CN101213139B - 电梯的管制运转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯的管制运转装置。在发生地震或强风等时进行的管制运转中，当运行中的电梯停止到最靠近的楼层时，使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振，从而抑制绳索的横向摇晃增大。在检测到由于地震或强风等引起的建筑物的摇晃时，该电梯的管制运转装置进行将运行中的电梯停止到最靠近的楼层、或者紧急停止通过急行区域中的电梯而使其低速运行到最靠近的楼层的管制运转，其中，该电梯的管制运转装置具有绳索谐振检查单元，该绳索谐振检查单元对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，将轿箱停止位置选择为非谐振位置，以使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振。

Description

电梯的管制运转装置

技术领域

本发明涉及在发生地震或强风时进行管制运转的电梯的管制运转装置。

背景技术

在发生周期较为缓慢的地震的情况或强风时，建筑物以低次(1次)固有频率，长时间地持续摇晃。通常，在建筑物的振动超过由地震传感器所设定的振动级别时，电梯转移到管制运转。在该管制运转下，为了防止乘客被困，使运行中的电梯停止到最靠近的楼层。

另一方面，在电梯的井道内，设置有驱动电梯的主绳索、平衡绳、调速绳、控制电缆等长条物体，由于建筑物的摇晃，在各绳索中产生横向振动。特别是，在绳索的横向振动的固有频率与建筑物的固有频率一致而谐振时，绳索的摇晃量随着时间而增大，产生由于井道内的设备和绳索的接触引起的设备的损伤、绳索卡住等不良情况。

绳索的横向振动的固有频率取决于绳索张力和通过轿箱位置来确定的绳索长度，因此需要适当地选择轿箱的停止位置，以使绳索的横向振动与建筑物的摇晃不产生谐振。

以往，作为电梯的地震时管制运转装置，公知有如下的装置：在检测到地震中的初始微动时，判断轿箱位于建筑物的中间楼层之上还是之下，在判断为轿箱位于建筑物的中间楼层之上的情况下将轿箱移动到中间楼层并使其停止，在判断为轿箱位于建筑物的中间楼层之下的情况下使轿箱停止到最靠近的楼层之后，移动到中间楼层并使其停止(例如，参照专利文献1)。

另外，作为另一现有技术，有使轿箱停止到主绳索不产生谐振的位置(非谐振楼层)的技术(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开昭57-27878号公报

专利文献2：日本特开昭56-82779号公报

在以往的电梯的地震时管制运转装置中，即使假设在中间楼层主绳索的横向振动不产生谐振，在多数情况下平衡绳、调速绳在中间楼层附近仍由于建筑物的摇晃引起谐振，存在使轿箱停止到中间楼层的方法未必是用于防止绳索的横向摇晃的最佳条件的问题。

另外，在上述专利文献2中，没有记载使轿箱移动到主绳索不产生谐振的位置(非谐振楼层)的具体方法，在使轿箱停止的途中有可能有主绳索以外的平衡绳或调速绳等产生谐振。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种电梯的管制运转装置，其在发生地震或强风时进行的管制运转中，当运行中的电梯停止到最靠近的楼层时，使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不发生谐振，来抑制绳索的横向摇晃增大。

本发明涉及的电梯的管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，当电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，其中，该电梯的管制运转装置具有绳索谐振检查单元，该绳索谐振检查单元对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，将通过急行区域中的电梯的紧急停止位置设为使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振的非谐振位置。

本发明涉及的电梯的管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，判断电梯是否正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层，在判断为电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，在判断为能够立即停止于最靠近的楼层时，判断最靠近的楼层是否与谐振位置一致，在最靠近的楼层与谐振位置一致时，绳索谐振检查单元使电梯不停止到该楼层而停止到邻近的非谐振楼层，使乘客下梯，其中，该电梯的管制运转装置具有绳索谐振检查单元，该绳索谐振检查单元对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，将通过急行区域中的电梯的紧急停止位置设为使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振的非谐振位置。

另外，绳索谐振检查单元具有绳索固有频率运算单元，该绳索固有频率运算单元根据随着轿箱位置和负荷重量变动的秤信号，运算出轿箱位置处的绳索的横向摇晃的固有频率。

另外，绳索谐振检查单元通过定期地对地震传感器的建筑物振动数据进行频率分析，取得建筑物的固有频率。

另外，本发明的另一种电梯的管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，当电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，其中，在地震后的检查运转中，对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，在绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率产生谐振的谐振位置处，使电梯低速运行来进行检查运转。

根据本发明，在发生地震或强风等时进行的电梯的管制运转中，当停止运行中的电梯时，使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振，从而可抑制绳索的横向摇晃增大。

