺紋端上，以使齒條156在螺栓155處可樞轉(zhuǎn)地安裝到凸輪隨動件17。在凸輪隨動件17沿著凸輪表面20、21上下運動時，隨著凸輪隨動件17朝向和遠(yuǎn)離剎車塊24移動，齒條156的端部157可朝向和遠(yuǎn)離剎車塊24移動，還圍繞螺栓155樞轉(zhuǎn)，這致使剎車塊22朝向和遠(yuǎn)離剎車塊24移動。彈簧15、16和齒條156可操作地與凸輪隨動件17連接，以使凸輪隨動件17保持與凸輪表面20、21接觸。
[0058]在另一實施例中，制動裝置I的狹槽121、123可構(gòu)造成基本上循著凸輪表面20、21的形狀，并將軸30的相應(yīng)部分約束在其中，這樣，狹槽121、123本身使凸輪隨動件17保持與凸輪表面20、21接觸。
[0059]參照圖3、3A和3E，齒條156包括觸發(fā)臂168，該臂正交地遠(yuǎn)離端部159處的邊緣162延伸。此外，包括間隔開的觸頭80a和80b的接觸元件80安裝在上壁114的內(nèi)表面114B上。臂168有足夠的長度，以在制動裝置I保持在制動釋放位置時接觸所述接觸元件80的間隔開的觸頭80a和80b。
[0060]參照圖2A、2D、3A和3D，齒條156的齒161嚙合齒輪G7的齒。安裝件177將齒條156固定到靠近齒輪G7的軸214上，就如齒條和小齒輪裝置安裝的傳統(tǒng)方法一樣。齒條156在端部157處可樞轉(zhuǎn)地安裝到凸輪隨動件17。在制動釋放循環(huán)中，當(dāng)齒輪G7被驅(qū)動而沿一個方向轉(zhuǎn)動時，齒條156的齒161可相對于齒輪G7的齒移動，或在制動施加循環(huán)中沿相反方向移動。當(dāng)齒條156的齒161相對于齒輪G7移動時，凸輪隨動件17的軸30保持與凸輪表面20、21接觸并沿凸輪表面20、21移動。
[0061]參照圖2B、2C、3、3A和3C，包括觸發(fā)臂59A的組合開關(guān)57a和57b固定到內(nèi)表面114B。齒條156包括銷168A，該銷鄰近于端部159并從表面167朝向壁114延伸。銷168A有足夠的長度使當(dāng)彈簧15、16完全壓縮時組合開關(guān)57a和57b的觸發(fā)臂59A移動到閉合常開開關(guān)57a并打開常閉開關(guān)57b的位置。此外，當(dāng)彈簧15、16開始釋放壓縮并保持該釋放壓縮的狀態(tài)時，根據(jù)齒條156的向上運動，銷168A不再接觸觸發(fā)臂59A，使得觸發(fā)臂59A移動到常開開關(guān)57a被打開而常閉開關(guān)57b被閉合的位置。
[0062]參照圖2A、2B和4，齒輪傳動組件50聯(lián)接到電動機200，該電動機安裝在壁113的外表面113A上。電動機200包括延伸通過壁113內(nèi)的孔(未示出)的驅(qū)動軸，用來驅(qū)動組件50的齒輪Gl。為了解釋組件50的操作，假定在制動釋放循環(huán)中，當(dāng)電動機200運轉(zhuǎn)而壓縮彈簧15、16時，軸202并因此齒輪Gl沿方向A轉(zhuǎn)動，這致使齒輪G2沿相反方向B轉(zhuǎn)動，如圖2B和4所示。
[0063]組件50可包括離心的離合器204。該離合器204在制動裝置I處于制動釋放位置的同時使電動機200與組件50的齒輪脫離聯(lián)接，并在制動施加循環(huán)過程中，使電動機200保持與齒輪脫離聯(lián)接。當(dāng)電動機200在制動施加循環(huán)過程中脫離與組件50的齒輪的聯(lián)接時，可在預(yù)定時間內(nèi)獲得制動施加的位置，例如，從制動施加循環(huán)開始起的約0.1-0.2秒時間內(nèi)，這將在下文中討論。
[0064]參照圖2A、2B和4，離心的離合器204具有固定地聯(lián)接到鄰近于表面113B的電動機200的驅(qū)動軸上的輸入和固定到軸202上的輸出。在一實施例中，離合器204包括重塊或配重臂，當(dāng)驅(qū)動軸沿方向A轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速增加時，配重臂徑向地向外移動，并強制離合器204的輸入去配合輸出。當(dāng)驅(qū)動軸沿方向A的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定值時，離合器204的輸入和輸出配合，由此，致使軸202相應(yīng)于驅(qū)動軸沿方向A的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。在離合器204配合而致使軸202隨電動機200的軸沿方向A轉(zhuǎn)動之后，當(dāng)沿方向A的轉(zhuǎn)動一起停止時，例如，一旦裝置I的彈簧15、16完全被壓縮就會發(fā)生這種現(xiàn)象，離合器204脫離配合，使得電動機200的驅(qū)動軸與軸202脫離配合。
