Тормоз кабины лифта с колодками, приводимыми в действие пружинами, соединенными с зубчатым приводом

Тормоз кабины лифта с колодками, приводимыми в действие пружинами, соединенными с зубчатым приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Данная заявка притязает на приоритет по дате подачи предварительной заявки на патент США No. 61/125,038, поданной 21 апреля 2008, описание которой включено в данную заявку путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к аварийному тормозу и, в частности, к аварийному тормозу для кабины лифта. Такой аварийный тормоз может быть приведен в действие при небезопасном состоянии, таком как перемещение кабины лифта с превышением заданной скорости или состояние, при котором кабина лифта покидает этаж с открытой дверцей.

Предпосылки создания изобретения

Кабины лифтов и другие транспортные средства и устройства, такие как крюки, подъемные клети и грузовые стропы для материалов на кранах или спусковых устройствах, выполнены с возможностью перемещения в двух противоположных направлениях, часто посредством троса или проволочного каната.

Вообще говоря, кабины лифтов, перемещаемые посредством грузоподъемных канатов, подвешены на проволочных канатах, которые перемещаются на канатоведущем шкиве и проходят вниз до противовеса. Противовес служит для снижения мощности, требуемой для перемещения лифта, а также для создания тягового усилия (предотвращения проскальзывания) относительно канатоведущего шкива. Канатоведущий шкив приводится в действие непосредственно двигателем или непрямым образом двигателем посредством машины с зубчатыми передачами. Обычный тормоз применяется для привода для останова и/или удерживания лифта на этаже.

При использовании кабин лифтов обычные технические условия/правила эксплуатации для лифтов, в частности, требуют, чтобы был предусмотрен аварийный тормоз, при этом подобный тормоз останавливает опускание кабины лифта, когда она опускается со скоростью, превышающей заданную скорость. Известным тормозным устройством для этой цели является предохранительное устройство, которое зажимает направляющие кабины даже в случае разрыва подъемного каната лифта.

При высоком коэффициенте безопасности для проволочных канатов в одной стране было признано, что данные канаты никогда не рвутся, и допускаются другие аварийные тормоза вместо предохранительного устройства, которое зажимает направляющие. Кроме того, поскольку противовесы обычно тяжелее, чем лифт, при механическом отказе, таком как отказ обычного тормоза, существует опасность того, что лифт будет перемещаться с превышением заданной скорости в направлении подъема. Кроме того, в зависимости от нагрузки в кабине лифта и при механическом отказе кабина может покинуть этаж в любом из двух направлений с открытыми дверцами. Во многих странах в случае вышеуказанного требуется приведение в действие аварийных устройств, а также требуется защита от подъема кабины с превышением заданной скорости. Кроме того, во многих странах рассматриваются изменения технических условий/правил эксплуатации, которые предусматривают требование защиты от покидания этажа с открытыми дверцами.

Известные тормозные устройства включают в себя тормоза, воздействующие на подъемный барабан (канатоведущий шкив), на подъемные канаты или на направляющие для кабины или противовеса.

Считается важным, чтобы тормозное усилие было по существу постоянным даже при износе различных элементов тормозной системы, таком как износ накладок тормозной колодки.

Тормозное устройство, которое обеспечивает останов лифта, когда он перемещается с превышением скорости в любом из двух направлений, известно в данной области техники. Одно известное устройство для торможения при превышении скорости или аварийное тормозное устройство включает в себя тормозные элементы, воздействующие на подъемные (подвесные) канаты с помощью средств с пневматическим приводом. Хотя подобное устройство может обеспечивать поддержание постоянного тормозного давления при износе накладок тормозных колодок, устройство включает в себя несколько элементов, таких как шланги, резервуары и пневматический цилиндр или воздушный компрессор, которые подвержены отказам, которые могут сделать торможение неэффективным.

