專利名稱：具有相關(guān)延遲制動(dòng)力的安全制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有相關(guān)延遲制動(dòng)力的安全制動(dòng)器，對于一個(gè)升降機(jī)的載荷接收裝置，如果載荷接收裝置超速，制動(dòng)器就會(huì)由一個(gè)提升限速器觸發(fā)，其中制動(dòng)器至少有一個(gè)制動(dòng)楔，插入一個(gè)錐形間隙，這個(gè)間隙位于安全制動(dòng)器的回彈壓力體和載荷接收裝置的導(dǎo)軌之間，并且借此來產(chǎn)生制動(dòng)力，并且制動(dòng)力的數(shù)值取決于載荷接收裝置的延遲值。
但這樣的安全制動(dòng)器有一個(gè)缺點(diǎn)，就是作用在制動(dòng)楔上的垂直正壓力的值總是大小不變，并和載荷接收裝置的載荷變化以及其他例如，制動(dòng)表面狀態(tài)，瞬時(shí)速度和周圍溫度等諸多因素的變化無關(guān)，這就造成在制動(dòng)過程中，對于載荷接收裝置會(huì)有不同的延遲值產(chǎn)生。因?yàn)槌鲇诎踩紤]，必須保證一個(gè)最小的延遲值，如果超過了允許值的延遲值經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致有效載荷最小。
從DE3934492公開的安全制動(dòng)器可以知道，它固定在升降機(jī)的載荷接收裝置上，帶有兩個(gè)設(shè)置成不交叉折疊臂的鉤狀物安全制動(dòng)器，該鉤狀物一側(cè)上的折疊臂扣緊導(dǎo)軌的導(dǎo)向板，兩個(gè)折疊臂都在導(dǎo)軌側(cè)面，其中一個(gè)有固定的摩擦元件，另一個(gè)形成有導(dǎo)向板的壓力體，這個(gè)壓力體有一個(gè)設(shè)置在載荷接收裝置運(yùn)動(dòng)方向相反位置上的錐形間隙。壓力體和導(dǎo)向板之間安裝有一個(gè)制動(dòng)楔，而且在正常的操作過程中，制動(dòng)楔和導(dǎo)向板不接觸。在該鉤狀物的另一側(cè)上，有一個(gè)偏壓彈簧元件，在折疊臂上產(chǎn)生一個(gè)螺旋力，用來限定折疊臂的打開寬度。
如果載荷接收裝置超速的話，限速器就會(huì)提升制動(dòng)楔，使其與相對安全制動(dòng)器移動(dòng)的導(dǎo)向板接觸，并通過摩擦進(jìn)入錐形間隙，甚至靠近某個(gè)支柱點(diǎn)處，因此產(chǎn)生的夾緊力使折疊臂在導(dǎo)軌的側(cè)面旋緊。在該鉤狀物的另一側(cè)上，偏壓彈簧元件被壓縮。這樣彈簧元件由此產(chǎn)生的偏壓力就可以通過一側(cè)的折疊臂，以及另一側(cè)的壓力體和制動(dòng)楔相對于導(dǎo)向板壓緊摩擦元件，這樣在載荷接收裝置上就產(chǎn)生了制動(dòng)力。
為了適應(yīng)安全制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力，例如，在載荷接收裝置上要達(dá)到相同的延遲值，安全制動(dòng)器可以構(gòu)造成一個(gè)鉤狀物的形式并且可以在折疊臂那邊彈簧元件一側(cè)帶有電磁系統(tǒng)，該電磁系統(tǒng)在制動(dòng)過程中，能夠抵消彈簧元件的彈簧力和作用在制動(dòng)楔上的垂直正壓力，這樣就會(huì)減小制動(dòng)力。因?yàn)檩d荷接收裝置是通過相同的延遲值來進(jìn)行制動(dòng)的，所以通過一個(gè)穩(wěn)流器可以調(diào)節(jié)提升磁力系統(tǒng)力的效果以及制動(dòng)力減少的大小，但這還要取決于延遲測量傳感器的信號(hào)。
這樣的安全制動(dòng)器有一個(gè)缺點(diǎn)就是，它需要一個(gè)很大的安裝面積，尤其是電磁系統(tǒng)，需要通過相對較長的折疊臂來操作，才能在有效范圍獲得更大的制動(dòng)垂直正壓力，而且，為了保證可靠性，還需要非常復(fù)雜的電子調(diào)節(jié)裝置。另外，還必須要有一個(gè)緊急電流供給裝置，以便于在電力供給出現(xiàn)問題，保證工作的正常。
對于大多數(shù)主要的技術(shù)特征，上述目的的解決方案都已經(jīng)被引用在權(quán)利要求1中，而且，一些更有利的結(jié)構(gòu)特征都將在從屬權(quán)利要求中描述。
