一种盘式电梯主动制动导靴

技术领域

本发明属于电梯技术领域，具体涉及一种盘式电梯主动制动导靴。

背景技术

随着电梯数量和速度的不断增加，人们对电梯安全性的要求不断提高。目前，电梯的安全性主要由电梯制动器和安全钳保障，但是电梯蹲底或者冲顶事故仍时有发生。为避免电梯蹲底或者冲顶事故发生，对现有仅用于导向和减振的滚动导靴进行改进，增加制动装置，提高电梯紧急制动的可靠性。

作为现有技术，文献公布号为CN102897633A的发明专利：具有制动功能的电梯滚动导靴。该发明提供了一种具有制动功能的电梯滚动导靴，具有滚动导轮机构、液压执行机构以及停转机构，该滚动导靴机构的三个导轮紧贴在T型导轨的三个面，使电梯沿着导轨运动；该液压执行机构与每个导轮相连接，通过检测电梯的运行状态，决定对导轮是否施加压力；该停转机构集成在导轮内部，当电梯紧急制动时，使导轮停止转动，配合液压执行机构，制停电梯。

根据上述技术，所述停转机构为鼓式制动器，由如下部件构成：制动底板、制动闸片、制动蹄、支撑销和液压轮缸，其中所述制动鼓与制动底板扣合,制动底板上左右各布置一个制动蹄,且均与制动底板平行,两制动蹄上端部通过支撑销与制动底板铰接,使制动蹄可绕固定在制动底板下部的支撑销摆动,制动闸片固定在制动蹄上,液压轮缸处在制动底板上部,与两制动蹄的上端点抵触两制动蹄之间装有复位拉簧；停转机构工作时，制动蹄绕支撑销向外摆动，与制动闸片接触，产生摩擦力，停转导轮。

然而，采用鼓式制动器作为停转机构有以下不足之处：鼓式制动器热稳定差、热衰退性严重，电梯紧急制动时易产生制动失效情况，工作不可靠；鼓式制动器结构复杂，维护修理较复杂。同时，该装置的液压执行机构的安装位置位于停转机构的一侧，电梯制动时液压执行机构产生的液压力较大，会引起滚动导靴脱轨，造成制动失效。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种盘式电梯主动制动导靴，降低电梯蹲底和冲顶事故概率，提高制动可靠性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盘式电梯主动制动导靴，包括三个导轮和制动装置；所述每个导轮由一个制动盘外缘各固定一个耐磨橡胶构成，各通过第一支架和一个第二支架与一个基座连接；所述基座的上方有一个顶板，两者构成导靴支架；三个所述导轮的耐磨橡胶分别与导轨的三个面接触，并通过预紧弹簧与第一支架保持接触，沿着导轨运动；所述制动装置包括液压执行装置和停转装置，所述液压执行装置通过一个U型连接件与所述第一支架、第二支架连接，通过所述液压执行装置提供液压力，将制动盘压紧于导轨；所述停转装置包括制动器和制动盘，制动器通过连接件与所述第一支架、第二支架连接，所述导轮具有导向、减振和制动功能，制动器夹持制动盘，使其停转；当电梯紧急制动时，三个所述导轮在所述液压执行装置的压力下抱持导轨，同时所述制动器夹持制动盘，通过摩擦力使导轮停止转动，最终制停电梯。

所述第一支架比第二支架多4个螺栓孔，该四个螺栓孔用于连接连接板；所述第一支架和第二支架通过螺栓与基座连接。

所述导轮套在深沟球轴承外圈上，采用过盈配合，所述深沟球轴承位于导轮中间位置；所述深沟球轴承套在所述轴上，采用过盈配合，并处于轴的中间位置；所述轴有两个键槽，通过两个键与两侧的第一支架、第二支架连接，轴不转动，与第一支架、第二支架保持相对静止，所述导轮相对所述轴转动；所述深沟球轴承通过两侧的套筒进行轴向定位，所述套筒套在所述轴上，套筒非台阶侧与深沟球轴承的内圈接触，套筒台阶侧与第一支架、第二支架接触；所述套筒外圈套有推力球轴承，推力球轴承一侧与导轮接触，一侧与套筒台阶侧接触，推力球轴承限制导轮的轴向运动，但不限制导轮的转动；所述轴两端有螺纹，第一支架和第二支架于轴上安装完成后，通过螺栓紧固。

