制動器組件的制作方法

本申請是于2012年12月14進入中國國家階段的pct專利申請(中國國家申請號為201080067439.6，國際申請號為pct/us2010/038639，國際申請日為2010年6月15日，發明名稱為“制動器組件”)的分案申請。

本發明涉及一種用于電梯的制動器。

背景技術：

典型的電梯系統可包括通過纜索附連到配重上的電梯轎廂。包括馬達和制動器的驅動機器旋轉，并且對(典型地通過牽引)接合機器的纜索(其可為圓形繩索或平帶)起作用，以使電梯轎廂和配重沿著電梯井道向上和向下移動，從而將乘客或貨物從一個樓層運送到另一個樓層。電梯控制器控制電梯系統的運行。驅動機器典型地位于井道的頂部處。

當出現電梯呼叫時，控制器將信號發送到驅動機器，以使轎廂上升或下降至呼叫樓層，并且然后在電梯接近呼叫樓層時在機器上應用制動器。用于驅動機器的一個可行制動器是離合器制動器，其由固定板、可動板、用于移動可動板的彈簧和電磁體以及襯墊組成，襯墊位于固定板和可動板之間且附連到軸上，當使電梯轎廂移動時該軸隨驅動機器旋轉。當需要制動時，通過彈簧使可動板朝向固定板而移動，從而使襯墊與可動板和固定板兩者都接觸。固定板、襯墊和可動板的接觸產生的摩擦力使襯墊的旋轉運動停止。由于襯墊連接到軸上，這個停止會傳遞到軸和驅動機器，并且使電梯轎廂的移動停止。當電梯需要再次移動時，控制器發送信號，并且電流被發送至電磁體以將可動板拉離襯墊和固定板，從而允許襯墊和軸進行旋轉運動，以及轎廂進行移動。

每當不對電磁體賦能時，彈簧將可動板推向固定板，并且使襯墊與板接觸。

存在其中可能不對電磁體賦能的多種情形(在電梯井道中安裝機器之前和之后)，例如在將機器運送至工作現場期間，或當機器駐留在工作現場等待安裝在井道中時。在安裝之后，不對電磁體賦能，例如，在建筑物或電梯系統停電期間，在電梯系統閑置的時段期間，或當電梯系統處在“睡眠模式”中時。

在某些狀況下，在襯墊和板之間的長時間接觸可使襯墊粘貼到可動板和/或固定板上。當后續對電磁體賦能時，襯墊可能不與可動板和/或固定板脫開。在襯墊和板不脫開的情況下，機器可能不能運行，因為襯墊/板的粘貼會阻止軸旋轉。在已安裝的電梯系統中，控制器會感測到機器軸不能旋轉，并且關閉電梯系統。然后技術人員必須查看以解決問題。

對于無機房電梯系統(其中機器駐留在井道中而不是在傳統的機房中)，這種制動器粘貼情況可被證明維修起來是困難的和/或耗時的。技術人員典型地通過在轎廂的頂部上行進直到轎廂到達井道的頂部，來接近在井道中的機器。在機器無法運行的情況下，技術人員必須尋找另一種方法來接近井道中的機器。

技術實現要素：

一種在電梯的摩擦制動器中使用的電梯制動器構件，包括金屬板，其在電梯制動器被接合時與另一個制動器構件摩擦地接合。板包括在金屬板上的不粘涂層(finish)，該不粘涂層在板的在電梯制動器被另一個制動器構件接合時被摩擦地接合的表面上。

