发明内容
[0003] 本发明的目的，是提供一种自重较轻、平层精度较优、能够应对包括驱动齿轮发生问题以及类似安全问题的安全制动装置。
[0004] 图1为一种升降设备水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置的结构示意图，图示方向为从齿轮齿条升降设备轿厢60顶部、卸去顶部轿厢外板从上往下看所见，所以对于升降设备驱动齿条18只能看到其顶部，右活动齿条17进行了局部剖视处理，以能够看清其内部与右双臂杠杆35的配合结构(与右双臂杠杆35的一臂连接)，右活动齿条组合和左活动齿条组合是以齿条中间的中心点划线表示的垂直于齿条投影平面的竖直中心面为对称平面的镜对称图形，支架7为半剖视，图1显示的是活动齿条与升降设备驱动齿条啮合的状态，所述的水平电磁拉动安全制动装置处于制动位置状态；图2为图1所示的齿轮齿条升降设备水平电磁拉动安全制动装置的解除制动处于自由状态的示意图，投影方向与图1的投影方向相同；图3为图1的A-A局部剖视图，方向为从A-A剖面向前看(向齿条方向看)所见，图面从轨道组件、活动齿条、活动齿条的正面，与活动齿条的操纵机构的左双臂杠杆34、右双臂杠杆35的纵剖面方向显示它们之间的连接关系，显示的状态是活动齿条与升降设备驱动齿条啮合制动的状态；图4为与图3所示的相同视图方向显示的活动齿条与升降设备驱动齿条处于分离状态的示意图；图5为图1的B-B局部剖视图，方向为从B-B剖面往右看(往中心线方向看)所见，图面从轨道组件、活动齿条、活动齿条的纵剖面方向，显示了它们与活动齿条的操纵机构的左双臂杠杆34的连接关系；一种升降设备水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置(以下简称水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置)，其特征是，装置按水平方向配置，安装位置在升降设备轿厢顶部或者底部、或者其它合理的位置，其组成包括，承重部件、轨道组件、活动齿条、活动齿条的限位机构、活动齿条的操纵机构、活动齿条的操纵机构的控制装置、手动解锁机构；所述的承重部件包括直接承重部件或者中间过渡承重部件；所述的轨道组件包括轨道窗口孔12、导向板29、承重部件兼上轨16和下轨19形成的水平轨道，所述的活动齿条包括右活动齿条17和左活动齿条13，所述的右活动齿条17和左活动齿条13穿过轨道窗口孔12，活动齿条的与升降设备的驱动齿条18相联系的部分的齿形处于可以与升降设备的驱动齿条18啮合或者分离的位置，通过在轨道组件上水平移动或者保持在某些确定的位置上实现与驱动齿条18的啮合或者分离，所述的确定的位置，包括与升降设备驱动齿条啮合的制动位置、或者与升降设备驱动齿条完全分离并且有一小段间隙的自由位置,所述的有一小段间隙，是指驱动齿条和与其相对的活动齿条齿顶平面间有2～5mm间隙；活动齿条与水平轨道的配合尺寸为动配合，接触表面为光滑低摩擦系数表面，以有利于活动齿条的移动，右活动齿条17和左活动齿条13顶部在进入制动状态后与承重部件兼上轨16直接接触承重；所述的活动齿条的限位机构包括，活动齿条的与导轨相联系的部分的内端面上方或者下方至少有一个方向开有导向槽，(参见图5)，导向槽与导向板29的配合部分为动配合，以防止活动齿条向轿厢60的外侧或者内侧窜动；活动齿条顶部在进入制动状态后与升降设备轿厢的承重部件(图1、图3中是承重部件兼上轨16)直接接触或者通过中间过渡承重部件接触承重；活动齿条的操纵机构操纵活动齿条在轨道孔上水平移动或者停留保持在某些确定的位置上，所述的活动齿条的操纵机构布置在升降设备轿厢的水平面方向的支持结构28上，所述的升降设备水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置，其安装位置包括轿厢的顶部或者底部、或者其它合理的位置；所述的活动齿条的操纵机构，包括，右传动轴销58、设置在主杠杆52上的右腰形孔59、设置在主杠杆52上的中腰形孔55、拉块54、固定在拉块54上的中传动轴销53、主杠杆52、主杠杆轴51、拉杆6、支架7、弹簧8、调节螺母组9、顶块10、活动轴21，左单臂杠杆31、左活动芯轴32与左双臂杠杆34的铰链组件，右单臂杠杆37、右活动芯轴36与右双臂杠杆35的铰链组件，固定轴33；活动齿条的操纵机构工作过程由活动齿条的操纵机构的控制装置控制，所述的活动齿条的操纵机构的控制装置包括，电磁拉杆57、电磁拉动器主体56、所述的电磁拉动器主体包括电磁拉动器的电磁系统、控制系统，