所述制动器包括摩擦衬片、制动钳、液压缸、顶盖、导向销、盖板和弹簧；所述一个制动器有两个摩擦衬片，所述摩擦衬片对称分布于所述制动钳内侧，制动钳与摩擦衬片通过所述盖板连接，一个摩擦衬片与制动钳连接时需要两个盖板，所述弹簧放置于盖板凹槽处，再将摩擦衬片的两端放置于盖板凹槽处，即弹簧处于摩擦衬片和盖板凹槽之间，盖板的螺栓孔与制动钳中间突出位置的螺栓孔对应，然后通过螺栓将盖板与制动钳连接；所述制动钳未动作时，所述摩擦衬片在所述弹簧的作用下，非制动面与制动钳接触，摩擦衬片在液压力的作用下可以在所述盖板凹槽内移动；所述液压缸置于所述顶盖中，液压缸直接作用于一个摩擦衬片；所述顶盖置于制动钳空缺部分，顶盖顶部的两个孔与制动钳顶部两个孔对齐，先将所述导向销置于孔中，再放置防尘罩，最后通过螺栓紧固，顶盖可以在导向销上移动；所述制动器工作时，液压缸先将一侧摩擦衬片压置制动盘，使一侧摩擦衬片与制动盘接触，液压缸继续动作，顶盖在液压力的作用下沿着导向销运动，顶盖将另一侧的摩擦衬片压置制动盘，使另一侧摩擦衬片与制动盘接触，此时，两块摩擦衬片处于夹持制动盘的状态，产生摩擦力，停转制动盘。

所述导靴支架上有连杆，所述连杆穿过所述第二支架，连杆最外部套上所述预紧弹簧，预紧弹簧使得导轮始终紧贴T型导轨的表面。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著的优点：

1.本发明的液压执行装置安装于制动盘的中间，在紧急制动时，不会发生脱轨现象；

2.本发明可以在电梯制动器和安全钳失效时制停电梯，降低电梯蹲底或者冲顶事故发生概率；停转装置拓展了导靴的功能，制动器热稳定性好，没有严重的热衰退性现象，大大提高了制动的可靠性；

2.本发明装置结构紧凑简单、维修保养方便、寿命长。

附图说明

图1是本发明盘式电梯主动制动导靴结构图。

图2是本发明盘式电梯主动制动导靴的停转装置的结构示意图。

图3为本发明盘式电梯主动制动导靴的液压执行装置的结构示意图。

图4为本发明盘式电梯主动制动导靴的轴的结构示意图。

图5为本发明盘式电梯主动制动导靴的制动盘的安装示意图。

图6为本发明盘式电梯主动制动导靴的第一支架的结构示意图。

图7为本发明盘式电梯主动制动导靴的第二支架的结构示意图。

图8为本发明盘式电梯主动制动导靴的U型连接板的结构示意图。

图9为本发明盘式电梯主动制动导靴的连接件的结构示意图。

图10为本发明盘式电梯主动制动导靴的制动钳与摩擦衬片的配合示意图。

如图中所示：1、导轨，2、顶板，3、预紧弹簧，4、耐磨橡胶，5、制动盘，6、第一支架，7、U型连接板，8、导轮，9、连接件，10、基座，11、螺母，12、第二支架，13、制动器，14、停转装置，15、摩擦衬片，16、制动钳，17、液压缸，18、顶盖，19、导向销，20、液压执行装置，21、轴，22、套筒，23、推力球轴承，24、深沟球轴承，25、键，26、防尘套，27、第一连杆，28、第二连杆，29、盖板，30、弹簧。

