CN102317193A - 电梯受拉部件监视装置 - Google Patents

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Abstract

一种受拉部件监视装置设置有至少一个接触传感器(21)和缺陷判定装置(20)。该接触传感器(21)紧邻对应的受拉部件(3)布置且不接触受拉部件(3)，该接触传感器(21)构造成当接触时输出接触信号。接收接触信号的缺陷判定装置(20)构造成基于所接触的信号判定在受拉部件(3)中是否有缺陷。

Description

电梯受拉部件监视装置
技术领域
本发明涉及电梯受拉部件监视装置。
背景技术
本发明涉及受拉部件监视装置，其监视用于电梯系统中的受拉部件且检测出在其中的缺陷。典型的电梯系统包括井道、位于井道最上方部分处的提升机、安装在井道中的电梯轿箱导轨和配重导轨、和沿着导轨在井道中向上和向下移动的电梯轿厢和配重。轿厢和配重通过例如钢丝绳或带(不管带自身是否包含钢丝绳)的受拉部件彼此连接。受拉部件由提升机驱动，提升机沿着导轨移动轿厢和配重。
钢丝绳典型地通过将由扭转的多根钢丝组成的绳股捻在一起构成。由于频繁的弯曲、拉应力、磨损等的影响，破损、磨损等有时发生在构成钢丝绳的钢丝或绳股中。
由于该原因，确认是否有钢丝绳缺陷的检查被周期性地执行。在过去，通过技术人员的肉眼检查和凭借电磁缺陷检测器的检查已经被一起用作检查用于电梯的钢丝绳中的钢丝破损的方法。
作为使用磁力探伤的示例，可给出在日本未经审查的专利申请公开No.2004-149317中公开的绳索缺陷感测装置。该绳索缺陷感测仪器包括感测部件和信号处理部件，感测部件磁性地检测出缺陷(例如钢丝破损)，而信号处理部件处理来自感测部件的信号。当在钢丝绳中存在破损时，磁场在绳索通过的通道中在所感测部件的位置处中断，该中断由传感器捕捉为输出至信号处理部件的信号，绳索中的破损位置被测量，且绳索中的缺陷被感测到。
作为另一个传统的示例，如在日本未经审查的专利申请公开No.2001-63938中公开的那样，其公开了一种方法，在其中，当检查装置(在其中，绳在U型框架上拉伸)被握持在工人的手中时，使该装置在移动时直接与电梯绳索形成接触；从绳索上的缺陷位置传递的振动由工人自身人工确认。
专利引文1：日本未经审查的专利公开No.2004-149317
专利引文2：日本未经审查的专利公开No.2001-63938
发明内容
然而，在日本未经审查的专利公开No.2004-149317中的感测装置的缺点是该装置是昂贵的，且同时，由于在正常的操作速度下感测精度低，为了以较高精度感测在磁场中的由钢丝绳破损导致的轻微中断，电梯必须以低速操作以便检测。
另外，在日本未经审查的专利公开No.2001-63938中，在当绳索移动时工人将检查装置与绳索形成接触的同时，从缺陷位置传递的振动由工人本人在绳索的总长上人工确认。此外，缺陷部位的位置必须也由工人指明，这是不利的，应为该过程费时费力。由于在电梯绳索移动时，工人必须使手持装置与绳索形成直接接触，也存在该过程危险的问题。
设计了本发明以解决此类传统问题，且为使用电梯绳索监视装置来检测绳索缺陷提供了便宜且简单的方法。
应该理解的是之前的概要描述和以下的详细描述仅为示例性和解释性的，并限制如要求保护的本发明。
基于本发明的受拉部件监视装置的一个实施例设置有至少一个接触传感器和缺陷判定装置。紧邻对应的受拉部件且不接触该受拉部件布置的接触传感器配置成当接触时输出接触信号。接收接触信号的缺陷判定装置配置成基于接触信号判定在受拉部件中是否有缺陷。
设置有基于本发明的受拉部件监视装置的电梯系统的一个实施例设置有电梯轿厢、配重、提升机、至少一个电梯受拉部件和受拉部件监视装置。该受拉部件监视装置包括缺陷判定装置和至少一个接触传感器，该至少一个接触传感器紧邻对应的受拉部件布置且不接触受拉部件。该接触传感器配置成当接触时输出接触信号。接收接触信号的缺陷判定装置配置成基于接触信号判定在受拉部件中是否存在缺陷。
基于本发明的受拉部件监视方法的一个实施例包括以下步骤：至少一个接触传感器紧邻对应的受拉部件布置且不接触受拉部件的步骤；接触传感器和受拉部件之间的接触引起接触传感器输出缺陷被检测的接触信号的步骤；以及受拉部件中的缺陷基于接触信号被判定的步骤。
附图说明
由说明书、所附权利要求书和附图中所示的所附示例性实施例(此后被简要地描述)，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得清楚。