附图说明

图1是用于说明由于地震等引起的建筑物和绳索的谐振现象的概略图。

图2是示出本发明的实施例1中的电梯的管制运转装置的绳索谐振检查单元的方框结构图。

图3是用于说明本发明的实施例1中的电梯的管制运转装置的动作的流程图。

图4是用于说明本发明的实施例2中的电梯的管制运转装置的地震之后的检查动作的流程图。

标号说明

1：电梯的轿箱；2：主绳索；3：平衡绳；4：调速绳；5：控制电缆；6：卷扬机；7：轿箱位置；8：秤信号；9：绳索固有频率运算部；10：建筑物固有频率；11：固有频率比较部。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明，按照附图来对其进行说明。

实施例1

图1是用于说明由于地震等引起的建筑物和绳索的谐振现象的概略图。在图中，1为电梯的轿箱，2为主绳索，3为平衡绳，4为调速绳，5为控制电缆，6为卷扬机。

在建筑物由于地震或强风而摇晃的情况下，其振动多成为建筑物的1次固有频率。通常，在建筑物的振动超过由地震传感器设定的振动级别时，电梯转移到管制运转。

在管制运转中，为了防止乘客被困，使运行中的电梯的轿箱1停止到最靠近的楼层。特别是，当电梯通过急行区域中且无法立即停止到最靠近的楼层的情况下，在电梯暂时紧急停止之后，向轿箱1和平衡锤(未图示)远离的方向低速运行。

但是，假设当根据通过紧急停止的位置来确定的绳索长度和通过包含乘客的轿箱全部重量来确定的绳索张力求出的绳索的横向振动的固有频率与建筑物的1次固有频率一致时，如图1所示，从图1(a)的通常时的状态变为图1(b)的谐振状态，产生较大的绳索的横向摇晃。此时，在绳索的振幅变大的绳索振动的波腹位置处，特别是有可能由于与井道设备之间的接触而引起设备的损伤。另外，停止时间越长，横向摇晃越扩大。另外，由于在停止之后低速运行，所以绳索的长度不会急速变化，造成所谐振的绳索在低速运行中也产生较大的横向摇晃，有可能对电梯的运行带来妨碍。

一般，绳索横向振动的固有频率f[Hz]通过下式来求出。

$f=\frac{1}{2L}\sqrt{\frac{T}{\mathrm{\ρ}}}$

此处，L表示绳索长度，T表示绳索张力，ρ表示绳索的线密度。

在绳索为轿箱侧主绳索的情况下，其张力T可根据轿箱重量和秤装置的输出来求出。另外，在绳索为平衡锤侧主绳索的情况下，根据平衡锤的重量来求出张力T。

绳索长度L可根据当前的轿箱位置来计算，绳索的线密度可作为事先信息来保存，所以在判定出轿箱位置和乘客的重量时，可实时地把握当前的轿箱位置处的各绳索的横向振动的固有频率。另一方面，建筑物的固有频率作为建筑物数据事先进行存储，或者定期地对地震传感器等的建筑物振动数据进行频率分析，从而可更新为最新值。

由此，建筑物的振动信息和绳索横向摇晃的信息可预先通过轿箱位置和乘客的重量来把握，所以可确定出绳索横向摇晃和建筑物的振动不产生谐振的绳索长度L、即轿箱位置。例如，如图1所示，在轿箱位置为图1(c)的非谐振位置时，可将绳索的横向摇晃(振幅)抑制得较小。

因此，在转移到管制运转时，使图2所示的绳索谐振检查单元动作。该绳索谐振检查单元由根据轿箱位置7和秤信号8来运算出绳索固有频率的绳索固有频率运算部9、以及比较绳索固有频率运算部9的运算结果和建筑物固有频率10的固有频率比较部11构成。然后，绳索谐振检查单元通过比较绳索的固有频率和建筑物的固有频率，在固有频率的差为恒定值以下时，判断为谐振位置。

接下来，根据图3，对在产生地震或强风时进行电梯的管制运转时的动作流程进行说明。

在平常运转中(步骤S1)发生地震时(步骤S2)，地震传感器动作(步骤S3)。接下来，通过步骤S4判断电梯是否通过急行区域中且无法立即停止到最靠近的楼层。在步骤S4中判断为无法立即停止到最靠近的楼层时，进入步骤S5，由绳索谐振检查单元判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置。在步骤S5中判断为轿箱停止位置为非谐振位置时，立即紧急停止(步骤S6)。另一方面，在步骤S5中判断为轿箱停止位置为谐振位置附近时，由绳索谐振检查单元将停止的位置设定为非谐振位置，减下速度来使其通过谐振位置之后，停止(步骤S7)。之后，低速运行到最靠近的楼层(步骤S8)。

即使紧急停止的位置不是谐振位置，也有可能在低速移动到最靠近的楼层的途中，通过绳索的谐振位置。在该情况下，在步骤S9中判断是否通过绳索谐振的位置，在判断为通过谐振位置时，提高谐振位置附近的轿箱速度(步骤S10)，在除此以外的非谐振位置处低速运行，从而到达最靠近的楼层(步骤S11)。由此，可缩短绳索谐振的时间，可极力抑制绳索的横向摇晃。

