缓冲器

阅读:3发布:2020-05-13

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1.一种缓冲器,包括限定用于液压流体的中空容器的壳体;邻近所述容器的中空液压流体储槽,所述储槽的内部为长形的;在所述缓冲器的外部与所述储槽的内部经由所述储槽中的第一孔口延伸的位移部件;以及作用在所述位移部件与所述缓冲器的其余部分之间的弹簧,所述位移部件可在所述储槽的内侧,在其中所述位移部件相对于所述壳体的外部延伸的第一位置与其中所述位移部件相对缩回到所述储槽的内侧的第二位置之间移动,所述弹簧将所述位移部件朝所述第一位置推动,以及所述储槽包括一个或多个另外的孔口,所述另外的孔口限定为沿所述储槽延伸的间隔开的成组孔口,在所述位移部件从所述第一位置移动至所述第二位置时,所述位移部件在朝所述第二位置移动时按顺序掩盖成组孔口的另外的孔口,液压流体以缓冲所述位移部件的移动的方式从所述储槽经由所述另外的孔口流动至所述容器,所述位移部件的移动的缓冲随所述位移部件朝所述第二位置移动而增大;其中所述位移部件包括远离所述储槽的自由端;其中所述弹簧为螺旋弹簧,所述弹簧作用在所述自由端与所述壳体或连接到所述壳体上的元件之间;以及其中所述缓冲器的内部包括稳定器,所述稳定器以随所述位移部件朝所述第二位置的移动增加而增加的方式阻止所述位移部件的非纵向移动。
2.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述壳体和所述储槽分别为或分别包括中空圆柱,并且所述壳体的内部的直径超过所述储槽的外部的直径,所述储槽至少部分地位于所述壳体的内侧,以便所述容器为在其至少一部分的长度上包绕所述储槽的环状物。
3.根据权利要求2所述的缓冲器,其特征在于,所述壳体和所述储槽与彼此同心且平行于彼此延伸,并且其中所述储槽大致完全地位于所述壳体的内侧。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的缓冲器,其特征在于,所述位移部件为杆或圆柱形活塞,所述杆或活塞的一部分可滑动地收纳在所述储槽的内侧,以便与储槽的内壁成流体转移连通,使得所述位移部件朝所述第二位置的移动促使正转移所述流体经由所述一个或多个另外的孔口。
5.根据权利要求4所述的缓冲器,其特征在于,所述活塞包括所述储槽内侧的一个或多个活塞环,所述活塞环与所述储槽的所述内壁成可滑动地流体转移接触
6.根据权利要求5所述的缓冲器,其特征在于,所述稳定器包括环绕所述杆或所述活塞的环形套环,所述套环的直径是可变的;并且所述杆或所述活塞包括连接到其上的一个或多个第一促动表面,在所述杆或所述活塞朝所述第二位置移动时,所述第一促动表面可与所述套环接合以促动所述套环扩张,此类扩张由位于所述套环的外部的一个或多个另外的表面抵抗,以便阻止所述活塞的非纵向移动。
7.根据权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,所述环形套环由两个或多个环状节段形成,所述环状节段在由所述一个或多个第一促动表面接合时远离彼此扩张。
8.根据权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,所述第一促动表面或各个第一促动表面为一个或多个斜面或包括一个或多个斜面。
9.根据权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,所述套环包括一个或多个收纳表面,所述收纳表面包括可由所述促动表面接合的斜面。
10.根据权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,通过与由所述第一促动表面或各个第一促动表面施加至所述套环的相对的一个或多个肩部克服纵向移动限制所述套环。
11.根据权利要求6所述的缓冲器,其特征在于,所述套环包括一个或多个反作用表面,所述反作用表面可由一个或多个另外的促动表面接合,所述一个或多个反作用表面与所述另外的促动表面之间接合的地点促使所述套环在一个地点处扩张,所述地点沿所述活塞与由所述第一促动表面或各个促动表面接合的地点纵向地间隔开。
12.根据权利要求11所述的缓冲器,其特征在于,所述第一促动表面或各个第一促动表面和/或所述另外的促动表面或各个另外的促动表面形成为环绕所述杆或所述活塞的促动表面环状物。
13.根据权利要求12所述的缓冲器,其特征在于,至少一个所述促动表面环状物的直径为可变的。
14.根据权利要求13所述的缓冲器,其特征在于,在允许其直径变化的所述促动表面环状物中包括一个或多个中断部。
15.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述另外的孔口限定设置成围绕所述储槽的外周的所述另外的孔口的螺旋图案。
16.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述另外的孔口与彼此之间的间距沿所述储槽的长度变化。
