ТОРМОЗ КАБИНЫ ЛИФТА С КОЛОДКАМИ, ПРИВОДИМЫМИ В ДЕЙСТВИЕ ПРУЖИНАМИ, СОЕДИНЕННЫМИ С ЗУБЧАТЫМ ПРИВОДОМ
ELEVATOR CABIN BRAKE WITH PADS DRIVEN BY SPRINGS ENGAGED WITH REDUCTION GEAR UNIT

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Данная заявка притязает на приоритет по дате подачи предварительной заявки на патент США No. 61/125,038, поданной 21 апреля 2008, описание которой включено в данную заявку путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к аварийному тормозу и, в частности, к аварийному тормозу для кабины лифта. Такой аварийный тормоз может быть приведен в действие при небезопасном состоянии, таком как перемещение кабины лифта с превышением заданной скорости или состояние, при котором кабина лифта покидает этаж с открытой дверцей.
Предпосылки создания изобретения
Кабины лифтов и другие транспортные средства и устройства, такие как крюки, подъемные клети и грузовые стропы для материалов на кранах или спусковых устройствах, выполнены с возможностью перемещения в двух противоположных направлениях, часто посредством троса или проволочного каната.
Вообще говоря, кабины лифтов, перемещаемые посредством грузоподъемных канатов, подвешены на проволочных канатах, которые перемещаются на канатоведущем шкиве и проходят вниз до противовеса. Противовес служит для снижения мощности, требуемой для перемещения лифта, а также для создания тягового усилия (предотвращения проскальзывания) относительно канатоведущего шкива. Канатоведущий шкив приводится в действие непосредственно двигателем или непрямым образом двигателем посредством машины с зубчатыми передачами. Обычный тормоз применяется для привода для останова и/или удерживания лифта на этаже.
При использовании кабин лифтов обычные технические условия/правила эксплуатации для лифтов, в частности, требуют, чтобы был предусмотрен аварийный тормоз, при этом подобный тормоз останавливает опускание кабины лифта, когда она опускается со скоростью, превышающей заданную скорость. Известным тормозным устройством для этой цели является предохранительное устройство, которое зажимает направляющие кабины даже в случае разрыва подъемного каната лифта.
При высоком коэффициенте безопасности для проволочных канатов в одной стране было признано, что данные канаты никогда не рвутся, и допускаются другие аварийные тормоза вместо предохранительного устройства, которое зажимает направляющие. Кроме того, поскольку противовесы обычно тяжелее, чем лифт, при механическом отказе, таком как отказ обычного тормоза, существует опасность того, что лифт будет перемещаться с превышением заданной скорости в направлении подъема. Кроме того, в зависимости от нагрузки в кабине лифта и при механическом отказе кабина может покинуть этаж в любом из двух направлений с открытыми дверцами. Во многих странах в случае вышеуказанного требуется приведение в действие аварийных устройств, а также требуется защита от подъема кабины с превышением заданной скорости. Кроме того, во многих странах рассматриваются изменения технических условий/правил эксплуатации, которые предусматривают требование защиты от покидания этажа с открытыми дверцами.
Известные тормозные устройства включают в себя тормоза, воздействующие на подъемный барабан (канатоведущий шкив), на подъемные канаты или на направляющие для кабины или противовеса.
Считается важным, чтобы тормозное усилие было по существу постоянным даже при износе различных элементов тормозной системы, таком как износ накладок тормозной колодки.
Тормозное устройство, которое обеспечивает останов лифта, когда он перемещается с превышением скорости в любом из двух направлений, известно в данной области техники. Одно известное устройство для торможения при превышении скорости или аварийное тормозное устройство включает в себя тормозные элементы, воздействующие на подъемные (подвесные) канаты с помощью средств с пневматическим приводом. Хотя подобное устройство может обеспечивать поддержание постоянного тормозного давления при износе накладок тормозных колодок, устройство включает в себя несколько элементов, таких как шланги, резервуары и пневматический цилиндр или воздушный компрессор, которые подвержены отказам, которые могут сделать торможение неэффективным.
Другое известное аварийное тормозное устройство включает в себя тормозные элементы, отпускание и демпфирование которых во время применения осуществляются с помощью гидравлических средств. См., например, патент США No. 5,228,540, включенный в данную заявку путем ссылки и принадлежащий правопреемнику по данной заявке. Как известно и приведено в качестве примера в патенте '540, гидравлическая система, предназначенная для использования в подобном тормозном устройстве, включает в себя шланг, клапан, электрический насос, ручной насос и электродвигатель и соединения между такими компонентами. Гидравлическая система обычно имеет сравнительно большой размер, так что гидравлическая система должна содержаться в кожухе, отдельном от остальной части тормозного устройства. Следовательно, при установке подобного тормозного устройства возникает необходимость в монтаже двух отдельных узлов тормозного устройства и сопутствующей гидравлической системы. Следовательно, перед установкой должно быть определено место и достаточное пространство для монтажа каждого из узлов. Поскольку гидравлическая система предусмотрена отдельно от остальной части тормозного устройства, во время установки необходимо смонтировать гидравлический шланг для соединения вместе связанных с гидравликой компонентов двух отдельных узлов, и, кроме того, возникает необходимость в монтаже электрических проводов для электрического соединения отдельных узлов.
Кроме того, хорошо известно, что гидравлическая система содержит уплотнения, соединения, поршень (поршни), клапан и обратные клапаны, которые со временем могут выйти из строя, а также вызвать утечки. Кроме того, гидравлическая система, как правило, содержит текучую среду на нефтяной основе, которая в случае ее утечки оказывает потенциальное отрицательное воздействие на окружающую среду.
Следовательно, существует необходимость в аварийном тормозном устройстве и способе аварийного торможения, характеризующимися наличием минимального количества компонентов для уменьшения размера устройства и возможности механического отказа, отказа электрооборудования или гидравлического оборудования.
Сущность изобретения
В соответствии с аспектами настоящего изобретения тормозное устройство включает в себя пружины для поджима тормозных колодок с вводом их в контактное взаимодействие с канатами, регулирующими перемещение устройства, такого как кабина лифта, и приводной зубчатый редуктор, который выполнен с возможностью приведения его в действие для сжатия пружин для установки устройства в положение отпускания тормозов. Пружины соединены с тормозными колодками посредством конструкции с кулачком и соединительными звеньями, которая в рабочем состоянии соединена с приводным зубчатым редуктором. При нормальной работе устройства, представляющего собой кабину лифта, пружины удерживаются в сжатом состоянии. Пружины могут частично разжиматься для подачи тормозных колодок к канатам, когда тормозное устройство переключается из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие. Состояние приведения тормозов в действие достигается в пределах заданного промежутка времени, такого как приблизительно 0,1-0,2 секунды, от момента освобождения пружин из сжатого состояния.
В одном варианте осуществления пружины могут сжиматься и удерживаться в сжатом состоянии посредством зубчатого редуктора. В дополнительном варианте осуществления фиксирующее средство, выполненное с возможностью контактного взаимодействия с зубчатым колесом зубчатого редуктора или кулачком, может удерживать пружины в сжатом состоянии.
В еще одном варианте осуществления зубчатый редуктор включает в себя средства сцепления, предназначенные для избирательного выхода из контактного взаимодействия и входа в контактное взаимодействие с, по меньшей мере, одним зубчатым колесом или осью зубчатого редуктора во время соответственно ослабления сжатия и сжатия пружин. Выход средства сцепления из контактного взаимодействия с зубчатым колесом или осью зубчатого редуктора во время ослабления сжатия пружин при их освобождении из сжатого состояния позволяет избежать повреждения зубчатого колеса и обеспечивает быстрый зажим канатов посредством тормозных колодок.
В соответствии с другим аспектом изобретения тормозное устройство включает в себя упругий элемент, предназначенный для ускорения перемещения тормозной колодки в начале цикла приведения тормозов в действие. Во время цикла приведения тормозов в действие пружины частично разжимаются из сжатого состояния. В дополнительном варианте осуществления упругий элемент обеспечивает замедление движения зубчатых колес зубчатого редуктора и двигателя, соединенного с зубчатым колесом зубчатого редуктора, незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов для защиты зубчатых колес от повреждения. Во время цикла отпускания тормозов частично разжатые пружины становятся сжатыми.
В дополнительном варианте осуществления тормозное устройство обеспечивает то, что тормозные колодки обеспечивают приложение (i) конечного усилия зажима к поверхности зажима, такой как поверхность подъемных канатов, в конце цикла приведения тормозов в действие, и (ii) усилия, составляющего заданный процент от конечного усилия зажима, к поверхности зажима, когда тормозные колодки первоначально контактируют с поверхностью зажима во время цикла приведения тормозов в действие. В альтернативных вариантах осуществления приводной зубчатый редуктор или гидравлические или пневматические средства, которые не являются частью зубчатого редуктора, работают так, что тормозные колодки первоначально обеспечивают приложение усилия, составляющего заданный процент от конечного усилия зажима, к канатам во время цикла приведения тормозов в действие.