根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。它是基于現(xiàn)有的安全制動(dòng)器技術(shù)，和傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，幾乎不需要更多的安裝空間。而且，還不需要任何不得不需要達(dá)到高要求的電子調(diào)節(jié)裝置來保證技術(shù)的可靠性，如果出現(xiàn)電力問題，也只需要一個(gè)緊急電流供應(yīng)裝置就可以滿足要求。安裝和調(diào)節(jié)工作都非常易于理解。也不可能產(chǎn)生由于升降引發(fā)的震動(dòng)問題。因此，本發(fā)明對現(xiàn)有的傳統(tǒng)安全制動(dòng)器組件進(jìn)行了相當(dāng)大的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器的一個(gè)特點(diǎn)，就是在整個(gè)制動(dòng)過程中，制動(dòng)楔插入壓力體和導(dǎo)軌之間的錐形間隙的速度被限速器所限定了。在安全制動(dòng)的情況下，可以避免在載荷接收裝置上突然產(chǎn)生的總制動(dòng)力和由此產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)。
用來限定制動(dòng)楔插入沖程的沖程限定裝置工作狀態(tài)取決于載荷接收裝置的延遲值，它一般由一個(gè)液壓系統(tǒng)組成。一些比較大的力，例如支柱的力可以在最小的安裝面積上通過液壓裝置來調(diào)節(jié)。
能夠很方便的限定制動(dòng)楔插入速度的限速器，同樣可以通過液壓器件來實(shí)現(xiàn)這樣的解決方案，而且是非常可靠的，或者也可以通過簡單方式來調(diào)節(jié)。
對于上述用于制動(dòng)楔沖程限定裝置的一個(gè)簡單實(shí)施例，它可以包括一個(gè)帶有活塞桿的液壓缸，一個(gè)液壓流體容器和一個(gè)在上述二者之間設(shè)置的控制閥，其中還包括一個(gè)延遲傳感器，只要載荷接收裝置的延遲值超過規(guī)定值或者如果制動(dòng)楔一插入錐形間隙，這個(gè)傳感器就能夠影響控制閥，并且可以使其控制液壓流體容器的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的安全制動(dòng)器還可以進(jìn)一步包括，延遲傳感器，它可以是一個(gè)可移動(dòng)的重物，并且可以和載荷接收裝置相連，或者是一種以杠桿系統(tǒng)形式影響控制閥的慣性力，由于載荷接收裝置的延遲而產(chǎn)生。通常情況下，慣性力都作用在彈簧上，而彈簧常數(shù)則取決于控制閥沖程的慣性力。
延遲傳感器的重物能夠可拆卸地設(shè)置在雙臂杠桿的第一臂上，以便于能夠設(shè)置載荷接收裝置延遲值的大小，而且慣性力通過彈簧，具有使控制閥的第二臂杠桿翻轉(zhuǎn)的效果。
為了方便的實(shí)現(xiàn)限速器限定制動(dòng)楔的插入速度，可以通過可調(diào)節(jié)液壓流量閥限制液壓缸液壓流體的流量，從而通過液壓流體容器的控制閥形式，來限定制動(dòng)楔的插入深度。
用來限定制動(dòng)楔插入速度的流量閥的優(yōu)選實(shí)施例中，它可以構(gòu)造成孔閥或者是可調(diào)節(jié)的流量調(diào)節(jié)閥的形式。這個(gè)孔閥實(shí)際上就是一個(gè)節(jié)流閥，它和液壓流體的溫度和速度無關(guān)。流量調(diào)節(jié)閥可以控制流體有一個(gè)恒定的流量，和流體的過壓無關(guān)。這樣就可以保證制動(dòng)楔的插入速度保持恒定。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，延遲傳感器設(shè)置在載荷接收裝置上，它可以是一個(gè)例如用來檢測被測物體慣性力的應(yīng)力傳感器，這個(gè)慣性力由于載荷接收裝置的延遲而產(chǎn)生。這個(gè)應(yīng)力傳感器還可以影響電磁操作控制閥的放大電路。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，液壓流體容器可以構(gòu)造為壓力存儲(chǔ)裝置的形式。通過這種形式，整個(gè)制動(dòng)楔沖程和速度限制系統(tǒng)可以是一種處于低過壓狀態(tài)下的封閉的液壓系統(tǒng)。液體中由于震動(dòng)產(chǎn)生的空氣雜質(zhì)和污染就會(huì)因此而被排除掉，這樣就保證了系統(tǒng)的高可靠性。而且，制動(dòng)之后，液壓缸的自動(dòng)復(fù)位，所述復(fù)位是由上述提到的過壓來完成，而不是由壓縮彈簧來完成的。
在安全制動(dòng)器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，包括一個(gè)單一的液壓單元，其中能夠容納所有液壓系統(tǒng)的連接元件，而且，其他組件也可以集成到這個(gè)液壓單元中，或者緊固到這個(gè)液壓單元上。
圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明的升降機(jī)安全制動(dòng)器一個(gè)安裝位置實(shí)例示意圖。
圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明的帶有制動(dòng)楔，導(dǎo)軌，以及開放液壓流體容器的安全制動(dòng)器示意說明簡圖。
圖3所示的是帶有兩個(gè)制動(dòng)楔的安全制動(dòng)器的另一種形式。該安全制動(dòng)器還帶有導(dǎo)軌，以及例如液壓流體容器的壓力存儲(chǔ)裝置和控制閥的電子驅(qū)動(dòng)控制器。
如果提升限速器6鎖住了限速器纜繩11，那么就會(huì)通過觸發(fā)桿9和觸發(fā)連接元件10觸發(fā)兩個(gè)安全制動(dòng)器8，而此時(shí)，載荷接收裝置2也被制動(dòng)。
如圖2所示，可以看出根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器8，包括和導(dǎo)軌1導(dǎo)向板嚙合的機(jī)座15，以及插進(jìn)壓力體14和導(dǎo)軌1導(dǎo)向板之間的錐形間隙里的制動(dòng)楔13。安全制動(dòng)器的機(jī)座15通過彈簧元件16相對的支撐壓力體14，箭頭17是一種表示觸發(fā)器裝置的符號(hào)，這里并沒有詳細(xì)說明。如果提升限速器6通過限速器纜繩11激活了載荷接收裝置2，并且其超速的話，那么觸發(fā)桿9就會(huì)觸發(fā)制動(dòng)楔13插入上述提到過的錐形間隙中去。因?yàn)樵谥苿?dòng)楔13和壓力體14之間的接觸面，通過涂層或輥?zhàn)觼戆惭b，而且設(shè)置的非常的低，以便于摩擦接觸。所以，制動(dòng)楔13在那里會(huì)和導(dǎo)軌相接觸，并能夠和安全制動(dòng)器產(chǎn)生相對移動(dòng)，并緊貼著導(dǎo)軌，插進(jìn)錐形間隙。由于楔子的運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)楔13使壓力體14緊壓著彈簧元件16，借此產(chǎn)生一個(gè)壓力。這個(gè)壓力通過機(jī)座15所支撐的壓力體14作用到沿著導(dǎo)軌1運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)楔13上。這樣，產(chǎn)生在導(dǎo)軌1和制動(dòng)楔13之間的摩擦和導(dǎo)軌1與機(jī)座15之間的摩擦一樣，都以制動(dòng)力的形式作用在載荷接收裝置2上。因?yàn)閺椈稍?6受力和制動(dòng)楔13插入深度成正比，所以，這個(gè)制動(dòng)力的大小也和制動(dòng)楔13插進(jìn)錐形間隙的深度成正比。根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器，這個(gè)插入深度取決的變量要和本發(fā)明帶有活塞桿19的液壓缸18相一致。遠(yuǎn)離液壓缸18的活塞桿19的缸室通過流量閥20和控制閥21與液壓流體容器22相連接，這樣可以通過耐壓管的形式或者做成液壓單元內(nèi)的連接件來完成連接。流量閥20可以構(gòu)造成孔閥的形式或者帶有止回閥的流量調(diào)節(jié)閥的形式，而且還可以控制從液壓缸18流出的液體流量，這樣在可控速度條件下，制動(dòng)楔13如果插入錐形間隙，那么在制動(dòng)的開始階段，載荷接收裝置2發(fā)生的晃動(dòng)就會(huì)減少了。作為流量調(diào)節(jié)閥的流量閥20的結(jié)構(gòu)有一個(gè)特點(diǎn)就是流體介質(zhì)的流量保持一個(gè)常數(shù)，它與壓力變化無關(guān)。控制閥21通過延遲傳感器23來操作，可以中斷液壓缸18液體流量的流出。延遲傳感器23包括一個(gè)安裝在曲柄25的水平面上的重物24，它是可以替換的。曲柄25設(shè)置在支架26上，通過機(jī)械方式和載荷接收裝置2相連。由于曲柄25上重物24的慣性力可以向下移動(dòng)，所以就使載荷接收裝置2發(fā)生延遲，而且，通過支架26可以使這種延遲成正比。曲柄25的另一端通過控制閥21的致動(dòng)元件27所產(chǎn)生的相對應(yīng)的力來控制，這樣就可以克服彈簧28的反向力，而彈簧28是用來把致動(dòng)元件27保持在合適的位置，以便于和控制閥21的流量設(shè)置相一致。由于重物24可以拆卸，這樣可以調(diào)節(jié)控制閥21的開關(guān)，以便于達(dá)到不同的所需延遲值。為了避免制動(dòng)過程中的震蕩，還可以用一個(gè)可調(diào)的液壓減震器29來給曲柄25減震。