17.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述多个另外的孔口在所述缓冲器的使用中在最下方的另外的孔口与至少一个最上方的另外的孔口之间垂直地延伸;并且其中当所述位移部件占据其第一延伸位置时,所述容器容纳液压流体至高于所述最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口的平。
18.根据权利要求17所述的缓冲器,其特征在于,所述成组的孔口中的所述最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口大于所述其余的孔口。
19.根据权利要求4所述的缓冲器,其特征在于,所述储槽和所述壳体在至少一端处与彼此邻接,由此所述活塞从所述储槽经由所述第一孔口直接地伸出至所述壳体的外部。
20.根据权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述自由端包括固定于其上的凸缘,并且其中所述弹簧作用在所述凸缘与所述壳体之间。
21.根据权利要求20所述的缓冲器,其特征在于,所述凸缘包括在第一端处环绕所述弹簧的裙部,并且所述壳体包括直径减小的部分,与所述第一端相对的所述弹簧的第二端环绕所述直径减小的部分,使得保持弹簧相对于所述缓冲器固持。
22.根据述权利要求1所述的缓冲器,其特征在于,所述缓冲器包括固定在所述壳体上的开关和固定在所述位移部件上的开关促动器,使得在所述位移部件从所述第一位置朝所述第二位置移动时,所述开关促动器操作所述开关。
23.根据权利要求22所述的缓冲器,其特征在于,所述开关促动器为长形杆或包括长形杆,所述长形杆从所述位移部件朝所述开关延伸,以便以在所述位移部件朝所述第二位置移动时促使其操作的方式接合所述开关。

说明书全文

缓冲器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种尤其用于在电梯或升降机的井中使用的缓冲器。
[0002] 常见的实施方式为将一个或多个缓冲器安装在此类井的底部处,以便满足某些类型的故障的要求,这些故障在电梯的操作期间偶尔会出现。

背景技术

[0003] 存在各种设计的电梯。在它们中的许多中,借助于缆索将升降轿厢悬挂在滑轮上,缆索在与升降轿厢的一侧相对的滑轮的一侧上连接到较重的配重上。电动达促使升降轿厢受控的升高和下降,由于升降轿厢经由缆索连接到配重上的原因,故使升降轿厢的质量基本上为"中间的"。
[0004] 电动制动器或机械制动器有选择地作用在升降轿厢、滑轮或电动马达(取决于精确的电梯设计)上,以便使升降轿厢停靠在对应于电梯安装于其中或电梯安装于其附近的建筑的楼面或楼层的所选高度处。当如此限制时,升降轿厢处于正确的高度处来用于乘客或货物的进入和/或离开。
[0005] 电梯升降轿厢的支承缆索能够支承数倍于整个升降轿厢的质量的质量,且在大多数国家,缆索和电梯的其它部分必须经历定期的安全检查。因此,出现其中缆索完全失效使得升降轿厢在重下下落的事故的几率极为微小;且大体上通过马达的旋转速度来确定由升降轿厢获得的最大垂直速度。缆索支承的电梯的基本上力平衡的性质实际上是它们的升降轿厢不论上升还是下降都以相同速度移动的主要原因。
[0006] 然而,已知是的,缆索有时会伸长,或电梯的制动器或控制电子装置会变得有缺陷,使得升降轿厢未精确地在各个楼面处的正确的高度处停止。
[0007] 如果此类事件导致升降轿厢的地面与升降轿厢靠近其已经停止的楼层的楼面之间的梯级,则此类事件可能仅是不便的。
[0008] 当升降轿厢的位置离其邻近楼面的预计驻停点足够远以在停靠升降轿厢时不触动升降轿厢的释放开关时,会出现更严重的问题。结果,升降轿厢内侧的人就不可能在没有来自于外界的协助的情况下而离开。
[0009] 潜在的最大忧虑在于,出于上述原因中的一个原因,当升降轿厢在电梯井中的其行程的最下方范围处下降太远时可能发生碰撞。
[0010] 在许多建筑物中,电梯井的基部都由混凝土或另一种硬质材料形成。如果升降轿厢由于缆索伸长或制动器/控制电子装置故障而碰撞此类基部,则升降轿厢可变成受损的。
[0011] 此外,升降轿厢内侧产生的摇动或撞击可使乘客受伤或损坏由电梯运载的货物。即使在此类碰撞期间没有发生针对人或动物的物理伤害,也在许多人中极强地形成了对灾难性电梯井事故的担忧。因此,电梯升降轿厢的任何类型的非受控的摇动都可导致相当严重的心理创伤和忧虑。
[0012] 出于前述原因,为了使下降得太远而低于其预计最下方驻停点的升降轿厢的能量消散的目的,已知的是将安装长形缓冲器,该缓冲器从电梯井的基部向上延伸。
[0013] 升降轿厢通常包括固定到其下侧上的板,板与缓冲器的自由上端对准,以便在升降轿厢的过度下降的情况下使板接合缓冲器且压缩缓冲器。此类动作促使以可预计的方式消散升降轿厢的动能,使得最大限度地减小升降轿厢内侧的摇动,且还最大限度地减小对升降轿厢自身造成损坏的险。
[0014] 广泛已知的一种类型的缓冲器为所谓的液压缓冲器。
[0015] 此类缓冲器在电梯井中使用,且还以更重型的工程形式用在路车辆上,且在铁路轨道的端部处用作缓冲挡板(在美国称为防撞器)。
[0016] 不论在电梯井中使用还是在铁路应用中使用,液压缓冲器通常都包括圆柱形壳体,活塞的一端从壳体伸出,活塞的另一端位于壳体内侧。
[0017] 盖端接于活塞的伸出端,且在例如由电梯轿厢碰撞时,盖将产生的力转换成活塞朝壳体内侧缩回的位置的线性运动。
