CN103359565A

CN103359565A - 电梯的绳缆张力测量方法以及装置

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Publication number: CN103359565A
Application number: CN2012100998926A
Authority: CN
Inventors: 新井晋治; 金子元树; 户川宽太; 平田智之; 田利军
Original assignee: Fujitec Co Ltd
Current assignee: Fujitec Co Ltd
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: HK1186453A1; JP5790586B2; CN103359565B; JP2013217891A

Abstract

本发明提供一种电梯的绳缆张力测量装置以及电梯的绳缆张力测量方法，该电梯的绳缆张力测量装置具有：振动传感器(8)，其安装在吊挂电梯轿厢的多根主绳缆(3)的每一个中，用于检测各主绳缆的固有振动频率；和运算处理电路(10)，基于该振动传感器(8)的输出信号计算出各主绳缆的张力，该运算处理电路(10)根据作用于多根主绳缆(3)上的张力的合计值和任意主绳缆(3)的固有振动频率，计算出作用于任意主绳缆(3)上的张力。从而，在对作用于电梯的主绳缆上的张力进行测量的装置中，在使电梯轿厢停止在任意位置的状态下对主绳缆的固有振动频率进行计测，由此容易且正确地测量绳缆张力。

Description

电梯的绳缆张力测量方法以及装置

技术领域

本发明涉及一种对作用于在电梯中的对电梯轿厢进行升降驱动的多根主绳缆上的张力(tension)进行测量的方法以及装置。

背景技术

在电梯中，如图1所示，针对安装在电梯轿厢1的滑轮4、5、安装在平衡锤2的滑轮7、以及与驱动电动机(省略图示)相连的滑轮6，缠绕多根主绳缆3，并且通过这些多根主绳缆3来吊挂电梯轿厢1和平衡锤2，通过所述驱动电动机对滑轮6进行旋转驱动，由此对电梯轿厢1进行升降驱动。

在这样的电梯中，对多根主绳缆3作用相同大小的张力是理想的情况，若在主绳缆3的张力中存在不平衡，则会对一部分的主绳缆3作用过大的张力，由此产生使主绳缆3和滑轮4、5、6、7的寿命变短的问题。

因此，以往对作用于多根主绳缆3上的张力进行检测，基于该检测结果，实施用于使作用于多根主绳缆3上的张力均匀化的调整。

在以往的电梯中的一般的绳缆张力调整方法中，构成为对各主绳缆连结杆状弹簧(压缩螺旋弹簧)，并且根据作用于主绳缆上的张力的大小来压缩杆状弹簧，对杆状弹簧的压缩量进行目视观测，由此使作用于多根主绳缆上的张力均匀化。

然而，由于在上述的方法中对杆状弹簧的压缩量进行目视观测，因此具有误差大且因操作员而产生个人差异的问题。

因此，提出了对主绳缆赋予人为的振动来计测主绳缆3的固有振动频率，由此对作用于主绳缆上的张力进行测量的方案(专利文献1)。

对作用于1根主绳缆上的张力T而言，在将主绳缆的长度设为L、将固有振动频率设为f、将主绳缆的线密度设为ρ时，通过下面的公式1来表示。

(公式1)

T＝4L²f²ρ

这里，由于主绳缆的长度L和线密度ρ是已知的值，因此通过加速度传感器等计测固有振动频率f，由此能够根据公式1来计算出绳缆张力T。

并且，基于针对各主绳缆计算出的绳缆张力，实施用于使作用于多根主绳缆上的张力均匀化的调整。

(现有技术文献)

(专利文献)

(专利文献1)特开平5-105349号公报

发明内容

然而，在计测主绳缆的固有振动频率的方法中，主绳缆的长度L根据电梯轿厢的停止位置来发生变化，因此需要在主绳缆成为预定的绳缆长度的预定的位置处使电梯轿厢停止、或者在任意位置处使电梯轿厢停止的状态下计测主绳缆的长度，从而具有计测操作变得烦杂的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种电梯的绳缆张力测量方法以及装置，在使电梯轿厢停止在任意位置的状态下对主绳缆的固有振动频率进行计测，由此能够容易且正确地测量绳缆张力。

