一种智能电梯安全钳,属于机电一体化技术领域,其特征在于是一种制动力可调的电梯安全钳的装置,整套装置由机械、液压控制和电气控制三套系统组成,本发明的优点有:制动力可调;断绳事故状态下可以控制轿厢在指定楼层停靠;对导轨和制动块损坏小,维修工作量小,是现有电梯机械式安全钳的更新换代产品。
1.一种智能电梯安全钳,其特征在于是一种制动力可调的电梯安全钳的装置,整套装置由机械、液压控制和电气控制三套系统组成,所述机械系统由左制动装置和右制动装置组成,其中左导轨(1)和右导轨(2)是原有的轿厢导轨,在左导轨(1)顶部加工有齿条,齿条作为速度传感器(19)测量速度的依据,所述左制动装置由左钳座(3)、左制动块(5)、左液压油缸(7)组成,安装时左导轨(1)嵌入左钳座(3)的钳口中,左制动块(5)与左液压油缸(7)的活塞杆相连,制动时左液压油缸(7)的活塞杆向前移动推动左制动块(5)接触左导轨(1)的工作面,解除制动时,左液压油缸(7)的活塞杆向后移动拉动左制动块(5)离开左导轨(1)的工作面,右制动装置由右钳座(4)、右制动块(6)、右液压油缸(8)组成,安装时右导轨(2)嵌入右钳座(4)的钳口中,右制动块(6)与右液压油缸(8)的活塞杆相连,制动时右液压油缸(8)的活塞杆向前移动推动右制动块(6)接触右导轨(2)的工作面,解除制动时,右液压油缸(8)的活塞杆向后移动拉动右制动块(6)离开右导轨(2)的工作面;所述液压控制系统由液压油泵(14)、蓄能器(13)、压力继电器(12)、电磁阀(11)、比例溢流压力调节阀(10)、三位四通换向阀(9)、左液压油缸(7)及右液压油缸(8)组成,其中蓄能器(13)是用来储备足够压力的液压油,使制动过程中有足压足量的液压油供液压系统使用;所述电气控制系统由可编程控制器(16)、数字量输入模块(17)、模拟量输出模块(18)、速度传感器(19)、压力继电器(12)及电机接触器(301)、电磁阀继电器(302)、三位四通换向阀左行继电器(303)、三位四通换向阀右行继电器(304)及电梯轿厢开门继电器(305)组成,可编程控制器(16)用来控制电磁阀(11)、比例溢流压力调节阀(10)、三位四通换向阀(9)及油泵电机(15),其中速度传感器(19)安装在左制动钳座(3)的上部,感应头部对应左导轨(1)带有齿条的顶部,速度传感器(19)的速度数字信号经数字量输入模块(17)送至可编程控制器(16),可编程控制器(16)的模拟量输出信号经模拟量输出模块(18)控制比例溢流压力调节阀(10)进行压力调节,压力继电器(12)是用来控制蓄能器(13)液压油的压力,当蓄能器(13)液压油的压力达到下限时启动油泵电机(15),达到上限时停止油泵电机(15),使蓄能器(13)液压油的压力始终保持在上限与下限范围之内。技术领域
本发明一种智能电梯安全钳,属于机电一体化技术领域,它是一种制动力可调的液压自动化控制装置,克服了现有电梯安全钳制动过程普遍不能控制的弊端,主要应用在垂直升降的载人电梯及载货电梯上,是现有电梯机械式安全钳的更新换代产品。
背景技术
安全钳是电梯的重要安全装置,其主要作用是当电梯在事故(如钢丝绳断)状态下,安全钳能使电梯轿厢紧急制动后夹持在导轨上,从而防止电梯轿厢坠落底部造成电梯轿厢内乘客伤亡事故的发生。因为钢丝绳断就意味着整个电梯轿厢处于自由落体状态下,后果非常严重。现有电梯安全钳的类型:电梯安全钳根据动作过程的不同可分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳两大类,瞬时式安全钳制动性能是刚性的,其制动力是瞬时形成的,根据制动器件不同分为楔型和滚子型两种。渐进式安全钳制动过程中制动力是逐步形成的,制动性能的柔和性略好于瞬时式,但结构复杂,故障率高,实际工程应用较少。现有瞬时式安全钳的结构:瞬时式安全钳由钳座、楔块、提拉杆及安装在轿厢上部横梁中间的联杆机构等部件组成,楔块组装在钳座中,轿厢左右两侧各安装一套,安全钳钳口分别卡住安装在竖井左右两侧的导轨上,两套钳座由提拉杆及联杆机构连接。