CN111237363A - 制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统。所述制动装置包括促动单元和制动单元，所述促动单元被设置成用于使得所述制动单元处于制动状态或非制动状态，所述制动单元在所述制动状态下向与之相配合的外部部件提供制动力，并且在所述非制动状态下停止向所述外部部件提供制动力，所述制动装置还包括具有非线性刚度的隔振部件，用以至少在所述非制动状态下在所述促动单元和所述制动单元之间提供阻尼及隔振作用。应用本发明能够有效减少振动和冲击影响，并且降低噪音，而且具有更好的抗老化性能。

Description

制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统
技术领域
本发明涉及机电装置技术领域，尤其涉及一种制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统。
背景技术
目前，各种类型的制动装置已经获取了大量应用。例如，可使用此类制动装置用来为电梯等机电装置、设备或者系统提供安全制动功能。尽管在现有技术中已提供了众多的制动装置来满足人们各种不同的应用需求，但是这些制动装置在例如振动和冲击能量吸收、噪音影响、制动可靠性、使用寿命、制造成本等方面仍然存在着一些弊端和不足之处，可以进一步地改进和优化。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。
首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种制动装置，其包括促动单元和制动单元，所述促动单元被设置成用于使得所述制动单元处于制动状态或非制动状态，所述制动单元在所述制动状态下向与之相配合的外部部件提供制动力，并且在所述非制动状态下停止向所述外部部件提供制动力，所述制动装置还包括具有非线性刚度的隔振部件，用以至少在所述非制动状态下在所述促动单元和所述制动单元之间提供阻尼及隔振作用。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述促动单元包括壳体、以及装设在所述壳体内的电磁线圈和复位部件，所述制动单元包括运动部件以及与其相连的摩擦部件，所述电磁线圈通电后使得所述运动部件朝向所述壳体运动并使所述摩擦部件与所述外部部件相分离，以使得所述制动单元处于所述非制动状态，并且所述电磁线圈断电后，通过所述复位部件使得所述运动部件朝向背离所述壳体的方向运动并使所述摩擦部件与所述外部部件相接合，以使得所述制动单元处于所述制动状态。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述壳体与所述运动部件被平行布置，并且/或者所述摩擦部件朝向所述外部部件的一侧被构造成具有弧面形状。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述隔振部件被粘附在所述壳体和/或所述运动部件上；或者
所述壳体和/或所述运动部件上设置有安装部，所述隔振部件的一部分被布置在所述安装部内。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述安装部被构造成凹槽形状。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述隔振部件被构造成一体成型，或者所述隔振部件包括至少两个彼此分隔开的部分。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述隔振部件被构造成片状。
在根据本发明的制动装置中，可选地，所述隔振部件采用聚氨酯微孔弹性体制成。
其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种用于电梯的制动系统，所述制动系统包括如以上任一项所述的制动装置，所述外部部件是电梯曳引机的摩擦盘。
此外，根据本发明的第三方面，还提供了一种电梯系统，所述电梯系统包括如以上所述的用于电梯的制动系统。
从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，与现有技术相比较，采用本发明技术方案具有非常明显的技术优势，其不仅能够实现较小的制动初始阻尼力，并且在制动时仅需较小的额外作用力，而且可以有效地增加气隙截面积并且节省材料，减少制动时振动和冲击的不利影响，并且降低噪音，而且具有更好的抗老化性能。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是一个现有技术中的制动装置的组成结构示意图。
图2是图1中所示隔振部件的性能曲线示意图。
图3是一个根据本发明的制动装置实施例的组成结构示意图。
图4是图3中所示隔振部件的性能曲线示意图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来说明根据本发明的制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统的结构组成、特点和优点等，然而所有的描述不应用于对本发明形成任何限制。