В одном варианте осуществления тормозного устройства приводной зубчатый редуктор включает в себя реечную передачу, которая обеспечивает соединение ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, с зубчатыми колесами зубчатого редуктора. Тормозное устройство дополнительно включает в себя фиксатор, который вводится в контактное взаимодействие с зубчатым колесом зубчатого редуктора после сжатия пружин. При фиксаторе, введенном в контактное взаимодействие с зубчатым колесом зубчатого редуктора, перемещение ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, предотвращается, и пружины удерживаются в сжатом состоянии. Когда желательно приведение тормозов в действие, фиксатор выводится из контактного взаимодействия с зубчатым редуктором. Ведомый элемент, который перемещается в соответствии с профилем кулачка и который присоединен к зубчатой рейке и перемещается по двум криволинейным поверхностям, в свою очередь, может свободно перемещаться под действием усилия, создаваемого одним или несколькими пружинами, для обеспечения перемещения одной тормозной колодки по направлению к другой тормозной колодки и зажима посредством этих канатов между накладками колодок на колодках и останова перемещения канатов в течение заданного промежутка времени от начала цикла приведения тормозов в действие. Пружины сжимаются за счет взаимодействия между зубчатым редуктором и зубчатой рейкой, и после сжатия пружины зубчатый редуктор обеспечивает то, что усилие, составляющее заданный процент от конечного усилия зажима, будет приложено к канатам, когда тормозные колодки первоначально контактируют с канатами во время цикла приведения тормозов в действие.
Краткое описание чертежей
Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеприведенного подробного описания предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, при этом указанное описание следует рассматривать совместно с сопровождающими чертежами, на которых аналогичные ссылочные позиции обозначают аналогичные элементы и на которых:
Фиг. 1 представляет собой схематичное вертикальное изображение сбоку применения устройства в соответствии с настоящим изобретением для лифтовой системы.
Фиг. 2А представляет собой вид в перспективе части приведенного в качестве примера устройства в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.
Фиг. 2В представляет собой вид в перспективе другой части устройства, показанного на фиг. 2А.
Фиг. 2С представляет собой увеличенный вид части устройства, показанной на фиг. 2В.
Фиг. 2D представляет собой увеличенный вид другой части устройства, показанного на фиг. 2А.
Фиг. 3 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями в положении/состоянии отпускания тормозов.
Фиг. 3А, 3В, 3С, 3D и 3Е представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 3, которые выполнены соответственно по линиям 3А-3А, 3В-3В, 3С-3С, 3D-3D и 3Е-3Е сечения.
Фиг. 4 представляет собой линейный схематичный вид в перспективе зубчатых колес устройства с зубчатыми колесами, предусмотренного в тормозном устройстве по фиг. 2А, со стороны двигателя.
Фиг. 5 представляет собой схематичную боковую вертикальную проекцию части приведенного в качестве примера тормозного устройства, имеющего две подвижные тормозные колодки.
Фиг. 6 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в промежуточном положении между положением отпускания тормозов и положением приведения тормозов в действие во время ослабления сжатия пружин.
Фиг. 6А представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 6, которое выполнено по линии 6А-6А сечения.
Фиг. 7А представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями в положении приведения тормозов в действие при некотором износе накладок тормозных колодок.
Фиг. 7А-АА, 7А-ВВ и 7А-СС представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 7А, которые выполнены соответственно по линиям 7АА-7АА, 7АВ-7АВ и 7АС-7АС сечения.
Фиг. 7В представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в положении приведения тормозов в действие, при незначительном износе накладок тормозных колодок.
Фиг. 7В-АА представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 7В, которое выполнено по линии 7ВА-7ВА сечения.
Фиг. 8 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в положении приведения тормозов в действие, при значительном износе накладок тормозных колодок.
Фиг. 8А представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 8, которое выполнено по линии 8А-8А сечения.
Фиг. 9 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в промежуточном положении между положением отпускания тормозов и положением приведения тормозов в действие, во время сжатия пружин.
Фиг. 9А, 9В и 9С представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 9, которые выполнены соответственно по линиям 9А-9А, 9В-9В и 9С-9С сечения.
Фиг. 10 представляет собой электрическую схему, предназначенную для использования вместе с устройством по изобретению.
Фиг. 11 представляет собой схематическое изображение части альтернативной электрической схемы, предназначенной для использования вместе с устройством по изобретению.
Подробное описание
Несмотря на то, что изобретение описано ниже в связи с тормозным устройством, предназначенным для приложения тормозного усилия к подъемным канатам кабины лифта, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что тормозное устройство может иметь другие применения, например, для направляющих или другого перемещаемого оборудования, такого как канатоведущий шкив, комбинация канатоведущего шкива и канатов, отклоняющий шкив, комбинация отклоняющего шкива и канатов, или компенсационных канатов кабины лифта и т.д.
Фиг. 1 иллюстрирует схематически, на боковой вертикальной проекции, лифтовую систему, содержащую приведенное в качестве примера тормозное устройство 1 в соответствии с аспектами настоящего изобретения, взаимодействующее с подъемными канатами 2, которые проходят над канатоведущим шкивом 3 с приводом от двигателя. К канатам 2 подвешена кабина 4 лифта, и канаты 2 обеспечивают подъем кабины 4 лифта с одной стороны шкива 3 и прикреплены к противовесу 5 с противоположной стороны шкива 3. Кабина 4 направляется с противоположных сторон посредством направляющих 6 и роликов 7, при этом показана только одна комбинация указанных направляющей 6 и роликов 7. Шкив 3 и поддерживающее его устройство опираются на неподвижные балки 8 и 9, и тормозное устройство 1 опирается на балку 8, хотя оно может быть расположено иным образом на неподвижной опоре.
За исключением тормозного устройства 1 оборудование, описанное в предыдущем абзаце, является обычным. Тормозное устройство находится в фиксированном положении и входит в контактное взаимодействие с канатами 2 с той стороны шкива 3, с которой канат или канаты 2 простираются до кабины 4, или может входить в контактное взаимодействие с канатом или канатами со стороны шкива 3, которые простираются до противовеса 5. Кроме того, колодки (описанные в дальнейшем) тормозного устройства 1 могут быть приведены в действие для торможения шкива 3 так же, как обычное устройство для торможения шкива (непоказанное), или колодки может нести кабина 4, и они могут быть поданы к направляющей 6, или в том случае, когда кабина 4 несет два из тормозных устройств 1, колодки могут быть поданы к направляющей 6 и к противоположной соответствующей направляющей (непоказанной). Во всех случаях перемещение тормозного устройства относительно другого элемента стопорится при приведении в действие тормозного устройства.
Приведенное в качестве примера тормозное устройство 1 описано более подробно со ссылкой на фиг. 2-11. Как показано на фиг. 1, 2А и 2В, тормозное устройство 1 включает в себя металлический элемент 10, имеющий две стенки 13 и 14, выполненные с возможностью крепления к балке 8 или другой поверхности посредством двух металлических угловых элементов 11 и 12. Между стенками 13 и 14 элемента 10 имеются два упругих элемента 15 и 16, таких как сжимаемые пружины, которые обеспечивают приложение давления к кулачковому средству. Кулачковое средство содержит ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка. Ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, установлен с возможностью поворота в двух металлических соединительных элементах 18 и 19. Как также показано на фиг. 3А, 3Е и 9А, ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, включает в себя внутреннюю ось 30, которая выполнена с возможностью вращения относительно наружной части 29, которая окружает внутреннюю ось 30. Ось 30 входит в контактное взаимодействие с двумя криволинейными поверхностями 20 и 21, которые «присоединены» соответственно к стенкам 13 и 14 или представляют собой соответственно часть стенок 13 и 14.
Как также показано на фиг. 3С, 3Е, 6А и 9А, в стенках 13 и 14 образованы пазы 121, 123 с соответствующими концами 125, 127. Пазы 121, 123 выполнены с размером, немного превышающим наружный диаметр оси 30, для обеспечения возможности перемещения оси 30 в пределах пазов 121, 123 по направлению к концам 125, 127 и от концов 125, 127. Когда ось 30 находится в пределах пазов 121, 123, ось 30 находится в контакте с участками 20А и 21А криволинейных поверхностей.
Как показано на фиг. 2А, 2В и 3Е, концы соединительных элементов 18 и 19, противоположные по отношению к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, соединены с возможностью поворота с блоками 122А и 122В, прикрепленными к металлической тормозной колодке 22. Блоки 122А, 122В удерживаются в соответствующих углублениях 124А, 124В, образованных в стенках 13, 14, и выполнены с возможностью скольжения в углублениях 124А, 124В. Перемещение блоков 122 в углублениях 124 вызывает принудительное перемещение колобки 22 от неподвижной металлической тормозной колодки 24 и к неподвижной металлической тормозной колодке 24. Колодка 24 закреплена между стенками 13 и 14 любым обычным образом. Колодки 22 и 24 имеют обычные соответствующие тормозные накладки 25 и 26, которые могут представлять собой, например, жесткую, отформованную, безасбестовую накладку такого типа, как продаваемая компанией Raymark Industrial Division, 123 East Stiegel St., Mankum, Pa. 17545, под типом No. М-9723.
Очевидно, что при перемещении колодки 22 по направлению к колодке 24 на достаточное расстояние накладки 25 и 26 войдут в контактное взаимодействие с канатами 2. Кроме того, когда достаточное давление будет приложено к канатам 2 посредством накладок 25 и 26, перемещение канатов 2 относительно колодок 22 и 24 будет остановлено. Устройство 1 по изобретению может создать такое давление посредством пружин 15 и 16, которые обеспечивают приложение уменьшающейся силы при перемещении ведомого элемента 17 вверх. Давление, приложенное к канатам 2, может представлять собой величину, кратную силам, создаваемым пружинами 15, 16. Кроме того, подобное приложенное давление может поддерживаться постоянным, как рассмотрено ниже. Кроме того, несмотря на то, что проиллюстрированы две пружины 15 и 16, одна пружина или более двух пружин могут быть использованы для приложения усилия к ведомому элементу 17.