[0065]參照圖4，組件50還可包括滾柱或超速離合器208。在接近制動施加循環(huán)結(jié)束時，離合器208運行而使齒輪G3、G4、G5、G6和G7與齒輪Gl和G2脫離聯(lián)接。因此，在接近制動施加循環(huán)結(jié)束時，當(dāng)齒輪G3-G7的轉(zhuǎn)動突然減慢或停止時，離合器208就會保護希望質(zhì)量比齒輪G3-G7小的齒輪Gl和G2免遭破壞，這將在下文中加以討論。
[0066]在一實施例中，諸如托林頓公司(Torrington Company)出售的超速離合器208包括外圈和通過添加軸而形成的內(nèi)圈。外圈和內(nèi)圈組合起來，以如下所述的單向鎖定軸承形式進(jìn)行操作。參照圖4，當(dāng)外圈沿方向B轉(zhuǎn)動，或內(nèi)圈沿方向A轉(zhuǎn)動時，兩個圈就鎖定在起。此外，當(dāng)內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動致使外圈轉(zhuǎn)動時，內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速開始減小，或內(nèi)圈完全停止轉(zhuǎn)動，而外圈可自由地脫離內(nèi)圈地轉(zhuǎn)動。此外，當(dāng)令外圈沿方向A轉(zhuǎn)動而令內(nèi)圈沿方向B轉(zhuǎn)動時，兩個圈可彼此獨立地沿相反方向自由地轉(zhuǎn)動。
[0067]再次參照圖4，超速離合器208的內(nèi)圈是軸206，內(nèi)圈操作可使:固定到外圈(未示出)的齒輪G2如下所述地有選擇地與軸206配合或脫離配合。在制動釋放循環(huán)過程中，使齒輪Gl沿方向A轉(zhuǎn)動，齒輪G2沿方向B轉(zhuǎn)動，則離合器208的外圈變得鎖定到內(nèi)圈。當(dāng)外圈和內(nèi)圈彼此鎖定時，致使軸206沿方向B轉(zhuǎn)動，這又致使齒輪G3-G7轉(zhuǎn)動。在制動施加循環(huán)開始時，齒輪G2和軸206沿方向A以同樣速度轉(zhuǎn)動。接近制動施加循環(huán)結(jié)束時，當(dāng)軸206的轉(zhuǎn)速開始快速地減小到零時，離合器208的外圈變得與內(nèi)圈脫離配合，使得齒輪G2與軸206脫尚配合并可沿方向A自由地轉(zhuǎn)動。
[0068]在另一方面，摩擦離合器210聯(lián)接到組件50的齒輪，并監(jiān)視齒輪是否在轉(zhuǎn)動。摩擦離合器210使電動機200僅在被監(jiān)視的齒輪不在轉(zhuǎn)動時才通電。參照圖3C和4，摩擦離合器210可聯(lián)接到齒輪G2。還有，包括觸發(fā)臂63A在內(nèi)的常閉開關(guān)63安裝到壁114的表面114B上。摩擦離合器210包括從其中延伸出來的觸發(fā)臂211。觸發(fā)臂211有足夠的長度來接觸常閉開關(guān)63的觸發(fā)臂63A，以在切換已處于制動釋放位置中的制動裝置I的設(shè)定而獲得制動施加位置時，打開開關(guān)63。只要齒輪G2在制動施加循環(huán)過程中發(fā)生沿方向A轉(zhuǎn)動，則摩擦離合器210保持開關(guān)63打開，這樣，如果動力施加到裝置I上，則電動機200不會變得通電，并因此運行。
[0069]參照圖2B、2C、3A、6A和7A-AA，棘爪218的端部221處的末端219可與齒輪G4配合。棘爪218相對端223可樞轉(zhuǎn)地連接到連接元件225上。連接元件225連接到彈簧驅(qū)動的可通電螺線管43的柱塞43A上，該螺線管43安裝在壁113的頂表面113C上。棘爪218可樞轉(zhuǎn)地安裝在固定在壁113內(nèi)表面113B上的銷229上，位于兩個端部221、223中間的孔222處。當(dāng)螺線管43通電時，這種情況發(fā)生在制動裝置I已經(jīng)設(shè)定到彈簧15、16完全壓縮的制動釋放位置之后，螺線管43的柱塞43A將連接元件225推離螺線管43，這又將棘爪218的端部223推離螺線管43。當(dāng)端部223移離螺線管43時，棘爪218圍繞銷229轉(zhuǎn)動，由此，致使端部221處的末端朝向齒輪G4移動并配合齒輪G4。末端219與齒輪G4的配合將裝置I設(shè)定在閉鎖狀態(tài)中。當(dāng)裝置I處于閉鎖狀態(tài)中時，彈簧15、16保持在受壓縮的狀態(tài)中，換句話說，保持了制動釋放位置。
[0070]當(dāng)制動裝置I從制動釋放位置切換而獲得制動施加位置時，螺線管43斷電。當(dāng)螺線管43斷電時，螺線管43內(nèi)的彈簧伸長而推動柱塞43A。端部223又朝向螺線管43移動，這致使棘爪218圍繞銷229樞轉(zhuǎn)，因此，端部221移離齒輪G4，由此，使末端219與齒輪G4脫離配合。裝置I現(xiàn)處于未閉鎖狀態(tài)，此時，彈簧15、16未保持在受壓縮的狀態(tài)中。如下文中所討論的，末端219與齒輪G4脫離，可釋放隨動件17，并允許彈簧15和16向上移動隨動件17進(jìn)入到如圖7和8所示的位置。