所述的电磁拉动器的控制系统由升降设备电控系统供电和控制；所述的升降设备电气控制系统的电磁拉动器的控制单元中还包括一个延时储能装置，当升降设备电气控制系统得电之后失电时，电磁拉动器并不立即失电，而是在延时储能装置延时完成后，电磁拉动器失电；当升降设备总电源断开无电时(包括初始状态或者失电后储能装置能量释放后的状态)、升降设备处于静止状态；所述的活动齿条的操纵机构的实际运动方向是沿水平面方向，为叙述清晰，本文定义，驱动齿条18方向为前，电磁拉动器主体56方向为后，向驱动齿条18方向移动为前移，向电磁拉动器主体56方向移动为后移，(如果图1、图2竖直放置，则前移就是相对于图面的上行，后移就是相对于图面的下行)；活动齿条的操纵机构工作过程为，当电磁拉动器主体56失电时，对电磁拉杆57的电磁拉力消失，电磁拉杆57与固定在其上的右传动轴销58通过右腰形孔59、主杠杆52、中腰形孔55、中传动轴销53、拉块54、拉杆6传递至顶块10的拉力也同时消失，顶块10受弹簧8的弹力前移并且带动拉杆6、拉块54一起前移，固定在顶块10上的活动轴21跟随顶块10前移、推动围绕在活动轴21上的左单臂杠杆31的开放端和右单臂杠杆37的开放端前移，带动左单臂杠杆31、左活动芯轴32与左双臂杠杆34的铰链组件，和右单臂杠杆37、右活动芯轴36与右双臂杠杆35的铰链组件，绕固定轴33转动，左双臂杠杆34、右双臂杠杆35的后端往左右两侧张开，左双臂杠杆前端带动左活动齿条13、右双臂杠杆前端带动右活动齿条17往升降设备驱动齿条18中心方向移动，直至与升降设备驱动齿条18完全啮合的制动位置，对升降设备制动；与此同时，电磁拉杆57在电磁拉动器内部复位机构的作用下向前复位，到达使右传动轴销58与右腰形孔59前后面均有间隙的位置；当电磁拉动器主体56得电时，对电磁拉杆57的电磁拉力产生，电磁拉杆57与固定在其上的右传动轴销58通过右腰形孔59带动主杠杆52绕主杠杆轴51向后旋转，再通过中腰形孔拉动中传动轴销53、拉块54、拉杆6、顶块10后移，同时压缩弹簧8，固定在顶块10上的活动轴21跟随顶块10后移、同时拉动围绕在活动轴21上的左单臂杠杆31的开放端和右单臂杠杆37的开放端后移，同时拉动左双臂杠杆34、右双臂杠杆35的后端从左右两侧往中间移动，左双臂杠杆前端带动左活动齿条13、右双臂杠杆前端带动右活动齿条17往离开升降设备驱动齿条18中心的方向移动，直至与升降设备驱动齿条18完全分离并有一小段间隙的自由位置；所述的一小段间隙，是指2～5mm间隙；调节螺母组9用于调节弹簧8的压力，支架7固定弹簧9的下端面的最低位置；如果出现异常情况，例如升降设备突然掉电、或者因为升降设备超速保护装置动作切断电源、或者因为升降设备到达极限位置保护装置动作切断电源等等，此时升降设备总电源立即无电，其它失电制动装置包括电动机自带的失电抱闸装置立即发挥作用制动，在储能装置延时完成后，电磁拉动器主体56失电，对电磁拉杆57的电磁拉力消失、顶块10前移、左活动齿条13、右活动齿条17与驱动齿条18可靠啮合，保证了升降设备的安全；紧急制动情况下，左活动齿条13、右活动齿条17一开始可能与驱动齿条18未有完全啮合，最不利的情况是如图6所示的制动时可能发生齿条的最高点与最高点接触的情况，此时在弹力作用下暂时成为摩擦制动，如果此时升降设备全部制动装置的制动力矩加起来足以实现制动，制动任务完成；如果此时升降设备全部制动装置的制动力矩加起来都不足以制止升降设备下滑，(因为有制动力矩作用，所以刚开始下滑会比较缓慢)，当下滑到错开最高点与最高点的位置时，左活动齿条13、右活动齿条17就会在弹力推动下挤入驱动齿条18的齿槽中(参见图7)，然后随着继续下滑，继续挤入，直至左活动齿条13、右活动齿条17与驱动齿条18可靠啮合,实施制动；所述的电磁拉动器，为一种选定工作方式为拉动方式的长行程推拉电磁铁，是一种新型的电磁控制动作执行器件，采用电源加电控转换，大功率启动，小功率维持的工作方式，比产生同样大小作用力的老式电磁铁体积更小、自重更轻、更省电；通过杠杆变换，可以使用比直接推动的推力小一半的电磁推动器，以节约成本、节约能源。