Как показано на фиг. 2А, 7В и 7В-АА, пружины 15 и 16 смонтированы на направляющих 31, которые установлены с возможностью поворота на их нижних концах. Как показано на фиг. 7В-АА, каждая из направляющих 31 включает в себя трубу 31а, удерживаемую в заданном положении, которая зафиксирована относительно ее оси, и стержень 31b, который телескопически перемещается со скольжением внутри трубы 31а. Верхний конец стержня 31b прикреплен к части 29 ведомого элемента. Верхние концы пружин 15 и 16 имеют соответствующие крышки 33 и 34, которым придана форма, позволяющая им входить в контактное взаимодействие с частью 29 ведомого элемента, и удерживаться у части 29 ведомого элемента при ее перемещении. Альтернативно, верхние концы пружин 15, 16 могут быть прикреплены к части 29 ведомого элемента любым желательным образом.
Пружины 15 и 16 удерживаются сжатыми во время нормальной работы кабины лифта, при этом в указанном состоянии тормозное устройство 1 находится в положении отпускания тормозов. Тормозное устройство 1 может быть переключено из состояния отпускания тормозов, такого как показанное на фиг. 3, для достижения состояния приведения тормозов в действие, такого как показанное на фиг. 7-8, при ненормальных условиях, таких как превышение скорости кабины или отход кабины от этажа с открытой(ыми) дверцей(ами). При переключении устройства 1 из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие осуществляется цикл приведения тормозов в действие.
Во время цикла приведения тормозов в действие, пружины 15 и 16 освобождаются из сжатого состояния и частично разжимаются из сжатого состояния с переходом в состояние частичного разжатия, такое как показанное на фиг. 7-8. Поскольку пружины 15, 16 разжимаются из сжатого состояния, обеспечивается перемещение ведомого элемента 17 вверх. Как показано на чертежах, криволинейным поверхностям 20 и 21 придана такая форма, что расстояние от поверхностей 20, 21 до колодки 24 увеличивается в направлении вверх. Соответственно, когда ведомый элемент 17 перемещается вверх, повторяя профиль криволинейных поверхностей 20 и 21, ведомый элемент 17 посредством соединительных элементов 18 и 19 обеспечивает перемещение колодки 22 по направлению к колодке 24, что заставляет накладки 25 и 26 зажимать канаты 2. В конце цикла приведения тормозов в действие устройство 1 будет находиться в положении приведения тормозов в действие, и тормозные колодки 22, 24 будут обеспечивать приложение конечного усилия зажима к канатам 2. По мере износа тормозных накладок 25, 26 пружины 15, 16 удлиняются, но кулачковое средство выполнено с возможностью увеличения выигрыша в силе, в результате чего обеспечивается мощное постоянное усилие зажима. В одном типовом применении устройства 1 используются пружины 15, 16, создающие усилие 500 фунт-сила (2224 Н), для обеспечения того, что тормозные колодки будут прикладывать постоянное конечное усилие зажима, составляющее 5000 фунтов (22240 Н), к канатам в конце цикла приведения тормозов в действие.
В одном варианте осуществления пазы 121, 123 и участки 20А, 21А криволинейных поверхностей имеют длину, достаточную для обеспечения того, чтобы в том случае, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов, тормозные колодки 22, 24 находились на достаточном расстоянии друг от друга, так что накладки 25, 27 не будут контактировать с канатами 2, даже если канаты 2 не будут линейно выровнены друг относительно друга.
Как показано на фиг. 2А, 2В, 2С и 2D, в соответствии с аспектами настоящего изобретения тормозное устройство 1 включает в себя приводной зубчатый редуктор 50, соединенный с ведомым элементом 17, перемещающимся в соответствии с профилем кулачка, и приводимый в действие для перевода тормозного устройства 1 в состояние отпускания тормозов, такое как показанное на фиг. 3. Как рассмотрено ниже, во время цикла отпускания тормозов зубчатый редуктор 50 обеспечивает перемещение ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, вниз в положение, в котором пружины 15 и 16 сжимаются. Кроме того, зубчатый редуктор 50 выполнен с возможностью обеспечения того, что при освобождении пружин 15, 16 из сжатого состояния состояние приведения тормозов в действие, такое как показанное на фиг. 7-8, может быть достигнуто в течение заданного промежутка времени от начала цикла приведения тормозов в действие. Кроме того, зубчатый редуктор 50 выполнен с возможностью обеспечения того, что усилие, составляющее заданный процент от конечного усилия зажима, будет первоначально приложено тормозными колодками к поверхности зажима зажимаемого элемента, такого как подъемные канаты 2, для избежания повреждения зажимаемого элемента.
Как показано на фиг. 2А, 2В, 2D, 3 и 4, зубчатый редуктор 50 расположен между верхними стенками 113 и 114. Стенки 113 и 114 простираются от платформы 115, прикрепленной к верхним поверхностям 13А и 14А соответствующих стенок 13 и 14. Зубчатый редуктор 50 может включать в себя зубчатые колеса G1-G7. Зубчатое колесо G1 прикреплено к оси 202, которая простирается от внутренней поверхности 113В верхней стенки 113 и заканчивается шестигранным концом 203. Зубчатое колесо G2 введено в зацепление с зубчатым колесом G1 и избирательно вводится в контактное взаимодействие и выводится из контактного взаимодействия с осью 206 посредством муфты 208 свободного хода. Муфта 208, как дополнительно описано ниже, защищает зубчатые колеса G1 и G2 от повреждения незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие. Зубчатые колеса G1 и G2 образуют первую зубчатую передачу.
Ось 206 простирается от шестигранного конца 207 до конца 209, вставленного с возможностью поворота в отверстие (непоказанное) стенки 113. Ось 206 дополнительно включает в себя зубчатое колесо G3, расположенное вблизи поверхности 113В и введенное в зацепление с зубчатым колесом G4, прикрепленным к оси 212. Зубчатые колеса G3 и G4 образуют вторую зубчатую передачу редуктора 50. Ось 212 имеет конец 213, вставленный с возможностью поворота в отверстие (непоказанное) стенки 113В. Зубчатое колесо G5 прикреплено к оси 212 на конце, противоположном по отношению к концу 213. Кроме того, зубчатое колесо G5 введено в зацепление с зубчатым колесом G6 на оси 214. Ось 214 вставлена в отверстие (непоказанное) и выступает из данного отверстия во внутренней поверхности 113В стенки 113 так, что ось 214 может свободно вращаться. Зубчатые колеса G5 и G6 образуют третью зубчатую передачу редуктора 50. Зубчатое колесо G7 расположено на оси 214 между зубчатым колесом G6 и поверхностью 113В.
Как показано на фиг. 2А, 2В, 2D, 3А и 4, зубчатый редуктор 50 включает в себя зубчатую рейку 156, имеющую нижний конец 157, верхний конец 159, поверхность 167, простирающуюся между нижним и верхним концами 157, 159 и обращенную к стенке 114, и поверхность 162, простирающуюся между нижним и верхним концами 157, 159 и поперечную к стенкам 113 и 114. Поверхность 162 имеет выступающие зубья 161, простирающиеся между нижним и верхним концами 157, 159. Нижний конец 157 зубчатой рейки 156 включает в себя ножки 155а и 155b, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и соответственно имеющие отверстия (непоказанные), соосные друг относительно друга. Установочная плита 160 жестко прикреплена к наружной поверхности 17А ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка. Плита 160 имеет отверстие (непоказанное), выполненное с диаметром, соответствующим диаметру отверстий в ножках 155а и 155b. Болт 155 с резьбовым концом проходит через отверстия ножек 155а и 155b и соосное с ними отверстие установочной плиты 160. Гайка (непоказанная) навинчена на резьбовом конце болта 155, так что зубчатая рейка 156 будет прикреплена с возможностью поворота к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, посредством болта 155. Во время перемещения ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, вверх и вниз вдоль криволинейных поверхностей 20, 21, конец 157 зубчатой рейки 156 может перемещаться по направлению к колодке 24 и от колодки 24, а также поворачиваться вокруг болта 155, когда ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, перемещается по направлению к колодке 24 и от колодки 24, что вызывает перемещение колодки 22 к колодке 24 и от колодки 24. Пружины 15, 16 и зубчатая рейка 156 соединены в рабочем состоянии с ведомым элементом 17, перемещающимся в соответствии с профилем кулачка, для удерживания ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21.
В другом варианте осуществления пазы 121, 123 устройства 1 могут быть выполнены с конфигурацией, по существу повторяющей форму криволинейных поверхностей 20, 21, и могут обеспечивать удерживание соответствующих частей оси 30 в данных пазах так, что сами пазы 121, 123 обеспечивают удерживание ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21.
Как показано на фиг. 3, 3А и 3Е, зубчатая рейка 156 включает в себя пусковой рычаг 168, простирающийся перпендикулярно от края 162 на конце 159. Кроме того, контактный элемент 80, имеющий разнесенные контактные части 80а и 80b, прикреплен к внутренней поверхности 114В верхней стенки 114. Рычаг 168 имеет длину, достаточную для контакта с разнесенными контактными частями 80а и 80b контактного элемента 80, когда тормозное устройство 1 удерживается в состоянии отпускания тормозов.