此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。此外，在本文中没有赘述本领域技术人员所公知的一般事项。
总体来讲，根据本发明的设计思想是提供了这样的制动装置，它可以包括促动单元、制动单元和具有非线性刚度的隔振部件。其中，促动单元是用来提供促动力，以便可以根据实际需求情形来使得制动单元处于制动状态或者非制动状态。
具体来讲，当处于制动状态下，制动单元将会向与它相配合的外部部件（例如在电梯应用场合下，这样的外部部件可以是电梯曳引机的摩擦盘）提供制动力，如此可实现所期望的制动功能。当处于非制动状态下，制动单元将停止向该外部部件提供制动力，即此时不提供制动功能。制动装置中的隔振部件是被设置成具有非线性刚度性能，通过它可以在上述的非制动状态下，在促动单元和制动单元之间提供良好的阻尼作用，这样的阻尼作用将明显区别于现有技术中采用传统隔振部件实现的阻尼作用，下面将结合具体实施例来进行详细对比说明。
为了能够更好地理解本发明的技术方案，请先参阅图1和图2，其中图1示意性地给出了一个现有技术中的制动装置的基本组成结构，图2是图1中所示隔振部件的性能曲线示意图。
如图1所示，对于这个现有的制动装置，由于仅是将其作为示例性说明，因此已将其中结构进行了简化显示。该制动装置可以包括壳体1、电磁线圈2、摩擦部件3、运动部件4和橡胶隔振件6a。其中，电磁线圈2是被装设在壳体1内，并且需要在线圈2上开设多个盲孔5用来将橡胶隔振件6a安装在其中，这些橡胶隔振件6a通常是被构造成圆柱体形状。摩擦部件3是被提供用来与外部部件进行摩擦接触来向其提供制动力，可将该摩擦部件3安装到运动部件4上，以便使其可以随着运动部件4一起进行运动。
此外，可通过例如使用螺栓等连接方式将运动部件4与壳体1二者相连，并且可通过由电磁线圈2在通电后所产生的电磁力，以及通过设置复位部件（如弹簧等）来使得运动部件4可以与壳体1之间进行相对运动。具体来讲，当电磁线圈2通电后将会产生电磁力，该电磁力将会使得运动部件4朝向壳体1运动，由此将使得与运动部件4相连的摩擦部件3与外部部件相分离，从而促使制动单元切换到上述的非制动状态下。当将电磁线圈2断电后，之前产生的电磁力将会消失，此时将可以通过上述复位部件来使得运动部件4朝向背离壳体1的方向运动，由此将使得与运动部件4相连的摩擦部件3与外部部件进行接合，从而促使制动单元切换到上述的制动状态来提供制动功能。
本发明人已经研究发现，如以上所示例性讨论的这些现有制动装置（尤其是其中的橡胶隔振件等）仍然存在缺陷和不足之处。例如，业界人士早已司空见惯地广泛使用由橡胶材料制成的隔振件，但是本发明人经过大量测试研究发现，此类现有的隔振件具有基本线性或者近似线性刚度，因此例如图2所示，当电磁线圈2通电后，在运动部件4向壳体1撞击的过程中，隔振件被逐渐压缩后所提供的作用力基本呈线性的有限增长而难以快速且显著的增长，以显著减少冲击力；同时在制动时，隔振件提供的作用力又比较大，需要额外的电磁力来抵消隔振件的作用力，虽然这个作用力可以给系统提供额外的摩擦力，但是随着橡胶材料的蠕变，这个作用力会消失。此外，在使用一段时间之后，这些传统橡胶隔振件的工作性能（例如，抑制振动、冲击、噪声等）将会明显下降，此时不仅难以更换，而且费时费力，并且将会影响到设备的正常运行。另外，由于通常需要在壳体1的表面设置一些例如盲孔5等结构用来安装这些橡胶隔振件6a，这也将不利地减小气隙截面积，从而将会影响到这些现有制动装置的工作性能的改进和提高。
尽管传统的制动装置确实存在着如以上列出的这些弊端和不足，然而需要指出的是，由于这些现有的制动装置已经被人们所熟知并且广泛应用，特别是它们的结构、组成、使用材料等早已被业界人士所习以为常而成为标配模式，因此在本发明提出之前，包括以上所列举问题在内的这些问题一直没有获得良好解决。根据本发明人所提出的创新性设计思想，已经成功地克服了现有技术中所存在的问题，实现了突出技术效果，并且具有明显的技术优势，这些都是现有的制动装置根本不能提供的。
作为示例说明，在图3中示意性地展示了一个根据本发明的制动装置实施例的组成结构，并且在图4中示出了图3中隔振部件的性能曲线。为了避免重复说明，除非在本文中特别指出之外，以上针对图1中的相同或相似结构的描述可以同样用于图3中的相应结构。
在这个给出的实施例中，隔振部件6可以采用具有非线性刚度的材料来制成。此类非线性刚度的材料包括但不限于例如聚氨酯微孔弹性体（或称为发泡聚氨酯弹性体）、各种其他的适宜的复合材料（如改性复合材料）等。作为举例，聚氨酯微孔弹性体具有机械性能好、耐磨耗、耐撕裂、耐化学腐蚀、粘接性好等优异性能。例如图4所示，采用此类具有非线性刚度的材料制成的隔振部件，它的刚度可以随着隔振部件的压缩量的增大而呈现出非线性的迅速上升，因此制动时的初始弹力可以较小，从而仅需要较小的额外电磁力，而在电磁线圈通电时，弹力迅速增大以抵消冲击力，由此使其具备了相当显著的振动和冲击吸收能力以及噪音性能，并且具有更加理想的抗老化性能，延长了使用寿命，避免了由于经常需要更换隔振部件所带来的麻烦和成本开支。