[0018] 在此动作期间,在开启流体流动通路中的之后,活塞迫使液压油穿过节流喷嘴。根据已知的物理原理,流体的节流缓冲活塞的运动,使得升降轿厢平稳地且逐渐地停止,而不会使其受到任何损坏或摇动。
[0019] 电梯井缓冲器的已知设计为旨在按规定缓解上述类型的非灾难性碰撞。鉴于此,一般的情况为缓冲器设计成用以多次使用。为此,许多已知的缓冲器设计包括复位弹簧复位弹簧的目的在于在已经吸收碰撞且升降轿厢升离缓冲器之后促使活塞移回其延伸位置。在此类缓冲器中操作弹簧之后,准备再使用。
[0020] 弹簧可采用许多形式,且大体上它们作用在上文提及的壳体的内侧的活塞上。一些弹簧设计很复杂,且包括气体压缩腔室,在发生碰撞的情况下,将触动气体压缩腔室。已知的复位弹簧布置的复杂性趋于增加缓冲器设计的重量和成本。
[0021] 此外,节流阀和喷嘴组件通常很复杂,且因此针对制造相对昂贵。
[0022] 可按照此类缓冲器的使用任务可调整铁路缓冲器和缓冲挡板的昂贵和/或复杂的构件的规定。另一方面,尤其更难来调整电梯缓冲器中的较高平的成本、复杂性和质量。这至少不是因为此类缓冲器旨在仅在如上文阐述的缺陷出现的情况下很不经常地操作。
[0023] 此外,建筑行业的至少一些门类中存在总体压力以降低建筑构件的成本。
[0024] 因此,存在需要以产生一种有效的电梯井缓冲器,其在需要时提供良好的性能,同时引起了成本节省,这可由规定不频繁的使用任务而造成。
[0025] 电梯缓冲器的另一个问题涉及触动期间活塞的不稳定性。在许多国家,法规规定活塞仅可从直线纵向行程最低地偏离。因此,所期望的是克服非纵向移动来稳定活塞。
[0026] 在相对较长的缓冲器中,就有可能提供套筒,套筒重叠在缓冲器的内侧以便在所有或大部分其行程上克服不需要的侧向移动(side-to-side movement)来稳定活塞的杆。
[0027] 然而,在电梯缓冲器中,通常不存在用于以经济的方式提供较长的重叠稳定器元件的空间。
[0028] 作为备选,有可能以很高的精度和紧密的公差来简单地构造缓冲器。然而,这也是昂贵的,且可增加缓冲器的重量。在低成本电梯缓冲器设计中,这两种损失可能是不可接受的。

发明内容

[0029] 根据本发明,在较宽的方面中,提供了一种缓冲器,其包括限定用于液压流体的中空容器的壳体;邻近容器的中空液压流体储槽;在缓冲器的外部与储槽的内部之间经由储槽中的第一孔口延伸的位移部件;以及作用在位移部件与缓冲器的其余部分之间的弹簧,位移部件可在储槽的内侧、在其中位移部件相对于壳体的外部延伸的第一位置与其中位移部件相对地缩回到储槽内侧的第二位置之间延伸,弹簧朝第一位置推动位移部件,且储槽包括一个或多个另外的孔口,在位移部件从第一位置移动至第二位置时,液压流体以缓冲位移部件的移动的方式从储槽经由另外的孔口流动至容器;其中位移部件包括远离储槽的自由端;其中弹簧为螺旋弹簧,弹簧作用在所述自由端与壳体或连接到壳体上的元件之间;以及其中缓冲器的内部包括稳定器,稳定器以随位移部件朝第二位置的移动增加而增加的方式阻止位移部件的非纵向移动。
[0030] 此装置的优点在于其可便宜地构造且作为重量上相对较轻的物件。
[0031] 这部分是由于以可容易以低成本采购的常规螺旋弹簧的形式提供构造成用以作用在位移部件的自由端与壳体(或连接到壳体上的元件)之间的弹簧。
[0032] 此外,弹簧的指定地点意味着不必将弹簧的任何部分置于壳体或储槽的内侧。这继而又意味着可使缓冲器的构造很经济,因为例如不需要提供将气体弹簧的腔室与液压缓冲机构的腔室隔离开的昂贵密封。
[0033] 此外,这还意味着可尽可能地最大限度地减小缓冲器的直径(如果如在下文所述的优选实施例中那样将其构造成圆柱形形式),同时考虑了缓冲器的性能要求。这减少了缓冲器的制造中所需要的材料量(即,优选实施例中的),从而进一步降低了其成本和重量。
[0034] 在实施中,弹簧在装置的外部上露出并不重要,因为对电梯的使用者而言,一般不可接近电梯缓冲器(所以不存在由使用者干预的危险);且此外,螺旋弹簧即使在露出位置中长期未触动之后也将起作用。
[0035] 作为优选,壳体和储槽分别为或分别包括中空圆柱,且壳体的内部的直径超过储槽的外部的直径,储槽至少部分地位于壳体的内侧,以便容器为在其至少一部分的长度上包绕储槽的环状物。
[0036] 此种布置有利地是很紧凑。此外,将构件且尤其是储槽构造为圆柱意味着它们可经得起高应力,尤其是经得起在操作缓冲器期间出现的那些高应力。
[0037] 方便的是,壳体和储槽与彼此同心且平行于彼此延伸,且储槽大致完全位于壳体的内侧。
[0038] 该布置还有助于在缓冲器上带来紧凑性和轻量性。
[0039] 在本发明的优选实施例中,位移部件为圆柱形活塞,圆柱形活塞的一部分可滑动地收纳在储槽的内侧,以便与储槽的内壁成流体转移连通,使得位移部件朝第二位置的移动促使经由一个或多个另外的孔口正转移流体。
[0040] 与现有技术相比,该布置显著地简化了本发明的缓冲器。
[0041] 具体而言,结果储槽可构造为计量管,计量管中没有移动部分,其中孔口始终开启。这意味着本发明的缓冲器中不需要存在相对昂贵的计量阀,计量阀在现有技术的装置中是已知的。