[0071]在替代的實施例中，螺線管43不包括彈簧。螺線管43在裝置I上安裝成:當(dāng)螺線管43斷電時，重力可作用在柱塞43A上，由此確保端部223朝向螺線管43移動。
[0072]在另一實施例中，其中，螺線管43不包括彈簧，帶有末端219的棘爪218構(gòu)造成:當(dāng)螺線管43斷電時，彈簧15、16通過組件50的齒輪施加的力足以使末端219移離齒輪G4。
[0073]參照圖8和8A，齒條156的銷168A相對于開關(guān)63的開關(guān)臂63A設(shè)置成:如果齒條156向上移動達(dá)到剎車塊22和24過度磨損的程度，則銷168A接觸觸發(fā)臂63A而打開常閉開關(guān)63。當(dāng)開關(guān)63被打開時，即使恢復(fù)對裝置I的供電，制動裝置I也仍處于制動施加的位置。
[0074]圖10是示意圖，顯示可添加到傳統(tǒng)和已知的電梯轎廂電路上的電路，該電路用來控制本發(fā)明的制動裝置和控制轎廂的運行。虛線之內(nèi)的裝置是制動裝置I的部分。
[0075]參照圖10，引線54和55延伸到傳統(tǒng)轎廂電路內(nèi)，該轎廂電路必須完成以使電梯轎廂可以運行。引線54和55分別與包括觸頭80A和80B的接觸元件80串聯(lián)。觸頭80A和80B僅在彈簧15、16受壓縮時才彼此電氣地聯(lián)接。因此，如果彈簧15和16不受壓縮，則轎廂就不會移動。
[0076]仍參照圖10，引線58和59延伸到電梯系統(tǒng)的電源內(nèi)。引線58與常開控制開關(guān)或觸頭60及手工操作的常閉試驗開關(guān)61串聯(lián)。當(dāng)試驗開關(guān)61打開時，該開關(guān)61釋放彈簧15和16，并將襯墊25和26施加到繩子2上?？刂崎_關(guān)或觸頭60代表著滿足電梯各種操作碼所需的觸頭或電路。開關(guān)60可用由長方形62所示的電梯轎廂系統(tǒng)內(nèi)的任一傳統(tǒng)裝置或兩種傳統(tǒng)裝置來驅(qū)動，這兩中傳統(tǒng)裝置為響應(yīng)于轎廂速度并因此響應(yīng)于繩子2的速度，以及響應(yīng)于轎廂門打開時電梯轎廂離開樓層地面的運動。速度響應(yīng)裝置例如可以是電梯調(diào)速器或者連接到滑輪3的發(fā)電機或解碼器，當(dāng)發(fā)生超速時，電梯調(diào)速器的開關(guān)將會打開，而發(fā)電機或解碼器提供超速信號，該信號根據(jù)滑輪3的轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生。傳統(tǒng)電梯系統(tǒng)還具有各種電路，這些電路指示轎廂何時在門打開時移離樓層地面。如此的電路顯然可以打開控制開關(guān)60，也可以是斷開電力的其它電路的一部分。
[0077]當(dāng)開關(guān)60和61閉合時，螺線管43僅在常開開關(guān)57a被閉合時才通過傳統(tǒng)電路予以通電。當(dāng)開關(guān)57a閉合時，彈簧15和16受壓縮，基于與齒輪G4配合的棘爪末端219來使彈簧保持處于受壓縮的狀態(tài)，這將在下文中討論。如果開關(guān)60或61中任一個被打開，則螺線管43變得斷電，這就使彈簧15和16從壓縮狀態(tài)中釋放，由此，致使襯墊25和26配合繩子2，并阻止繩子的運動。
[0078]電動機200通過常閉開關(guān)57b和63串聯(lián)連接在電源引線58和59之間。當(dāng)襯墊25和26過度磨損時，例如，隨動件17到達(dá)其向上運動的極限，或在齒輪G4轉(zhuǎn)動時彈簧15、16解除壓縮過程中，則開關(guān)63打開。當(dāng)彈簧15和16受壓縮然后根據(jù)與齒輪G4配合的棘爪末端219而保持就位時，開關(guān)57b打開而開關(guān)57a閉合。因此，如果開關(guān)63被打開，則電動機200就不能運行而壓縮彈簧15和16，如果開關(guān)57b被打開，這在彈簧15和16被壓縮之后的接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時發(fā)生，則斷開通向電動機200的電源，于是，電動機200停止運行。
[0079]從以上所述可知，顯然，在正常運行條件下，彈簧15和16受壓縮，剎車塊22和24的襯墊25和26間隔開，使繩子2可自由地通過其間。然而，如果控制開關(guān)60被打開，其原因是電梯轎廂4在向上或向下方向超速，或是因轎廂4門打開時其移離樓層地面運動，則螺線管43內(nèi)的彈簧將釋放彈簧15和16，于是，襯墊25和26將抓住繩子2并阻止轎廂4的運動。