具体实施方式

下面就本发明优选实施例结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一：

参见图1-图3，一种盘式电梯主动制动导靴，包括三个导轮8和制动装置；所述每个导轮8由一个制动盘5外缘各固定一个耐磨橡胶4构成，各通过第一支架6和一个第二支架12与一个基座10连接；所述基座10的上方有一个顶板2，两者构成导靴支架；三个所述导轮8的耐磨橡胶4分别与导轨1的三个面接触，并通过预紧弹簧3与第一支架6保持接触，沿着导轨1运动；所述制动装置包括液压执行装置20和停转装置14，所述液压执行装置20通过一个U型连接件7与所述第一支架6、第二支架12连接，通过所述液压执行装置20提供液压力，将制动盘5压紧于导轨1；所述停转装置14包括制动器13和制动盘5，制动器13通过连接件9与所述第一支架6、第二支架12连接，所述导轮8具有导向、减振和制动功能，制动器13夹持制动盘5，使其停转；当电梯紧急制动时，三个所述导轮8在所述液压执行装置20的压力下抱持导轨1，同时所述制动器13夹持制动盘5，通过摩擦力使导轮8停止转动，最终制停电梯。本实施例盘式电梯主动制动导靴，降低电梯蹲底和冲顶事故概率，提高制动可靠性。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

在本实施例中，所述制动盘5通过一个轴21与第一支架6和第二支架12连接，并利用螺母11紧固；所述轴21是固定心轴，通过一个键25与所述第一支架6和第二支架12进行周向固定，使轴21不旋转；所述制动盘5与一个深沟球轴承24过盈配合，深沟球轴承24与所述轴21过盈配合，制动盘5通过深沟球轴承24在所述轴21上旋转；所述深沟球轴承24安装在所述轴21的中间位置，其两侧安装相同的零件，依次是推力球轴承23、套筒22，所述制动盘5安装在深沟球轴承24的中间位置；所述推力球轴承23安装于所述套筒22的外圈，一面与所述套筒22的台阶接触，另一面与所述制动盘5接触，限制所述制动盘5的轴向运动，同时不会阻碍所述制动盘5的旋转；所述套筒22外径较大一面与第一支架6、第二支架12接触，外径较小一面与所述深沟球轴承23的内圈接触，所述深沟球轴承24的轴向定位依靠所述套筒22，所述套筒22限制所述推力球轴承23的轴向运动。

所述制动器13包括两块相同的摩擦衬片15、制动钳16、液压缸17、顶盖18、导向销19、盖板29和弹簧30；所述摩擦衬片15对称分布在所述制动盘5两侧，并与制动盘5平行并留有一定间隙，所述制动钳16与所述摩擦衬片15通过所述盖板29连接，一个摩擦衬片15与制动钳16连接时需要两个盖板29，所述弹簧30放置于盖板29凹槽处，再将摩擦衬片15的两端放置于盖板29凹槽处，即弹簧30处于摩擦衬片15和盖板29凹槽之间，盖板29的螺栓孔与制动钳16中间突出位置的螺栓孔对应，然后通过螺栓将盖板29与制动钳16连接；所述制动钳16未动作时，所述摩擦衬片15在所述弹簧30的作用下，非制动面与制动钳16接触，摩擦衬片15在液压力的作用下可以在所述盖板29凹槽内移动；所述液压缸17安装于所述顶盖18中并与所述摩擦衬片15接触，所述顶盖18安装于所述制动钳16空缺中，再将所述导向销19安装于所述顶盖18的两个孔内，然后加上防尘套26，最后通过螺栓将所述顶盖18和制动钳16连接；所述顶盖18可以在所述导向销19上移动。

本实施例的液压执行装置安装于制动盘的中间，在紧急制动时，不会发生脱轨现象；本实施例可以在电梯制动器和安全钳失效时制停电梯，降低电梯蹲底或者冲顶事故发生概率；停转装置拓展了导靴的功能，制动器热稳定性好，没有严重的热衰退性现象，大大提高了制动的可靠性。

实施例三：

在本实施例中，如图1所示，本盘式电梯主动制动导靴，其包括：导轮、制动装置、导靴支架和预紧弹簧；导轮包括制动盘5和耐磨橡胶4，耐磨橡胶覆盖在制动盘5的外圈，一个导靴共有三个导轮8，三个导轮每隔90度均匀分布；三个导轮8紧贴T型导轨1的三个面，沿着导轨1运动，导轮在预紧弹簧3的作用下始终紧贴导轨1表面；导靴支架由基座10和顶板2组成，导轮8安装在基座10和顶板2之间。