Другое известное аварийное тормозное устройство включает в себя тормозные элементы, отпускание и демпфирование которых во время применения осуществляются с помощью гидравлических средств. См., например, патент США No. 5,228,540, включенный в данную заявку путем ссылки и принадлежащий правопреемнику по данной заявке. Как известно и приведено в качестве примера в патенте '540, гидравлическая система, предназначенная для использования в подобном тормозном устройстве, включает в себя шланг, клапан, электрический насос, ручной насос и электродвигатель и соединения между такими компонентами. Гидравлическая система обычно имеет сравнительно большой размер, так что гидравлическая система должна содержаться в кожухе, отдельном от остальной части тормозного устройства. Следовательно, при установке подобного тормозного устройства возникает необходимость в монтаже двух отдельных узлов тормозного устройства и сопутствующей гидравлической системы. Следовательно, перед установкой должно быть определено место и достаточное пространство для монтажа каждого из узлов. Поскольку гидравлическая система предусмотрена отдельно от остальной части тормозного устройства, во время установки необходимо смонтировать гидравлический шланг для соединения вместе связанных с гидравликой компонентов двух отдельных узлов, и, кроме того, возникает необходимость в монтаже электрических проводов для электрического соединения отдельных узлов.

Кроме того, хорошо известно, что гидравлическая система содержит уплотнения, соединения, поршень (поршни), клапан и обратные клапаны, которые со временем могут выйти из строя, а также вызвать утечки. Кроме того, гидравлическая система, как правило, содержит текучую среду на нефтяной основе, которая в случае ее утечки оказывает потенциальное отрицательное воздействие на окружающую среду.

Следовательно, существует необходимость в аварийном тормозном устройстве и способе аварийного торможения, характеризующимися наличием минимального количества компонентов для уменьшения размера устройства и возможности механического отказа, отказа электрооборудования или гидравлического оборудования.

Сущность изобретения

В соответствии с аспектами настоящего изобретения тормозное устройство включает в себя пружины для поджима тормозных колодок с вводом их в контактное взаимодействие с канатами, регулирующими перемещение устройства, такого как кабина лифта, и приводной зубчатый редуктор, который выполнен с возможностью приведения его в действие для сжатия пружин для установки устройства в положение отпускания тормозов. Пружины соединены с тормозными колодками посредством конструкции с кулачком и соединительными звеньями, которая в рабочем состоянии соединена с приводным зубчатым редуктором. При нормальной работе устройства, представляющего собой кабину лифта, пружины удерживаются в сжатом состоянии. Пружины могут частично разжиматься для подачи тормозных колодок к канатам, когда тормозное устройство переключается из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие. Состояние приведения тормозов в действие достигается в пределах заданного промежутка времени, такого как приблизительно 0,1-0,2 секунды, от момента освобождения пружин из сжатого состояния.

В одном варианте осуществления пружины могут сжиматься и удерживаться в сжатом состоянии посредством зубчатого редуктора. В дополнительном варианте осуществления фиксирующее средство, выполненное с возможностью контактного взаимодействия с зубчатым колесом зубчатого редуктора или кулачком, может удерживать пружины в сжатом состоянии.

В еще одном варианте осуществления зубчатый редуктор включает в себя средства сцепления, предназначенные для избирательного выхода из контактного взаимодействия и входа в контактное взаимодействие с, по меньшей мере, одним зубчатым колесом или осью зубчатого редуктора во время соответственно ослабления сжатия и сжатия пружин. Выход средства сцепления из контактного взаимодействия с зубчатым колесом или осью зубчатого редуктора во время ослабления сжатия пружин при их освобождении из сжатого состояния позволяет избежать повреждения зубчатого колеса и обеспечивает быстрый зажим канатов посредством тормозных колодок.

В соответствии с другим аспектом изобретения тормозное устройство включает в себя упругий элемент, предназначенный для ускорения перемещения тормозной колодки в начале цикла приведения тормозов в действие. Во время цикла приведения тормозов в действие пружины частично разжимаются из сжатого состояния. В дополнительном варианте осуществления упругий элемент обеспечивает замедление движения зубчатых колес зубчатого редуктора и двигателя, соединенного с зубчатым колесом зубчатого редуктора, незадолго до конца или в конце цикла отпускания тормозов для защиты зубчатых колес от повреждения. Во время цикла отпускания тормозов частично разжатые пружины становятся сжатыми.

В дополнительном варианте осуществления тормозное устройство обеспечивает то, что тормозные колодки обеспечивают приложение (i) конечного усилия зажима к поверхности зажима, такой как поверхность подъемных канатов, в конце цикла приведения тормозов в действие, и (ii) усилия, составляющего заданный процент от конечного усилия зажима, к поверхности зажима, когда тормозные колодки первоначально контактируют с поверхностью зажима во время цикла приведения тормозов в действие. В альтернативных вариантах осуществления приводной зубчатый редуктор или гидравлические или пневматические средства, которые не являются частью зубчатого редуктора, работают так, что тормозные колодки первоначально обеспечивают приложение усилия, составляющего заданный процент от конечного усилия зажима, к канатам во время цикла приведения тормозов в действие.

