[实用新型]新型电梯防坠装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电梯设备领域，尤其是一种新型电梯防坠装置。

背景技术

本文中“轿厢”指电梯设备中，承载乘客和货物的一个空间结构。电梯“载荷”指轿厢中承载的乘客和货物的重量。电梯“总载荷”指轿厢自重连同其载荷的总和。本文中若不特殊强调，“轿厢”一词常泛指连同载荷在内的整个轿厢。

安全钳的夹紧力指安全钳制动时夹持导轨的力，这是对导轨表面的一种正压力。在安全钳在制动时，该正压力产生摩擦力，起到制动作用，即称安全钳的制动力。在论及安全钳的性能时，制动力或夹紧力的概念往往是一致的。

电梯轿厢底部安装有防坠装置称作安全钳，当电梯向下运行，速度超过允许值，甚至在悬挂装置断裂的情况下，限速器产生动作，提拉安全钳，使安全钳夹紧导轨，产生向上的摩擦力，实施对轿厢的紧急制动，使轿厢制停并保持静止状态，从而防止电梯轿厢坠落。在GB7588《电梯制造与安装安全规范》中，对安全钳有详细的规定。

安全钳按照动作过程分为瞬时式安全钳与渐进式安全钳，瞬时式安全钳采用刚性承载结构，动作时产生很大的制动力，制停距离短，具有“瞬时”制动效果，轿厢承受冲击厉害；渐进式安全钳具有“渐进式”制动的效果，制动时产生的冲击力较小。上述两类安全钳性能差别在于它们的“制动减速度”有很大不同。“制动减速度”是运动物体从运动状态减速的速率，对“制动减速度”的选择，应从乘坐舒适感和安全性两方面的考虑，当电梯轿厢的制动减速度过小，意味着紧急制动时轿厢滑移距离太长，轿厢撞到井道底部的几率增大。当电梯轿厢的制动减速度过大，除了舒适感不好以外，还将对轿厢中的人员、货物，轿厢自身以至导轨都产生较大冲击，可能引发危险和破坏。因此在GB7588《电梯制造与安装安全规范》中，对安全钳的适用性明确规定：瞬时式安全钳只能适用于额定速度不超过0.63m/s的电梯；而当电梯额定速度大于0.63m/s时，应采用渐进式安全钳。渐进式安全钳应具有适度的制动减速度，以确保好的舒适感和安全性。《电梯制造与安装安全规范》中有关条文表述，理想的制动减速度是0.6g（“g”是重力加速度）。

现有的渐近式安全钳主要是由基座、夹紧弹簧及制动块/导滑块组合构成。其设计理念是“利用夹紧弹簧的特定变形量获取特定的夹紧力”。现有安全钳的制动块与导滑块都是楔形，导滑块上大下小，制动块上小下大，它们以斜面相配合，制动块与导滑块之间设置有滚珠，制动块沿导滑块向上滑移的同时，横向向导轨靠拢直至抵住导轨。“制动块/导滑块”组合通常有两组，分布于导轨两侧。两个制动块一起动作，就形成对导轨的夹持。基座上有“限位挡”，用于限定制动块向上滑移的行程；导滑块后侧的夹紧弹簧提供夹紧力。由于制动块的行程是一个被限定的特定值，致使夹紧弹簧的变形量以及相应产生的弹簧变形力（夹紧力）也是一个特定值，由此安全钳的制动力也是一个特定值（制动力是夹紧力在导轨上产生的摩擦力）。在实际工况中，电梯载荷是变化的，时常处于空载与满载之间，而安全钳的制动力是固定的，这就导致安全钳每次制动时，制动减速度不可能是相同的值，也即现有的安全钳在制动时制动减速度不可能始终保持唯一的固定值。为此《电梯制造与安装安全规范》给出了“制动减速度”的允许范围为0.2～1.0g（“g”表示重力加速度）。也即，在装有额定载荷的轿厢自由下落的情况下，制动减速度必须在0.2～1.0g之间。现有安全钳的设计理念和结构决定它的制动特性不能兼顾对舒适感和安全性的要求。

其次，在弹簧制造过程中，每只弹簧的弹性系数及机械尺寸难以更精准的控制（相对于一般机械切削加工的精度），影响到其性能一致性，所以每一只渐进式安全钳的夹紧力出厂前必须逐一进行调试，这是一个无可避免的工序。《电梯制造与安装安全规范》规定安全钳每年必须进行一次型式试验，以监管安全钳的质量。

再其次，现有安全钳中所采用的弹簧，涉及到多种类型（如蝶形簧、螺旋簧、U型簧、板式簧等），因而导致安全钳多样化结构型式，不利于规模生产，更不谈通用化，系列化。电梯的吨位越大、速度越高，其安全钳的尺寸也就越大，其中的弹簧占据了很大比重，而大尺寸弹簧的制造技术难度和成本，是大吨位、高速度安全钳制造的瓶颈。

如果安全钳中不使用弹簧，就可以避免弹簧特性难以精准控制这一短项所带来的麻烦（产品须逐一调整），降低成本；且弹簧是需要热加工的，热加工是高耗能的生产工序，不使用弹簧，有利于节能环保。

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