如图1、图2所示，制动装置由停转装置14和液压执行装置20组成，停转装置由制动盘5和制动器13组成，制动器13由摩擦衬片15、制动钳16、液压缸17、顶盖18、导向销19、盖板29和弹簧30组成；每个制动器13有两个摩擦衬片15，摩擦衬片15对称分布于制动钳16内侧；制动钳16与摩擦衬片15通过盖板29连接，一个摩擦衬片15与制动钳16连接时需要两个盖板29，弹簧30放置于盖板29凹槽处，再将摩擦衬片15的两端放置于盖板29凹槽处，即弹簧30处于摩擦衬片15和盖板29凹槽之间，如图10所示，制动钳16与摩擦衬片15装配完成后的示意图；制动钳16共有8个螺栓孔，盖板29的螺栓孔与制动钳16中间突出位置的螺栓孔对应，然后通过螺栓将盖板29与制动钳16连接；制动钳16共有4个螺纹孔，上部2个，底部2个；液压缸17安装在顶盖18中，顶盖18置于制动钳16的空缺处，顶盖18的两个孔与制动钳16顶部的两个螺纹孔对齐，然后将两个导向销19放入顶盖18的两个孔内，此时，顶盖18可以沿着导向销19移动，再将防尘套26放在外侧，最后通过螺栓紧固，使得顶盖18和制动钳16形成一体；制动钳16底部的两个螺纹孔用于与连接板连接。

如图7、图9所示，第二支架12有4个螺栓孔，位于第二支架12的两个长板的中间位置，两个长板之间的夹角是90度，连接件9有4个螺栓孔，与第二支架12的4个螺栓孔对应，通过4个六角螺栓将连接件9与第二支架12连接；连接件9中间有2个螺纹孔，与制动钳16底层2个螺纹孔对应，通过2个内六角螺栓将连接件9和制动钳16连接，此时，制动器13中的两个摩擦衬片15对称分布于制动盘5的表面，由于弹簧30的作用，摩擦衬片15的非摩擦面与制动钳贴合，摩擦衬片15的摩擦面与制动盘留有一定间隙。

如图3、图8所示，U型连接板6上安装第一连杆27和第二连杆28，其两侧有4个螺栓孔，第一连杆27和第二连杆28的头部有螺纹，液压执行装置20上有两个较小的螺栓孔，第一连杆27和第二连杆28穿过液压执行装置20上的两个螺栓孔，再通过螺帽紧固，液压执行装置20和U型连接板6便连接成一体；第一支架6和第二支架12的一侧各有两个螺栓孔，与U型连接板6上4个螺栓孔对应，通过螺栓将U型连接板6与第一支架6、第二支架12连接；液压执行装置20置于制动盘5最外侧，且处于中间位置，这样液压执行装置20动作时，不会造成导靴脱轨。

以下参照图1、图4、图5对导轮8的装配关系进行说明。

轴21的中间位置安装深沟球轴承24，深沟球轴承24两侧安装相同的零件，依次是推力球轴承23、套筒22，导轮8安装在深沟球轴承24的外圈，并位于轴21的中间位置；轴21是心轴，两侧有键槽，最外侧有螺纹，第一支架6和第二支架12上有与轴21对应的键槽，通过键对轴21进行轴向定位，轴21与第一支架6、第二支架12不产生相对运动；深沟球轴承24外圈和制动盘5过盈配合，深沟球轴承24内圈和轴21过盈配合，制动盘5可以绕轴21旋转；推力球轴承23的一面与制动盘5接触，一面与套筒22的台阶面接触，限制制动盘5的轴向运动，但不限制制动盘5的周向运动，推力球轴承23的内径与套筒22外径相同，其安装在套筒22外圈，推力球轴承23和套筒22采用过盈配合；套筒22非台阶面与深沟球轴承24的内圈接触，套筒22的台阶面与第一支架6、第二支架12接触，限制深沟球轴承24的轴向运动，套筒22与轴21采用过盈配合；轴21上的两个套筒22的台阶面分别与第一支架6、第二支架12接触，限制套筒22的轴向运动；所有零部件在轴21上安装完成后，轴21的两端用螺帽紧固。