[0042] 方便的是,稳定器包括环绕杆或活塞的环形套环,套环的直径是可变的;且杆或活塞包括连接到其上的一个或多个第一促动表面,在杆或活塞朝第二位置移动时,第一促动表面可与套环接合以促使套环扩张,此类扩张由位于套环的外部的一个或多个另外的表面抵抗,以便阻止活塞的非纵向移动。
[0043] 作为优选,环形套环由两个或多个环状节段形成,在由一个或多个第一促动表面接合时,环状节段可远离彼此扩张。
[0044] 在本发明的优选实施例中,第一促动表面或各个第一促动表面为一个或多个斜面或包括一个或多个斜面。
[0045] 作为优选,套环包括一个或多个收纳表面,收纳表面包括可由所述促动表面接合的斜面。
[0046] 方便的是,通过与由第一促动表面或各个第一促动表面施加到套环上的力相对的一个或多个肩部克服纵向移动来限制套环。
[0047] 作为优选,套环包括一个或多个反作用表面,反作用表面可由一个或多个另外的促动表面接合,一个或多个反作用表面与另外的促动表面之间接合的地点促使套环在一个地点处扩张,该地点沿活塞与由所述第一促动表面或各个所述促动表面接合的地点纵向地间隔开。
[0048] 方便的是,第一促动表面或各个第一促动表面和/或另外的促动表面或各个另外的促动表面形成为环绕杆或活塞的促动表面环状物。
[0049] 优选的是,至少一个所述促动表面环状物的直径是可变的。
[0050] 另外,作为优选,本发明的缓冲器包括位于允许其直径变化的所述促动表面环状物中的一个或多个中断部。
[0051] 为了提供有效的密封且因此提供如上文所述的液压流体的正转移,在本发明的优选实施例中,活塞包括在储槽的内侧的一个或多个活塞环,活塞环与储槽的内壁成可滑动的流体转移接触
[0052] 活塞环可由如本领域中的技术人员将想到的一定范围的适合材料中的任何材料制成。
[0053] 方便的是,储槽的内部为长形,且包括多个另外的孔口,孔口限定沿储槽延伸的间隔开的成组孔口,位移部件在朝第二位置移动时按顺序掩盖成组孔口中的另外的孔口,使得位移部件的移动的缓冲随位移部件朝第二位置移动而增大。
[0054] 这样形成另外的孔口有益的是在高能量碰撞趋于比低能碰撞将位移部件进一步压缩到储槽中的意义上,使本发明的缓冲器被调节。在碰撞衰减期间,位移部件覆盖且连续地阻挡成组孔口中更多的另外的孔口。这逐渐地减少了聚集的另外的孔口区域,通过位移部件经由孔口区域转移液压流体。由此,缓冲器的缓冲效果增大,进一步压缩了位移部件。
[0055] 更详细而言,在本发明的优选实施例中,另外的孔口限定设置成围绕储槽的外周的另外的孔口的螺旋图案。另外的孔口与彼此之间的间距沿储槽的长度变化。
[0056] 另外的孔口图案的这些方面意味着:首先,在储槽的所有侧部上均匀地转移液压流体。这继而又均衡了由位移部件和储槽的壁所受到的应力。
[0057] 第二,优选的另外的孔口的图案意味着当位移部件沿储槽行进时,通过变化的增量增加了缓冲效果。缓冲效果中产生的逐渐增加的性质意味着可简化储槽和位移部件的设计,且可通过相对简单的工程计算产生储槽和位移部件的设计,同时储槽和位移部件的设计可用于缓冲一定范围的升降轿厢质量。
[0058] 有利的是,在缓冲器的使用中,多个另外的孔口在最下方的孔口与至少一个最上方的另外的孔口之间垂直地延伸;且当位移部件占据其第一延伸位置时,容器容纳高于最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口的水平的液压流体。
[0059] 可选择容器的容积(如主要通过其直径规定)来引起液压流体的该填充水平。在优选实施例中,选择填充水平,以便在位移部件的压缩冲程期间一般不大量使用最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口来用于转移流体。作为替代,如本文所述,最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口有益的是可用于碰撞之后在位移部件在弹簧的作用下延伸时再填充储槽的目的。
[0060] 为了便于此效果,可选的是,成组孔口中的最上方的另外的孔口或各个最上方的另外的孔口大于成组孔口中其余的孔口。
[0061] 在本发明的优选实施例中,储槽和壳体在至少一端处与彼此邻接,由此活塞从储槽经由第一孔口直接地伸出至壳体的外部。此外,可选的是,自由端包括固定在其上的凸缘,且弹簧作用在凸缘与壳体之间;且进一步可选的是,凸缘包括裙部,裙部在第一端处环绕弹簧,且壳体包括直径减小的部分,与第一端相对的弹簧的第二端环绕直径减小的部分,该布置使得保持弹簧相对于缓冲器固持。
[0062] 前述特征有助于提供紧凑的构造,该构造的制造和组装相对便宜。
[0063] 作为优选,本发明的缓冲器包括固定在壳体上的开关和固定在位移部件上的开关促动器,使得在位移部件从第一位置朝第二位置移动时,开关促动器操作开关。
[0064] 此类开关提供了加强的缓冲器的操作的安全性。开关可连接到电路上,在压缩缓冲器的情况下,电路切断至电梯马达的供能。在许多电梯的设计中,这继而又自动地触动了电梯的制动器,例如,通过释放电磁制动器挡板。
[0065] 方便的是,开关促动器为长形杆或包括长形杆,长形杆从位移部件朝开关延伸,以便以在位移部件朝第二位置移动时以促使其操作的方式接合开关。