图1显示了在其中安装了本发明的受拉部件监视装置的实施例的电梯系统。
图2是图1的受拉部件监视装置的结构图。
图3是图1的提升机、多个受拉部件和受拉部件监视装置的透视图。
图4是图3的受拉部件监视装置在线IV-IV处剖开的顶视图。
图5是图3的受拉部件监视装置的侧视图。
图6是根据本发明的一个实施例的感测电路的电路图。
图7是用于本发明的受拉部件监视方法的实施例中的处理步骤的流程图。
图8是本发明的受拉部件监视装置的备选实施例的顶视图。
零部件列表
1 电梯轿厢
2 配重
3 受拉部件
4 轿厢导轨
5 配重导轨
6 提升机
7 驱动滑轮
8 惰轮
10 电梯系统
12 井道
14 机房
20 受拉部件缺陷判定装置
21 声振荡器
22 支承部件
23 振动板
23a 振动板前端
24 支承部件前缘
25 麦克风
28 绳股破损或钢丝破损
30 感测电路
32 带通滤波器
34 比较器
36 存储器
40 旋转编码器
50 电梯控制器
60 公共电路
70 监视中心
具体实施方式
根据本发明的所发明的电梯受拉部件缺陷判定装置的实施例以下基于附图进行解释。贯穿附图，已经作出努力以为相同或类似构件使用相同或类似标号。
参考附图，设置有驱动滑轮7的提升机6安装在位于井道12的最上方部分处的机房14中。至少一个电梯受拉部件3的一端连接至电梯轿厢1，而另一端连接至配重2。当受拉部件3(其可例如是钢丝绳或带等)经由与提升机6配套的惰轮8和驱动滑轮7被提升机6驱动时，轿厢1和配重2各自沿着轿厢导轨4(其中一个在图1中所示)和配重导轨5(其中一个也显示在图1中)移动。
本发明的受拉部件缺陷判定装置20设置有至少一个接触传感器，其在所显示的实施例中是声振荡器21。声振荡器21在机房14内安装在受拉部件3的对面且邻近驱动滑轮7。声振荡器21设置有支承部件22和悬臂式安装在支承部件22上的至少一个振动板23(图1显示了多个振动板23)。由金属片制成的振动板23具有长且薄的矩形形状，并且向受拉部件3延伸。与特定的声振荡器21相关的振动板23具有大致相同的长度，以便具有大致相同的固有振动频率。振动板23以大致相等的间隔沿着支承部件22的前缘24布置，支承部件22的前缘24面向对应的受拉部件3且向受拉部件3延伸。相邻的振动板23之间的间隔小于受拉部件3中可分离构件(例如钢丝)的厚度(或直径)。另外，多个振动板23可被布置成使得面向受拉部件3的前端23a以圆弧形式(图4)围绕受拉部件3的外周缘的部分。从而，在各个振动板23的前端23a和受拉部件3之间的间隔将是大致相等的。在振动板23的前端23a和受拉部件3之间的间隔被设定成例如大约若干毫米，使得振动板23将不接触在电梯正常操作时移动的受拉部件3。因而，当在受拉部件3中没有缺陷时，振动板23将不接触受拉部件3。然而，如果存在缺陷部位，例如在受拉部件3中的破损28(例如绳股破损或钢丝破损)，当破损28的位置经过振动板23时，在破损28的位置处从受拉部件3的外周缘表面突出的绳股或钢丝将接触振动板23。当破损28接触振动板23时，振动板23振动且产生声形式的接触信号。
参考附图4，关于本发明的应用示例，电梯系统10设置有四个受拉部件3，其中的每一个与对应的声振荡器21相关，声振荡器21安装在相应的受拉部件的对面。四个声振荡器21的振动板23的长度是不同的，且因而声振荡器21的固有振动频率是不同的，例如500Hz、800Hz、1kHz和1.5kHz。当在一个受拉部件3中存在缺陷时，相关的声振荡器21的振动板23由从受拉部件3中的破损28突出的绳股或钢丝接触，从而引起相关的声振荡器21产生具有与其它声振荡器21的其它振动板23截然不同的固有振动频率的噪声。结果，由从破损28突出的钢丝或绳股接触的声振荡器21(且因而对应于声振荡器21的受拉部件3)能够轻易地通过来自所接触的振动板23的声的频率而指定。尽管在所示的应用示例中，使用了四个受拉部件3，且四个对应的振动板23设置有对应于每一个受拉部件3的声振荡器，但本发明并不以该方式被限制。
另外，参考附图6，布置在声振荡器21附近的受拉部件缺陷判定装置20设置有麦克风25和感测电路30，麦克风25检测来自声振荡器21的声音，感测电路30连接至麦克风25。感测电路30设置有带通滤波器32、比较器34和存储器36，带通滤波器32对由麦克风25所感测的信号进行过滤。由麦克风25所感测的声信号除了来自声振荡器21的声音之外还包括周边噪音。为了解决周边噪音(且大致消除周边噪音的影响)，带通滤波器32从来自麦克风25的输出信号分离在包括振动板23的固有振动频率的范围中的频率信号，且将过滤的信号输出至比较器34。比较器34将参考信号和由带通滤波器32输出的被过滤的信号进行比较。如果被过滤的信号大于参考信号，则比较器34输出缺陷检测信号。
