[发明专利]一种具有嵌入式传感器系统的电梯制动块

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有嵌入式传感器系统的电梯制动块，主要用于确定电梯制动器系统的大量实质参数尤其是制动力和距离参数的获取和测量，分析电梯制动器系统的健康状况。

背景技术

在电梯应用中，通常使用两种类型的电梯制动器：旋转式电梯制动器和滑动式电梯制动器（线性移动电梯制动器）。对于电梯控制系统，最重要的是要知道电梯制动器是否正常工作、是否是可操作的或可控的。用户在电梯制动器系统的使用过程中，需要知道电梯制动器系统的健康状态，电梯制动器系统的功能与性能的有效性以及何时需要保养与维护是电梯安全的重要指标。为了监视电梯制动器系统需要检测、处理和分析多个物理参数，其中电梯制动系统的一个重要物理参数就是电梯制动力，即电梯制动块被挤压在电梯制动盘或电梯制动鼓上的机械力。根据常规感测技术来设计和搭建这样一种传感器系统是相当复杂的，并且其体积大、成本高。

发明内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种具有嵌入式传感器系统的电梯制动块，使得电梯制动块在电梯制动器系统运行期间能够可靠地分析出电梯制动条件、电梯制动块以及磨损层的状态。

一种具有嵌入式传感器系统的电梯制动块，布置在电梯制动器中，包括固定部件、运动部件、第一电梯制动元件和第二电梯制动元件以及控制与评估单元，所述固定部件和运动部件设置为可沿固定部件法线方向相对移动；第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的一个安装在固定部件上，另一个安装在运动部件上；第一电梯制动元件具有第一摩擦表面，第二电梯制动元件具有第二摩擦表面，第一摩擦表面与第二摩擦表面彼此相对；第一电梯制动元件和第二电梯制动元件中的至少一个设有具有第一摩擦表面或第二摩擦表面的磨损层，以及磁通集中器、磁场发生装置和磁场感测装置，所述磁场发生装置和磁场感测装置的导线与控制与评估单元连接。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述第一摩擦表面与第二摩擦表面是铁磁摩擦表面。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述磁通集中器为具有第一叉腿和第二叉腿的马蹄形结构或者轭架结构，磁通集中器的至少部分结构嵌入或布置在所述磨损层内。磁通集中器是一种具有耐磨性能的材料，以便使磁通集中器和磨损层的材料具有相匹配的磨损率。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述磁场发生装置由缠绕在磁通集中器上的驱动线圈所组成。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述磁场感测装置由缠绕在磁通集中器上的反馈线圈所组成，包括缠绕在第一叉腿上的第一级反馈线圈和缠绕在第二叉腿上的第二级反馈线圈。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述磁场发生装置的驱动线圈和磁场感测装置的反馈线圈中至少有一个布置在磨损层内，使得当磨损层达到最大磨损位置时，磁场发生装置的驱动线圈或磁场感测装置的反馈线圈中的至少一个被磨损而造成断路或与相对的另一摩擦表面接触而造成短路。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述磁通集中器的第一叉腿和第二叉腿的端部分别具有第一磁极极面和第二磁极极面。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述第一磁极极面和第二磁极极面中的至少一个磁极极面与第一摩擦表面或第二摩擦表面相齐平。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，控制与评估单元驱动磁场发生装置，以在磁通集中器中产生磁通量；并且控制与评估单元通过分析磁场感测装置接收到的信号强度以确定电梯制动器的制动力，包括垂直作用在第一电梯制动元件和第二电梯制动元件的第一摩擦表面或第二摩擦表面之间的机械力。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，所述第一磁极极面和第二磁极极面中的至少一个磁极极面与第一摩擦表面或第二摩擦表面中的任意一个摩擦表面相距较远，并且所述第一磁极极面和第二磁极极面中的至少一个磁极极面与第一摩擦表面或第二摩擦表面相向布置。

在根据本发明实施例的具有嵌入式传感器系统的电梯制动块中，优选地，控制与评估单元驱动磁场发生装置，以在磁通集中器中产生磁通量；并且当第一电梯制动元件和第二电梯制动元件相向运动时，控制与评估单元通过分析磁场感测装置接收到的信号强度以确定磁通集中器的至少一个磁极极面与另一个电梯制动元件的摩擦表面之间的距离。