[0066] 本发明的该特征可设计成以便有利地确保仅需要少量的缓冲器的压缩,以便触动开关且继而又切断马达供能。附图说明
[0067] 现在在下文中通过非限制性实例的方式,鉴于对附图进行参照来描述本发明的优选实施例,在附图中:
[0068] 图1为示出本发明的一些基本特征的缓冲器的纵向截面视图;
[0069] 图2为类似于图1的视图,示出了本发明的某些可选的特征;
[0070] 图3以局部截面视图示出了形成本发明的一部分的稳定器;
[0071] 图4A和图4B示出了结合本发明的附加可选特征的图3的装置的操作;以及[0072] 图5以平面视图示出了形成图3和图4中所示的稳定器的一部分的环形套环。

具体实施方式

[0073] 参看附图,缓冲器10包括中空的基本上为等截面的圆柱形金属(例如,钢)外壳11,外壳11的中空内部12限定用于液压流体的容器(其在附图中不可见)。
[0074] 壳体11由圆柱形壁11a;在使用中处于缓冲器10的最下端的金属底板13和在使用中端接于其上端的金属端盖14限定。
[0075] 端盖14包括带凸缘的裙部部分14a,裙部部分14a的凸缘14b以流体保持方式与圆柱形壁11a的上端匹配。裙部部分14a的其余部分相比于圆柱形壁11a的外径具有减小的直径。裙部部分14a的该减小直径的部分的目的在于以在下文中更为详细地描述的方式容纳螺旋弹簧16。
[0076] 中空的基本上等截面的圆柱形直立计量管17位于壳体11的内侧,以便与壳体11同心且在缓冲器10的内部内在底板13与端盖14之间延伸。计量管17的中空内部限定用于液压流体的储槽。
[0077] 例如,计量管17可由金属如钢制成,该金属能够经得起可在缓冲器10的操作期间出现的显著环向应力。用于构件的除指出的金属之外的其它材料也可能在本发明的范围内。本领域的技术人员将知道可行的备选方案。
[0078] 通过钢盘17a在计量管的最下端处密封计量管17,钢盘17a配备有塑料(或类似的材料)密封件17b。作为此复合构造的备选方案,为了密封计量管17的最下端的目的,例如,有可能考虑省略塑料密封件的焊接金属板。
[0079] 为长形圆形截面活塞18的形式的位移部件相对于缓冲器10沿长度方向延伸。
[0080] 在图1中所示的缓冲器的预使用状态中,活塞18部分地收纳在计量管17的内部内,其中其绝大部分长度在缓冲器10的外部经由形成在端盖14的最上面中的贯穿孔口19伸出。由于壳体11的上端和计量管17的邻接构造的原因,活塞基本上直接地从储槽的内部经由孔口19伸出至缓冲器10的外部。密封件如弹性体密封件21在孔口19附近环绕活塞18的柄部,以便将其中的任何液压流体保持在通过壳体11限定的容器内。
[0081] 在其最下端处,活塞18端接于活塞头22中,活塞头22与计量管17内侧限定的储槽的内壁成可滑动密封地接触。通过使用收纳在对应的互补凹槽24a,24b中的一个或多个环形活塞环23a,23b来实现计量管17中的活塞头22的滑动密封,凹槽24a,24b围绕活塞头22的外周延伸。活塞环可由已知的适合用于提供上述类型的滑动密封的目的的一定范围的材料中的任何材料制成。在本发明的优选实施例中,它们由铸铁制成,将铸铁适当地加工来提供所期望的油控制效果。
[0082] 如果期望的话,可提供两个以上的活塞环23a,23b。理论上,还有可能仅提供单个活塞环,但优选地使用如所示那样的两个此类环。
[0083] 如图1中所示,形成了活塞环23上方的活塞头22,包括环形环区42,通过加工在活塞头22的表面中的环形凹槽限定环形环区42。环区42与它们的之间的活塞环23提供了沿向上的方向穿过活塞头22的液压流体的可预计的泄漏流,在合理成本下引起充分水平的滑动密封。
[0084] 在其最上部处,储槽外侧活塞18的自由端端接于顶板26中,顶板26基本上为水平地延伸的金属圆盘或其它刚性材料的圆盘。顶板26的直径与壳体11的外径大致相同。
[0085] 顶板26包括向下悬置的环形裙部27,裙部27朝壳体11延伸较短的距离。通过弹簧垫圈29的方式将顶板26保持刚性地固持在活塞18的自由端上,弹簧垫圈29的突出套环29a回弹性地咬合配合在形成为邻近活塞18的端部的环形凹槽31中。结果,弹簧垫圈29呈现出向下突出的V形截面的环状物29b,该环状物29b收纳在环形凹部32中,环形凹部32形成在顶板26的上表面中。弹簧26推进凹部32与V形截面环状物29b接触,以便形成刚性的稳健的但低成本的保持机构来用于顶板26。
[0086] 弹簧16的盘圈沿其长度具有恒定直径。将选择盘圈的直径,使得在使用中,在其最下端处,弹簧16可整齐地坐落在通过端盖14限定的直径减小的部分上,以便其最下方的盘圈抵靠在从裙部14a的最下端延伸的方向向外的凸缘14b上。
[0087] 在其最上端处,弹簧16如所示那样抵靠顶板26的下侧,且通过裙部27克服侧向移动来限制弹簧16。在其长度上,弹簧16环绕活塞18的一部分,活塞18的该部分在壳体11的外部上伸出。
[0088] 因此,将会很清楚的是,弹簧16通过与端盖14接触的方式作用在由活塞18代表的位移部件与缓冲器的其余部分之间。通过如此作用的弹簧的力来阻止将活塞18压缩到计量管的内部中的任何趋势;但该力并不负责缓冲器10能够呈现的缓冲效果。