电梯系统10设置有连接至提升机(图2)的旋转编码器40。旋转编码器40与受拉部件沿长度方向的移动同步，且产生指定在受拉部件上沿长度方向的各种部位的位置的位址。由旋转编码器40产生的位址被记录在感测电路30中的存储器36中。当缺陷检测信号由比较器34输出时，缺陷的存在被记录在对应于缺陷部位(如由旋转编码器40判定)的存储器位址中。参考图2，感测电路30连接至电梯控制器50。电梯控制器50在公共电路60上向监视中心70传递数据，以使得受拉部件3中的缺陷被知晓。受拉部件3上的缺陷的部位可通过读取包括在位址中的缺陷检测信号的存储器数据而轻易取回。
图7是显示了本发明的受拉部件缺陷判定装置20的处理过程的实施例的流程图。
在正常的操作期间，本发明的受拉部件缺陷判定装置持续地监视电梯受拉部件3。首先，指示行程次数N的计数器在每次操作电梯时增加(步骤101)。在步骤102，指示受拉部件的部位R的计数器在受拉部件经过声振荡器21时与旋转编码器50同步地增加。然后，部位R处被过滤的信号被读取(步骤103)，且与参考值(步骤104)进行比较。
此处，如果信号电平超过参考值，则过程控制前进至步骤105，且计算缺陷在部位R处被检测的次数MR的计数器增加。接着，在步骤106处，缺陷被检测的次数MR除以行程次数N，且与阈值S比较。如果缺陷发生率(MR/N)超过了阈值S，则判定在绳索中存在缺陷，且在公共电路60上将此报告至监视中心70(步骤107)。另一方面，如果没有超过阈值S，则判定不存在受拉部件缺陷，且处理控制前进至步骤108。
在步骤104处，如果信号电平也未超过参考值，过程控制前进至步骤108。在步骤108处，确认在受拉部件的总长度上是否已经检测出缺陷，且在部位R的值达到预定的最大值(R≥R0)后，判定在受拉部件的总长度上的检查已经完成，且过程控制返回至步骤101。如果部位R的值并未达到最大值，过程控制返回至步骤102，且以上描述的过程为下一个受拉部件部位R重复。
关于本发明，受拉部件的总长度以该方式被多次检测，而受拉部件缺陷根据缺陷在指定部位处被检测出的次数对行程次数的比值而判定，使得受拉部件缺陷能够被更精确地指定，且检测结果不受井道中的声音或噪音影响。
声振荡器21的振动板23也被构成使得如果其遭受大于指定量的撞击则将破损。因此，工人还能够通过对振动板23的损坏确认受拉部件缺陷。
本发明基于在以上附图1-7中的应用示例被解释，但本发明并不限于以上所述的构成。
在所示的应用示例中，本发明的电梯系统构造成1∶1绕绳，且使用了4个受拉部件，但本发明的电梯系统不限于此，本发明的受拉部件缺陷判定装置即使以另一种绕绳构造也能够有效地使用。
在应用示例中的受拉部件缺陷判定装置被用于具有机房的电梯系统，且被安装在设置在机房14中的提升机6的驱动滑轮7附近，但本发明的受拉部件缺陷判定装置还可被用于无机房类型的电梯系统，且所述监视系统也可被设置在惰轮8附近。
在所示的应用示例中，受拉部件缺陷判定装置20的声振荡器21被安装成朝向受拉部件3的一侧，但声振荡器21还可被设置在受拉部件3的整个周缘上，如在图8中所示。类似地，尽管所公开的实施例包括使用振动板21作为接触传感器的声振荡器23，但接触传感器可以是电开关、电位计等，当由钢丝或绳股破损28接触时，它们将输出指示此类接触的接触信号。
借助本发明的应用示例，当确认受拉部件缺陷时，实时向监视中心报告且数据在远程位置处确认，但如果缺陷状态为允许的程度，则数据可在感测电路的存储器中被存储固定周期，且工人在常规维护期间可确认。
借助本发明的受拉部件缺陷判定装置，可以以简单的构成持续地监视多个受拉部件。工人并不需要像传统所做那样使感测装置与受拉部件形成接触，使得确保了工人安全，并实现了减少劳力和检查次数。另外，工人自身并不需要视觉上或听觉上判定受拉部件缺陷，使得受拉部件缺陷能够被更精确地检测，而无个人的知觉差异。
另外，借助本发明的受拉部件缺陷判定装置，在受拉部件中的缺陷部位可在一个或多个绳索中被轻易且精确地指定。因此，在维护期间对破损受拉部件部位存取，报告的创建等以及检查均被简化。
前述讨论意图仅为说明本发明，且不应被解释成将所附权利要求书限制成任何特定的实施例或实施例组。因此，尽管本发明已经参考它们的具体示例性实施例被特别详细地描述，还应该理解的是可对其做出许多改型和变型，而不脱离在权利要求书中阐述的本发明的更宽且意图的范围。