Как показано на фиг. 2А, 2D, 3А и 3D, зубья 161 зубчатой рейки 156 введены в зацепление с зубьями зубчатого колеса G7. Опора 177 обеспечивает крепление зубчатой рейки 156 к оси 214 вблизи зубчатого колеса G7, что является обычным для механизма реечной передачи. Зубчатая рейка 156 прикреплена с возможностью поворота к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, на конце 157. Зубья 161 зубчатой рейки 156 могут перемещаться относительно зубьев зубчатого колеса G7, когда зубчатое колесо G7 приводится в действие для вращения в одном направлении во время цикла отпускания тормозов или в противоположном направлении во время цикла приведения тормозов в действие. Когда зубья 161 зубчатой рейки 156 перемещаются относительно зубчатого колеса G7, ось 30 ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, удерживается в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21 и перемещается вдоль криволинейных поверхностей 20, 21.
Как показано на фиг. 2В, 2С, 3, 3А и 3С, комбинированный переключатель 57а и 57b, включающий в себя пусковой рычаг 59А, прикреплен к внутренней поверхности 114В. Зубчатая рейка 156 включает в себя стержень 168А, находящийся рядом с концом 159 и простирающийся от поверхности 167 по направлению к стенке 114. Стержень 168А имеет длину, достаточную для того, чтобы обеспечить перемещение пускового рычага 59А комбинированного переключателя 57а и 57b в положение, при котором обеспечивается замыкание контактов переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами и размыкание контактов переключателя 57b с нормально замкнутыми контактами, когда пружины 15, 16 полностью сжаты. Кроме того, когда пружины 15, 16 начинают разжиматься и остаются разжатыми, стержень 168А больше не будет контактировать с пусковым рычагом 59А, что обусловлено перемещением зубчатой рейки 156 вверх, так что рычаг 59А перемещается в положение, в котором контакты переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами будут разомкнуты и контакты переключателя 57b с нормально замкнутыми контактами будут замкнуты.
Как показано на фиг. 2А, 2В и 4, редуктор 50 соединен с двигателем 200, смонтированным на наружной поверхности 113А стенки 113. Двигатель 200 включает в себя ведущую ось, проходящую через отверстие (непоказанное) в стенке 113 и предназначенную для приведения в движение зубчатого колеса G1 редуктора 50. Для разъяснения работы редуктора 50 предполагается, что в том случае, когда двигатель 200 работает для сжатия пружин 15, 16 во время цикла отпускания тормозов, ось 202 и, таким образом, зубчатое колесо G1 вращаются в направлении А, что вызывает вращение зубчатого колеса G2 в противоположном направлении В, как показано на фиг. 2В и 4.
Редуктор 50 может включать в себя центробежную муфту 204 сцепления. Муфта 204 сцепления обеспечивает разъединение двигателя 200 и зубчатых колес редуктора 50, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов, и обеспечивает то, что двигатель 200 будет оставаться отсоединенным от зубчатых колес во время цикла приведения тормозов в действие. Поскольку двигатель 200 отсоединен от зубчатых колес редуктора 50 во время цикла приведения тормозов в действие, состояние приведения тормозов в действие может быть достигнуто в течение заданного промежутка времени, например, в пределах приблизительно 0,1-0,2 секунды, от начала цикла приведения тормозов в действие, как рассмотрено ниже.
Как показано на фиг. 2А, 2В и 4, центробежная муфта 204 сцепления имеет входную часть, жестко присоединенную к ведущей оси двигателя 200 рядом с поверхностью 113В, и выходную часть, присоединенную к оси 202. В одном варианте осуществления муфта 204 сцепления включает в себя грузы или утяжеленные консольные элементы, которые перемещаются в радиальном направлении наружу по мере увеличения частоты вращения ведущей оси в направлении А и заставляют входную часть муфты 204 сцепления сцепляться с выходной частью. Когда частота вращения ведущей оси в направлении А достигнет заданной величины, входная часть и выходная часть муфты 204 сцепления сцепляются, тем самым заставляя ось 202 вращаться в соответствии с вращением ведущей оси в направлении А. После сцепления муфты 204 сцепления для обеспечения вращения оси 202 вместе с осью двигателя 200 в направлении А в том случае, когда вращение в направлении А совершенно останавливается, что происходит, например, как только пружины 15, 16 устройства 1 будут полностью сжаты, муфта 204 сцепления расцепляется, так что ведущая ось двигателя 200 отсоединяется от оси 202.
Как показано на фиг. 4, редуктор 50 также может включать в себя роликовую муфту 208, или муфту свободного хода. Муфта 208 функционирует для отсоединения зубчатых колес G3, G4, G5, G6 и G7 от зубчатых колес G1 и G2 незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие. Таким образом, муфта 208 защищает зубчатые колеса G1 и G2, которые в соответствии с желанием имеют меньшую массу, чем зубчатые колеса G3-G7, от повреждения, когда вращение зубчатых колес G3-G7 резко замедляется или прекращается незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие, как рассмотрено ниже.
В одном варианте осуществления муфта 208 свободного хода, такая как продаваемая The Torrington Company, включает в себя наружное кольцо и внутреннее кольцо, которое образуется посредством добавления вала. Наружное и внутреннее кольца в комбинации работают в виде подшипника с однонаправленной блокировкой. Как показано на фиг. 4, когда наружное кольцо поворачивается в направлении В или внутреннее кольцо поворачивается в направлении А, кольца будут заблокированы вместе. Кроме того, когда вращение внутреннего кольца вызывает вращение наружного кольца и частота вращения внутреннего кольца начинает уменьшаться или внутреннее кольцо совершенно перестанет вращаться, наружное кольцо может вращаться свободно независимо от внутреннего кольца. Кроме того, когда обеспечивается вращение наружного кольца в направлении А и обеспечивается вращение внутреннего кольца в направлении В, кольца могут свободно вращаться в противоположных направлениях независимо друг от друга.
Если снова обратиться к фиг. 4, можно отметить, что внутреннее кольцо муфты 208 свободного хода представляет собой ось 206 и работает для обеспечения того, что зубчатое колесо G2, которое прикреплено к наружному кольцу (непоказанному), будет избирательно соединяться с осью 206 или отсоединяться от оси 206 следующим образом. Во время цикла отпускания тормозов при вращении зубчатого колеса G1 в направлении А и вращении зубчатого колеса G2 в направлении В, наружное кольцо муфты 208 становится заблокированным относительно внутреннего кольца. Когда наружное и внутреннее кольца будут заблокированы друг относительно друга, обеспечивается вращение оси 206 в направлении В, что, в свою очередь, обеспечивает вращение зубчатых колес G3-G7. В начале цикла приведения тормозов в действие зубчатое колесо G2 и ось 206 вращаются с одинаковой частотой в направлении А. Незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие, когда частота вращения оси 206 начинает быстро уменьшаться до нуля, наружное кольцо муфты 208 выходит из контактного взаимодействия с внутренним кольцом, так что зубчатое колесо G2 отсоединяется от оси 206 и может свободно вращаться в направлении А.
В соответствии с дополнительным аспектом фрикционная муфта 210 соединена с зубчатым колесом редуктора 50 и обеспечивает мониторинг того, вращается ли зубчатое колесо. Фрикционная муфта 210 гарантирует то, что подача питания на двигатель 200 будет осуществляться только тогда, когда отслеживаемое зубчатое колесо не вращается. Как показано на фиг. 3С и 4, фрикционная муфта 210 может быть соединена с зубчатым колесом G2. Кроме того, переключатель 63 с нормально замкнутыми контактами, включающий в себя пусковой рычаг 63А, прикреплен к поверхности 114В стенки 114. Фрикционная муфта 210 включает в себя пусковой рычаг 211, простирающийся от нее. Пусковой рычаг 211 имеет длину, достаточную для контакта с пусковым рычагом 63А переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами для размыкания контактов переключателя 63, когда тормозное устройство 1, которое находилось в состоянии отпускания тормозов, переключается для достижения состояния приведения тормозов в действие. Пока зубчатое колесо G2 вращается в направлении А, что происходит во время цикла приведения тормозов в действие, фрикционная муфта 210 обеспечивает удерживание переключателя 63 с разомкнутыми контактами, так что, если бы электропитание было бы подано на устройство 1, подача питания на двигатель 200 была бы невозможной и, таким образом, включение двигателя 200 было бы невозможным.
Как показано на фиг. 2В, 2С, 3А, 6А и 7А-АА, заостренный кончик 219 на конце 221 собачки 218 может быть введен в контактное взаимодействие с зубчатым колесом G4. Противоположный конец 223 собачки 218 соединен с возможностью поворота с соединительным элементом 225. Соединительный элемент 225 присоединен к сердечнику 43А приводимого в действие пружиной соленоида 43 с электропитанием, установленного на верхней поверхности 113С стенки 113. Собачка 218 установлена с возможностью поворота на стержне 229, прикрепленном к внутренней поверхности 113В стенки 113 и вставленном в отверстие 222, находящееся между концами 221, 223. При подаче питания на соленоид 43, что происходит после перевода тормозного устройства 1 в состояние отпускания тормозов, в котором пружины 15, 16 полностью сжаты, сердечник 43А соленоида 43 обеспечивает принудительное смещение соединительного элемента 225 в сторону от соленоида 43, что, в свою очередь, обеспечивает принудительно смещение конца 223 собачки 218 в сторону от соленоида 43. По мере перемещения конца 223 от соленоида 43 собачка 218 поворачивается вокруг стержня 229, тем самым обеспечивая перемещение заостренного кончика 219 на конце 221 по направлению к зубчатому колесу G4 и ввод его в контактное взаимодействие с зубчатым колесом G4. Ввод заостренного конца 219 в контактное взаимодействие/сцепление с зубчатым колесом G4 обеспечивает перевод устройства 1 в состояние блокировки. Когда устройство 1 находится в состоянии блокировки, пружины 15, 16 удерживаются в сжатом состоянии, другими словами, поддерживается состояние отпускания тормозов.
