CN102398803A - 电梯的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电梯的控制装置，通过自动地检测出补偿缆索的张力的下降，可以在事前防止缆索的摇晃的增加和缆索的缠绕。在补偿缆索的下端部附近设置有缆索位移检测装置(23)，其对补偿缆索在水平方向摇晃时的位移进行检测。控制装置(21)包括：根据由该缆索位移检测装置(23)所检测的位移判定补偿缆索的张力下降的级别的判定部(41)；和对应于判定部(41)的判定结果控制乘用轿厢的运行的运行控制部(43)。

Description

电梯的控制装置

本申请以日本专利申请2010-201431(申请日：9/8/2010)为基础，享受其优先权。本申请通过参照上述申请，包括其全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种具有补偿缆索的电梯的控制装置。

背景技术

一般地，电梯在配置在升降通道内的主缆索的两端部分别悬挂有乘用轿厢和平衡锤。另外，架设有补偿缆索，使该补偿缆索从乘用轿厢的下表面通过补偿滑轮引导到平衡锤的下表面。通过这样的结构，使得乘用轿厢以及平衡锤在升降通道内升降时的主缆索的重量被抵消。此时，补偿缆索的张力由安装于补偿缆索的下部的补偿滑轮提供。

另一方面，近年来伴随着建筑物的高层化，建筑物自身的固有振动频率也在下降。使用于的电梯的缆索的固有振动频率由主缆索的长度、单位长度的质量和张力来决定，因此，在电梯(乘用轿厢)的运行过程中，有时会与建筑物的固有振动频率一致。

在强风或者地震导致建筑物摇动的状态下，若建筑物的固有振动频率和缆索的固有振动频率接近的话，缆索的摇晃加剧，缆索可能会冲撞或缠绕到升降通道内设备或墙壁。其结果可能会导致困梯事故。

因此，例如由地震感知器测量到超过规定的值的摇晃(加速度)的情况下，使电梯的乘用轿厢移动到最接近的楼层，使乘客下梯之后再停止运行。另外，在测量到大的摇晃(加速度)的情况下，在通过维修人员的检测来确认安全之后，使电梯再启动。

这里，由限速器缆索以外的多根缆索构成，因此，在安装时进行调整使得缆索张力均等(通常在±5％以内)。但是，日久发生变化导致缆索伸长，因此，缆索张力也未必均等。尤其是补偿缆索，与主缆索相比，其缆索张力较小，因此，其缆索张力的差异更容易变大。

即，卷绕于主滑轮的主缆索，由于乘用轿厢、平衡锤以及补偿滑轮等，使其一直处于具有很大张力的状态。因此，主缆索的伸长量较大，即使日久的变化导致一根伸长了，那么其他的缆索也因负担这份张力而伸长，由此具有平均地伸长的特点。另一方面，补偿缆索只受到由下部的补偿滑轮而引起的张力，因此，其缆索自身的伸长量小于主缆索的伸长量。因此，即使日久的变化导致1根伸长，其他的缆索也不能跟着伸长，因此其具有仅这一根伸长的特点。因此，对于补偿缆索来说，即使没有大的地震或强风，也有时会缠绕。

因此，通常在缆索张力的偏差变大之前，维修人员采用测定器定期地测定缆索张力，并对偏差进行调整。

发明内容

但是，维修人员采用测定器对缆索的张力1根、1根进行测量的方法，需要花费功夫和时间，使得由地震导致电梯停止后的自动恢复产生延迟。

本发明要解决的技术问题是：提供一种电梯的控制装置，通过自动地检测补偿缆索的张力的下降来事前防止缆索的摇晃的增加和缆索的缠绕。

本实施方式的电梯的控制装置，该电梯具有卷绕于设置在升降通道的最下端的补偿滑轮上的、安装于在所述升降通道内进行升降动作的乘用轿厢和平衡锤的底部的补偿缆索，其特征在于，包括：缆索位移检测部，其对所述补偿缆索在水平方向进行摇摆时的位移进行检测；判定部，其基于由该缆索位移检测部检测出的位移对所述补偿缆索的张力下降的级别进行判定；运行控制部，其根据该判定部的判定结果对所述乘用轿厢的运行进行控制。