说明书和附图因此以说明性方式看待，且不意图限制所附权利要求书的范围。根据本发明的前述公开，本领域技术人员将理解的是可存在在本发明的范围内的其它实施例和改型。由此，本领域技术人员可从本公开获得的且在本发明的范围内的所有改型意图被包括为本发明的另外实施例。本发明的范围如在权利要求书中阐述的那样被限定。

Claims (40)

1.一种受拉部件监视装置，其特征在于，其包括：
至少一个接触传感器，其紧邻对应的受拉部件布置且不接触所述受拉部件，其中，所述接触传感器配置成当接触时输出接触信号；以及
缺陷判定装置，其接收所述接触信号且配置成基于所述接触信号判定在所述受拉部件中是否存在缺陷。
2.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述至少一个接触传感器包括：
振动板，其紧邻所述对应的受拉部件布置；以及
声传感器，其配置成输出作为所述接触信号的声传感器输出信号，且设置成与所述振动板相对，
且所述缺陷判定装置包括滤波器，所述滤波器构造成从所述声传感器输出信号中分离频率信号，所述频率信号在包括所述振动板的所述固有振动频率的范围中。
3.根据权利要求2所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述缺陷判定装置配置成基于所述分离的信号判定在所述受拉部件中是否有缺陷。
4.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括多个受拉部件和对应的接触传感器，且各个接触传感器配置成向所述缺陷判定装置输出不同的接触信号。
5.根据权利要求4所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述接触传感器中的每一个均为振动板，且对应于所述受拉部件的每一个的所述振动板的固有振动频率是不同的。
6.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括配置成判定经过所述接触传感器的所述受拉部件上的部位的装置。
7.根据权利要求6所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括缺陷存储装置，所述缺陷存储装置存储与所感测的所述受拉部件的部位相关的缺陷。
8.根据权利要求4所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括配置成判定经过所述对应的接触传感器的所述受拉部件上的部位的装置。
9.根据权利要求8所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括存储与所感测的所述受拉部件的部位相关的缺陷的缺陷存储装置。
10.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，多个接触传感器布置成与所述受拉部件相对且包围了所述受拉部件的周缘的部分。
11.根据权利要求7所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述缺陷判定装置根据缺陷在指定部位处被检测的次数来判定受拉部件缺陷。
12.根据权利要求11所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述缺陷判定装置测量行程次数，且根据缺陷在指定部位处被检测的次数对行程次数的比值来判定受拉部件缺陷。
13.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件是钢丝绳。
14.根据权利要求1所述的受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件是带。
15.一种电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括：
电梯轿厢；
配重；
提升机；
至少一个电梯受拉部件；以及
受拉部件监视装置，其特征在于，所述受拉部件监视装置包括：
至少一个接触传感器，其紧邻对应的受拉部件布置且不接触所述受拉部件，其中，所述接触传感器构造成当接触时输出接触信号；以及
缺陷判定装置，其接收所述接触信号且配置成基于所述接触信号判定在所述受拉部件中是否存在缺陷。
16.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述至少一个接触传感器包括：