[0005] 所述的手动解锁机构，包括，开合螺母操纵手柄23、开合螺母组合24、传动螺杆25、蜗杆操纵手柄26、蜗轮蜗杆减速器27，其中开合螺母组合24和顶块10为固定连接、传动螺杆25和蜗轮蜗杆减速器27的蜗轮为固定连接，平常、开合螺母操纵手柄23置于开闸位置、开合螺母组合24处于开闸状态、其母螺纹与传动螺杆25的公螺纹无啮合、传动螺杆25对开合螺母组合24的运动无任何影响，从而手动解锁机构对升降设备水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置的运动无任何影响，当升降设备因为突然停电或者其它原因紧急制动停靠在不能与任何一个层站平层的位置时、此时可把开合螺母操纵手柄23置于合闸位置、使开合螺母组合24处于合闸状态、其母螺纹与传动螺杆25的公螺纹正常啮合、人工操作蜗杆操纵手柄26、使蜗轮蜗杆减速器27转动并带动传动螺杆25转动、传动螺杆25传动开合螺母组合24向后移动、开合螺母组合24带动顶块10向后移动，顶块10后移，同时压缩弹簧8，固定在顶块
10上的活动轴21跟随顶块10后移、同时拉动围绕在活动轴21上的左单臂杠杆31的开放端和右单臂杠杆37的开放端后移，同时拉动左双臂杠杆34、右双臂杠杆35的后端从左右两侧往中间移动，左双臂杠杆前端带动左活动齿条13、右双臂杠杆前端带动右活动齿条17往离开升降设备驱动齿条18中心的方向移动，直至与升降设备驱动齿条18完全分离并有一小段间隙的自由位置；然后使用手动盘车机构，使升降设备就近平层；所述的手动解锁机构必须设置在安全可靠不能随意开启的位置，制定了规章制度并且严格实施，确保只有具备了资质，得到授权的人员才能开启和使用。
[0006] 所述的升降设备电气控制系统的电磁拉动器的控制单元中包括的一个延时储能装置，包括，一个只受总电源控制的接触器或者继电器加接触器组合，和储能装置，所述的只受总电源控制的接触器或者继电器加接触器组合的常闭触点跨接在电磁拉动器和储能装置之间，升降设备得电时，常闭触点断开，电磁拉动器和储能装置之间的连接也断开，储能装置储能；升降设备失电时，其它失电制动装置包括电动机自带的失电抱闸装置立即发挥作用制动，但是电磁拉动器并不立即失电，所述的只受总电源控制的接触器或者继电器加接触器组合的常闭触点失电闭合，使电磁拉动器与储能装置连接，储能装置对电磁拉动器的延迟时间(放电时间)常数设计整定为其它所有失电制动装置完成制动需要的制动时间与电磁拉动器及包括杠杆的活动齿条的操纵机构的动作总延迟时间的差值；例如，某台升降设备的其它所有失电制动装置完成制动需要的制动时间为3.5S，电磁推动器及活动齿条的操纵机构的动作总延迟时间为0.3S，则储能装置对电磁推动器的延迟时间常数设计整定为(3.5S-0.3S＝)3.2S；延时储能装置延时完成后，电磁推动器失电。
[0007] 所述的电磁拉动器的控制系统由升降设备电气控制系统供电和控制，其电气控制系统的控制步骤中包括，当升降设备准备启动时，升降设备的电气控制系统控制升降设备驱动系统驱动升降设备向上移动一个微距离，使承重部件16的下平面与右活动齿条17和左活动齿条13的上平面有一个微间隙，所述的微间隙的数值为左活动齿条13、右活动齿条17与升降设备驱动齿条18侧隙的0.2～0.6倍；然后控制电磁拉动器主体1得电，带动左活动齿条13、右活动齿条17往离开升降设备驱动齿条18中心的方向移动，直至与升降设备驱动齿条18完全分离并有一小段间隙的自由位置，为升降设备启动做好准备。
[0008] 采用本发明的升降设备水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置的升降设备各可能的制动停靠点之间的距离是其驱动齿条齿距(p＝πm)的整数倍，因此配置有本发明的水平电磁杠杆齿条平层控制安全制动装置的升降设备的安装方法包括，进行和安装有关的前期土建施工时，必须通过对层站与层站的高度差进行精确测量，据此对各层站地坎进行施工、并准确控制层站与层站之间地坎上平面的高度差为驱动齿条齿距(p＝πm)的整数倍，根据GB/T10058的规定，允许误差为±10mm(施工内控要求应该小于此误差值)；在升降设备安装时，正确调节升降设备与驱动齿条的互相配合，使得升降设备轿厢从第一层就停靠平层准确且在中位值，那么以后的停靠平层就能够符合要求，甚至在其它个别平层元件发生故障的时候，也能保证停靠平层准确；而且平层保持精度可以远优于GB/T10058规定的±20mm的要求。
[0009] 本发明采用齿条啮合方式进行平层控制，平层保持精度可以达到远优于GB/T10058规定的±20mm的要求；采用齿条啮合进行安全保护制动，避免了现有的摩擦制动方式可能出现的因为摩擦材料磨损、或者油污污染、或者齿轮失效等引起的安全隐患，提高了安全制动的可靠性；采用杠杆配合电磁拉动器有利于节约成本、节约能源；水平方向配置可以置顶或者底部设置安装，节约了轿厢内的有效空间；因此，能够起到节约成本、节约能源、提升有效空间、提高平层精度和安全保护制动质量的有益效果。
