磁电式电梯限速器

磁电式电梯限速器

技术领域

本发明磁电式电梯限速器涉及电梯安全保护技术工程领域。是对现行电梯限速安全保护系统的改造和创新。 

背景技术

就电梯运行的安全性而言，现行电梯上有多重安全保护装置。为防止电梯运行失控，现行电梯中都设有机械式限速器——安全钳保安系统。该系统设置的作用，是当电梯以超过额定速度的115％运行时，机械式限速器会自动发生动作。该动作将有二个效果，一方面通过限速器上的钢丝绳提升位于电梯轿厢顶部的安全钳连杆机构，使安全钳中的楔块上移，将失控的轿厢锁住。另一方面通过设置在该限速上的电信号触点开关，将强制切断曳引机主电源，使电梯曳引机停转。现行的电梯限速器是运用离心力来实现电梯限速功能的。可是这种机械式的动作过程，时常使现实中的电梯发生失控运行，当前无论是我国或是世界其它国家，都在一次又一次地发生着“电梯惊魂、电梯致人伤亡”的事故。事实已经在证明，现行电梯中的机械式限速器——安全钳保安系统是会经常失效的，其灵敏度很差。自从160多年前美国人奥迪斯发明了电梯以及电梯上的这套机械式防超速安保系统以来，就没人更改过。 

本发明磁电式电梯限速器，是运用导体作切割磁力线运动时，在导体的两端必然要产生感应电动势的基本原理。依据这一原理，设计成一种新型的电梯限速安全保护装置——磁电式电梯限速器。以替代现行电梯上落后的机械式限速器。 

附图说明

图1是安装在导轨同一侧的测速支架位置图； 

该图中：1-螺栓，2-压块，3-导轨，4-垫片，5-支架，6-永久磁铁。 

图2是安装于轿厢顶部的测速动作机构相对位置关系图； 

该图中：1-导轨支架，2-导轨压块，3-导轨，4-轿厢顶部，5-导靴，6-拉动安全钳的连杆，7-安全钳连杆与限速器联系的钢丝绳接头，8-电磁铁，9-数字开关放大电路及接触器，10-采集信号元件的支架，11-信号传感器，12-永久磁铁，13-永久磁铁支架。 

图3是采集信号的元件图； 

该图中：1-信号采集元件的外壳，2-薄铜片之间的连接导线，3-支架部分，4-信号输出线，5-薄铜片之间的绝缘层，6-薄铜片。 

图4是检验与调试永久磁铁相对电梯导轨位置关系的检测图； 

该图中：1-检验与调试永久磁铁位置的专用模板。 

图5是数字放大电路图。 

发明内容

本发明磁电式电梯限速器系统的动作过程共由五个部分组成。即： 

信号采集→信号放大→接触器动作→电磁驱动→连杆机构提升安全钳的楔块。 

如图1所示，在电梯轿厢某一侧的导轨上，每隔2米左右的位置，沿着导轨的长度，均匀地安装一系列呈字母“C”形状的永久磁铁。因为电梯井道中的轿厢导轨是悬空用导轨支架固定的，因此也方便将每一个永久磁铁都用统一的另一种支架和压块固定于导轨的同一侧，并加垫片调整其准确位置。 

如图2所示，在轿厢顶部安装永久磁铁的同一侧固定一根伸出支架，并在该支架的末端固定一采集信号的元件。永久磁铁是不动的，采集信号的元件是跟随轿厢一起上下运动的。安装时要确保信号采集元件能够在永久磁铁的开口处穿过，而不碰撞永久磁铁。 

如图2所示，在轿顶某一适当位置，放置一个信号放大模块盒。在该盒内有一块数字放大开关电路模块和一只带有常开和常闭功能的接触器。将该接触器的常闭触点串联到电梯运行总的信号控制系统中。当电梯以正常速度运行时，该接触器的常闭触点闭合，该接触器的常开触点与新设置的电磁驱动机构中的线圈相连。在安全钳连杆机构系钢丝绳连接处的正下方，放置一个电磁驱动机构。 

本发明磁电式电梯限速器的工作原理是： 

当电梯以正常速度运行时，信号传感器同样能采集到一定的电信号。将该信号输入到数字放大电路的输入端。如图5所示，通过调节电路中的R1、R2电阻值，使接触器CJ不发生动作。 

当电梯轿厢以超过额定的速度运行时，采集信号元件所采集到的就是强信号。数字放大开关电路在强信号源输入的条件下，接触器便立即发生动作。一方面原常闭的触点就断开，立即发出切断曳引机主电源的信号，另一方面常开触点闭合，立即接通电磁铁线圈电源，电磁铁则发出动作，推动安全钳连杆机构，使其安全钳中的楔块提升，安全钳就会将失控运行 的电梯轿厢牢牢卡住。 

本发明磁电式电梯限速器是运用磁转变电，电又转变成强磁的原理实现电梯的限速功能的。整个转换过程没有发生机械摩擦。因而，其动作是可靠的，是灵敏的。 

需要说明的是，本发明磁电式电梯限速器，既可以单独作为未来电梯限速系统的一种安全保护装置来运用。又可对现行的电梯进行改造，将本发明装置加入到现行电梯限速安全保护的系统中。对电梯的限速能起到双重保护作用，且两者之间并不干涉，能相互兼容。也不影响电梯既定的性能参数。 

如图3所示，是信号采集元件的结构图。该元件由10片长25mm，宽5mm，厚0.1mm的薄铜片叠加而成。每两薄铜片之间用0.1mm厚的绝缘粘接剂隔开。将这10片叠加的薄铜片用细导线串联起来。形成一个信号采集回路。 

如图5所示，是数字开关放大电路，信号采集元件将采集的强电信号在三极管左端基极处输入，三极管就处于导通状态。位于集电极上的接触器就会将电磁铁上的线圈接通。于是电磁铁铁芯移动，带动安全钳连杆机构提升，安全钳中的楔块上移就将失控的轿厢卡住。 

实施方法 

1.首先在导轨上安装永久磁铁的支架。要求每一个支架都具有一定的水平度。 

2.在各个支架的末端固定统一制作的呈“C”形状的永久磁铁。要求开口方向一致，且开口的端面一律平行于导轨的一则。 

3.将全部永久磁铁组装好后，自制一个如图4所示的模板。将该模板的凹凸部位分别卡于导轨两侧的工作面上和将模板的另一端置于永久磁铁的开口之中。将该模板沿着导轨的长度由下而上滑动，并观察检验模板B端与永久磁铁两开口端面的距离应相等。，如果有偏差，则松开支架上的压块螺栓将支架横向微移或调试如图1上所示的垫片，直至B端两边距离永久磁铁的间隙相等为止。 

4.在轿顶永久磁铁的同侧处固定信号采集元件支架。使其信号采集元件距于永久磁铁开口处的中间，两边间隙相等。 

5.数字放大模块固定于轿顶的合适位置即可，没特别要求。 

6.电磁铁位于安全钳连杆机构位置的下方，必须达到电磁铁铁芯移动能引起安全钳连杆机构的提升运动即可。 

本发明磁电式电梯限速器，是一种新型的电梯防坠落安保装置。其有效性和灵敏性都比现有电梯上机械式限速器有着很大的提高。 

本发明磁电式电梯限速器，安装方便，造价不高，如能推广使用，社会意义极大。