[0089] 相反,导致以在下文中更为详细描述的方式消散由顶板受到的碰撞能的缓冲效果是计量管17的构造的结果。
[0090] 形成了计量管17,包括沿其长度延伸的一系列另外的多个贯穿孔口,另外的多个贯穿孔口布置成沿计量管17向下延伸的螺旋图案,并且图1中标出了其中的四个28a,28b,28c,28d。
[0091] 在本发明的其它实施例中,其中计量管17的长度和活塞18的长度不同于所示的那些,可存在比所示的那些更多或更少的另外的孔口28a,28b等。
[0092] 在本发明的优选实施例中,将孔口的螺旋图案布置成使得存在增大的孔口密度,且因此存在较大的区域,流体可经由较大的区域朝计量管17的下端流动。本发明的该方面的目的在于与一定范围的升降轿厢质量一起使用时提供缓冲器10的最佳性能。
[0093] 各个另外的孔口28形成为节流喷嘴,节流喷嘴从计量管17的内部延伸且通向容器,以便由活塞18的作用经由另外的孔口推动的任何流体如下文所述那样经历本来已知的能量消散节流过程。
[0094] 在使用缓冲器10的准备中,在其最终组装期间,经由注入塞34(图2中可见)来填充容器和计量管17,注入塞34可释放地封闭端盖14中的开口,其中液压流体如油(未示出)达到仅高于活塞环23的深度。由于另外的孔口28允许储槽与容器之间的流体连通,故这两个腔室中的油的水平在用油填充缓冲器时变成相等。
[0095] 在通过此措施填充容器和储槽之后,例如,可通过螺纹塑料塞的方式封闭填充开口,如果期望的话,螺纹塑料塞可包括以用于检查缓冲器的填充水平为目的的向下悬置的测深尺36。在此方面,重要的是确保将缓冲器填充至正确的水平。如果添加的液压油不足,使得油的水平低于成组的另外的孔口28中的一个孔口,则此类孔口将不会在装置的操作期间提供任何缓冲功能,直到活塞环23下降而达到油面。
[0096] 另一方面,所需的是确保在通过壳体11限定的容器中,一定量的气体(即,空气)存在于液压流体的水平上方,因为在缓冲器的操作期间,将此类流体从通过计量管17限定的储槽转移到通过壳体11限定的容器中。如果容器全部填充有(不可压缩的)液压流体,在操作期间,缓冲器将立即定而不允许进一步的活塞行程。此类事件可导致壳体11过度加压,且遇到超过针对其设计的应力的应力。
[0097] 一旦填充活动完成,则缓冲器基本上准备好使用。此后,例如通常通过螺柱的方式将其螺接在电梯井中的适当位置,螺柱铸造在井底部的(通常是)混凝土材料中,以便向上伸出。以与柱的图案重合的图案形成在底板13中的孔口允许使用螺母和垫圈的组合来以图中所示的定向固定缓冲器10。
[0098] 在升降轿厢在井中下降远到足以使其下侧接触顶板26的情况下,这促使压缩缓冲器10,以便活塞缩回至通过计量管17限定的储槽中。
[0099] 在此动作期间,当然此类缩回将仅在通过升降轿厢给予的力超过弹簧16的力的情况下出现。然而,弹簧的力具有相对较低的值,因为如下文阐述的那样,弹簧16的主要目的在于使活塞18在将升降轿厢从其上端除去之后恢复至图1中可见的延伸位置。
[0100] 如所阐述的那样,假定通过升降轿厢给予的力足以促使压缩缓冲器,则活塞头22在储槽内侧向下移动。
[0101] 由于活塞环23a,23b和环区42的效果的原因,这促使活塞头22迫使储槽中的油经由孔口28a,28b,28c,28d从储槽向外进入容器中。
[0102] 如规定的那样,各个孔口28的设计使得在该过程期间提供了液压流体的节流。因此,以本来已知的方式通过能量转换消散升降轿厢的碰撞能。
[0103] 如从图1中很清楚的那样,当处于其完全延伸状态时,活塞在仅离最上方孔口28a的上方很短距离的高度处密封储槽。结果,给予的力产生的活塞18沿向下的方向的仅很小的移动促使密封环23穿过最上方的孔口28a,且与储槽中的液压流体密封,使得此后虽然活塞18朝缓冲器10的底部进一步运动也不通过那些另外的孔口使流体节流。
[0104] 结果,开始活塞18的移动后不久,减少了成组的另外的孔口28的数目,使得小于最大值的数目可用于使液压流体节流。
[0105] 这继而意味着在活塞环23a,23b向下穿过最上方的成组的另外的孔口28a之后,缓冲器中的液压流体流动的阻力由于另外的孔口28的螺旋图案而逐渐地增大。
[0106] 活塞18沿向下的方向进一步移动随后促使类似地覆盖越来越多的另外的孔口28,其中结果在于流动的阻力进一步增大。然后,人们可以看到的是,活塞18的附加向下移动按顺序促使流动阻力的进一步增大,直到活塞头22最终迫使液压流体仅经由图中所示的最下方的另外的孔口28d。
[0107] 由于此布置,故缓冲器对施加的向下的作用力的阻力随压缩量的增大而增大。换言之,缓冲器10的缓冲效果与施加的力的大小成比例地自动增大。
[0108] 当经由孔口28迫使液压流体进入储槽中时,其中的流体的水平升高到上文所述的空气容积中。由于空气为可压缩的,故容器中的空气容积能够容许该液压流体量的增加。
[0109] 很明显,并非施加到顶板26上的所有力将都足以压缩缓冲器,使得仅最下方的另外的孔口组28d最终操作。在力较小的情况下,可在活塞头22覆盖且封闭另外的孔口组28c或甚至28b(视情况而定)之前达到平衡位置。
[0110] 在从顶板26除去升降轿厢之后,弹簧16的力起作用使活塞18返回到如图1中所示的其完全延伸位置。