振动板，其紧邻所述对应的受拉部件布置；以及
声传感器，其构造成输出作为所述接触信号的声传感器输出信号，且被设置成与所述振动板相对，
且所述缺陷判定装置包括滤波器，所述滤波器构造成从所述声传感器输出信号分离频率信号，所述频率信号在包括所述振动板的固有振动频率的范围中。
17.根据权利要求14所述的电梯系统，其特征在于，所述缺陷判定装置构造成基于所述分离的信号判定在所述受拉部件中是否有缺陷。
18.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括多个受拉部件和对应的接触传感器，且各个接触传感器构造成向所述缺陷判定装置输出不同的接触信号。
19.根据权利要求18所述的电梯系统，其特征在于，所述接触传感器中的每一个为振动板，且对应于所述受拉部件中的每一个的所述振动板的固有振动频率是不同的。
20.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括构造成判定经过所述接触传感器的所述受拉部件上的部位的装置。
21.根据权利要求20所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括缺陷存储装置，所述缺陷存储装置存储与所感测的所述受拉部件的部位相关的缺陷。
22.根据权利要求18所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括构造成判定经过所述对应的接触传感器的受拉部件上的部位的装置。
23.根据权利要求22所述的电梯系统，其特征在于，所述电梯系统包括缺陷存储装置，所述缺陷存储装置存储与所感测的所述受拉部件的部位相关的缺陷。
24.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，多个接触传感器布置成与所述受拉部件相对且包围了所述受拉部件的周缘的部分。
25.根据权利要求21所述的电梯系统，其特征在于，所述缺陷判定装置根据缺陷在指定部位处被感测的次数判定受拉部件缺陷。
26.根据权利要求25所述的电梯系统，其特征在于，所述缺陷判定装置测量行程次数，且根据缺陷在指定部位处被感测的次数对行程次数的比值来判定受拉部件缺陷。
27.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述受拉部件是钢丝绳。
28.根据权利要求15所述的电梯系统，其特征在于，所述受拉部件是带。
29.一种受拉部件监视方法，其特征在于，所述受拉部件监视方法包括以下步骤：
至少一个接触传感器紧邻对应的受拉部件布置且不接触所述受拉部件的步骤；
所述接触传感器和所述受拉部件之间的接触导致所述接触传感器输出所检测的缺陷的接触信号的步骤；
以及基于所述接触信号判定所述受拉部件中的缺陷的步骤。
30.根据权利要求29所述的受拉部件监视方法，其特征在于，提供了多个受拉部件和对应的接触传感器，且所述接触传感器中的每一个输出不同的接触信号。
31.根据权利要求30所述的受拉部件监视方法，其特征在于，所述接触传感器的每一个是振动板，且所述振动板中的每一个均具有不同的固有振动频率。
32.根据权利要求29所述的受拉部件监视方法，其特征在于，经过所述接触传感器的受拉部件的部位被判定。
33.根据权利要求32所述的受拉部件监视方法，其特征在于，与所述受拉部件的部位相关的缺陷被存储。
34.根据权利要求30所述的受拉部件监视方法，其特征在于，经过所述接触传感器的受拉部件的部位被判定。
35.根据权利要求34所述的受拉部件监视方法，其特征在于，与所述受拉部件的部位相关的缺陷被存储。
36.根据权利要求29所述的受拉部件监视方法，其特征在于，多个接触传感器布置成与所述受拉部件相对且包围所述受拉部件的周缘的部分。
37.根据权利要求32所述的受拉部件监视方法，其特征在于，所述受拉部件监视方法还包括以下步骤：计算缺陷在指定部位处被检测的次数的步骤；以及根据缺陷被检测的次数判定受拉部件缺陷的步骤。
38.根据权利要求37所述的受拉部件监视方法，其特征在于，所述受拉部件监视方法还包括测量行程次数的步骤，且所述受拉部件缺陷判定步骤根据缺陷在指定部位处被检测出的次数对行程次数的比值来判定受拉部件缺陷。
39.根据权利要求29所述的受拉部件监视方法，其特征在于，所述受拉部件是钢丝绳。
40.根据权利要求29所述的受拉部件监视方法，其特征在于，所述受拉部件是带。
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