В одном варианте осуществления тормозного устройства приводной зубчатый редуктор включает в себя реечную передачу, которая обеспечивает соединение ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, с зубчатыми колесами зубчатого редуктора. Тормозное устройство дополнительно включает в себя фиксатор, который вводится в контактное взаимодействие с зубчатым колесом зубчатого редуктора после сжатия пружин. При фиксаторе, введенном в контактное взаимодействие с зубчатым колесом зубчатого редуктора, перемещение ведомого элемента, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, предотвращается, и пружины удерживаются в сжатом состоянии. Когда желательно приведение тормозов в действие, фиксатор выводится из контактного взаимодействия с зубчатым редуктором. Ведомый элемент, который перемещается в соответствии с профилем кулачка и который присоединен к зубчатой рейке и перемещается по двум криволинейным поверхностям, в свою очередь, может свободно перемещаться под действием усилия, создаваемого одним или несколькими пружинами, для обеспечения перемещения одной тормозной колодки по направлению к другой тормозной колодки и зажима посредством этих канатов между накладками колодок на колодках и останова перемещения канатов в течение заданного промежутка времени от начала цикла приведения тормозов в действие. Пружины сжимаются за счет взаимодействия между зубчатым редуктором и зубчатой рейкой, и после сжатия пружины зубчатый редуктор обеспечивает то, что усилие, составляющее заданный процент от конечного усилия зажима, будет приложено к канатам, когда тормозные колодки первоначально контактируют с канатами во время цикла приведения тормозов в действие.

Краткое описание чертежей

Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеприведенного подробного описания предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, при этом указанное описание следует рассматривать совместно с сопровождающими чертежами, на которых аналогичные ссылочные позиции обозначают аналогичные элементы и на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичное вертикальное изображение сбоку применения устройства в соответствии с настоящим изобретением для лифтовой системы.

Фиг. 2А представляет собой вид в перспективе части приведенного в качестве примера устройства в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

Фиг. 2В представляет собой вид в перспективе другой части устройства, показанного на фиг. 2А.

Фиг. 2С представляет собой увеличенный вид части устройства, показанной на фиг. 2В.

Фиг. 2D представляет собой увеличенный вид другой части устройства, показанного на фиг. 2А.

Фиг. 3 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями в положении/состоянии отпускания тормозов.

Фиг. 3А, 3В, 3С, 3D и 3Е представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 3, которые выполнены соответственно по линиям 3А-3А, 3В-3В, 3С-3С, 3D-3D и 3Е-3Е сечения.

Фиг. 4 представляет собой линейный схематичный вид в перспективе зубчатых колес устройства с зубчатыми колесами, предусмотренного в тормозном устройстве по фиг. 2А, со стороны двигателя.

Фиг. 5 представляет собой схематичную боковую вертикальную проекцию части приведенного в качестве примера тормозного устройства, имеющего две подвижные тормозные колодки.

Фиг. 6 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в промежуточном положении между положением отпускания тормозов и положением приведения тормозов в действие во время ослабления сжатия пружин.

Фиг. 6А представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 6, которое выполнено по линии 6А-6А сечения.

Фиг. 7А представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями в положении приведения тормозов в действие при некотором износе накладок тормозных колодок.

Фиг. 7А-АА, 7А-ВВ и 7А-СС представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 7А, которые выполнены соответственно по линиям 7АА-7АА, 7АВ-7АВ и 7АС-7АС сечения.

Фиг. 7В представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в положении приведения тормозов в действие, при незначительном износе накладок тормозных колодок.

Фиг. 7В-АА представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 7В, которое выполнено по линии 7ВА-7ВА сечения.

Фиг. 8 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в положении приведения тормозов в действие, при значительном износе накладок тормозных колодок.

Фиг. 8А представляет собой боковое вертикальное сечение устройства, показанного на фиг. 8, которое выполнено по линии 8А-8А сечения.