附圖說明

圖1是包括離合器制動器的電梯驅動機器的一個可行實施例的分解圖。

圖2是用于電梯驅動機器的離合器制動器組件的另一個可行實施例的放大分解圖。

圖3是用于電梯的卡鉗式制動器組件的一個可行實施例的透視圖。

具體實施方式

圖1是包括離合器制動器組件的電梯驅動機器的一個可行實施例的分解圖。電梯驅動機器10可為例如無齒輪的永磁機器，其包括電動馬達12、繞著軸線16旋轉的軸14、殼體18、滑輪20、用于例如通過軸14對機器10施加制動力的制動器組件22，以及電線34a、34b，電線34a、34b將機器連接到位于任何適當的位置處的控制器34上。如將在下面進一步詳細闡述的那樣，制動器組件22包括固定板24、襯墊26、可動板28、彈簧30，以及包括電磁體33的殼體32。

馬達12連接到軸14上以旋轉地驅動軸14。軸14也連接到滑輪20(備選地，滑輪20可為軸14的組成部分)和襯墊26上。在這個實施例中，固定板24是殼體18的一部分。可動板28(如圖1中所見，其可為環形盤或由多個節段形成)包圍軸14，并且受到兩個力的作用，即，使其朝向襯墊26而移動(以提供制動力)的彈簧30的力，以及來自電磁體33的、使可動板28遠離襯墊26而移動的磁場。馬達12、軸14、滑輪20和制動器組件22都圍繞軸線16被固定。通過在馬達處的線路34a和在電磁體33處的線路34b將控制器34連接到驅動機器10上。

為了使電梯轎廂在井道中向上和向下移動，控制器34通過線路34a將驅動信號發送到馬達12，以繞著軸線16旋轉地驅動軸14。軸14的旋轉傳遞到滑輪20，滑輪20旋轉，并且典型地通過牽引而驅動纜索以使電梯轎廂和配重上升或下降，這取決于發送給馬達的驅動信號使馬達旋轉地驅動軸14的方式。

例如使用軸14上的接合襯墊26的轂上的凹槽25b的花鍵25a，制動器組件22通過襯墊26而連接到旋轉軸14上。這個連接使襯墊隨著軸14旋轉。例如通過使用螺栓將制動器組件22的殼體32緊固在殼體18上，制動器組件22也固定到機器10的非旋轉部分上。

當電梯在運行中，并且控制器34通過線路34a將驅動信號發送到馬達12以旋轉地驅動軸14時，控制器34也通過線路34b將電流發送至電磁體33以產生使可動板28朝向制動器殼體32而沿軸向移動的磁場。可動板遠離固定板24的移動允許襯墊26隨著軸14旋轉。當期望制動時，例如當電梯轎廂接近期望的目的地時，控制器34停止將電流發送至電磁體33，并且然后由于彈簧30的力的原因，可動板28朝向襯墊26而沿軸向移動。彈簧30使可動板28遠離制動器殼體32而沿軸向移動，使得可動板28推動襯墊26而使其與固定板24和可動板28接觸。與固定板24和可動板28的接觸產生的摩擦使襯墊26停止旋轉。將旋轉的這個停止傳遞至軸14、滑輪20和纜索，從而導致電梯轎廂在井道中向上或向下的移動停止。

如將在下面進一步詳細討論，固定板24和/或可動板28在其上具有涂層，該涂層降低了襯墊26粘貼到板24、28上的可能性。

圖2顯示了包括電梯制動器組件的電梯驅動機器(部分顯示)的另一個實施例的分解圖。機器10可為例如無齒輪的永磁機器，其包括電動馬達(未顯示)、軸14、殼體18、固定板24、襯墊26、可動板28、彈簧30、包括電磁體33的殼體32和控制器連接件34b。例如通過使用緊固件來將固定板24固定到殼體18上。通過花鍵連接將襯墊26連接到軸14上而隨著軸14旋轉。可動板28(如圖2中所見，其再一次可為環形盤或由多個節段形成)被電磁體33和彈簧30推動以朝向襯墊26和遠離襯墊26而沿軸向移動，這取決于通過控制器連接件34b接收自控制器的信號。襯墊26可為金屬板，例如圖1和圖2中顯示的環形盤，其上有摩擦材料，例如可從美國的印第安納州的布盧名頓的carlisle公司獲得的nf-410b、可從美國的伊利諾斯州的麥克亨利的raybestos公司獲得的t566，或其它合適的摩擦材料。