如图1、图6、图7所示，第一支架6、第二支架12底部都有螺栓孔，与基座10上的螺栓孔相对应，通过螺栓将第一支架6、第二支架12和基座10连接，此时，第一支架6和第二支架12不会产生相对运动，但是第一支架6、第二支架12可以在基座10上旋转，制动盘5通过预紧弹簧3始终与导轨1贴合，使得第一支架6和第二支架12只会因为导轨1的不平度而产生小幅度的摆动。

本实施例装置的工作过程如下：

三个导轮8始终紧贴T型导轨1的三个面，导靴应用于电梯，电梯因导靴沿着T型导轨1运动，导靴始终有导向作用。

当电梯紧急制动时，一种盘式电梯主动制动导靴的制动装置工作，液压执行装置20和停转装置14共同作用，制停电梯；液压执行装置20增大液压力，产生一个较大的正压力将导轮8压在T型导轨1的表面，由于正压力，导轮8的耐磨橡胶4和T型导轨1的接触面产生较大的摩擦力；同时，制动器13的液压缸17产生液压力，先推动一侧的摩擦衬片15，摩擦衬片15压缩弹簧30，在盖板29的凹槽内移动，直至与制动盘5的摩擦面接触，此时，继续增加液压力，顶盖18由于液压力的持续增加，沿着导向销19移动，顶盖18推动另一侧的摩擦衬片15，另一侧的摩擦衬片15压缩另一侧的弹簧30，在另一侧的盖板29的凹槽内移动，直至与制动盘5的另一侧摩擦面接触，两个摩擦衬片15处于夹持制动盘5的状态，产生阻碍制动盘5转动的摩擦力，继续增加液压力直至制动盘5停止转动；液压执行装置20和停转装置14共同作用提供足够停转导轮8的力和导轮8与T型导轨1间的摩擦力。

当电梯紧急制动时，如果电梯制动器和安全钳失效，本发明装置可以制停电梯，所以本发明装置可以作为电梯的备用制动装置，提高电梯的安全性；本发明装置也可以替代安全钳，发挥与安全钳相同的作用。

当电梯正常工作时，本发明装置的制动装置不起制动作用，导轮8依靠预紧弹簧3与T型导轨1紧紧贴合，起导向和减振作用；电梯在导靴的作用下沿着导轨1运动；T型导轨1的不平度等因素会引起电梯轿厢的振动，此时，预紧弹簧3起一定的减振作用，同时，制动装置的液压执行装置20也起减振作用，通过检测电梯的水平位移，反馈给液压系统，通过一定的主动控制策略，控制液压力的大小，主动减振。

因此，本发明装置主要起导向、减振和制动作用，如果对控制系统增加一定的控制策略，还可以使液压执行装置20有主动减振功能。

上述实施例盘式电梯主动制动导靴，包括导轮和制动装置。所述导轮包括制动盘和耐磨橡胶，导轮与导轨接触，起到导向、减振作用。所述制动装置包括液压执行装置和停转装置，起到制动作用，所述液压执行装置与第一支架、第二支架相连接，通过检测电梯的运行状态，决定液压执行装置是否动作；所述停转装置包括制动器和制动盘，所述制动器包括制动钳、顶盖、摩擦衬片、液压缸、导向销、盖板和弹簧，通过检测电梯的运行状态，决定制动器是否动作。当电梯紧急制动时，所述液压执行装置动作，增大压力，将导轮压紧于导轨，使导轮处于抱持导轨状态；所述停转装置动作，制动器增大作用于摩擦衬片的液压力，使摩擦衬片压紧于制动盘，从而产生摩擦力，使导轮停止转动。所述液压执行装置和停转装置共同动作，制停电梯。上述实施例装置结构紧凑，制动效能好，热稳定性好，能可靠地制停电梯，并且有效降低紧急制动失效率。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。