Фиг. 9 представляет собой вертикальную проекцию части устройства, показанного на фиг. 2А, с деталями, находящимися в промежуточном положении между положением отпускания тормозов и положением приведения тормозов в действие, во время сжатия пружин.

Фиг. 9А, 9В и 9С представляют собой боковые вертикальные сечения устройства, показанного на фиг. 9, которые выполнены соответственно по линиям 9А-9А, 9В-9В и 9С-9С сечения.

Фиг. 10 представляет собой электрическую схему, предназначенную для использования вместе с устройством по изобретению.

Фиг. 11 представляет собой схематическое изображение части альтернативной электрической схемы, предназначенной для использования вместе с устройством по изобретению.

Подробное описание

Несмотря на то, что изобретение описано ниже в связи с тормозным устройством, предназначенным для приложения тормозного усилия к подъемным канатам кабины лифта, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что тормозное устройство может иметь другие применения, например, для направляющих или другого перемещаемого оборудования, такого как канатоведущий шкив, комбинация канатоведущего шкива и канатов, отклоняющий шкив, комбинация отклоняющего шкива и канатов, или компенсационных канатов кабины лифта и т.д.

Фиг. 1 иллюстрирует схематически, на боковой вертикальной проекции, лифтовую систему, содержащую приведенное в качестве примера тормозное устройство 1 в соответствии с аспектами настоящего изобретения, взаимодействующее с подъемными канатами 2, которые проходят над канатоведущим шкивом 3 с приводом от двигателя. К канатам 2 подвешена кабина 4 лифта, и канаты 2 обеспечивают подъем кабины 4 лифта с одной стороны шкива 3 и прикреплены к противовесу 5 с противоположной стороны шкива 3. Кабина 4 направляется с противоположных сторон посредством направляющих 6 и роликов 7, при этом показана только одна комбинация указанных направляющей 6 и роликов 7. Шкив 3 и поддерживающее его устройство опираются на неподвижные балки 8 и 9, и тормозное устройство 1 опирается на балку 8, хотя оно может быть расположено иным образом на неподвижной опоре.

За исключением тормозного устройства 1 оборудование, описанное в предыдущем абзаце, является обычным. Тормозное устройство находится в фиксированном положении и входит в контактное взаимодействие с канатами 2 с той стороны шкива 3, с которой канат или канаты 2 простираются до кабины 4, или может входить в контактное взаимодействие с канатом или канатами со стороны шкива 3, которые простираются до противовеса 5. Кроме того, колодки (описанные в дальнейшем) тормозного устройства 1 могут быть приведены в действие для торможения шкива 3 так же, как обычное устройство для торможения шкива (непоказанное), или колодки может нести кабина 4, и они могут быть поданы к направляющей 6, или в том случае, когда кабина 4 несет два из тормозных устройств 1, колодки могут быть поданы к направляющей 6 и к противоположной соответствующей направляющей (непоказанной). Во всех случаях перемещение тормозного устройства относительно другого элемента стопорится при приведении в действие тормозного устройства.

Приведенное в качестве примера тормозное устройство 1 описано более подробно со ссылкой на фиг. 2-11. Как показано на фиг. 1, 2А и 2В, тормозное устройство 1 включает в себя металлический элемент 10, имеющий две стенки 13 и 14, выполненные с возможностью крепления к балке 8 или другой поверхности посредством двух металлических угловых элементов 11 и 12. Между стенками 13 и 14 элемента 10 имеются два упругих элемента 15 и 16, таких как сжимаемые пружины, которые обеспечивают приложение давления к кулачковому средству. Кулачковое средство содержит ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка. Ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, установлен с возможностью поворота в двух металлических соединительных элементах 18 и 19. Как также показано на фиг. 3А, 3Е и 9А, ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, включает в себя внутреннюю ось 30, которая выполнена с возможностью вращения относительно наружной части 29, которая окружает внутреннюю ось 30. Ось 30 входит в контактное взаимодействие с двумя криволинейными поверхностями 20 и 21, которые «присоединены» соответственно к стенкам 13 и 14 или представляют собой соответственно часть стенок 13 и 14.

Как также показано на фиг. 3С, 3Е, 6А и 9А, в стенках 13 и 14 образованы пазы 121, 123 с соответствующими концами 125, 127. Пазы 121, 123 выполнены с размером, немного превышающим наружный диаметр оси 30, для обеспечения возможности перемещения оси 30 в пределах пазов 121, 123 по направлению к концам 125, 127 и от концов 125, 127. Когда ось 30 находится в пределах пазов 121, 123, ось 30 находится в контакте с участками 20А и 21А криволинейных поверхностей.