Подача питания на соленоид 43 прекращается, когда тормозное устройство 1 переключается из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие. Когда подача питания на соленоид 43 прекращается, пружина внутри соленоида 43 расширяется, толкая сердечник 43А. В свою очередь, конец 223 перемещается по направлению к соленоиду 43, что вызывает поворота собачки 218 вокруг стержня 229, и, таким образом, конец 221 перемещается от зубчатого колеса G4, в результате чего заостренный кончик 219 выходит из контактного взаимодействия с зубчатым колесом G4. Теперь устройство 1 находится в состоянии разблокировки, в котором пружины 15, 16 не удерживаются в сжатом состоянии. Выход заостренного кончика 219 из контактного взаимодействия/сцепления с зубчатым колесом G4, как рассмотрено ниже, обеспечивает освобождение ведомого элемента 17 и создает возможность того, что пружины 15 и 16 будут обеспечивать перемещение ведомого элемента 17 вверх в положения, показанные на фиг. 7 и 8.
В альтернативном варианте осуществления соленоид 43 не включает в себя пружину. Соленоид 43 прикреплен к устройству 1 таким образом, что, когда питание на соленоид 43 не подается, сила тяжести может действовать на сердечник 43А, в результате чего обеспечивается перемещение конца 223 по направлению к соленоиду 43.
В дополнительном варианте осуществления, в котором соленоид 43 не включает в себя пружину, собачка 218 с заостренным кончиком 219 выполнена с такой конфигурацией, что сила, действующая со стороны пружин 15, 16 через посредство зубчатых колес редуктора 50, будет достаточной для перемещения заостренного кончика 219 в сторону от зубчатого колеса G4, когда не происходит подачи питания на соленоид 43.
Как показано на фиг. 8 и 8А, стержень 168А зубчатой рейки 156 расположен относительно переключающего рычага 63А переключателя 63 так, что в том случае, если зубчатая рейка 156 переместится вверх на такое расстояние, которое обусловлено чрезмерным износом колодок 22 и 24, стержень 168А входит в контакт с пусковым рычагом 63А для размыкания контактов переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами. Когда контакты переключателя 63 будут разомкнуты, тормозное устройство 1 остается в состоянии приведения в действия, даже если будет возобновлена подача питания на устройство 1.
Фиг. 10 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую электрические схемы, которые могут быть добавлены к схемам обычной и известной кабины лифта для управления тормозным устройством по изобретению и для управления работой кабины. Устройства, находящиеся в пределах контура из штрихпунктирных линий, представляют собой часть тормозного устройства 1.
Как показано на фиг. 10, провода 54 и 55 проходят до обычных схем кабины, которые должны быть замкнуты для обеспечения возможности работы кабины лифта. Провода 54 и 55 соединены последовательно с контактным элементом 80, включающим в себя соответственно контакты 80А и 80В. Контакты 80А и 80В электрически соединяются друг с другом только тогда, когда пружины 15, 16 сжаты. Следовательно, кабина не может перемещаться, если пружины 15, 16 не сжаты.
Как также показано на фиг. 10, провода 58 и 59 проходят до источника питания лифтовой системы. Провод 58 соединен последовательно с управляющим переключателем с нормально разомкнутыми контактами или контактом 60 и с приводимым в действие вручную переключателем 61 с нормально замкнутыми контактами, предназначенным для испытаний. Предназначенный для испытаний переключатель 61 при размыкании его контактов обеспечивает освобождение пружин 15 и 16 и подачу накладок 25 и 26 к канатам 2. Управляющий переключатель или контакт 60 представляет собой типичный пример контактов или схем, необходимых для обеспечения соответствия различным техническим условиям/правилам эксплуатации для лифтов. Контакты переключателя 60 могут быть разомкнуты посредством любого из двух обычных устройств или посредством двух обычных устройств в системе кабины лифта, проиллюстрированных с помощью прямоугольника 62, которые реагируют на скорость кабины и, следовательно, на скорость перемещения канатов 2, и на перемещение кабины лифта от этажа с ее дверцами в открытом состоянии. Устройство, реагирующее на скорость, может представлять собой, например, устройство управления лифтом, в котором контакты переключателя будут размыкаться, когда будет иметь место превышение скорости, или электрический генератор или кодовый датчик положения, соединенный со шкивом 3, который выдает сигнал превышения скорости, который генерируется в зависимости от частоты вращения шкива 3. Обычные лифтовые системы также имеют схемы, которые обеспечивают индикацию, когда кабина движется от этажа с ее дверцей или дверцами в открытом состоянии. Подобные схемы могут очевидным образом обеспечивать размыкание контактов управляющего переключателя 60 и также могут представлять собой часть других схем, которые обеспечивают выключение питания.
Когда контакты переключателей 60 и 61 замкнуты, подача питания на соленоид 43 посредством обычной схемы будет осуществляться только тогда, когда контакты переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами будут замкнуты. Когда контакты переключателя 57а будут замкнуты, пружины 15 и 16 сжимаются и затем удерживаются в их сжатом состоянии за счет того, что заостренный кончик 219 собачки входит в контактное взаимодействие с зубчатым колесом G4, как рассмотрено ниже. Если контакты любого из двух переключателей 60 и 61 будут разомкнуты, подача питания на соленоид 43 прекращается, что обеспечивает освобождение пружин 15 и 16 из сжатого состояния, в результате чего обеспечивается ввод накладок 25 и 26 в контактное взаимодействие с канатами 2 и прекращение перемещения последних.
Двигатель 200 присоединен последовательно между силовыми проводами 56 и 59 посредством переключателей 57b и 63 с нормально замкнутыми контактами. Контакты переключателя 63 размыкаются, когда износ накладок 25 и 26 будет чрезмерным, например, ведомый элемент 17 достигнет границы его перемещения вверх, или во время ослабления сжатия пружин 15, 16, когда зубчатое колесо G4 вращается. Контакты переключателя 57b размыкаются и контакты переключателя 57а замыкаются, когда пружины 15 и 16 сжимаются и затем удерживаются на месте за счет того, что заостренный кончик 219 собачки входит в контактное взаимодействие с зубчатым колесом G4. Таким образом, если контакты переключателя 63 разомкнуты, двигатель 200 не может работать для сжатия пружин 15 и 16, и если контакты переключателя 57b размыкаются, что происходит незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов после сжатия пружин 15 и 16, выключается питание двигателя 200, так что двигатель 200 прекращает работать.
Из вышеизложенного очевидно, что при нормальных условиях эксплуатации пружины 15 и 16 сжаты и накладки 25 и 26 колодок 22 и 24 расположены на расстоянии друг от друга, что позволяет канатам 2 свободно проходить между ними. Однако, если контакты управляющего переключателя 60 будут разомкнуты или вследствие превышения скорости кабины 4 лифта при перемещении в любом из направлений вверх или вниз, или вследствие движения кабины 4 от этажа с ее дверцами в открытом состоянии, пружины 15 и 16 будут освобождены посредством пружины внутри соленоида 43, и накладки 25 и 26 будут зажимать канаты 2 и останавливать движение кабины 4.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения тормозное устройство 1 включает в себя упругий материал, такой как упругий элемент 90, который расположен с возможностью уменьшения величины силы удара, которая может быть внезапно приложена к зубчатым колесам редуктора 50 в конце цикла отпускания тормозов. Как рассмотрено выше, незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов комбинация 57а, 57b переключателей обычно обеспечивает отсоединение двигателя 200 от источника питания, так что ось 30 больше не будет приводиться в движение по направлению к концам 125, 127 пазов 121, 123. Как показано на фиг. 2А, 2В, 2С, 3А и 3Е, в том случае, когда комбинированный переключатель 57а, 57b неправильно отрегулирован или не функционирует, двигатель 200 может продолжать работать, так что будет продолжаться приведение оси 30 в движение в конце цикла отпускания тормозов. В таких обстоятельствах при отсутствии средства, которое обеспечило бы замедление вращения двигателя, а также замедление движения оси 30 при приближении оси 30 к концам 125, 127, произошла бы внезапная остановка оси 30 при входе оси 30 в контакт с неподвижной концевой поверхностью устройства 1 на концах 125, 127 соответствующих пазов 121, 123. Подобный контакт между неподвижной концевой поверхностью и движущейся осью 30 в конце цикла отпускания тормозов привел бы к созданию так называемой ударной силы, которая может быть передана зубчатой рейке 156 и зубчатым колесам редуктора 50. Ударная сила будет зависеть от массы и частоты вращения двигателя 200, зубчатой рейки 156 и зубчатых колес редуктора 50 и может вызывать повреждение зубчатых колес.
