电梯轿厢门的制动系统 本申请与本申请人于同日递交的序号为：＿＿＿＿(OT-2261)和＿＿＿＿(OT-2680)的共同未决专利申请是彼此相关的。
本发明涉及电梯系统，更具体而言，涉及电梯轿厢门的制动系统。
在一般的电梯系统中，电梯轿厢门是由驱动一套机械组件的可反转的电机来有选择地开、关的，机械组件中通常包括许多运动部件，例如变速箱、成套的驱动臂以及连杆。这种机械驱动系统通常会产生足够的阻力和摩擦力以使电梯轿厢门减速，并且在电机出现控制故障或者电源中断时不需要使用制动机构。
由线性感应电机驱动的门操作系统可以明显地简化开门和关门动作的运动。线性电机采用最少的移动部件来控制对门的推力，从而使其正确地操作。系统的运动质量以及阻力或摩擦力是经过校正的，并且在正常的操作中被克服了。然而，如果电源出现中断或者控制发生故障，系统就会惯性滑行到停止位置。由于在门和跨过门槛地乘客之间可能发生接触，所以这种惯性滑行是不希望有的。
为了在电源中断或者故障期间正确地操作电梯轿厢门，必须使门克服其惯性运动，使其缓慢地关闭。然而，并不希望使门在瞬间停止，因为由此产生的振动可能会对线性电机驱动系统造成损害。另外还需要考虑到电梯的控制应该使乘客能够用不超过某一限度的最小力从电梯轿厢内部用手打开电梯轿厢门。因此，用线性电机开、关的电梯轿厢门需要具备在紧急状态下能够准确操作轿厢门的机构。
本发明的一个目的是为线性电机系统驱动的电梯轿厢门提供一种紧急制动机构。
本发明的另一目的是为电梯轿厢门提供一种紧急制动机构，该制动机构在展开之后允许电梯轿厢中的乘客用电梯规范所要求的最小力将电梯轿厢门打开。
按照本发明，为线性感应电机操作的电梯轿厢门提供的制动系统包括一个利用电磁线圈激励的制动闸瓦，该制动闸瓦在门的滑轮上产生摩擦，以便在电源中断或电气控制故障等紧急状态期间降低电梯轿厢门的运动质量。处于通电受激状态下的电磁线圈使制动闸瓦与门的滑轮保持距离，从而正常地操作电梯轿厢门。在发生电源中断或控制系统故障的去激励状态下，电磁线圈就释放一个支撑着制动闸瓦的插棒式铁心。在制动闸瓦和电磁线圈之间设有一个围绕着插棒式铁心的压缩弹簧，它可以迫使制动闸瓦与滑轮啮合，从而使电梯轿厢门减速。
本发明的一个优点是，即使在制动机构被展开之后，电梯轿厢中的乘客仍可以将门打开。本发明的另一优点在于，对于两门中间对开双扇结构仅仅需要一个制动机构就能使两扇门减速。本发明的再一优点是两扇门可以基本上按照相同的速率减速。
根据以下参照附图对本发明示例性实施例的详细说明可以进一步认识到本发明的上述以及其它优点。
图1是按照本发明的具有紧急制动机构的一种电梯轿厢门操作系统的正面示意图；
图2是图1所示制动机构的一个放大的示意性透视图；以及
图3是图2所示制动机构的一个放大的顶视图。
参见图1，用于开、关电梯轿厢(未示出)的一对门12的门系统10包括用于悬挂电梯轿厢门12的一对门吊架14以及用来驱动电梯轿厢门12的线性电机。门吊架14可移动地连接在横梁托架18上，托架18固定在电梯轿厢上。线性电机包括固定在门吊架14上的一对电机初级线圈20(用虚线表示)和固定在电梯轿厢的横梁托架18上的电机次级线圈24。
电梯轿厢门12的运动是由一个同步系统28来定时的，该系统包括第一滑轮30和第二滑轮32，有一条钢丝绳34在两个滑轮上延伸并且固定在门吊架14上。从图2和3中可以清楚地看到，每个滑轮30、32包括一个具有衬圈(liner)轮廓的滑轮衬圈36。钢丝绳34固定在滑轮衬圈36中，并且与其外圆周相接触。
参见图2和3，制动系统40靠近第一滑轮30并且包括一个固定在电磁线圈44上的制动闸瓦42。制动闸瓦42包括一个成形面43，该成形面的形状与成形的滑轮衬圈36相符合。电磁线圈44包括电磁线圈框架46和一个插棒式铁心48，该铁心的一端插入电磁线圈框架46，而另一端固定地连接到制动闸瓦42。一个弹簧50被固定在插棒式铁心48上，弹簧50的一端压靠在制动闸瓦42上，而弹簧50的另一端压靠在电磁线圈框架46上。电磁线圈44被固定地连接在一个安装托架52上，托架52又固定在电梯轿厢的横梁托架18上。
在操作中，如果对电梯轿厢门系统10供电并使其正常地工作，则电磁线圈44就会受到激励。在通电受激的状态下，电磁线圈44受到激励，并且将插棒式铁心48保持在电磁线圈框架46内部。在这种受激状态下，制动闸瓦42的成形面43与门滑轮30的滑轮衬圈36之间具有大约3毫米(3mm)的微小间隙。弹簧50被压在制动闸瓦42和电磁线圈框架46之间。
如果发生电源中断或者门操作控制系统的故障，则电磁线圈44就被去激励。在去激励状态下，电磁线圈框架46释放插棒式铁心48。随着插棒式铁心48的释放，弹簧50伸长并且迫使制动闸瓦42向前压靠滑轮衬圈36。制动闸瓦的成形面43与成形的滑轮衬圈36配合，并且使滑轮30的转动减速。一旦滑轮的转动被减慢，钢丝绳34也被减速，从而减缓电梯轿厢门12的运动。这样，本发明就为线性感应电机驱动的电梯轿厢门提供了一种紧急制动系统。与普通的用齿轮箱驱动的电梯轿厢门不同，用线性感应电机驱动的电梯轿厢门需要制动机构，因为线性感应电机是基本上没有摩擦力的。
弹簧50选择成可以使电梯轿厢门12能够从内侧用手打开。按照电梯的规范，需要至少二百牛顿(200N)的负荷才能从电梯轿厢内侧打开电梯轿厢门12。因此，弹簧50选择成可以使弹簧在施加这一最小负荷时被克服。电磁线圈44是普通的类型。在本发明最佳实施例中使用的电磁线圈是由Trombetta Electromagnetics of Milwaukee，Wl制造的。制动闸瓦42是用铝制成的，以便尽量增大制动闸瓦与滑轮衬圈之间的摩擦力。也可以使用其他具有高摩擦系数的材料，例如青铜。
本发明的一个优点在于这种制动系统符合电梯的规范，并且，即使在制动闸瓦被展开并与滑轮啮合之后，仍可以用足够的力将门打开。本发明的另一优点在于用单个制动机构就能使两扇门基本上同时减速。采用单个的制动系统可以降低成本。本发明的再一优点是两扇门可以基本上按照相同的速率减速。
尽管在上文中是参照具体的实施例来说明和解释本发明的，但是应当理解，本领域的普通技术人员显然还可以在不脱离本发明精神和范围的条件下对本发明作出各种变更。例如，本发明可以和各种结构的电梯轿厢门以及其它结构的电机一起使用。