Как показано на фиг. 2А, 2В и 3Е, концы соединительных элементов 18 и 19, противоположные по отношению к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, соединены с возможностью поворота с блоками 122А и 122В, прикрепленными к металлической тормозной колодке 22. Блоки 122А, 122В удерживаются в соответствующих углублениях 124А, 124В, образованных в стенках 13, 14, и выполнены с возможностью скольжения в углублениях 124А, 124В. Перемещение блоков 122 в углублениях 124 вызывает принудительное перемещение колобки 22 от неподвижной металлической тормозной колодки 24 и к неподвижной металлической тормозной колодке 24. Колодка 24 закреплена между стенками 13 и 14 любым обычным образом. Колодки 22 и 24 имеют обычные соответствующие тормозные накладки 25 и 26, которые могут представлять собой, например, жесткую, отформованную, безасбестовую накладку такого типа, как продаваемая компанией Raymark Industrial Division, 123 East Stiegel St., Mankum, Pa. 17545, под типом No. М-9723.

Очевидно, что при перемещении колодки 22 по направлению к колодке 24 на достаточное расстояние накладки 25 и 26 войдут в контактное взаимодействие с канатами 2. Кроме того, когда достаточное давление будет приложено к канатам 2 посредством накладок 25 и 26, перемещение канатов 2 относительно колодок 22 и 24 будет остановлено. Устройство 1 по изобретению может создать такое давление посредством пружин 15 и 16, которые обеспечивают приложение уменьшающейся силы при перемещении ведомого элемента 17 вверх. Давление, приложенное к канатам 2, может представлять собой величину, кратную силам, создаваемым пружинами 15, 16. Кроме того, подобное приложенное давление может поддерживаться постоянным, как рассмотрено ниже. Кроме того, несмотря на то, что проиллюстрированы две пружины 15 и 16, одна пружина или более двух пружин могут быть использованы для приложения усилия к ведомому элементу 17.

Как показано на фиг. 2А, 7В и 7В-АА, пружины 15 и 16 смонтированы на направляющих 31, которые установлены с возможностью поворота на их нижних концах. Как показано на фиг. 7В-АА, каждая из направляющих 31 включает в себя трубу 31а, удерживаемую в заданном положении, которая зафиксирована относительно ее оси, и стержень 31b, который телескопически перемещается со скольжением внутри трубы 31а. Верхний конец стержня 31b прикреплен к части 29 ведомого элемента. Верхние концы пружин 15 и 16 имеют соответствующие крышки 33 и 34, которым придана форма, позволяющая им входить в контактное взаимодействие с частью 29 ведомого элемента, и удерживаться у части 29 ведомого элемента при ее перемещении. Альтернативно, верхние концы пружин 15, 16 могут быть прикреплены к части 29 ведомого элемента любым желательным образом.

Пружины 15 и 16 удерживаются сжатыми во время нормальной работы кабины лифта, при этом в указанном состоянии тормозное устройство 1 находится в положении отпускания тормозов. Тормозное устройство 1 может быть переключено из состояния отпускания тормозов, такого как показанное на фиг. 3, для достижения состояния приведения тормозов в действие, такого как показанное на фиг. 7-8, при ненормальных условиях, таких как превышение скорости кабины или отход кабины от этажа с открытой(ыми) дверцей(ами). При переключении устройства 1 из состояния отпускания тормозов для достижения состояния приведения тормозов в действие осуществляется цикл приведения тормозов в действие.