根据这样的构成，通过自动地检测补偿缆索的张力的下降，可以事前防止缆索的摇晃的增加和缆索的缠绕。

附图说明

图1是示出第1实施方式的电梯的整体构成的图。

图2是该实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的主视图。

图3是该实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的俯视图。

图4是示出该实施方式的补偿缆索的位移(摇晃量)和激光器传感器的关系的图。

图5是示出该实施方式的缆索位移检测装置的另一构成的图。

图6是示出该实施方式的电梯的控制装置的功能构成的框图。

图7是示出该实施方式的补偿滑轮的张力为标准的情况下的缆索位移的情况的图。

图8是示出该实施方式的补偿滑轮的张力比标准低20％的情况下的缆索位移的情况的图。

图9是示出与该实施方式的控制装置的缆索位移对应的运行控制的流程图。

图10是第2实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的主视图。

图11是该实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的俯视图。

图12是第3实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的主视图。

图13是该实施方式中卷绕于补偿滑轮的补偿缆索的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。

(第1实施方式)

图1是示出第1实施方式的电梯的整体构成的图。现在，假设在某个建筑物10内设置1台电梯11。

在建筑物10的最上部的机械室10中，设置有作为电梯11的驱动源的卷扬机12。另外，对于没有机械室的电梯，在升降通道10b内的上部设置有卷扬机12。

在该卷扬机12卷绕有主缆索13。在主缆索13的一端侧连接有乘用轿厢14，在另一端侧连接有平衡锤15。另外，在升降通道10b的最下部(底坑部)配设有补偿滑轮17，通过该补偿滑轮17，补偿缆索16的端部分别安装于乘用轿厢14和平衡锤15的底部。又，主缆索13和补偿缆索16分别由多根缆索构成。

而且，在卷扬机12的附近配设有限速器(调速机)18，在补偿滑轮17的附近配设有限速器滑轮19。在限速器18以及限速器滑轮19上卷绕有限速器缆索20。限速器缆索20连结于乘用轿厢14。限速器18通过限速器缆索20与乘用轿厢14的行进速度同步地进行旋转。

另一方面，在建筑物10的机械室10a，或没有机械室时在升降通道10b内，设置有对电梯11进行运行控制的控制装置21。

另外，在建筑物10的上部附近(图1的实例中，在控制装置21的设置位置附近)设置有地震检测器22。在产生地震时，将表示由该地震检测器22所检测的地震级别的信号发送给控制装置21。

控制装置21由装载了CPU、ROM、RAM等的计算机构成，执行卷扬机12的驱动控制等与电梯11的运行控制相关的一系列的处理。若卷扬机12被驱动，则乘用轿厢14通过主缆索13与平衡锤一起在升降通道10b内做吊桶式移动。

控制装置21根据由地震检测器22所检测的地震级别对乘用轿厢14进行管制运转。另外，在补偿缆索16的张力降低的情况下，该控制装置21根据该张力下降的程度进行报警或者运行停止等的控制。

该控制装置21通过公众线路网等的通信网络30连接于外部的监视中心31。监视中心31通过通信网络30对电梯的动作状态进行常时监视，在检测到任何异常的情况下，进行将维修人员派遣到现场等的处理。

这里，在本实施方式中，在补偿缆索16的下端部附近，具体来说是，在补偿滑轮17的上方1m左右的位置设有缆索位移检测装置23。缆索位移检测装置23是对伴随着补偿缆索16的张力下降的位移(摇摆量)进行检测的装置。该缆索位移检测装置23与乘用轿厢14侧的补偿缆索16和平衡锤15侧的补偿缆索16相对设置。

图2以及图3示出使用激光传感器24作为缆索位移检测装置23时的构成。图2是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的主视图，图3是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的俯视图。又，在图2以及图3的实例中，仅在补偿缆索16的一侧显示激光传感器24，但实际上是像图1的实例一样在两侧(乘用轿厢14侧和平衡锤15侧)都设置激光传感器24。

激光传感器24包括发光部24和接收从该发光部照射的激光24c的受光部24b。补偿缆索16由多根缆索构成，各缆索分别嵌入形成于补偿滑轮17的外周的多个沟槽17a。发光部24a和受光部24b被定位为从该补偿滑轮17放出的补偿缆索16在水平方向上摇晃规定量L1以上时会遇到激光。