根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器還包括下列組件觸發(fā)器裝置(箭頭17)，以提升制動(dòng)楔13一直到把它保持在錐形間隙里合適的位置上，由于前面所述的制動(dòng)楔13和導(dǎo)軌1之間的摩擦，高于制動(dòng)楔13和壓力體14之間的摩擦，這樣的結(jié)果就使相對于安全制動(dòng)器移動(dòng)的導(dǎo)軌1將制動(dòng)楔13插入錐形間隙，而且同時(shí)，制動(dòng)楔13向上移動(dòng)液壓缸18的活塞桿19，在這種情況下，液壓缸18中的流體通過流量閥20和控制閥21就可以循環(huán)到液壓流體容器22。因此，流量閥20還可以用來控制制動(dòng)楔13插入錐形間隙的速度。
通過上述的描述，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，制動(dòng)楔13插入深度和作用在載荷接收裝置2上的制動(dòng)力成正比。如果在制動(dòng)楔插入過程中，載荷接收裝置2的延遲值達(dá)到了所限定的值，延遲傳感器23就會(huì)設(shè)定這個(gè)值，然后如果重物24產(chǎn)生的慣性力通過曲柄25，并作用于彈簧28，控制閥21因此鎖緊，延遲傳感器23就會(huì)對此做出反應(yīng)。這樣，就阻止了制動(dòng)楔13進(jìn)一步插入運(yùn)動(dòng)和載荷接收裝置2的繼續(xù)延遲。如果載荷接收裝置的延遲值在制動(dòng)過程中低于規(guī)定值的話，延遲傳感器13就會(huì)通過控制閥21再次釋放流體，這樣制動(dòng)楔就會(huì)插入得更深，一直到載荷接收裝置的延遲值達(dá)到規(guī)定的值。由于安全制動(dòng)之后，安全制動(dòng)器恢復(fù)到初始狀態(tài)，所以載荷接收裝置就移動(dòng)到制動(dòng)位置的相反方向。制動(dòng)楔也離開錐形間隙，液壓缸18通過恢復(fù)彈簧30回到初始位置。流體流回到液壓流體容器22中來，使其液位更高，通過控制閥21以及控制閥2的止回閥，使流體重新充滿相對應(yīng)的活塞腔室。
圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器的另一種形式，并且該安全制動(dòng)器帶有兩個(gè)制動(dòng)楔13。相對于圖2所示的那種安全制動(dòng)器，這種制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)就是萬一遇到制動(dòng)的時(shí)候，機(jī)座15.1不需要橫向運(yùn)動(dòng)就可以保持機(jī)座15(圖2)和導(dǎo)軌1之間氣隙30(圖2)的平衡。液壓缸18.1這里可以控制制動(dòng)楔13的插入速度，兩個(gè)制動(dòng)楔13通過一個(gè)橋形元件31能夠達(dá)到同步運(yùn)動(dòng)。
在圖3中，根據(jù)圖2實(shí)施例的液壓流體容器22(圖2)可以用一個(gè)壓力存儲(chǔ)裝置32來替換，該壓力存儲(chǔ)裝置32的液壓系統(tǒng)相對于外部環(huán)境完全關(guān)閉，所以能夠防止空氣進(jìn)入和污染。壓力存儲(chǔ)裝置32可以產(chǎn)生一個(gè)低過壓，同樣能夠使液壓缸18.1在制動(dòng)之后正常復(fù)位。
控制閥21.1用于驅(qū)動(dòng)控制的電磁形式，在圖3中進(jìn)行了詳細(xì)的描述。它包括作為集成單元的延遲傳感器23.1和基于應(yīng)變儀形式的力測量裝置，該裝置能夠檢測重物的慣性力，并且可以通過放大轉(zhuǎn)換器33產(chǎn)生一個(gè)電子信號(hào)，控制閥21.1的致動(dòng)電磁鐵34就會(huì)按順序進(jìn)行動(dòng)作。
另外，安全制動(dòng)器這種形式的其他主要功能和效果對應(yīng)于根據(jù)圖2所述形式的功能和效果都是一樣的。
通過上述分析，根據(jù)本發(fā)明的安全制動(dòng)器可以非常明顯的用于保證載荷接收裝置2在向上的方向上限速的安全制動(dòng)裝置中。
權(quán)利要求