Во время цикла приведения тормозов в действие, пружины 15 и 16 освобождаются из сжатого состояния и частично разжимаются из сжатого состояния с переходом в состояние частичного разжатия, такое как показанное на фиг. 7-8. Поскольку пружины 15, 16 разжимаются из сжатого состояния, обеспечивается перемещение ведомого элемента 17 вверх. Как показано на чертежах, криволинейным поверхностям 20 и 21 придана такая форма, что расстояние от поверхностей 20, 21 до колодки 24 увеличивается в направлении вверх. Соответственно, когда ведомый элемент 17 перемещается вверх, повторяя профиль криволинейных поверхностей 20 и 21, ведомый элемент 17 посредством соединительных элементов 18 и 19 обеспечивает перемещение колодки 22 по направлению к колодке 24, что заставляет накладки 25 и 26 зажимать канаты 2. В конце цикла приведения тормозов в действие устройство 1 будет находиться в положении приведения тормозов в действие, и тормозные колодки 22, 24 будут обеспечивать приложение конечного усилия зажима к канатам 2. По мере износа тормозных накладок 25, 26 пружины 15, 16 удлиняются, но кулачковое средство выполнено с возможностью увеличения выигрыша в силе, в результате чего обеспечивается мощное постоянное усилие зажима. В одном типовом применении устройства 1 используются пружины 15, 16, создающие усилие 500 фунт-сила (2224 Н), для обеспечения того, что тормозные колодки будут прикладывать постоянное конечное усилие зажима, составляющее 5000 фунтов (22240 Н), к канатам в конце цикла приведения тормозов в действие.

В одном варианте осуществления пазы 121, 123 и участки 20А, 21А криволинейных поверхностей имеют длину, достаточную для обеспечения того, чтобы в том случае, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов, тормозные колодки 22, 24 находились на достаточном расстоянии друг от друга, так что накладки 25, 27 не будут контактировать с канатами 2, даже если канаты 2 не будут линейно выровнены друг относительно друга.

Как показано на фиг. 2А, 2В, 2С и 2D, в соответствии с аспектами настоящего изобретения тормозное устройство 1 включает в себя приводной зубчатый редуктор 50, соединенный с ведомым элементом 17, перемещающимся в соответствии с профилем кулачка, и приводимый в действие для перевода тормозного устройства 1 в состояние отпускания тормозов, такое как показанное на фиг. 3. Как рассмотрено ниже, во время цикла отпускания тормозов зубчатый редуктор 50 обеспечивает перемещение ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, вниз в положение, в котором пружины 15 и 16 сжимаются. Кроме того, зубчатый редуктор 50 выполнен с возможностью обеспечения того, что при освобождении пружин 15, 16 из сжатого состояния состояние приведения тормозов в действие, такое как показанное на фиг. 7-8, может быть достигнуто в течение заданного промежутка времени от начала цикла приведения тормозов в действие. Кроме того, зубчатый редуктор 50 выполнен с возможностью обеспечения того, что усилие, составляющее заданный процент от конечного усилия зажима, будет первоначально приложено тормозными колодками к поверхности зажима зажимаемого элемента, такого как подъемные канаты 2, для избежания повреждения зажимаемого элемента.

Как показано на фиг. 2А, 2В, 2D, 3 и 4, зубчатый редуктор 50 расположен между верхними стенками 113 и 114. Стенки 113 и 114 простираются от платформы 115, прикрепленной к верхним поверхностям 13А и 14А соответствующих стенок 13 и 14. Зубчатый редуктор 50 может включать в себя зубчатые колеса G1-G7. Зубчатое колесо G1 прикреплено к оси 202, которая простирается от внутренней поверхности 113В верхней стенки 113 и заканчивается шестигранным концом 203. Зубчатое колесо G2 введено в зацепление с зубчатым колесом G1 и избирательно вводится в контактное взаимодействие и выводится из контактного взаимодействия с осью 206 посредством муфты 208 свободного хода. Муфта 208, как дополнительно описано ниже, защищает зубчатые колеса G1 и G2 от повреждения незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие. Зубчатые колеса G1 и G2 образуют первую зубчатую передачу.

Ось 206 простирается от шестигранного конца 207 до конца 209, вставленного с возможностью поворота в отверстие (непоказанное) стенки 113. Ось 206 дополнительно включает в себя зубчатое колесо G3, расположенное вблизи поверхности 113В и введенное в зацепление с зубчатым колесом G4, прикрепленным к оси 212. Зубчатые колеса G3 и G4 образуют вторую зубчатую передачу редуктора 50. Ось 212 имеет конец 213, вставленный с возможностью поворота в отверстие (непоказанное) стенки 113В. Зубчатое колесо G5 прикреплено к оси 212 на конце, противоположном по отношению к концу 213. Кроме того, зубчатое колесо G5 введено в зацепление с зубчатым колесом G6 на оси 214. Ось 214 вставлена в отверстие (непоказанное) и выступает из данного отверстия во внутренней поверхности 113В стенки 113 так, что ось 214 может свободно вращаться. Зубчатые колеса G5 и G6 образуют третью зубчатую передачу редуктора 50. Зубчатое колесо G7 расположено на оси 214 между зубчатым колесом G6 и поверхностью 113В.