电梯正常运转情况下,安全钳不动作,楔块与导轨不接触,楔块与导轨工作面保持2~3xa0mm的间隙,要求两侧间隙必须均匀相同,否则制动过程中轿厢会出现歪斜。现有瞬时式安全钳的动作原理:通过限速器动作使夹绳钳夹住限速器绳,随着轿厢向下运行,限速器绳提起安全钳联杆机构,通过联杆机构拉起提拉杆,使楔块在钳座内向上滑动,楔块与导轨接触后产生摩擦作用,安全钳夹紧在导轨上使轿厢制动停靠。制动力很大,能使轿厢立即停止,轿厢制动过程中轿厢的动能和势能主要由安全钳的钳体变形和挤压导轨所消耗。现有安全钳存在的问题:1.制动停靠的位置不可选,事故状态下轿厢经常制动停靠在两层楼的中间,给疏散乘客和检修人员检修造成困难。2.制动过程不可控制,制动过程刚性太大,制动距离太短,使轿厢内的乘客感到非常难受,甚至可能发生乘客受伤事故。3.对导轨和楔块损坏严重,由于制动过程刚性太大,制动距离太短,对导轨和楔块损坏严重,电梯检修规程规定,制动一次必须更换楔块,导轨工作面必须经过严格的打磨和修复。
发明内容
本发明一种智能电梯安全钳的目的在于:解决上述现有技术中普遍存在由制动力不可调带来的一系列问题,从而公开一种制动力可调的电梯安全钳的技术方案,该装置能适用于高层载人电梯和载货电梯等特殊工况条件。本发明一种智能电梯安全钳,其特征在于是一种制动力可调的电梯安全钳的装置,整套装置由机械、液压控制和电气控制三套系统组成,所述机械系统由左制动装置和右制动装置组成,其中左导轨1和右导轨2是原有的轿厢导轨,在左导轨1顶部加工有齿条,齿条作为速度传感器19测量速度的依据,所述左制动装置由左钳座3、左制动块5、左液压油缸7组成,安装时左导轨1嵌入左钳座3的钳口中,左制动块5与左液压油缸7的活塞杆相连,制动时左液压油缸7的活塞杆向前移动推动左制动块5接触左导轨1的工作面,解除制动时,左液压油缸7的活塞杆向后移动拉动左制动块5离开左导轨1的工作面,右制动装置由右钳座4、右制动块6、右液压油缸8组成,安装时右导轨2嵌入右钳座4的钳口中,右制动块6与右液压油缸8的活塞杆相连,制动时右液压油缸8的活塞杆向前移动推动右制动块6接触右导轨2的工作面,解除制动时,右液压油缸8的活塞杆向后移动拉动右制动块6离开右导轨2的工作面;所述液压控制系统由液压油泵14、蓄能器13、压力继电器12、电磁阀11、比例溢流压力调节阀10、三位四通换向阀9、左液压油缸7及右液压油缸8组成,其中蓄能器13是用来储备足够压力的液压油,使制动过程中有足压足量的液压油供液压系统使用;所述电气控制系统由可编程控制器16、数字量输入模块17、模拟量输出模块18、速度传感器19、压力继电器12及电机接触器301、电磁阀继电器302、三位四通换向阀左行继电器303、三位四通换向阀右行继电器304及电梯轿厢开门继电器305组成,可编程控制器16用来控制电磁阀11、比例溢流压力调节阀10、三位四通换向阀9及油泵电机15,其中速度传感器19安装在左制动钳座3的上部,感应头部对应左导轨1带有齿条的顶部,速度传感器19的速度数字信号经数字量输入模块17送至可编程控制器16,可编程控制器16的模拟量输出信号经模拟量输出模块18控制比例溢流压力调节阀10进行压力调节,压力继电器12是用来控制蓄能器13液压油的压力,当蓄能器13液压油的压力达到下限时启动油泵电机15,达到上限时停止油泵电机15,使蓄能器13液压油的压力始终保持在上限与下限范围之内。本发明一种智能电梯安全钳与现有电梯安全钳相比具有如下特点:1.制动力可调;2.对导轨和制动块损坏小,维修工作量小;3.断绳事故状态下可以控制轿厢在指定楼层停靠。
附图说明