如上面提到的，當電梯轎廂在井道中向上或向下移動時，軸14旋轉，從而使襯墊26旋轉。在那段時間期間，電磁體33接收電流，從而使可動板28遠離襯墊26而移動，從而允許襯墊26自由地旋轉。當轎廂停止時，停止通往電磁體33的電流，并且彈簧30使可動板28朝向襯墊26而沿軸向移動。這個移動使襯墊26移動而與固定板24的一側接觸，并且與可動板28的一側接觸。在襯墊26的表面與固定板24的一側和可動板28的一側之間的摩擦使襯墊26的旋轉運動停止。由于花鍵連接件25的原因，軸14的旋轉運動也被停止。然后軸14的旋轉運動的這個停止使轎廂在井道內向上或向下的移動停止。流過電磁體33的電流使可動板28克服彈簧30的擠壓力朝向電磁體33而沿軸向移動。當電梯系統存在停電時，無電流發送通過電磁體33，并且可動板28被松開而被彈簧30移動向襯墊26。這確保可動板28朝向襯墊26而沿軸向移動，以在電梯系統停電的情況中停止轎廂移動。

在一些例子中，當板24、28和襯墊26移動到一起以通過摩擦停止電梯轎廂的移動時，某些狀況會使板24、28和襯墊26粘貼在一起，從而阻止進一步電梯移動。這通常發生在潮濕氣候中，或發生在電梯不被頻繁使用的情況中，例如在其中賽事可能僅僅每周舉行一次的運動場中。這也可能發生在對電梯制動器組件進行海運時，其中在海運過程中或當等待被安裝時，它可能與濕氣接觸。當固定板24、襯墊26和可動板28被彈簧30保持在一起達很長的一段時間(例如在運動場的情況中，在賽事之間有一周或更久)，或達幾星期(在海運和/或被暴露于濕氣期間)，該板可粘貼到襯墊26上，并且甚至在電磁體接收電流以使可動板28移動遠離固定板和襯墊26之后，仍可保持粘貼在一起。當這發生時，電梯將錯誤信號發送回到控制器，并且技術人員必須去檢查問題。這通常導致不得不更換整個制動組件，導致長時間內電梯不能被使用，以及導致高昂的更換成本。

本發明試圖通過這樣來解決這個問題：在至少固定板24和/或可動板28的與襯墊接觸的側上包括涂層(這應當解釋為包括材料的使用)，涂層降低了襯墊26粘貼到板24、28上的可能性。優選地，涂層消除了在襯墊26和板24、28之間的任何粘貼。然而，涂層將襯墊26和板24、28之間的粘貼降低到傳統材料的粘貼水平以下(通過扭矩進行測量)仍然在本發明的范圍內。之前討論的任一可能(即消除或減少粘貼)在下文中稱為不粘。這種不粘涂層可用若干方式完成，這取決于制造固定板24和可動板28的材料。如果固定板24和可動板28由普通鋼制成，則板被給予低粗糙度涂層并涂有黑色氧化物。為了實現低粗糙度涂層，鋼板可被放置在具有研磨材料(例如巖石和沙子)的滾筒中。它可在滾筒中旋轉或翻滾以使板的表面與研磨材料接觸。研磨材料除去鋼板的在形成板時產生的微凸起，從而降低板的表面的粗糙度。然后該板得到耐腐蝕的黑色氧化物覆層。這種具有黑色氧化物的低粗糙度鋼板大體得到大約0.12ra到大約0.25ra的粗糙度。備選地，固定板24和可動板28可由不銹鋼制成，其中不粘涂層是鏡面涂層。具有鏡面涂層的不銹鋼板的粗糙度可為大約0.03ra到大約0.07ra。