本发明所涉及的电梯的绳缆张力测量装置，具有：振动传感器，其安装在吊挂电梯的多根(n根)主绳缆的每一根中，用于检测各主绳缆的固有振动频率；和运算处理电路，其基于该振动传感器的输出信号计算出各主绳缆的张力，该运算处理电路，将作用于所述多根主绳缆上的张力的合计值设为Tt、将所述多根(n根)主绳缆内的任意(第j根)主绳缆的固有振动频率设为fj，通过下述公式2计算出作用于任意(第j根)主绳缆上的张力Tj。

(公式2)

T_{j} = \frac{f_{j}^{2}}{Σ_{i = 1}^{n} f_{i}^{2}} T_{t}

在采用了上述本发明的绳缆张力测量装置的绳缆张力测量方法中，对各主绳缆人为地施加振动力。由此主绳缆以固有振动频率进行自由振动，在该状态下，振动传感器的输出信号被提供到运算处理电路。运算处理电路根据振动传感器的输出信号来导出主绳缆的固有振动频率。

若通过这样获得各主绳缆的固有振动频率，则运算处理电路通过上述的公式2来计算出作用于各主绳缆上的张力T_j。这里，作用于多根(n根)主绳缆上的张力的合计值Tt能够根据电梯轿厢和平衡锤等通过主绳缆来吊挂的物体的总重量(已知的值)来决定。

根据本发明所涉及的电梯的绳缆张力测量方法以及装置，能够使用没有包括主绳缆的长度作为变量的公式来计算出绳缆张力，因此在使电梯轿厢停止在任意位置的状态下，能够容易且正确地测量绳缆张力。

附图说明

图1是表示电梯的概略构成的图。

图2是表示本发明所涉及的绳缆张力测量装置的构成的框图。

符号说明

(1)电梯轿厢

(2)平衡锤

(3)主绳缆

(8)加速度传感器

(9)数据收录器

(10)信息处理装置

具体实施方式

以下，基于本发明的实施方式，按照附图具体地进行说明。

本发明所涉及的绳缆张力测量装置，对如图1所示那样的电梯中的主绳缆3的张力进行计测的装置。

在图1所示的电梯中，针对安装在电梯轿厢1的滑轮4、5、安装在平衡锤2的滑轮7、以及与驱动电动机(省略图示)相连的滑轮6，缠绕多根(n根)主绳缆3，并且通过这些多根(n根)主绳缆3来吊挂电梯轿厢1和平衡锤2，通过所述驱动电动机对滑轮6进行旋转驱动，由此对电梯轿厢1进行升降驱动。

本发明所涉及的绳缆张力测量装置，如图2所示，包括：加速度传感器8，其安装在各主绳缆3，并且检测主绳缆3的振动；数据收录器9，其根据加速度传感器8的输出信号来收录加速度数据；和信息处理装置10，其对由数据收录器9收录的加速度数据实施包括FFT的运算处理从而导出主绳缆3的一阶模式固有振动频率f，进而根据该固有振动频率计算出绳缆张力。

在采用了本发明所涉及的绳缆张力测量装置的绳缆张力的测量中，在使电梯轿厢1停止在任意位置的状态下，对各主绳缆3施加外力，由此使主绳缆3自由振动，并且在该状态下对主绳缆3的固有振动频率进行计测。

并且，基于各主绳缆3的固有振动频率的计测值，计算出作用于各主绳缆3上的张力。

在图1所示的电梯中，作用于多根(n根)主绳缆3上的张力的合计值Tt，如下述公式3所示，是作用于各主绳缆3上的张力T_j(j＝1，2，3，…n)的合计值。

(公式3)