Устройство 1 по изобретению может включать в себя упругий материал, который расположен с возможностью уменьшения величины ударной силы, которая передается зубчатым колесам редуктора 50, или избежания передачи ударной силы зубчатым колесам редуктора 50. Таким образом, зубчатые колеса редуктора 50 будут защищены от повреждения в конце цикла отпускания тормозов, например, в том случае, если переключатель, который обеспечивает прекращение подачи питания на двигатель 200 незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов, будет неправильно отрегулирован или не будет функционировать надлежащим образом. Упругий материал также может обеспечить постепенное замедление перемещения оси 30 незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов даже в том случае, если переключатель, который обеспечивает прекращение подачи питания на двигатель 200, будет работать надлежащим образом.
Как показано на фиг. 2А, 3Е, 6А и 9А, в одном варианте осуществления упругий элемент 90, например, полиуретановая пробка или пружина, прикреплен на каждом из концов 125, 127 соответствующих пазов 121, 123. Элемент 90 будет контактировать с осью 30, когда ось 30 перемещается в пазах 121, 123 и приближается к концам 125, 127. Упругий материал в элементе 90 служит для противодействия перемещению оси 30 и, следовательно, для замедления перемещения оси 30 по направлению к концам 125, 127 незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов. Следовательно, элемент 90 становится частично сжатым. Например, если двигатель 200 остается ошибочно включенным во время цикла отпускания тормозов, двигатель 200 постепенно «замедляется» и останавливается, поскольку пробки 90 частично сжимаются, в результате чего обеспечивается избежание образования слишком большой ударной силы и последующего воздействия ее на зубчатые колеса редуктора 50, которое может вызвать повреждение зубчатых колес.
Как показано на фиг. 2D, в дополнительном варианте осуществления установочная плита 160 может включать в себя упругий материал для уменьшения величины ударной силы, которая может передаваться зубчатой рейке 156 и зубчатым колесам редуктора 50. Альтернативно, упругий материал может быть прикреплен к той части оси 30, которая будет находиться напротив концов 125, 127, когда ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, перемещается в пазах 121, 123 по направлению к концам 125, 127.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения в начале цикла приведения тормозов в действие пробки 90 разжимаются, что первоначально обеспечивает ускорение перемещения оси 30 от концов пазов и, следовательно, первоначально обеспечивает ускорение перемещения тормозной колодки 22 по направлению к тормозной колодке 24.
Нижеизложенное представляет собой подробное описание примера функционирования тормозного устройства 1, включающего в себя зубчатый редуктор 50, центробежную муфту 204 сцепления, муфту 208 свободного хода, фрикционную муфту 210 и упругий элемент 90.
Как показано на фиг. 7, исходно предполагается, что лифтовая система не имеет никаких неисправностей и тормозное устройство 1 находится в исходном положении или состоянии приведения тормозов в действие. В состоянии приведения тормозов в действие пружины 15 и 16 частично разжаты, канаты 2 удерживаются между колодками 22 и 24 под действием конечного усилия зажима, которое приложено к канатам 2 со стороны колодок 22, 24, и двигатель 200 не включен. Далее рассматриваются фиг. 2В и 4, и, если предположить, что переключатели 57b и 63 находятся в состоянии с нормально замкнутыми контактами, то при подаче питания к устройству 1 устройство 1 переключается из состояния приведения тормозов в действие для достижения состояния отпускания тормозов, и начинается цикл отпускания тормозов. Посредством источника питания осуществляется подача питания на двигатель 200 для обеспечения вращения ведущей оси в направлении А. После исходной подачи питания на двигатель 200 муфта 204, в свою очередь, входит в контактное взаимодействие/сцепление с осью 202, как только частота вращения ведущей оси в направлении А достигнет заданной величины. Когда ось 202 начинает вращаться в направлении А, зубчатое колесо G1 начинает вращаться в том же направлении. Вращение зубчатого колеса G1 в направлении А, в свою очередь, вызывает вращение зубчатого колеса G2 в направлении В и приводит к тому, что роликовая муфта 208 будет обеспечивать вход зубчатого колеса G2 в контактное взаимодействие/сцепление с осью 206 для обеспечения вращения зубчатого колеса G2 вместе с осью 206 в направлении В. Пока зубчатое колесо G2 вращается в направлении В, роликовая муфта 208 удерживает зубчатое колесо G2 сцепленным с осью 206. Кроме того, как показано на фиг. 9А, пока ось 206 вращается в направлении В, рычаг 211 фрикционной муфты остается в нижнем положении, так что он не входит в контактное взаимодействие с пусковым рычагом 63А переключателя 63.
Зубчатое колесо G3, также вращающееся в направлении В, в свою очередь, обеспечивает вращение зубчатого колеса G4 и, следовательно, оси 212 и зубчатого колеса G5 в направлении А. Вращение зубчатого колеса G5 в направлении А, в свою очередь, обеспечивает вращение зубчатого колеса G6 и, следовательно, оси 214 и зубчатого колеса G7 в направлении В.
Как показано на фиг. 2А, 9А и 9С, вращение зубчатого колеса G7 в направлении В обеспечивает приведение зубчатой рейки 156 в движение вниз по направлению к пружинам 15, 16. Перемещение зубчатой рейки 156 вниз обеспечивает перемещение ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, вниз вдоль поверхностей 20, 21, что, в свою очередь, вызывает сжатие пружин 15, 16. Во время сжатия пружин 15, 16, ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, продолжает перемещаться в пазах 121, 123 и по направлению к концам 125, 127.
В одном варианте осуществления зубчатый редуктор 50 выполнен с возможностью обеспечения передаточного отношения 70:1 и обеспечения того, что может быть использован двигатель с частотой вращения 1200 об/мин и мощностью 1/6 л.с. (124,28 Вт) для обеспечения приложения посредством зубчатых колес зубчатого редуктора 50 такой сжимающей силы к пружинам 15, 16, которая составляет 1000 фунтов (453,6 кг), в цикле отпускания тормозов.
Незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов ось 30 входит в контакт с пробками 90 и частично сжимает пробки 90. Упругий материал в пробках 90 демпфирует перемещение ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, когда ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, замедляется до останова. Таким образом, зубчатые колеса медленно прекращают вращаться, когда пружины 15, 16 становятся полностью сжатыми. Кроме того, пробки 90 обеспечивают то, что перемещение тормозной колодки 22 от тормозной колодки 24 будет замедляться, когда пружины 15, 16 становятся полностью сжатыми незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов. Альтернативно, упругий материал в установочной плите 160 может обеспечить медленное прекращение вращения зубчатых колес незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов. Медленное прекращение вращения зубчатых колес, в свою очередь, обеспечивает уменьшение величины ударной силы, которая может быть передана зубчатым колесам редуктора 50 в конце цикла отпускания тормозов.
Когда пружины 15, 16 полностью сжаты, тормозное устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов, подобном показанному на фиг. 3. Как показано на фиг. 3, пробки 90 частично сжаты, и рычаг 168 зубчатой рейки 156 контактирует с контактами 80а, 80b, обеспечивая замыкание контактного элемента 80, что обеспечивает возможность работы лифта. Кроме того, когда пружины 15, 16 полностью сжимаются, стержень 168А зубчатой рейки 156 входит в контакт с рычагом 59А так, что контакты переключателя 57b с нормально замкнутыми контактами размыкаются, в результате чего прекращается подача питания на двигатель 200 для выключения двигателя 200, и контакты переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами замыкаются, в результате чего обеспечивается подача питания на соленоид 43.
При подаче питания на соленоид 43 собачка 218 принудительно смещается от соленоида 43 так, что собачка 218 поворачивается вокруг стержня 229, и заостренный кончик 219 входит в контактное взаимодействие/сцепление с зубчатым колесом G4. Когда заостренный кончик 219 входит в контактное взаимодействие/сцепление с зубчатым колесом G4, предотвращается вращение зубчатого колеса G4 и, следовательно, зубчатых колес G1, G2, G3, G5, G6 и G7 и осей 202, 206 и 214. Устройство 1 теперь находится в состоянии блокировки, так что сохраняется состояние отпускания тормозов. Участки 20А, 21А криволинейных поверхностей, которые контактируют с осью 30, когда пружины 15, 16 находятся в сжатом состоянии, профилированы соответствующим образом (см. фиг. 2А, 3Е и 6-9), так что усилие, которое должно быть приложено к собачке 218 для удерживания заостренного кончика 219 сцепленным с зубчатым колесом G4, будет малым по сравнению с усилиями, создаваемыми пружинами 15 и 16, когда пружины 15 и 16 полностью сжаты.
Кроме того, когда ось 202 перестает вращаться, грузы в центробежной муфте 204 сцепления перемещаются внутрь, в результате чего обеспечивается отсоединение ведущей оси двигателя 200 от оси 202.
При переключении тормозного устройства 1 из состояния отпускания тормозов (фиг. 3) для достижения состояния приведения тормозов в действие, начинается цикл приведения тормозов в действие. В цикле приведения тормозов в действие прекращается подвод мощности к редуктору 50, например, посредством размыкания контакта 60, так что питание больше не подается на соленоид 43. Как только прекратится подача питания на соленоид 43, пружина соленоида 43 больше не будет удерживаться в сжатом состоянии. Соединительный элемент 225 и, следовательно, конец 222 собачки 218 перемещаются по направлению к соленоиду 43. Как показано на фиг. 2С, заостренный кончик 219 выходит из контактного взаимодействия с зубчатым колесом G4 вследствие поворота собачки 218, происходящего в результате перемещения конца 223 по направлению к соленоиду 43.