[0080]在本發(fā)明的另一方面，制動裝置I包括彈性材料，諸如彈性元件90那樣，該彈性材料設(shè)置成可在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，減小可能突然作用在組件50齒輪上的沖擊力。如上所述，在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，開關(guān)組合57a、57b通常使電動機200與電源斷開，以不再驅(qū)動軸30朝向狹槽121、123的端部125、127。參照圖2A、2B、2C、3A和3E，如果組合開關(guān)57a、57b被誤調(diào)整或未正常發(fā)揮功能，則電動機200可繼續(xù)運行，以使軸30在制動釋放循環(huán)結(jié)束時繼續(xù)被驅(qū)動。在如此情形中，如果沒有在軸30接近端部125、127時減慢電動機轉(zhuǎn)速并還減慢軸30的運動的裝置，則在軸30在狹槽121、123的各自端部125、127處與裝置I的固定端表面接觸時，軸30會突然停止轉(zhuǎn)動。在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，固定端表面和運動軸30之間如此的接觸會形成所謂的沖擊力，沖擊力會傳遞到齒條156和組件50的齒輪上。該沖擊力隨電動機200、齒條156和組件50的齒輪的質(zhì)量和速度而變，并有可能造成齒輪的損壞。
[0081]本發(fā)明的裝置I可包括彈性材料，設(shè)置該材料來減小傳遞過來的沖擊力，或避免沖擊力傳遞到組件50的齒輪。因此，保護組件50的齒輪在制動釋放循環(huán)結(jié)束時免遭損壞，例如，在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時斷開電動機200電源的開關(guān)被誤調(diào)整或未合適地發(fā)揮功能之時。即使斷開電動機200電源的開關(guān)合適地操作，彈性材料也可在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時逐漸地減慢軸30的運動。
[0082]參照圖2A、3E、6A和9A，在一實施例中，在狹槽121、123的相應(yīng)端部125、127中的每一個處附設(shè)彈性元件90，例如是聚氨酯塞或彈簧。當(dāng)軸30移動到狹槽121、123內(nèi)并接近端部125、127時，元件90將接觸軸30。在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，元件90內(nèi)的彈性材料作用而對抗并由此減慢軸30朝向端部125、127的運動。因此，元件90變得部分地受壓縮。例如，如果電動機200在制動釋放循環(huán)過程中保持不合適的通電，則當(dāng)塞90部分地受壓縮時，電動機200逐漸地減慢下來并停轉(zhuǎn)，由此，避免太大的沖擊力產(chǎn)生并然后作用到組件50的齒輪上而可能造成齒輪損壞。
[0083]在另一實施例中，參照圖2D，安裝板160可包括彈性材料，該材料用來減小可能傳遞到齒條156和組件50的齒輪上的沖擊力的量?；蛘撸瑥椥圆牧峡晒潭ǖ捷S30的部分上，當(dāng)凸輪隨動件17在狹槽121、123內(nèi)朝向端部125、127移動時，軸的該部分將阻礙端部125、127。
[0084]在本發(fā)明的另一方面，在制動施加循環(huán)開始時，塞90解除壓縮，這初始地加速軸30遠(yuǎn)離狹槽端部的運動，由此，初始加速剎車塊22朝向剎車塊24的運動。
[0085]以下是對制動裝置I的示范操作的詳細(xì)描述，該制動裝置I包括齒輪組件50、離心離合器204、超速離合器208、摩擦離合器210以及彈性元件90。
[0086]參照圖7，初始假定電梯系統(tǒng)沒有任何故障，制動裝置I處于靜止或制動施加位置。在制動施加位置中，彈簧15、16部分地解除壓縮，根據(jù)剎車塊22、24施加到繩子2上的最終夾緊力，繩子2保持在剎車塊22和24之間，而電動機200不通電。進(jìn)一步參照圖2B和4，假定開關(guān)57b和63處于常閉位置，當(dāng)電源施加到裝置I上時，從制動施加位置切換裝置I的設(shè)定以獲得制動釋放位置，從而開始制動釋放循環(huán)?；陔娏Φ墓?yīng)，電動機200通電而致使驅(qū)動軸沿方向A轉(zhuǎn)動。在電動機200最初通電之后，一旦驅(qū)動軸沿方向A的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定值，則離合器204又配合軸202。當(dāng)軸202開始沿方向A轉(zhuǎn)動時，齒輪Gl開始沿同樣方向轉(zhuǎn)動。齒輪Gl沿方向A的轉(zhuǎn)動又致使齒輪G2沿方向B轉(zhuǎn)動，于是,滾柱離合器208使齒輪G2與軸206配合，而使齒輪G2與軸206 —起沿方向B轉(zhuǎn)動。只要齒輪G2沿方向B轉(zhuǎn)動，則滾柱離合器208就使齒輪G2保持與軸206配合。再參照圖9A，當(dāng)軸206沿方向B轉(zhuǎn)動時，摩擦離合器臂211保持在向下位置中，于是，不配合開關(guān)63的觸發(fā)臂63A。