图1xa0xa0智能电梯安全钳液压控制示意图1.左导轨xa0xa02.右导轨xa0xa03.xa0左钳座xa0xa04.右钳座xa05.左制动块xa0xa06.右制动块xa0xa07.左液压油缸xa08.右液压油缸xa0xa09.三位四通换向阀xa0xa010.比例溢流压力调节阀xa0xa011.电磁阀xa0xa012.xa0压力继电器xa0xa013.蓄能器xa0xa014.液压油泵xa0xa015.xa0油泵电机图2xa0xa0智能电梯安全钳电气控制原理图16.可编程控制器xa0xa017.数字量输入模块xa0xa018.模拟量输出模块xa0xa019.速度传感器201.解除制动按钮xa0xa0202.恢复按钮xa0xa0203.压力继电器上限触点xa0204.压力继电器下限触点xa0xa0205.一层平层开关301.电机接触器xa0xa0302.电磁阀继电器xa0xa0303.三位四通换向阀左行继电器xa0304.三位四通换向阀右行继电器xa0xa0305.xa0电梯轿厢开门继电器。具体实施方案 实施方式1xa0: 本发明一种智能电梯安全钳在电梯上的应用,整套装置安装在电梯轿厢的顶部前后中间位置(将原有的安全钳卸掉),左导轨1嵌入左制动钳座3的钳口中,右导轨2嵌入右制动钳座4的钳口中(见附图1)。速度传感器19安装在左制动钳座3的上部,其感应头部对应左导轨1带有齿条的顶部。电梯处于正常运行状态下,电梯轿厢的制动停止靠原有的平层开关经原有控制系统控制牵引机停止运转,同时原有控制系统控制牵引机本身带有的电磁抱闸进行制动。此时速度传感器19测量的速度信号不超限,本发明一种智能电梯安全钳不起任何作用,但本发明一种智能电梯安全钳始终处于待命状态。下面结合附图1与附图2说明在断钢丝绳事故状态下,本发明一种智能电梯安全钳在电梯轿厢制动过程、解除制动过程及恢复原始状态过程中的工作原理。1.制动过程xa0xa0xa0xa0假设电梯在正常运行过程中突然发生牵引钢丝绳断绳事故,电梯轿厢与牵引系统完全脱离,整个电梯轿厢以自由落体状态沿着导轨向下坠落,此时供电系统处于正常供电状态,速度传感器19测量的速度信号经数字输入模块17输入到可编程控制器16,当速度信号超过可编程控制器16的上限设定值(如120%额定速度)时,证明确实发生了断绳事故,可编程控制器16控制电磁阀继电器302吸合控制电磁阀11打开,同时三位四通换向阀左行继电器303吸合控制三位四通换向阀9左行,可编程控制器16经模拟输出模块18控制比例溢流压力调节阀10处于最高压力控制状态,蓄能器13中的液压油在压力作用下流出,从蓄能器13流出的液压油经电磁阀11、比例溢流压力调节阀10及三位四通换向阀9后分为左右两路,其中左路流到左液压油缸7,左液压油缸7的活塞杆向前移动推动左制动块5接触左导轨1的工作面进行制动。同时右路流到右液压油缸8,右液压油缸8的活塞杆向前移动推动右制动块6接触右导轨2的工作面进行制动。当速度传感器19测量的速度信号低于可编程控制器16的下限设定值(如20%额定速度)时,证明制动过程中整个电梯轿厢的势能和动能绝大部分得到了释放,并且有可能发生抱死现象,此时可编程控制器16控制比例溢流压力调节阀10减小左液压油缸7和右液压油缸8液压油的压力,使电梯轿厢以低速(如20%额定速度)缓慢向电梯间一层滑行,接近电梯间一层时,原有的一层平层开关205闭合,可编程控制器16控制比例溢流压力调节阀10加大左液压油缸7和右液压油缸8液压油的压力,将电梯轿厢完全制动停靠在电梯间一层的出入口处,同时可编程控制器16控制电梯轿厢开门继电器305吸合,打开电梯轿厢门,以便乘客疏散及维修人员维修。2.解除制动过程维修工作结束后,按下解除制动按钮201,可编程控制器16控制三位四通换向阀右行继电器304吸合控制三位四通换向阀9右行,从蓄能器13流出的液压油经电磁阀11、比例溢流压力调节阀10及三位四通换向阀9后分为左右两路,其中左路流到左液压油缸7,左液压油缸7的活塞杆向后移动拉动左制动块5离开左导轨1的工作面,同时右路流到右液压油缸8,右液压油缸8的活塞杆向后移动拉动右制动块6离开右导轨2的工作面。解除制动过程结束。3.恢复原始状态过程xa0按下恢复按钮202,可编程控制器16控制电磁阀继电器302断开,控制电磁阀11关闭,同时三位四通换向阀右行继电器304断开,控制三位四通换向阀9关闭。如果蓄能器13液压油的压力达到下限时,压力继电器下限触点204闭合,可编程控制器16控制电机接触器301吸合,电机15旋转带动油泵14给蓄能器13充压,达到上限时,压力继电器上限触点203闭合,可编程控制器16控制电机接触器301断开,液压油泵14停止转动,使蓄能器13液压油的压力始终保持在上限与下限范围之内。恢复原始状态过程结束。