Как показано на фиг. 2А, 2В, 2D, 3А и 4, зубчатый редуктор 50 включает в себя зубчатую рейку 156, имеющую нижний конец 157, верхний конец 159, поверхность 167, простирающуюся между нижним и верхним концами 157, 159 и обращенную к стенке 114, и поверхность 162, простирающуюся между нижним и верхним концами 157, 159 и поперечную к стенкам 113 и 114. Поверхность 162 имеет выступающие зубья 161, простирающиеся между нижним и верхним концами 157, 159. Нижний конец 157 зубчатой рейки 156 включает в себя ножки 155а и 155b, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и соответственно имеющие отверстия (непоказанные), соосные друг относительно друга. Установочная плита 160 жестко прикреплена к наружной поверхности 17А ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка. Плита 160 имеет отверстие (непоказанное), выполненное с диаметром, соответствующим диаметру отверстий в ножках 155а и 155b. Болт 155 с резьбовым концом проходит через отверстия ножек 155а и 155b и соосное с ними отверстие установочной плиты 160. Гайка (непоказанная) навинчена на резьбовом конце болта 155, так что зубчатая рейка 156 будет прикреплена с возможностью поворота к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, посредством болта 155. Во время перемещения ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, вверх и вниз вдоль криволинейных поверхностей 20, 21, конец 157 зубчатой рейки 156 может перемещаться по направлению к колодке 24 и от колодки 24, а также поворачиваться вокруг болта 155, когда ведомый элемент 17, перемещающийся в соответствии с профилем кулачка, перемещается по направлению к колодке 24 и от колодки 24, что вызывает перемещение колодки 22 к колодке 24 и от колодки 24. Пружины 15, 16 и зубчатая рейка 156 соединены в рабочем состоянии с ведомым элементом 17, перемещающимся в соответствии с профилем кулачка, для удерживания ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21.

В другом варианте осуществления пазы 121, 123 устройства 1 могут быть выполнены с конфигурацией, по существу повторяющей форму криволинейных поверхностей 20, 21, и могут обеспечивать удерживание соответствующих частей оси 30 в данных пазах так, что сами пазы 121, 123 обеспечивают удерживание ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21.

Как показано на фиг. 3, 3А и 3Е, зубчатая рейка 156 включает в себя пусковой рычаг 168, простирающийся перпендикулярно от края 162 на конце 159. Кроме того, контактный элемент 80, имеющий разнесенные контактные части 80а и 80b, прикреплен к внутренней поверхности 114В верхней стенки 114. Рычаг 168 имеет длину, достаточную для контакта с разнесенными контактными частями 80а и 80b контактного элемента 80, когда тормозное устройство 1 удерживается в состоянии отпускания тормозов.

Как показано на фиг. 2А, 2D, 3А и 3D, зубья 161 зубчатой рейки 156 введены в зацепление с зубьями зубчатого колеса G7. Опора 177 обеспечивает крепление зубчатой рейки 156 к оси 214 вблизи зубчатого колеса G7, что является обычным для механизма реечной передачи. Зубчатая рейка 156 прикреплена с возможностью поворота к ведомому элементу 17, перемещающемуся в соответствии с профилем кулачка, на конце 157. Зубья 161 зубчатой рейки 156 могут перемещаться относительно зубьев зубчатого колеса G7, когда зубчатое колесо G7 приводится в действие для вращения в одном направлении во время цикла отпускания тормозов или в противоположном направлении во время цикла приведения тормозов в действие. Когда зубья 161 зубчатой рейки 156 перемещаются относительно зубчатого колеса G7, ось 30 ведомого элемента 17, перемещающегося в соответствии с профилем кулачка, удерживается в контакте с криволинейными поверхностями 20, 21 и перемещается вдоль криволинейных поверхностей 20, 21.