[0087]也沿方向B轉(zhuǎn)動的齒輪G3又致使齒輪G4并因此使軸212以及齒輪G5沿方向A轉(zhuǎn)動。齒輪G5沿方向A的轉(zhuǎn)動又致使齒輪G6并因此使軸214以及齒輪G7沿方向B轉(zhuǎn)動。
[0088]參照圖2A、9A和9C，齒輪G7沿方向B的轉(zhuǎn)動向下朝向彈簧15、16驅(qū)動齒條156。齒條156的向下運動沿著表面20、21向下移動凸輪隨動件17，這又致使彈簧15、16受壓縮。在彈簧15、16壓縮過程中，凸輪隨動件17繼續(xù)朝向端部125、127移入狹槽121、123內(nèi)。
[0089]在一實施例中，齒輪組件50適于具有70:1的齒輪比，并在制動釋放循環(huán)中設(shè)置成可用1200rpm (轉(zhuǎn)/分鐘)、l/6hp (馬力)的電動機來致使齒輪組件50的齒輪對彈簧15、16施加超過IOOOlbs (磅)的壓縮力。
[0090]在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，軸30接觸并部分地壓縮塞90。當(dāng)凸輪隨動件17減慢而停止時，塞90內(nèi)的彈性材料緩沖凸輪隨動件17的運動。因此，當(dāng)彈簧15、16變得完全受壓縮時，齒輪緩慢地停止其轉(zhuǎn)動。此外，塞90設(shè)置成在彈簧15、16在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時變得完全受壓縮時，剎車塊22遠(yuǎn)離剎車塊24的運動減慢下來?；蛘?，在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時，安裝板160內(nèi)的彈性材料可緩慢地停止齒輪的轉(zhuǎn)動。齒輪轉(zhuǎn)動的緩慢停止又可減小在制動釋放循環(huán)結(jié)束時傳遞到組件50齒輪上的沖擊力。
[0091]當(dāng)彈簧15、16完全被壓縮時，制動裝置I處于如圖3所示的制動釋放位置。參照圖3，塞90被部分地壓縮，齒條156的臂168接觸觸頭80a和80b，閉合使電梯可運行的觸頭元件80。還有，當(dāng)彈簧15、16完全受壓時，齒條156的銷168A此時接觸臂59A，致使常閉開關(guān)57b打開，由此，電動機200斷電而使電動機200關(guān)閉，常開開關(guān)57a閉合，由此，螺線管43通電。
[0092]當(dāng)螺線管43通電時，棘爪218被推離螺線管43，以使棘爪218圍繞銷229轉(zhuǎn)動，而末端219配合齒輪G4。當(dāng)末端219與齒輪G4配合時，阻止齒輪G4和因此的齒輪G1、G2、G3、G5、G6和G7及軸202、206和214轉(zhuǎn)動。制動裝置I現(xiàn)處于閉鎖狀態(tài)，從而保持制動釋放位置。合適地成形在彈簧15、16處于壓縮狀態(tài)時接觸軸30的凸輪表面部分20A、21A(見圖2A、3E和6-9)，以便與彈簧15、16完全受壓時的彈簧15、16的力相比，使為了保持末端219與齒輪G4配合而需要施加到棘爪218上的力較小。
[0093]此外，當(dāng)軸202停止轉(zhuǎn)動時，離心離合器204的重塊向內(nèi)移動，由此，使電動機200的驅(qū)動軸與軸202脫離。
[0094]當(dāng)制動裝置I從制動釋放位置(圖3)切換以獲得制動施加位置時，制動施加循環(huán)開始。在制動施加循環(huán)中，例如通過打開觸頭60，從組件50中移去動力，于是，螺線管43不再通電。一旦螺線管43不再通電，螺線管43的彈簧就不再保持在壓縮狀態(tài)內(nèi)。連接元件225并因此棘爪218的端部222移向螺線管43。參照圖2C，根據(jù)端部222朝向螺線管43的運動所引起的棘爪218的轉(zhuǎn)動，末端219脫離與齒輪G4的配合。
[0095]一旦齒輪G4與棘爪218脫離配合，制動裝置I便處于未閉鎖的狀態(tài)。彈簧15、16開始解除壓縮，強制齒條156向上移動，由此，如下文所述地，轉(zhuǎn)動齒輪G7、G6、G5、G4、G3、G2和Gl。離心離合器204已將電動機200的驅(qū)動軸與齒輪脫開，該離心離合器204設(shè)置成齒輪可沿這樣的一方向轉(zhuǎn)動，該方向與制動釋放循環(huán)過程中齒輪轉(zhuǎn)動而不轉(zhuǎn)動電動機200的驅(qū)動軸的方向相反。應(yīng)該注意到，在使電動機200的驅(qū)動軸與齒輪脫開的如此裝置不存在的情況下，當(dāng)彈簧15、16開始解除壓縮時(制動裝置從制動釋放位置切換以獲得制動施加位置)，驅(qū)動軸將沿方向B轉(zhuǎn)動，這導(dǎo)致非常慢地施加夾緊力，由此，致使制動裝置I的運行不夠理想。
[0096]此外，當(dāng)棘爪218初始與齒輪G4脫離配合時，塞90解除壓縮。塞90的解除壓縮會將一力施加到軸30上，這加速凸輪隨動件17和齒條156的向上初始運動。剎車塊22朝向剎車塊24的運動又在初始被加速。