图4是示出补偿缆索16的位移(摇晃量)和激光器传感器24的关系的图。

现在设补偿缆索16的各缆索的一根的张力下降，在水平方向摇晃。若补偿缆索16在水平方向上摇晃了规定量L1以上，则从激光传感器24的发光部24a向受光部24b照射的激光24c在1个往复被遮断了2次。

通过规定的关系式可以根据此时的切断间隔求出缆索位移δ。此时，如图4的虚线的波形所示的，缆索位移越大，在补偿缆索16遮断激光24c的间隔就越长，由此可以了解张力正在下降。

缆索位移δ和实际张力的关系可以根据补偿缆索16的伸长特性等求得。这里，在缆索位移δ在所述规定量L1以上的情况下，判断为补偿缆索16的张力低于标准值，并且进行对应于此时的缆索位移δ的运行控制。

图5是示出缆索位移检测装置23的其它的构成的图。

在图5的实例中，使用多个(这里为3个)激光传感器25～27作为缆索位移检测装置23。激光传感器25～27由发光部25a～27a和受光部25b～27b构成，分别照射激光25c～27c。

激光传感器25配置为最接近补偿缆索16，发光部25a和受光部25b被定位为在从补偿滑轮17放出的补偿缆索16向水平方向摇晃规定量L1以上时能够碰到激光25c。接下来，激光器传感器26、27在水平方向上以规定量L2、L3的间隔被配置。

现在，若补偿缆索16的各缆索的1根的张力下降而在水平方向摇晃，则根据此时的摇晃的大小，遮断激光25c～27c中的某一个。由此，根据遮断哪个激光即可以了解缆索位移δ。

在该构成中，部件数量增多，但与图4的构成相比，其可以更准确地检测缆索位移δ。只是，与图4的构成同样，其前提是仅补偿缆索16的各缆索中的1根由于张力下降而相比其它的缆索有更大幅摇晃。

图6是示出该实施方式的电梯的控制装置21的功能构成的框图。

如图6所示，控制装置21包括判定部41、存储部42、运行控制部43。

判定部41根据从缆索位移检测装置23输出的缆索位移δ对补偿缆索16的张力下降进行判定。存储部42存储有作为判定基准的危险级别D1、D2、D3。运行控制部43根据判定部41的判定结果对电梯(乘用轿厢14)的运行进行控制。

在这样的构成中，通过设于补偿缆索16的下端部附近的缆索位移检测装置23检测缆索位移δ，在该缆索位移δ在规定量L1以上时，判断为缆索张力下降。

这里，通常补偿缆索16的张力允许有规定的±5％左右的偏差，这是由于电梯移动后的日久的变化，导致构成补偿缆索16的各缆索的任意一根伸长，因此，缆索张力未必均等。若缆索张力下降，则特别是缆索下端部附近的缆索位移δ会增加。这是因为在缆索下端部有补偿滑轮17，以与该补偿滑轮17接触的部分为支点缆索会大幅摇晃。

图7以及图8示出缆索张力为标准的情况的缆索位移和比标准低20％的情况下的缆索位移。图7是缆索张力为标准的情况(标准张力＝TO)。图8是缆索张力比标准低20％的情况(0.8T0)。

在该实例中，表示赋予正弦波状的初期位移之后乘用轿厢14行进(向缆索长变短的方向行进)后的状态。横轴表示缆索摇晃的大小(位移)、纵轴表示距离补偿缆索16的下端部的高度。又，纵轴的“无量纲化高度”是指设整体的高度为“1.0”时的相对值。

如图8所示，若缆索张力下降，则以缆索下端部为中心的摇晃会异常地增加。在缆索张力下降20％之前也具有这样的倾向，因此，在缆索下端部附近配置缆索位移检测装置23以对缆索位移δ始终进行监视，由此可以在事前检测缆索张力的下降。

图9是示出与控制装置21的缆索位移对应的运行控制的流程图。

控制装置21将由缆索位移检测装置23所检测出的缆索位移δ发送给判定部41(步骤S11)。判定部41通过将缆索位移δ和存储于存储部42的危险级别D1、D2、D3的数据进行对照来判定缆索张力的下降(步骤S12～S14)。

所述危险级别D1、D2、D3预先进行补偿缆索16的响应解析(图7以及图8)，求出并设定构成补偿缆索16的各缆索的最大位移。又，以D1＜D2＜D3的顺序危险度依次增高。