Как только зубчатое колесо G4 выйдет из контактного взаимодействия с собачкой 218, устройство 1 окажется в разблокированном состоянии. Пружины 15, 16 начинают разжиматься, заставляя зубчатую рейку 156 перемещаться вверх, в результате чего зубчатые колеса G7, G6, G5, G4, G3, G2 и G1 приводятся во вращение, как описано ниже. Центробежная муфта 204 сцепления, которая уже обеспечила отсоединение ведущей оси двигателя 200 от зубчатых колес, обеспечивает возможность вращения зубчатых колес в направлении, которое противоположно направлению, в котором они вращаются во время цикла отпускания тормозов, без вращения ведущей оси двигателя 200. Следует отметить, что при отсутствии подобных средств для отсоединения ведущей оси двигателя 200 от зубчатых колес в том случае, когда пружины 15, 16 начинают разжиматься (тормозное устройство переключается из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие), ведущая ось вращалась бы в направлении В, что привело бы к очень медленному приложению усилия зажима, что сделало бы работу устройства 1 нежелательной.
Кроме того, когда собачка 218 первоначально выходит из контактного взаимодействия/сцепления с зубчатым колесом G4, пробки 90 разжимаются. Ослабление сжатия пробок 90 обеспечивает приложение усилия к оси 30, которое вызывает ускорение исходного перемещения ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, и зубчатой рейки 156 вверх. В свою очередь, перемещение тормозной колодки 22 по направлению к тормозной колодке 24 исходно ускоряется.
Как показано на фиг. 4 и 6А, при перемещении зубчатой рейки 156 вверх зубчатые колеса G7 и G6 вращаются в направлении А, зубчатые колеса G5 и G4 вращаются в направлении В, зубчатое колесо G3, ось 206 и зубчатое колесо G2 вращаются в направлении А, и зубчатое колесо G1 вращается в направлении В. Когда зубчатое колесо G2 вращается в направлении А, обеспечивается перемещение рычага 211 фрикционной муфты вверх для контакта с пусковым рычагом 63А переключателя 63, что вызывает размыкание контактов переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами. Контакты переключателя 63 удерживаются разомкнутыми посредством рычага 211 фрикционной муфты, пока зубчатое колесо G2 вращается в направлении А, в результате чего предотвращается включение двигателя 200 в том случае, если питание будет непреднамеренно снова подано посредством переключателя 57b. Когда вращение зубчатого колеса G3 и, следовательно, оси 206 замедляется или прекращается вследствие того, что зубчатая рейка 156 достигла положения, при котором тормозные колодки приложены так, что ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, больше не перемещается вдоль контактных поверхностей 20, 21, роликовая муфта 208 функционирует для обеспечения возможности свободного вращения зубчатого колеса G2 и, следовательно, зубчатого колеса G1 (по типу свободно насаженного колеса). Другими словами, зубчатые колеса G1 и G2 вращаются независимо от оси 206 после замедления или останова вращения оси 206. Таким образом, роликовая муфта 206 предотвращает сдвиговую деформацию зубьев зубчатых колес G1 и G2 незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие, поскольку зубчатые колеса G1 и G2 вращаются с высокой частотой, когда зубчатое колесо G3 замедляет свое вращение или прекращает вращаться незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие.
В одном варианте осуществления зубчатые колеса редуктора 50 выбраны так, чтобы они имели размеры, массы и местоположения друг относительно друга, которые обеспечивают быстрый зажим канатов посредством тормозных колодок, например, в течение приблизительно 0,1-0,2 секунды от начала цикла приведения тормозов в действие.
В одном варианте осуществления зубчатые колеса редуктора 50 могут быть выбраны для обеспечения того, чтобы - в момент первоначального контакта тормозных колодок с канатами во время цикла приведения тормозов в действие - частоты вращения соответствующих зубчатых колес не были столь высокими, что тормозное усилие, приложенное со стороны тормозных колодок, могло бы повредить канаты. В дополнительном варианте осуществления зубчатый редуктор 50 выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность регулирования величины тормозного усилия, которое будет первоначально приложено к канатам со стороны тормозных колодок, так что тормозное усилие, первоначально приложенное к канатам, будет составлять заданный процент от конечного усилия зажима, приложенного к канатам тормозными колодками в конце цикла приведения тормозов в действие. Первоначально приложенное тормозное усилие, например, может быть больше или меньше конечного усилия зажима.
В еще одном варианте осуществления размеры зубчатых колес G1 и G2 выбраны так, чтобы ограничить частоты вращения зубчатых колес G3-G7 редуктора 50 так, чтобы тормозное усилие, первоначально приложенное к канатам 2 посредством тормозных колодок, не вызвало повреждения канатов.
В одном варианте осуществления первая передача из зубчатых колес G1 и G2 имеет наименьший размер из размеров зубчатых передач редуктора 50, при этом зубчатое колесо G2 больше зубчатого колеса G1. Зубчатые колеса первой передачи будут вращаться с более высокой частотой, чем зубчатые колеса второй и третьей зубчатых передач, во время цикла приведения тормозов в действие, а также во время цикла отпускания тормозов. Зубчатые колеса G1 и G2 меньшего размера по существу определяют частоты вращения зубчатых колес G3-G7 большего размера, когда все зубчатые колеса G1-G7 введены в зацепление друг с другом во время цикла приведения тормозов в действие.
Кроме того, при отсутствии функционирования роликовой муфты 208 во время цикла приведения тормозов в действие, размеры зубчатых колес в сочетании со скоростью вращения зубчатых колес, в особенности зубчатых колес G1 и G2, и их количеством движения могут привести к разрушению или раздроблению зубчатых колес G2 и G1. Работа муфты 208 свободного хода позволяет защитить зубчатые колеса G1 и G2 от повреждения, и благодаря ей зубчатые колеса G1 и G2 также не «вносят вклад» в тормозное усилие, которое первоначально будет приложено к канатам со стороны тормозных колодок.
В дополнительном варианте осуществления наиболее «слабое» зубчатое колесо, или зубчатое колесо наименьшего размера, в зубчатом редукторе 50 выбрано так, чтобы оно имело массу, меньшую, чем масса остальных зубчатых колес. Тем не менее, зубчатое колесо наименьшего размера имеет массу, достаточную для обеспечения зажима канатов в течение приблизительно 0,1-0,2 секунды от начала цикла приведения тормозов в действие, а также для обеспечения того, что тормозное усилие, первоначально приложенное к канатам, будет составлять заданный процент от конечного усилия зажима.
В дополнительном варианте осуществления зубчатые колеса имеют такие соответствующие размеры и массы, что во время цикла приведения тормозов в действие частота вращения зубчатого колеса G1 приблизительно в сто раз превышает частоту вращения одного или нескольких остальных зубчатых колес редуктора 50.
При рассмотрении снова фиг. 7 можно отметить, что в состоянии приведения тормозов в действие, когда зубчатое колесо G2 больше не вращается, рычаг 211 фрикционной муфты перемещается вниз и больше не контактирует с пусковым рычагом 63А, так что контакты переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами замыкаются. Вследствие замыкания контактов переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами двигатель 200 может работать при подаче питания.
Как также показано на фиг. 7 и 9А, при отсутствии значительного износа накладок 25 и 26 ведомый элемент 17 не достигает верха криволинейных поверхностей 20 и 21. Благодаря криволинейным поверхностям 20 и 21 усилия, создаваемые пружинными 15 и 16, умножаются и поддерживаются постоянными, когда пружины 15, 16 удлиняются при износе накладок 25 и 26 до тех пор, пока не будет достигнута заданная степень износа. Как показано на фиг. 8, когда накладки 25 и 26 изнашиваются и становятся тоньше, ведомый элемент 17 перемещается дальше вверх по криволинейным поверхностям 20 и 21 для компенсации подобного износа, и стержень 168А на зубчатой рейке 156 контактирует с рычагом 63А для размыкания контактов переключателя 63 с нормально замкнутыми контактами. Следовательно, двигатель 200 не может работать, и потребуется техническое обслуживание устройства 1.
Кроме того, следует понимать, что выбор размеров и масс соответствующих зубчатых колес зависит от многочисленных переменных, таких как крутящий момент, габариты и скорость вращения двигателя; количество и прочность сжимаемых пружин; заданный зажим канатов с конечным усилием зажима в течение приблизительно 0,1-0,2 секунды от начала цикла приведения тормозов в действие; заданное первоначально прилагаемое тормозное усилие, которое составляет процент от конечного усилия зажима, и заданное конечное усилие зажима.
Кроме того, следует понимать, что центробежная муфта 204 сцепления может быть соединена с любым зубчатым колесом зубчатого редуктора 50 при условии, что муфта 204 сцепления обеспечивает то, что двигатель, используемый для приведения в движение зубчатых колес редуктора 50, будет отсоединен от редуктора 50 во время цикла приведения тормозов в действие.
В еще одном варианте осуществления в том случае, если желательно ручное сжатие пружин 15 и 16, инструмент, такой как храповик (непоказанный), может быть использован для захвата любого из двух шестигранных концов 203 и 207 и последующего поворота осей 202 или 206 соответственно в направлении А или В.