1.具有相關(guān)延遲制動(dòng)力的安全制動(dòng)器，對于一個(gè)升降機(jī)的載荷接收裝置，如果載荷接收裝置超速，制動(dòng)器就會(huì)由一個(gè)提升限速器(6)觸發(fā)，其中制動(dòng)器至少有一個(gè)制動(dòng)楔(13)，插入一個(gè)錐形間隙，這個(gè)間隙位于安全制動(dòng)器的回彈壓力體(14)和載荷接收裝置的導(dǎo)軌(1)之間，并且借此來產(chǎn)生制動(dòng)力，并且制動(dòng)力的數(shù)值取決于載荷接收裝置(2)的延遲值，其特征在于，該安全制動(dòng)器包括一個(gè)用來限定制動(dòng)楔(13)插入沖程的沖程限定裝置(18，18.1)，該沖程限定裝置的工作狀態(tài)取決于載荷接收裝置的延遲值大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，它還包括一個(gè)可調(diào)節(jié)的限速器，在制動(dòng)楔(13)插入沖程的過程中來確定其的速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，取決于載荷接收裝置延遲值大小的限定制動(dòng)楔(13)插入沖程的沖程限定裝置是由延遲傳感器(23)控制的液壓系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，確定制動(dòng)楔(13)插入沖程速度的并且可調(diào)的限速器是一個(gè)液壓系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，液壓系統(tǒng)包括液壓流體容器(22)，帶有限定制動(dòng)楔(13)插入沖程的活塞桿(19)的液壓缸(18，18.1)，以及一個(gè)在上述二者之間設(shè)置的控制閥(21，21.1)，其中還包括一個(gè)延遲傳感器(23，23.1)，只要載荷接收裝置的延遲值超過規(guī)定值這個(gè)傳感器就能夠影響控制閥(21，21.2)，使其關(guān)閉液壓缸(18，18.1)，這樣就阻止了至少一個(gè)制動(dòng)楔的繼續(xù)插入運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，延遲傳感器(23)可以包括一個(gè)可移動(dòng)的重物，和載荷接收裝置相連，并且由于載荷接收裝置的延遲，可以通過杠桿系統(tǒng)的形式來操作控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，延遲傳感器(23)的重物(24)能夠可拆卸的設(shè)置在雙臂杠桿(25)的第一臂上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7的任一個(gè)所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，限速器包括限定制動(dòng)楔(13)插入沖程的液壓缸(18，18.1)和可調(diào)液壓流量閥(20)，其中，通過控制閥(21，21.2)可以限定液壓缸(18，18.1)流向液壓流體容器(22，32)的流體流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，可調(diào)節(jié)的液壓流量閥可以是孔閥或者是流量調(diào)節(jié)閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，延遲傳感器(23.1)是一種機(jī)電式的力傳感器，該傳感器能夠檢測重物由于延遲產(chǎn)生的的慣性力，并且可以通過電子放大轉(zhuǎn)換器(33)以電磁鐵(34)的形式操作控制閥(21.1)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，液壓流體容器是壓力存儲(chǔ)裝置(32)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3-11的任一個(gè)所述的安全制動(dòng)器，其特征在于，包括一個(gè)單一的液壓單元，其中能夠容納所有液壓系統(tǒng)的連接元件，而且，其他組件也可以集成到這個(gè)液壓單元中，或者緊固到這個(gè)液壓單元上。
全文摘要
一種安全制動(dòng)器,對于一個(gè)升降機(jī)的載荷接收裝置,其中制動(dòng)器至少有一個(gè)制動(dòng)楔(13),插入一個(gè)錐形間隙,這個(gè)間隙位于安全制動(dòng)器的回彈壓力體(14)和載荷接收裝置(2)的導(dǎo)軌(1)之間,并且借此來產(chǎn)生制動(dòng)力,該安全制動(dòng)器還帶有可以限定制動(dòng)楔沖程的裝置(18),而且制動(dòng)力的大小取決于載荷接收裝置的延遲值。
文檔編號(hào)F16D59/02GK1357488SQ0113966
公開日2002年7月10日 申請日期2001年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者斯特凡·休格爾 申請人:因溫特奧股份公司