Как показано на фиг. 2В, 2С, 3, 3А и 3С, комбинированный переключатель 57а и 57b, включающий в себя пусковой рычаг 59А, прикреплен к внутренней поверхности 114В. Зубчатая рейка 156 включает в себя стержень 168А, находящийся рядом с концом 159 и простирающийся от поверхности 167 по направлению к стенке 114. Стержень 168А имеет длину, достаточную для того, чтобы обеспечить перемещение пускового рычага 59А комбинированного переключателя 57а и 57b в положение, при котором обеспечивается замыкание контактов переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами и размыкание контактов переключателя 57b с нормально замкнутыми контактами, когда пружины 15, 16 полностью сжаты. Кроме того, когда пружины 15, 16 начинают разжиматься и остаются разжатыми, стержень 168А больше не будет контактировать с пусковым рычагом 59А, что обусловлено перемещением зубчатой рейки 156 вверх, так что рычаг 59А перемещается в положение, в котором контакты переключателя 57а с нормально разомкнутыми контактами будут разомкнуты и контакты переключателя 57b с нормально замкнутыми контактами будут замкнуты.

Как показано на фиг. 2А, 2В и 4, редуктор 50 соединен с двигателем 200, смонтированным на наружной поверхности 113А стенки 113. Двигатель 200 включает в себя ведущую ось, проходящую через отверстие (непоказанное) в стенке 113 и предназначенную для приведения в движение зубчатого колеса G1 редуктора 50. Для разъяснения работы редуктора 50 предполагается, что в том случае, когда двигатель 200 работает для сжатия пружин 15, 16 во время цикла отпускания тормозов, ось 202 и, таким образом, зубчатое колесо G1 вращаются в направлении А, что вызывает вращение зубчатого колеса G2 в противоположном направлении В, как показано на фиг. 2В и 4.

Редуктор 50 может включать в себя центробежную муфту 204 сцепления. Муфта 204 сцепления обеспечивает разъединение двигателя 200 и зубчатых колес редуктора 50, когда устройство 1 находится в состоянии отпускания тормозов, и обеспечивает то, что двигатель 200 будет оставаться отсоединенным от зубчатых колес во время цикла приведения тормозов в действие. Поскольку двигатель 200 отсоединен от зубчатых колес редуктора 50 во время цикла приведения тормозов в действие, состояние приведения тормозов в действие может быть достигнуто в течение заданного промежутка времени, например, в пределах приблизительно 0,1-0,2 секунды, от начала цикла приведения тормозов в действие, как рассмотрено ниже.

Как показано на фиг. 2А, 2В и 4, центробежная муфта 204 сцепления имеет входную часть, жестко присоединенную к ведущей оси двигателя 200 рядом с поверхностью 113В, и выходную часть, присоединенную к оси 202. В одном варианте осуществления муфта 204 сцепления включает в себя грузы или утяжеленные консольные элементы, которые перемещаются в радиальном направлении наружу по мере увеличения частоты вращения ведущей оси в направлении А и заставляют входную часть муфты 204 сцепления сцепляться с выходной частью. Когда частота вращения ведущей оси в направлении А достигнет заданной величины, входная часть и выходная часть муфты 204 сцепления сцепляются, тем самым заставляя ось 202 вращаться в соответствии с вращением ведущей оси в направлении А. После сцепления муфты 204 сцепления для обеспечения вращения оси 202 вместе с осью двигателя 200 в направлении А в том случае, когда вращение в направлении А совершенно останавливается, что происходит, например, как только пружины 15, 16 устройства 1 будут полностью сжаты, муфта 204 сцепления расцепляется, так что ведущая ось двигателя 200 отсоединяется от оси 202.

Как показано на фиг. 4, редуктор 50 также может включать в себя роликовую муфту 208, или муфту свободного хода. Муфта 208 функционирует для отсоединения зубчатых колес G3, G4, G5, G6 и G7 от зубчатых колес G1 и G2 незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие. Таким образом, муфта 208 защищает зубчатые колеса G1 и G2, которые в соответствии с желанием имеют меньшую массу, чем зубчатые колеса G3-G7, от повреждения, когда вращение зубчатых колес G3-G7 резко замедляется или прекращается незадолго до конца цикла приведения тормозов в действие, как рассмотрено ниже.

В одном варианте осуществления муфта 208 свободного хода, такая как продаваемая The Torrington Company, включает в себя наружное кольцо и внутреннее кольцо, которое образуется посредством добавления вала. Наружное и внутреннее кольца в комбинации работают в виде подшипника с одно