[0097]參照圖4和6A，當(dāng)齒條156向上移動時，齒輪G7和G6沿方向A轉(zhuǎn)動，齒輪G5和G4沿方向B轉(zhuǎn)動，齒輪G3、軸206和齒輪G2沿方向A轉(zhuǎn)動，齒輪Gl沿方向B轉(zhuǎn)動。當(dāng)齒輪G2沿方向A轉(zhuǎn)動時，致使摩擦離合器臂211向上移動而接觸開關(guān)63的觸發(fā)臂63A，這打開常閉開關(guān)63。只要齒輪G2沿方向A轉(zhuǎn)動，則摩擦離合器臂211就使開關(guān)63保持打開，由此，在電力意外地重新施加到開關(guān)57b上時防止電動機200開動。當(dāng)齒輪G3并因此的軸206的轉(zhuǎn)動減慢或停止時，因為此時齒條156已經(jīng)到達(dá)施加剎車塊施加成使凸輪隨動件17不再沿接觸表面20、21移動的位置，所以滾柱離合器208操作而使齒輪G2并因此齒輪Gl可自由地轉(zhuǎn)動(自由輪)。換句話說，軸206的轉(zhuǎn)動減慢或停止之后，齒輪Gl和G2獨立于軸206轉(zhuǎn)動。因此，在接近制動施加循環(huán)結(jié)束時，滾柱離合器208防止齒輪Gl和G2的輪齒剪切，因為在接近制動施加循環(huán)結(jié)束時，當(dāng)齒輪G3減慢其轉(zhuǎn)動或停止轉(zhuǎn)動時，齒輪Gl和G2正以高速轉(zhuǎn)動。
[0098]在一實施例中，選擇組件50的齒輪，使其彼此的大小、質(zhì)量和相對彼此的位置能實現(xiàn)繩子快速地被剎車塊夾住，例如，從制動施加循環(huán)開始起的約0.1-0.2秒時間內(nèi)。
[0099]在一實施例中，可這樣來選擇組件50齒輪以設(shè)置成:在制動施加循環(huán)過程中，在剎車塊最初接觸繩子的時候，不使相應(yīng)齒輪的轉(zhuǎn)速太高而使剎車塊施加的制動力會損壞繩子。在另一實施例中，齒輪組件50構(gòu)造成控制剎車塊最初施加到繩子上的制動力大小，以使最初施加到繩子上的制動力是制動施加循環(huán)結(jié)束時由剎車塊施加到繩子上的最終夾緊力的預(yù)定百分比的力。例如，該最初施加的制動力可大于或小于最終夾緊力。
[0100]在另一實施例中，選擇齒輪Gl和G2的大小來限制組件50的齒輪G3-G7的轉(zhuǎn)速，以使剎車塊最初施加到繩子2上的制動力不損壞繩子。
[0101]在一實施例中，第一組的齒輪Gl和G2是組件50齒輪組中最小的規(guī)格，且齒輪G2大于齒輪G1。在制動施加循環(huán)以及制動釋放循環(huán)過程中，第一組的齒輪以高于第二和第三齒輪組齒輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。當(dāng)所有的齒輪G1-G7在制動施加循環(huán)過程中彼此嚙合時，較小規(guī)格的齒輪Gl和G2基本上規(guī)定了較大規(guī)格齒輪G3-G7的轉(zhuǎn)速。
[0102]此外，在制動施加循環(huán)過程中沒有滾柱離合器208運行的情況下，齒輪，尤其是齒輪Gl和G2的規(guī)格與齒輪速度及其動量的組合，可導(dǎo)致齒輪Gl和G2的毀壞或粉碎?；诔匐x合器208的運行，可保護齒輪Gl和G2免遭損壞，且對剎車塊最初施加到繩子上的制動力沒有貢獻(xiàn)。
[0103]在另一實施例中，選擇齒輪組件50的最弱或最小規(guī)格的齒輪，使其質(zhì)量小于其它齒輪的質(zhì)量。然而，最小規(guī)格的齒輪的質(zhì)量足以使從制動施加循環(huán)開始起的約0.1-0.2秒時間內(nèi)夾緊繩子，還使最初施加到繩子上的制動力是最終夾緊力的預(yù)定百分比。
[0104]在另一實施例中，齒輪具有相應(yīng)的尺寸和質(zhì)量，這樣，在制動施加循環(huán)過程中，齒輪Gl的轉(zhuǎn)速大約是組件50的其它齒輪中的一個或多個齒輪轉(zhuǎn)速的100倍。
[0105]再參照圖7，在齒輪G2不再轉(zhuǎn)動的制動施加位置中，摩擦離合器211向下移動不再接觸觸發(fā)臂63A，以使常閉開關(guān)63閉合。基于常閉開關(guān)63的閉合，電動機200可在供電時運行。
[0106]仍參照圖7和9A，在襯墊25和26沒有顯著的磨損時，隨動件17沒有到達(dá)凸輪表面20和21的頂部。由于凸輪表面20和21，當(dāng)彈簧15、16隨著襯墊25和26的磨損而延伸直到磨損達(dá)到預(yù)定量為止，彈簧15和16的力倍增并保持恒定。參照圖8，當(dāng)襯墊25和26磨損而變得越來越薄時，隨動件17進(jìn)一步上移凸輪表面20和21以補償如此的磨損，而齒條156上的銷168A接觸臂63A而打開常閉開關(guān)63。因此，電動機200不運行，而需要對制動裝置I進(jìn)行維護。