[0111] 在此过程期间,一些液压流体就有可能经由另外的孔口组28d,28c和28b而再进入储槽中;但鉴于典型的液压流体的粘性,经由这些路线将仅可实现储槽的部分再填充。
[0112] 另一方面,最上方的组28a中的各个另外的孔口的平均直径大于组28b,28c和28d中的各个另外的孔口的平均直径。结果,当弹簧16使活塞18滑移,使得密封环23a,23b沿向上的方向经过,使容器中的液压流体到达最上方的另外的孔口组28a的水平的上方时,在此已经通过缓冲器的压缩冲程转移了容器中的液压流体,液压流体可在重力下自由地流回到储槽中,直到容器和储槽中的水平再次相等。
[0113] 很清楚的是,由于被限定为扩大的孔口的原因,最上方的另外的孔口组28a在活塞18的向下(压缩)冲程期间向液压流体的流动提供了相对较小的阻力。然而,这对通过缓冲器提供的针对压缩的总体阻力的影响较小,因为按规定,在沿活塞18的向下方向的仅很短行程之后,最上方的另外的孔口组28a变成由密封环23a,23b覆盖,使得在向下的活塞运动的其余部分期间没有进一步迫使液压流体通过它们。
[0114] 本发明的一个可选的改进方案为结合排放孔口33,排放孔口33提供储槽的上端与容器之间的气体连通。结果,在缓冲器的压缩期间可将容器的上端中的任何气体排放至向下前移的活塞头22后方的储槽的区域中(由于活塞18的柄部18a具有小于活塞头22的直径的直径的原因,故该效果是可能的)。结果,由于那里存在分别由容器的部分和储槽的部分构成的相对较大的容积的原因,故针对缓冲器10存在减小的要求以容许气体压缩力,当液压流体的水平在容器中上升时,气体可分别转移到容器的部分和储槽的部分中。
[0115] 图2示出了很类似于图1中的实施例的缓冲器,但省略了排放孔口33。另一方面,图2的布置包括本发明的一些另外的可选特征。
[0116] 图2示出了上文提到的塑料注入塞34,注入塞34以螺纹方式收纳在端盖14中的开口中。液压流体水平测深尺36从注入塞34的最下端向下悬置到容器的内部中,按规定,测深尺36可用于检查用液压流体填充缓冲器至正确深度的目的。如从图2中很清楚的那样,测深尺的最下方的自由端包括指示物部分36a,当将注入塞34拧入端盖14中的其孔口中时,指示物部分36a在使用中端接在如上文所述的最佳液压流体水平处。
[0117] 但另一选择为凸缘环37的形式,凸缘环37在裙部14a附近环绕端盖14,以便抵靠在凸缘14b的上面上。
[0118] 在组装缓冲器10时,弹簧16推进凸缘环37与凸缘14b稳固接触。
[0119] 凸缘环37以悬臂的方式在缓冲器10的一侧上支承包含机电开关的开关盒38。
[0120] 开关促动杆39从顶板26的裙部27向下突出,以便从上方经由形成在其最上方表面中的孔口进入开关盒38中。
[0121] 开关促动杆39包括在其最下端处的开关促动部件41,当开始活塞18的向下压缩移动时,开关促动部件41定位成用以接合和操作开关盒38中的开关。
[0122] 开关的此类操作可使继电器跳闸,继电器立即切断对升降马达的供能和/或触动升降制动器。结果,本发明的缓冲器10可容易地包括加强安全性的特征,该特征在缓冲器10的压缩开始后几乎立即变得可操作。
[0123] 如从图2中很清楚的是,开关促动杆29的长度大致等于活塞18的长度。结果,凸缘板37包括孔口,可经由孔口引导开关促动器39,确保开关的触动,且从而容许在触动开关之后进一步向下移动活塞18。
[0124] 现在参看图3至图5,示出了一种布置,通过该布置,可根据本发明来实现克服不需要的侧向移动或其它非纵向移动来稳定活塞杆18。
[0125] 图3至图5中的缓冲器10在其总体布置和功能方面类似于图1和图2中的缓冲器10。然而,在使用中,在其最上端处,将改变缓冲器10以包括稳定器43。
[0126] 在朝本文限定的第二位置移动活塞杆18时,稳定器43操作。
[0127] 稳定器43由环形套环44构成,在本发明的优选实施例中,由轻金属加工成(如,"Delrin"、"Kemetal"或具有相对较高的弹性模量合金")环形套环44。然而,当构造套环44时,包括非金属的其它材料也是可能的。
[0128] 如为套环44的平面视图的图5中所示,在本发明的优选实施例中,套环由两个半环形节段44a,44b形成,当如所示那样将节段44a,44b置于彼此附近时,节段44a,44b限定整个环状物44。
[0129] 作为优选,由实心环状物来加工环状节段44a,44b,但形成环状物44的其它方法也是可能的。此外,有可能由大于所示的两个的节段44a,44b的数目来形成环状物44。
[0130] 与套环44的精确设计无关的是,节段44a,44b限定分界线的事实意味着可通过使节段44a,44b与彼此间隔开伸展来增大套环44的直径。
[0131] 在本发明的优选实施例中,通过第一促动表面46和(可选的)另外的促动表面47来实现此类伸展。
[0132] 促动表面46,47形成为相应的环形楔,如图3和图4中所示,各个楔块环绕活塞杆18。
[0133] 更具体而言,将第一促动表面46限定为斜面48,在图3和图4中可见的视图中,斜面方向向下倾斜。