在可选情形下，可通过例如注塑工艺等来使得隔振部件6一体成型，或者将其构造成具有两个或更多个彼此分隔开的部分，以便能够根据具体应用情形来针对隔振部件6进行合适的布置以使其提供如以上所期望的阻尼及隔振作用，从而能够更好地满足各种实际需求。此外，在可选情形下，可以将隔振部件6构造成片状或者任何的其他适宜形状。
在不脱离本发明主旨的情况下，本发明允许可以将隔振部件6直接粘附在壳体1和/或运动部件4上。如图3所示，当将隔振部件6构造成片状时，可以非常方便地将其粘附在壳体1和/或运动部件4上。采用以上布置方式，由于没有在壳体1开设例如图1中所示的盲孔5等结构，因此不仅可以节省壳体1的材料消耗，而且能有效增加气隙截面积，从而可以明显提升制动装置的工作性能。当然，在一些实施例中，本发明也允许可以在壳体1和/或运动部件4上设置安装部（例如采用凹槽形状等），以便用来将隔振部件6的一部分布置在该安装部内，这样的布置方式是可以根据实际应用情况来进行灵活设计、改变和调整的。应当指出的是，在实际应用中，还可以可选地将隔振部件6布置成使其在制动状态下在壳体1和运动部件4之间提供阻尼及隔振作用。
如图3所示，在给出的制动装置实施例中，可将壳体1与运动部件4二者进行平行布置，以便能够使得整体结构更为紧凑，施加到运动部件4上的作用力更加快捷高效。此外，可将摩擦部件3朝向与其相配合的外部部件的一侧构造成具有弧面形状，以促使它们能够进行更好的摩擦接触，从而形成更加稳定可靠的制动力。
应当说明的是，以上仅示范性举例来详细说明了可以通过壳体1、电磁线圈2和复位部件来提供促动单元，可以通过运动部件4和摩擦部件3来提供制动单元。然而，在不脱离本发明主旨的情况下，在各种实际应用中还可以采用更多可能的结构、部件或装置等来实现本发明中的促动单元和促动单元，例如可以采用液压力、机械力等方式而非以上讨论的电磁力方式来为促动单元提供促动力，在此不再赘述。
鉴于根据本发明的制动装置具有如上所述的显著优于现有技术的技术优势，因此非常适合在例如各种类型的电梯等众多应用中配置这样的制动装置。根据本发明所提供的制动装置克服了如前所述的现有技术中所存在的弊端和不足之处，因此这对于进一步提高并改进例如电梯等设备或装置的工作性能、提高用户满意度等均具有重要意义。
根据本发明的又一个技术方案，还提供了一种用于电梯的制动系统，可以在该制动系统上设置根据本发明所设计提供的制动装置，例如可以将该制动装置与电梯曳引机的摩擦盘进行配合使用，以便充分发挥出本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势。
另外，本发明还提供一种电梯系统，可以在该电梯系统中配置根据本发明所设计提供的用于电梯的制动系统。在具体应用中，可以将这样的制动系统设置在电梯中的任何适宜位置处。
以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的制动装置、用于电梯的制动系统和电梯系统，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种制动装置，其包括促动单元和制动单元，所述促动单元被设置成用于使得所述制动单元处于制动状态或非制动状态，所述制动单元在所述制动状态下向与之相配合的外部部件提供制动力，并且在所述非制动状态下停止向所述外部部件提供制动力，其特征在于，所述制动装置还包括具有非线性刚度的隔振部件，用以至少在所述非制动状态下在所述促动单元和所述制动单元之间提供阻尼及隔振作用。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述促动单元包括壳体、以及装设在所述壳体内的电磁线圈和复位部件，所述制动单元包括运动部件以及与其相连的摩擦部件，所述电磁线圈通电后使得所述运动部件朝向所述壳体运动并使所述摩擦部件与所述外部部件相分离，以使得所述制动单元处于所述非制动状态，并且所述电磁线圈断电后，通过所述复位部件使得所述运动部件朝向背离所述壳体的方向运动并使所述摩擦部件与所述外部部件相接合，以使得所述制动单元处于所述制动状态。
3.根据权利要求2所述的制动装置，其中，所述壳体与所述运动部件被平行布置，并且/或者所述摩擦部件朝向所述外部部件的一侧被构造成具有弧面形状。
4.根据权利要求2所述的制动装置，其中，所述隔振部件被粘附在所述壳体和/或所述运动部件上；或者
所述壳体和/或所述运动部件上设置有安装部，所述隔振部件的一部分被布置在所述安装部内。
5.根据权利要求4所述的制动装置，其中，所述安装部被构造成凹槽形状。
6.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述隔振部件被构造成一体成型，或者所述隔振部件包括至少两个彼此分隔开的部分。
7.根据权利要求6所述的制动装置，其中，所述隔振部件被构造成片状。
8.根据权利要求1所述的制动装置，其中，所述隔振部件采用聚氨酯微孔弹性体制成。
9.一种用于电梯的制动系统，其特征在于，所述制动系统包括如权利要求1-8中任一项所述的制动装置，所述外部部件是电梯曳引机的摩擦盘。
10.一种电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括如权利要求9所述的用于电梯的制动系统。
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