[0107]還應(yīng)理解到，相應(yīng)齒輪的規(guī)格和質(zhì)量選擇是多個變量的函數(shù)，諸如:電動機的轉(zhuǎn)矩、規(guī)格和轉(zhuǎn)速；可壓縮彈簧的數(shù)量和強度；從制動施加循環(huán)開始起的約0.1-0.2秒時間內(nèi)用最終夾緊力所想要的對繩子的夾緊；最初所想要施加的制動力，該制動力是最終夾緊力的一百分?jǐn)?shù)；以及所想要的最終夾緊力。[0108]還應(yīng)理解到，只要離合器204設(shè)置成使驅(qū)動組件50的齒輪所用的電動機在制動施加循環(huán)過程中與組件50脫離，則離心離合器204就可聯(lián)接到齒輪組件50的任一齒輪上。
[0109]在另一實施例中，如果希望手動地壓縮彈簧15和16，則可采用諸如棘輪(未示出)那樣的工具來配合六角形端部203和207，并然后分別沿方向A或B轉(zhuǎn)動軸202或206。
[0110]參照圖2A和2B，角鋼構(gòu)件11和12用螺栓或有頭螺釘(諸如螺栓或有頭螺釘44和45)固定到相應(yīng)的壁13和14。螺栓45和將角鋼構(gòu)件12固定到壁14的對應(yīng)螺栓通過弧形狹槽46和47。因此，通過擰松螺栓44和45及壁14處的對應(yīng)螺栓，由此，壁13和14及設(shè)備的支承結(jié)構(gòu)可按要求傾斜以適應(yīng)設(shè)置在與圖中所示不同的位置的繩子2。此外，可以理解到，制動裝置I可相對于電梯繩以任何要求的定向進(jìn)行安裝，例如，安裝在側(cè)邊或倒置。
[0111]在另一替代實施例中，本發(fā)明的制動裝置I可適于使每個剎車塊22、24可移動，并剎車塊22、24在彈簧解除壓縮和施加壓縮過程中可分別彼此朝向和遠(yuǎn)離地移動。例如，裝置I的連桿18側(cè)可適于具有與連桿19側(cè)的結(jié)構(gòu)和操作相同的結(jié)構(gòu)和操作，就如以下所述和圖5中所示，這樣，在彈簧15、16解除壓縮和施加壓縮過程中剎車塊22、24都可移動。
[0112]參照圖5，連桿19可包括凸輪狹槽連桿320，該連桿具有形成凸輪狹槽區(qū)域322的內(nèi)表面326。狹槽區(qū)域322具有延伸在連桿30的底端328和頂端330之間的縱向尺寸。此夕卜，塊體325附設(shè)于剎車塊24，其方式與塊體122B附設(shè)于剎車塊22的方式相同，以使塊體325連同附連的剎車塊24可在凹陷124B內(nèi)滑動。塊體325包括被接納在連桿19的凸輪狹槽區(qū)域322內(nèi)的凸輪隨動件324。區(qū)域322的縱向尺寸傾斜于連桿19的縱向尺寸，這樣，由于連桿19可樞轉(zhuǎn)地附連到塊體122B并還在凸輪狹槽連桿320處附連到塊體325，于是，底部端328比頂部端330更靠近塊體122B。因此，在彈簧15、16部分地解除壓縮過程中，隨著軸30如圖5所示沿凸輪表面20向上移動，凸輪狹槽連桿320也向上移動，塊體122B朝向凹陷124B內(nèi)的凸輪表面20移動，而凸輪隨動件324沿著內(nèi)表面326朝向凸輪狹槽連桿320的底部端326滑動。凸輪狹槽區(qū)域322足夠傾斜離開塊體122B，這樣，當(dāng)塊體122B朝向凸輪表面20移動時，塊體325沿與凸輪表面20相對的方向移動，因此，剎車塊22、24朝向彼此移動。在彈簧15、16壓縮過程中，當(dāng)軸30沿著凸輪表面20、21向下移動時，連桿19也向下移動，而凸輪隨動件324沿著連桿320的內(nèi)表面326朝向頂部端330滑動，這樣，塊體325和122B彼此遠(yuǎn)離地移動，因此，剎車塊22、24也彼此遠(yuǎn)離地移動。
[0113]在替代實施例中，在制動施加循環(huán)過程中，齒輪組件50與凸輪隨動件17脫離配合，可采用如美國專利N0.5，228，540(’540專利)(本文以引用方式將該專利結(jié)合于此)所述的液壓或氣動的系統(tǒng)，以使最初由剎車塊施加的制動力是最終夾緊力的預(yù)定百分?jǐn)?shù)量，由此，避免損壞繩子。
[0114]在還有另一實施例中，例如，如’ 540專利所述的液壓或氣動系統(tǒng)可聯(lián)接到凸輪隨動件17，并用來將裝置I保持在閉鎖的狀態(tài)中。
[0115]在另一實施例中，參照圖3E，裝置I可包括定位在狹槽121端部124上的傳感器300，以使裝置I處于制動釋放狀態(tài)時軸30接觸傳感器300。傳感器300是傳感器組件302的部分，該組件302包括電子的定時器(未示出)和常閉開關(guān)304。如圖10所示，裝置I的電路可適于包括如圖11所示的傳感器組件302。參照圖11，傳感器組件302連接到從開關(guān)60引出的引線以及引線59。此外，常閉開關(guān)304串聯(lián)地電連接到電動機200和開關(guān)63。開關(guān)304還連接到電子定時器。在制動施加循環(huán)開始時，軸30 —不再接觸傳感器300，組件302就使定時器啟動。一旦使定時器啟動，開關(guān)304被打開，由此，防止電動機200通電。一旦定時器被啟動，定時器計數(shù)預(yù)定的時間間隔，此后，組件302致使開關(guān)304返回到常閉位置。因此，傳感器300可提供摩擦離合器210和開關(guān)63組合的同樣功能，并防止電動機200在制動施加循環(huán)過程中通電。在另一替代實施例中，組件302的開關(guān)304可包括到已知的電梯控制電路中。