缆索位移δ超过危险级别D1、D2、D3的任意一个的情况下，控制装置21判断为缆索张力降低，并通过运行控制部43发出警报，进行向最接近楼层移动后停止运行、进行紧急停止的响应等。

即，若缆索位移δ低于危险级别D1(步骤S12的是)，则控制装置21继续原来的通常运行(步骤S15)。

另一方面，若缆索位移δ超过危险级别D1(步骤S12的否)，则控制装置21判断为缆索张力低于标准值。然后，若此时的缆索位移δ为D1≤δ＜D2(步骤S13的是)，则控制装置21判定为相当于级别1。然后，乘用轿厢14一边通常运行，一边向建筑物10内的图中未示出的管理室等发送警报，通知补偿缆索16为张力下降的状态(步骤S16)。

另外，若缆索位移δ为D2≤δ＜D3(步骤S14的是)，控制装置21判定为相当于级别2。此时，使乘用轿厢14移动到最接近楼层之后，使乘客下梯并暂停运行(步骤S17)。这是补偿缆索16中的张力降低的缆索与其它的缆索碰撞的状态。在这样的状态下，为了安全使电梯暂停运行，在此期间需要请维修人员来进行检测。

另外，缆索位移δ超过最大的危险级别D3的情况下(步骤S14的否)，控制装置21判定为相当于级别3，并立即紧急停止乘用轿厢14的运行。在这样的状态下，张力降低了的缆索有从滑轮槽脱出的危险，需要紧急停止并立即呼叫维修人员。

在判定为所述级别1～3时，也可以将该情况从控制装置21通过通信网络30发送给监视中心31。由此，监视中心31可以对应于级别采取派遣维修人员等的适当的对应措施。

这样，通过设置在补偿缆索16的下端部附近的缆索位移检测装置23可以检测出缆索位移(摇晃量)，并根据其结果判断缆索张力的下降以对运行进行控制，由此可以在事前防止缆索与升降通道内设备的冲突·缠绕，并进一步事先防止困梯事故。

(第2实施方式)

下面对第2实施方式进行说明。

在上述第1实施方式中，对通过激光传感器光学地检测补偿缆索16的缆索位移(摇晃量)的情况进行了说明，与之相对，在第2实施方式中采用测力传感器对缆索位移进行检测。

图10以及图11示出作为第2实施方式的构成。图10是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的主视图，图11是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的俯视图。

在补偿缆索16的下端部附近，设置有摇动阻挡滚轮51和支撑该摇动阻挡滚轮51的コ字状的支撑构件52，用以将从补偿滑轮17放出的补偿缆索16包围。

摇动阻挡滚轮51被配置在补偿滑轮17的外侧，被定位为在补偿缆索16在水平方向摇晃时与该摇动阻挡滚轮51抵接。摇动阻挡滚轮51的位置固定，支撑摇动阻挡滚轮51的支撑构件52的端部安装有测力传感器53。测力传感器53是将载重(力)变换为电信号的载重转换器，在这里对补偿缆索16与摇动阻挡滚轮51抵接时的力进行检验。

又，在补偿缆索16的两侧(乘用轿厢14侧和平衡锤15侧)是采用了测力传感器53的同样的构成。

通过这样的构成，一旦补偿缆索16的各缆索中的1根的张力下降而在水平方向摇晃的话，即与摇动阻挡滚轮51抵接。此时的力由测力传感器53检测，并将该检测信号输出到控制装置21。

控制装置21根据由测力传感器53所检测的力的大小求出缆索位移，若该缆索位移超过预先被设定的值则判断为张力下降，并且进一步地，根据此时的缆索位移的值进行图9所说明的运行控制。

这样，在根据补偿缆索16与摇动阻挡滚轮51抵接时的力(即、摇摆力)求出缆索位移的情况下，也可以与所述第1实施方式一样自动检测缆索张力的下降，并采取适当地响应。

(第3实施方式)

下面，对第3实施方式进行说明。

在所述第2实施方式中，是采用测力传感器检测出缆索位移的构成，在第3实施方式中是采用极限传感器对缆索位移进行检测。

图12以及图13示出作为第3实施方式的构成。图12是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的主视图，图13是卷绕于补偿滑轮17的补偿缆索16的俯视图。