Как показано на фиг. 2А и 2В, угловые элементы 11 и 12 прикреплены к соответствующим стенкам 13 и 14 болтами или винтами с головкой, такими как болты или винты 44 и 45 с головкой. Болт 45 и соответствующий болт, обеспечивающий крепление углового элемента 12 к стенке 14, проходят через дугообразные пазы 46 и 47. Следовательно, посредством ослабления болтов 44 и 45 и соответствующих болтов на стенке 14 стенки 13 и 14 и оборудование, которое на них опирается, может быть наклонено желательным образом для размещения канатов 2, расположенных иначе, чем в положениях, показанных на чертежах. Кроме того, следует понимать, что тормозное устройство 1 может быть установлено в любой желательной ориентации, например, сбоку или «вверх дном», относительно канатов лифта.
В альтернативном варианте осуществления тормозное устройство 1 по изобретению может быть выполнено таким образом, что каждая из тормозных колодок 22, 24 будет подвижной и тормозные колодки 22, 24 будут перемещаться друг к другу и друг от друга соответственно во время ослабления сжатия/разжатия и сжатия пружин. Например, сторона устройства 1 с соединительным элементом 18 может быть выполнена так, что она будет иметь конструкцию и функции, идентичные конструкции и функциям стороны с соединительным элементом 19, как описано ниже и проиллюстрировано на фиг. 5, так что обе колодки 22, 24 будут перемещаться во время ослабления сжатия/разжатия и сжатия пружин 15, 16.
Как показано на фиг. 5, соединительный элемент 19 может иметь соединительный элемент 320 с криволинейным пазом, имеющий внутреннюю поверхность 326, ограничивающую зону 322 криволинейного паза. Зона 322 паза имеет протяженность по длине, измеряемую от нижнего конца 328 до верхнего конца 330 соединительного элемента 320. Кроме того, блок 325 прикреплен к тормозной колодке 24 так же, как блок 122В прикреплен к колодке 22, так что блок 325 вместе с прикрепленной колодкой 24 может перемещаться со скольжением в углублении 124В. Блок 325 включает в себя ведомый элемент 324, который перемещается в соответствии с профилем кулачка и который входит в зону 322 криволинейного паза соединительного элемента 19. Размер по длине зоны 322 определяется в направлении под углом относительно размера по длине соединительного элемента 19, так что, при соединительном элементе 19, присоединенном с возможностью поворота к блоку 122В и также присоединенном к блоку 325 в соединительном элементе 320 с криволинейным пазом, нижний конец 328 будет расположен ближе к блоку 122В, чем верхний конец 330. Следовательно, во время частичного ослабления сжатия пружин 15, 16 по мере перемещения оси 30 вверх вдоль криволинейной поверхности 20, как показано на фиг. 5, соединительный элемент 320 с криволинейным пазом также перемещается вверх, блок 122В перемещается по направлению к криволинейной поверхности 20 в углублении 124В, и ведомый элемент 324, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, перемещается вдоль внутренней поверхности 326 к нижнему концу 328 соединительного элемента 320 с криволинейным пазом. Зона 322 криволинейного паза наклонена в достаточной степени от блока 122В, так что при перемещении блока 122В по направлению к криволинейной поверхности 20 блок 325 перемещается в направлении, противоположном по отношению к криволинейной поверхности 20, и, следовательно, тормозные колодки 22, 24 перемещаются друг к другу. Во время сжатия пружин 15, 16 при перемещении оси 30 вниз вдоль криволинейных поверхностей 20, 21 соединительный элемент 19 также перемещается вниз, и ведомый элемент 324, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, скользит вдоль внутренней поверхности 326 соединительного элемента 320 по направлению к верхнему концу 330, так что блоки 325 и 122В перемещаются друг от друга, и, таким образом, тормозные колодки 22, 24 перемещаются друг от друга.
В альтернативном варианте осуществления во время цикла приведения тормозов в действие зубчатый редуктор 50 отсоединен от ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, и система на основе гидравлики или пневматики, подобная описанной в патенте США No. 5,228,540 («патент '540»), включенном в данную заявку путем ссылки, может быть использована для обеспечения того, чтобы тормозное усилие, первоначально приложенное со стороны тормозных колодок, составляло заданный процент от конечного усилия зажима, в результате чего можно избежать повреждения канатов.
В еще одном варианте осуществления система на основе гидравлики или пневматики, например, подобная описанной в патенте '540, может быть соединена с ведомым элементом 17, перемещающимся в соответствии с профилем кулачка, и использована для поддержания устройства 1 в состоянии блокировки.
В дополнительном варианте осуществления, как показано на фиг. 3Е, устройство 1 может включать в себя датчик 300, расположенный на конце 124 паза 121, так что ось 30 будет контактировать с датчиком 300, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов. Датчик 300 представляет собой часть узла 302 с датчиком, включающего в себя электронный таймер (непоказанный) и переключатель 304 с нормально замкнутыми контактами. Электрическая схема устройства 1, как показано на фиг. 10, может быть выполнена с возможностью включения в нее узла 320 с датчиком, подобного показанному на фиг. 11. Как показано на фиг. 11, узел 302 с датчиком соединен с проводом, проходящим от переключателя 60, и с проводом 59. Кроме того, переключатель 304 с нормально замкнутыми контактами электрически соединен последовательно с двигателем 200 и переключателем 63. Переключатель 304 также соединен с электронным таймером. В начале цикла приведения тормозов в действие, как только ось 30 перестанет контактировать с датчиком 300, узел 302 обеспечивает включение таймера. Как только таймер будет включен, контакты переключателя 304 размыкаются, в результате чего предотвращается подача питания на двигатель 200. После включения таймер выполняет отсчет в течение заданного промежутка времени, после чего узел 302 обеспечивает возврат переключателя 304 в положение с нормально замкнутыми контактами. Следовательно, датчик 300 может обеспечить выполнение той же функции, что и комбинация фрикционной муфты 210 и переключателя 63, и предотвращать подачу питания на двигатель 200 во время цикла приведения тормозов в действие. В альтернативном варианте осуществления переключатель 304 узла 302 может быть включен в известные схемы управления лифтом.
В дополнительном варианте осуществления тормозное устройство 1 может включать в себя блокировочный узел, включающий в себя фиксатор, соединенный с соленоидом, аналогичный описанному в патенте '540, который может функционировать для удерживания устройства 1 в состоянии блокировки, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов. Блокировочный узел прикреплен к устройству 1 соответствующим образом. Однако блокировочный узел не является частью зубчатого редуктора 50, а также не взаимодействует с зубчатыми колесами зубчатого редуктора 50.
Таким образом, тормозное устройство, включающее в себя зубчатый приводной редуктор, в соответствии с аспектами изобретения обеспечивает следующие преимущества при использовании его для обеспечения аварийного торможения, например, для лифтовой системы. Устройство представляет собой моноблочное, смонтированное в общем корпусе устройство, которое позволяет устранить сложности и потенциальные проблемы, связанные с гидравлической или пневматической системой, включая необходимость размещения, установки и соединения проводами двух отдельных компонентов. Зубчатый редуктор включает в себя зубчатые передачи, которые обеспечивают достаточное усилие для сжатия пружин для достижения состояния отпускания тормозов, и обеспечивают то, что тормозное усилие, первоначально приложенное к канатам тормозными колодками, будет составлять заданный процент от конечного усилия зажима. Зубчатый редуктор дополнительно обеспечивает то, что состояние приведения тормозов в действие может быть достигнуто в течение заданного промежутка времени от начала цикла приведения тормозов в действие. Кроме того, устройство может включать в себя упругий материал, размещенный с возможностью замедления перемещения ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов, когда пружины становятся полностью сжатыми, в результате чего обеспечивается защита зубчатых колес от любого повреждения или деформации в конце цикла отпускания тормозов. Кроме того, упругий материал обеспечивает ускорение перемещения ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, когда инициируется ослабление сжатия пружин, другими словами, когда тормозное устройство переключается из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие для обеспечения желательного быстрого зажима канатов тормозными колодками. Кроме того, механическая фрикционная муфта функционирует для включения переключателя, чтобы гарантировать то, что двигатель не сможет работать, когда зубчатые колеса зубчатого редуктора вращаются во время цикла приведения тормозов в действие. Кроме того, муфта свободного хода предотвращает повреждение или сдвиговую деформацию зубчатых колес во время цикла приведения тормозов в действие. Кроме того, переключатель, срабатывающий при чрезмерном износе, предотвращает функционирование устройства, если накладки тормозных колодок износятся до такой степени, что устройство может быть приведено в нерабочее состояние.
Кроме того, поскольку зубчатый редуктор включается для сжатия пружин 15 и 16, отказ зубчатого редуктора после сжатия пружин 15 и 16 не вызывает предотвращения срабатывания тормозов в ненормальных условиях. Другими словами, приведение в действие тормозов не зависит от работоспособности электрооборудования зубчатого редуктора после того, как пружины 15 и 16 будут сжаты, и когда пружины 15 и 16 удерживаются в сжатом состоянии.
Несмотря на то, что изобретение было описано здесь со ссылкой на определенные варианты осуществления, следует понимать, что данные варианты осуществления только иллюстрируют принципы и применения настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что могут быть выполнены многочисленные модификации иллюстративных вариантов осуществления и что другие конструкции могут быть предусмотрены без отхода от сущности и объема настоящего изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.