[0134] 在本发明的优选实施例中,限定楔形表面46,47的环状物46a,47a也分段,例如,由两个分开的半环形半部分形成;或可能由更多数目的部分环形节段形成。这意味着这些环状物46a,47a的内径在缓冲器的操作期间可收缩,以便占据在其它情况下将存在于环状物的内表面与杆18之间的任何间隙。该布置有助于改善缓冲器10的侧向稳定性。
[0135] 然而,即使限定促动表面46,47的环状物具有固定直径且完全为刚性的,缓冲器10也将享有改善的稳定性。其中各个环状物形成为一件的物件或组装成一件的物件的此类布置在本发明的范围内。
[0136] 在本发明的范围内的另一个变型也涉及将限定促动表面46,47的环状物形成为一件的物件,各个该物件包括穿过相应的环状物46a,47a的材料的贯穿槽口切口,以允许环状物46a,47a的内径和外径的可变性,同时避免了必须由单独的部分环形节段组装环状物46a,47a的潜在组装不便性。
[0137] 在此类实施例中,环状物46a,46a的材料将至少可回弹性地变形至极限程度。在此类实施例中,环状物或它们中的至少一个可由塑料材料(但金属也是可能的)制成。
[0138] 在一个和同一个缓冲器10中,不同类型的组合至少在理论上是可能的。
[0139] 第一促动器46在允许斜面48与限定在套环44的上端处的对应的面向上的斜面49接合的地点处环绕杆18。
[0140] 如从图3和图4中很清楚的那样,将力传递至第一促动器46的杆18朝其第二(缩回)位置的移动驱使前述斜面48,49进入与彼此的连结接合。
[0141] 这促使楔入效果的出现,这继而又通过套环节段44a,44b的分离来使套环44扩张。
[0142] 因此,套环节段44a,44b在其径向外表面上接合套筒51,套筒51固定在容器12的开口上端中。杆18、第一促动器46、套环44和套筒51之间的楔入动作沿非纵向方向固定了杆18的容纳,从而以有效的方式使其稳定,该方式仅占据缓冲器10中相对较短的长度。
[0143] 在其最下端(如所示那样)处,套筒51包括方向向内的肩部52。套环44的下端抵靠肩部52,肩部从而阻止套环44在向下的作用力的影响下向下移动,该向下的作用力从向下移动杆18经由第一促动器46传递。
[0144] 由于与缓冲器10的顶板61螺纹接合的原因,防止套筒51自身向下移动。外凸缘53以捕持环形密封件62的方式抵靠顶板61,环形密封件62有助于使装置防漏。然而,其它密封装置可能在本发明的范围内。
[0145] 图3和图4所示的缓冲器10包括为可选特征的另外的促动器47。
[0146] 另外的促动器47与第一促动器46的设计基本上相同,只是其沿相反的定向安装,以便如所示那样使其倾斜斜面54的方向向上。
[0147] 在本发明的所示实施例中,形成了本发明的套环44,套环44在其下端处包括面向下倾斜的斜面56。
[0148] 该布置使得在向下移动套环18时,受第一促动器46的影响而引起的,驱使下斜面54,56进入如所示那样的连结接合。
[0149] 该动作提供了作用在套环44上的其下端处的扩张力。因此,如果呈现有另外的促动表面(斜面54)和斜面56的特征,则可在其上端和下端处均匀地引起套环44的扩张。然而,两个促动器46,47的使用不是强制性的;且如果期望的话,有可能仅使用置于套筒51的上端处,下端处或沿套筒斜面的一部分处的单对接合来实现套环的扩张。
[0150] 套筒51在其上端处形成有包括预张紧器,预张紧器也是可选的。
[0151] 预张紧器采用内环状物57的形式,内环状物57通过如所示那样的套筒51的另外的开口上端中的侧向作用的平头螺钉58固定。内环状物将向下的作用力给予第一促动器46,从而提供一定的扩张力,扩张力作用在套环44上,从而适度稳固地驱使其进入套筒51中。内环状物还简单地防止针对图3至图5所述的部分落出缓冲器10的开口上端。
[0152] 图4A和图4B示出了在活塞杆18分别在其第一位置(图4A)和第二位置(4B)时的稳定器43。
[0153] 图4A和图4B还以中间弹簧凸缘59的形式示出了本发明的另一可选特征。
[0154] 沿活塞杆18的一部分固定凸缘59。结果,有可能在不必须安装长度相称的弹簧16的情况下构造包括长活塞杆18的缓冲器10。如所示那样,中间凸缘59允许使用两个弹簧16a,16b,当活塞杆18占据其第一位置时,各个弹簧16a,16b在活塞杆18的大概一半的长度上延伸。
[0155] 如所示那样,弹簧16a在缓冲器10的盖14与中间凸缘59之间延伸;且弹簧16b从中间凸缘59至顶板26延伸。凸缘边缘、盖14的边缘和顶板26的边缘定形为用以保持螺旋弹簧16a,16b。凸缘和弹簧布置便宜地提供了稳定的布置。
[0156] 总体上,本发明的缓冲器代表了电梯缓冲器装置的现有技术中的显著进步。尽管本文已经结合缆索悬挂的升降轿厢对其使用进行了描述,但将很明显的是,此类缓冲器可容易地在其它类型的升降轿厢中得到使用,如但不限于,在支承在液压撞锤或其它机构上的那些中得到使用。
[0157] 此外,可在一定范围的长度和直径内制造缓冲器,以便适合考虑中的精确应用;且如本文规定的那样,可考虑一定范围的材料来用于制造构件部分。
[0158] 本说明书中很清楚的在先公布的文献的列举或论述应当不必看作是将本文献作为现有技术的一部分或作为公知常识的一般知识。
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