另外，在步骤S4中判断为可立即停止到最靠近的楼层的情况下，或者在通过步骤S1的低速运行到最靠近的楼层的情况下，判断该最靠近的楼层是否与由绳索谐振检查单元所求出的谐振位置一致(步骤S12)，在判断为最靠近的楼层与谐振位置一致的情况下，不停止到该楼层中，而低速移动到接下来的楼层，在远离于谐振位置的附近的非谐振楼层停止(步骤S13)，由此乘客下梯(步骤S14)，停止运转(步骤S15)。由此，可抑制停止到最靠近的楼层时的绳索的横向摇晃增大。之后，经由检查运转(步骤S16)，恢复到平常运转(步骤S17)。另外，在步骤S12中判断为最靠近的楼层与谐振位置不一致的情况下，停止到最靠近的楼层(步骤S18)。

另外，作为建筑物的1次固有频率，存在通过水平两个方向的并进振动模式来确定的频率和通过绕铅直轴的旋转振动模式来确定的频率，各固有频率一般为不同的值。因此，为了判断建筑物的振动和绳索的横向振动是否产生谐振，需要对建筑物的各振动进行比较。另外，此处，对建筑物的1次固有频率进行了叙述，但如果还考虑建筑物的2次以上的固有频率，则可更可靠地抑制绳索的横向摇晃。

实施例2

在产生较大的建筑物摇晃的情况下，电梯在停止到最靠近的楼层之后，停止运转直到检修检查时为止(步骤S15)，所以乘客服务性大幅降低。因此，需要使检修检查迅速地结束。

图4是用于说明地震发生后的电梯的检查运转动作的流程图。作为由建筑物的较大摇晃引起的不良情况，有由于绳索的横向摇晃产生的绳索卡住、由于绳索和井道设备之间的接触引起的设备损伤。因此，在该实施例2中，如图4所示，在地震发生后的检查运转开始时(步骤S20)，使绳索谐振检查单元动作，判断是否通过建筑物的振动和绳索的横向振动谐振的位置、以及绳索的横向振幅成为最大的振动的波腹位置(参照图1b)(步骤S21)，在判断为通过谐振位置和振动的波腹位置的情况下，设为低速运行中的运转来实施详细的检查(步骤S22)。对于通过除此以外的区间的情况，设为高速运行中的检查运转(步骤S23)。在检查结束时(步骤S24)，恢复到平常运转(步骤S25)。由此，可缩短整体的检查运转时间。

产业上的可利用性

如上所述，本发明涉及的电梯的管制运转装置在发生地震或强风等时进行的管制运转中，当停止运行中的电梯时，使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振，可抑制绳索的横向摇晃增大。

Claims (5)

1.一种电梯的管制运转装置，该管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，当电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，该管制运转装置的特征在于，

该电梯的管制运转装置具有绳索谐振检查单元，该绳索谐振检查单元对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，将通过急行区域中的电梯的紧急停止位置设为使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振的非谐振位置。

2.根据权利要求1所述的电梯的管制运转装置，其特征在于，绳索谐振检查单元具有绳索固有频率运算单元，该绳索固有频率运算单元根据随着轿箱位置和负荷重量变动的秤信号，运算出轿箱位置处的绳索的横向摇晃的固有频率。

3.根据权利要求1所述的电梯的管制运转装置，其特征在于，绳索谐振检查单元通过定期地对地震传感器的建筑物振动数据进行频率分析，来取得建筑物的固有频率。

4.一种电梯的管制运转装置，该管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，判断电梯是否正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层，在判断为电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，在判断为能够立即停止于最靠近的楼层时，判断最靠近的楼层是否与谐振位置一致，在最靠近的楼层与谐振位置一致时，绳索谐振检查单元使电梯不停止到该楼层而停止到邻近的非谐振楼层，使乘客下梯，其特征在于，

该电梯的管制运转装置具有绳索谐振检查单元，该绳索谐振检查单元对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，将通过急行区域中的电梯的紧急停止位置设为使绳索的横向摇晃的固有频率与建筑物的固有频率不产生谐振的非谐振位置。

5.一种电梯的管制运转装置，该管制运转装置进行如下的管制运转：在检测到由于地震或强风引起的建筑物的摇晃时，当电梯正在通过急行区域而不能立即停止于最靠近的楼层时，判断紧急停止的轿箱位置是否为谐振位置，在判断为是非谐振位置时，使电梯紧急停止，然后使其运行到最靠近的楼层，其特征在于，

在地震后的检查运转中，对绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率进行比较，在绳索的横向摇晃的固有频率和建筑物的固有频率产生谐振的谐振位置处，使电梯低速运行来进行检查运转。

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