在补偿缆索16的下端部附近，设置有摇动阻挡滚轮61和支撑该摇动阻挡滚轮61的“コ”字状的支撑构件62，用以将从补偿滑轮17放出的补偿缆索16包围。

摇动阻挡滚轮61被配置在补偿滑轮17的外侧，被定位为在补偿缆索16在水平方向摇晃时与该摇动阻挡滚轮61抵接。只是，该摇动停止滚轮61在水平方向上移动自由地被安装在支撑构件62上，通过与补偿缆索16抵接时的力而向外侧移动。

在该摇动停止滚轮61的移动路径上沿水平方向并列设置多个(这里是3个)极限传感器63a、63b、63c。极限传感器63a、63b、63c在各自的位置上检测出摇动停止滚轮61的移动。

又，对于补偿缆索16的两侧(乘用轿厢14侧和平衡锤15侧)具有采用极限传感器63a、63b、63c的同样的构成。

通过这样的构成，补偿缆索16的各缆索中的1根的张力下降而在水平方向摇晃的话，即与摇动阻挡滚轮61抵接。根据此时的力、即摇晃的大小，摇动阻挡滚轮61通过支撑构件62向补偿滑轮17的外侧移动，并根据该移动距离使极限传感器63a、63b、63c的任意一个为ON。

控制装置21基于极限传感器63a、63b、63c的ON信号求出缆索位移，在该缆索位移超过预先设定的值的情况下，判断为张力下降。进一步地，对应于此时的缆索位移的值进行图9所说明的那样的运行控制。

这样，根据由补偿缆索16的抵接而引起的摇动停止滚轮61的移动距离(即、摇晃的距离)求出缆索位移，由此，与上述第1实施方式一样地自动检测缆索张力的下降，可以采取适当地响应措施。

根据以上所述的至少一个实施方式，通过自动地检测补偿缆索的张力的下降，可以在事前防止缆索的摇晃的增加以及缆索的缠绕。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为实例被提出，并不是用于限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种各样的形态来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨内，同样也包含于记载于专利权利要求书的发明及其同等的范围内。

Claims (8)

1.一种电梯的控制装置，该电梯具有卷绕于设置在升降通道的最下端的补偿滑轮上的、安装于在所述升降通道内进行升降动作的乘用轿厢和平衡锤的底部的补偿缆索，其特征在于，包括：

缆索位移检测部，其对所述补偿缆索在水平方向进行摇摆时的位移进行检测；

判定部，其基于由该缆索位移检测部检测出的位移对所述补偿缆索的张力下降的级别进行判定；

运行控制部，其根据该判定部的判定结果对所述乘用轿厢的运行进行控制。

2.如权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述缆索位移检测部被设置在所述补偿缆索的下端部附近，对所述补偿缆索以所述补偿滑轮为支点而向水平方向摇摆时的位移进行检测。

3.如权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，

在所述判定部的判定结果为预先设定的级别1的情况下，所述运行控制部一边使所述乘用轿厢进行通常运行一边发出警报。

4.如权利要求3所述的电梯的控制装置，其特征在于，

在所述判定部的判定结果为比级别1的危险度高的级别2的情况下，所述运行控制部控制所述乘用轿厢移动到最接近的楼层之后暂停运行。

5.如权利要求4所述的电梯的控制装置，其特征在于，

在所述判定部的判定结果为比级别2的危险度高的级别3的情况下，所述运行控制部紧急停止所述乘用轿厢的运行。

6.如权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述缆索位移检测部由激光传感器构成，该激光传感器被配置为所述补偿缆索在水平方向摇摆规定量以上时遮断激光，根据所述激光的遮断次数或者遮断位置检测所述补偿缆索的位移。

7.如权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述缆索位移检测部由测力传感器构成，该测力传感器对所述补偿缆索在水平方向摇摆规定量以上时的力进行检测，根据由所述测力传感器所检测的力检测所述补偿缆索的位移。

8.如权利要求1所述的电梯的控制装置，其特征在于，

所述缆索位移检测部由极限传感器构成，该极限传感器对所述补偿缆索在水平方向摇摆规定量以上时的距离进行检测，根据由所述极限传感器所检测的距离检测所述补偿缆索的位移。

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