[0116]在另一實施例中，制動裝置I可包括鎖定組件，該組件包括連接到螺線管的掣子，類似于專利’ 540中所述，當(dāng)裝置I處于制動釋放位置時，該螺線管可操作該鎖定組件來將裝置I保持在閉鎖狀態(tài)中。合適的話，鎖定組件可安裝在裝置I內(nèi)。然而，鎖定組件不是齒輪組件50的齒輪的一部分，并且也不與齒輪相互作用。
[0117]因此，根據(jù)本發(fā)明的各方面，包括齒輪傳動組件的制動裝置在用來提供緊急制動(諸如電梯系統(tǒng))時提供了以下優(yōu)點。該裝置是單件的自備型的裝置，其消除了與液壓或氣動系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜性和潛在的問題，包括定位、安裝和布線兩個分離部件的必要性。齒輪組件包括齒輪組，它們提供足夠的力來壓縮彈簧以達(dá)到制動釋放位置，還設(shè)置成剎車塊最初施加到繩子的制動力是最終夾緊力的預(yù)定百分?jǐn)?shù)量。齒輪組件還設(shè)置成可在制動施加循環(huán)開始起的預(yù)定時間內(nèi)獲得制動施加位置。此外，該裝置可包括彈性材料，彈性材料設(shè)置成在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時隨著彈簧變得完全壓縮而減慢凸輪隨動件的運動，由此，保護齒輪在制動釋放循環(huán)結(jié)束時免遭任何破壞或變形。還有，當(dāng)彈簧開始解除壓縮時，彈性材料加速凸輪隨動件的運動，換句話說，當(dāng)制動裝置從制動釋放位置切換而獲得制動施加位置時，以提供由剎車塊對繩子施加理想的快速的夾緊。此外，操作機械的摩擦離合器來啟動開關(guān)，以確保在制動施加循環(huán)過程中，當(dāng)齒輪組件的齒輪轉(zhuǎn)動時，電動機不能運行。此外，超速離合器在制動施加循環(huán)過程中防止齒輪損壞或剪切。還有，如果剎車塊襯墊磨損到可能使裝置效率低下的程度，則過度磨損的開關(guān)可阻止裝置運行。
[0118]還有，由于對齒輪組件通電而壓縮彈簧15和16，所以，在彈簧15和16已經(jīng)壓縮之后，齒輪組件的失效不會阻止制動器在異常情況下的運行。換句話說，一旦彈簧15和16已經(jīng)壓縮并保持在壓縮的狀態(tài)中，則制動器的應(yīng)用不依賴于齒輪組件的電氣可操作性。
[0119]盡管這里參照特殊實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解到，這些實施例只是為了說明本發(fā)明的原理和應(yīng)用。因此，應(yīng)該理解為對所示實施例還可作出許多修改，且還可設(shè)計出其它的各種結(jié)構(gòu)，而不會脫離由附后權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種制動裝置，包括: 一對具有面對表面的剎車塊，其中，所述剎車塊中的至少一個剎車塊安裝成使該剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的另一剎車塊的表面運動； 凸輪裝置，所述凸輪裝置連接到所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊，以使所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊的表面朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的表面運動； 可壓縮的彈簧裝置，所述彈簧裝置聯(lián)接到所述凸輪裝置，以便致動所述凸輪裝置；以及彈性元件，所述彈性元件用于一旦所述彈簧裝置從壓縮狀態(tài)中釋放就加速所述剎車塊中的所述至少一個剎車塊朝向所述剎車塊中的所述另一剎車塊的運動， 其中，所述彈性元件與所述凸輪裝置相互作用，(i)以便一旦所述彈簧裝置從壓縮狀態(tài)中釋放就加速所述剎車塊中的至少一個剎車塊朝向另一個剎車塊的運動，這是通過僅在制動施加循環(huán)開始時解除壓縮而實現(xiàn)的；以及(ii)僅在接近于制動釋放循環(huán)結(jié)束時減慢所述齒輪傳動組件的各齒輪的轉(zhuǎn)速，以在所述凸輪裝置減慢而停止時緩沖所述凸輪裝置的運動。
2.如權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，所述彈性元件用于在接近或在制動釋放循環(huán)結(jié)束時減慢所述凸輪裝置的運動。
【文檔編號】B66B5/24GK103964275SQ201410196417
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2008年4月21日
【發(fā)明者】W·格拉瑟 申請人:禾利斯脫-惠脫內(nèi)電梯有限公司