在固定板24和/或可動板28的至少與襯墊26接觸的側上的不粘涂層大大降低了在制動器組件22中的板24、28的粘貼的可能性，甚至在粘貼普遍的情況中，例如電梯不頻繁使用和電梯在潮濕氣候中的情況。這既降低了電梯不能運行期間的時間，又降低了更換其中板被粘貼的制動器的成本。此外，本發明可幫助消除更換在海運過程期間已經被暴露于濕氣中而使它們甚至在第一次使用之前就粘貼在一起的制動器組件的需要。

圖3是根據本發明的、用于電梯的、使用具有不粘涂層的板的盤式制動器的一個可行實施例的透視圖。盤式制動器組件36包括具有不粘涂層ns的制動器板38、軸40，以及制動組件42(其包括離合器44a、44b)。盤式制動器組件36是可用于停止電梯轎廂在井道內的移動的另一種類型的制動器。如在圖1-圖2的離合器制動器中，通過在制動器板38和制動器的另一個構件(在這個情況中，是離合器44a、44b)之間摩擦來完成停止。

軸40連接到滑輪和馬達(未顯示)上以隨之旋轉，以使電梯轎廂在井道中向上和向下移動。軸40連接到板38上，使得板38隨著軸40旋轉(幾乎以與圖1-2的軸14和襯墊26相同的方式)。當期望制動時，盤式制動器組件36操作來用離合器44a、44b抓緊制動器板38。

當從控制器(未顯示)發送信號進行制動時，制動組件42操作離合器44a、44b以夾緊制動器板38的兩側，以通過摩擦力使制動器板38的旋轉停止。制動器板38的旋轉的這個停止使軸40的旋轉運動停止，從而使電梯轎廂在井道中的移動停止。

當制動器被暴露于濕氣中時，或當制動器已經接合了一段時間時，粘貼有時發生在制動器板38和離合器44a、44b之間，從而阻止離合器44a、44b松開。這阻止制動器板38和軸40旋轉，因此阻止電梯在井道內移動。這種粘貼通常導致需要更換制動器，從而增加費用和電梯停運一段時間的不便。在盤式制動器組件36中，通過使用根據本發明的具有不粘涂層的制動器板，粘貼事件大大被減少或被消除。對于由不銹鋼制成的制動器板38，不粘涂層可為鏡面涂層，從而有大約0.03ra到大約0.07ra的粗糙度。對于由鋼制成的制動器板38，不粘涂層也可為具有黑色氧化物的低粗糙度涂層，從而有大約0.12ra到大約0.25ra的粗糙度。

綜上所述，用根據本發明的具有不粘涂層的制動器板代替電梯制動器組件的制動器板大大降低了在電梯制動器組件中制動器板粘貼的可能性。這降低了更換已經變得粘貼的制動器的費用，也保持電梯平穩運行而不會中斷服務，甚至在電梯可能在制動器被接合且轎廂不移動(例如在運動場處)的情況下停歇達一周或更久的情形中。此外，這消除了對不包括根據本發明的具有不粘涂層的制動器板的制動器的海運的一些限制，這包括不得不確保制動器組件在船上保持遠離濕氣，以及在井道內安裝之前遠離自然環境(例如雨水)。

雖然參照示例性實施例來描述本發明，但是本領域的技術人員將理解，在不脫離本發明的范圍的情況下，可作出各種改變，并且等效物可代替本發明的元件。例如，使用摩擦作為停止手段的不同類型的制動器(在圖1-圖3中顯示的那些以外的)可使用具有不粘涂層的制動器板。此外，作為對制動器板增加不粘涂層的備選方案，可生產具有低粗糙度表面的制動器板。此外，在不脫離本發明的實質范圍的情況下，可作出許多修改，以使特定情形或材料適于本發明的教導。因此，意圖的是本發明不局限于所公開的特定實施例，而是本發明將包括落在所附權利要求的范圍內的所有實施例。