Tt＝T₁+T₂+T₃+…+T_n

这里，作用于多根(n根)主绳缆3上的张力的合计值Tt，等于想要计测张力的通过多根主绳缆3来吊挂的物体的总重量(已知的值)的二分之一。例如在吊挂着电梯轿厢的多根主绳缆3的情况下，这些主绳缆以电梯轿厢为中心在其两侧铅垂地延伸，并且通过两侧的主绳缆来支撑电梯轿厢等的重量，因此作用于多根主绳缆3上的张力的合计值Tt是电梯轿厢等的总重量的二分之一。同样，在吊挂着平衡锤的多根主绳缆3的情况下，作用于多根主绳缆3上的张力的合计值Tt是平衡锤等的总重量的二分之一。

并且，上述公式3中的各主绳缆3的张力T_j(j＝1，2，3，…n)，能够根据主绳缆3的长度L、主绳缆3的固有振动频率f_j、主绳缆3的线密度ρ，通过下述公式4来计算。

(公式4)

T_j＝4L²f_j ²ρ

在公式4中，主绳缆3的长度L和线密度ρ是在多根主绳缆3之间为同一值，因此如下述的公式5所示，作用于各主绳缆3上的张力之比等于各主绳缆3的固有振动频率的平方值之比。

(公式5)

T₁∶T₂∶T₃∶…∶T_n＝f₁ ²∶f₂ ²∶f₃ ²∶…∶f_n ²

从而，根据公式5导出下述的公式6。

(公式6)

T_{j} = \frac{f_{j}^{2}}{Σ_{i = 1}^{n} f_{i}^{2}} T_{t}

根据公式6，作用于任意(第j个)主绳缆3上的张力T_j，能够根据各主绳缆3的固有振动频率f_j、作用于多根(n根)主绳缆3上的张力的合计值Tt来计算。

这里，作用于多根(n根)主绳缆3上的张力的合计值Tt是如上所述那样是已知的值。

图2所示的信息处理装置10，对由数据收录器9收录的加速度数据实施包括FFT的运算处理，来导出各主绳缆3的固有振动频率(一阶振动频率)固有振动频率f_j(j＝1，2，3，…n)，并且将这些值和绳缆张力的合计值Tt代入到公式6，由此计算出任意(第j个)主绳缆3的张力T_j(j＝1，2，3，…n)。

根据上述的绳缆张力测量装置，由于能够使用不包括主绳缆3的长度作为变量的上述的公式6来计算出绳缆张力，因此在使电梯轿厢1停止在任意位置的状态下，能够容易且正确地测量各主绳缆3的张力T_j(j＝1，2，3，…n)。

此外，本发明的各部分构成不限于上述实施方式，在专利请求范围中记载的技术范围内能够进行各种变形。例如采用能够对主绳缆3的固有振动频率进行计测的各种振动传感器，来取代加速度传感器8。

而且，还能够使电梯轿厢1停止在多个位置并且测量各位置中的绳缆张力，在该情况下，如果其中一个停止位置是主绳缆3的长度L为已知的值的预定的位置，则在该位置处对各主绳缆3的固有振动频率f_j(j＝1，2，3，…n)进行计测，并且将这些值代入到上述的公式4，来计算出各主绳缆3的张力T_j(j＝1，2，3，…n)，通过将这些值代入到上述的公式3，由此还能够求出公式6中的张力的合计值Tt。

Claims

1.一种电梯的绳缆张力测量装置，是对作用于吊挂电梯的电梯轿厢的多根主绳缆上的张力进行测量的装置，其特征在于，具有：

振动传感器，其安装在各主绳缆，用于检测各主绳缆的固有振动频率；和

运算处理电路，其基于该振动传感器的输出信号计算出各主绳缆的张力，

该运算处理电路，将作用于所述多根主绳缆上的张力的合计值设为Tt、将所述多根主绳缆内的任意主绳缆的固有振动频率设为fj，通过下述公式计算出作用于任意主绳缆上的张力Tj，其中所述多根主绳缆是n根主绳缆，所述任意主绳缆是第j根主绳缆，

(公式)

T_{j} = \frac{f_{j}^{2}}{Σ_{i = 1}^{n} f_{i}^{2}} T_{t} .

2.一种电梯的绳缆张力测量方法，是对作用于吊挂电梯的电梯轿厢的多根主绳缆上的张力进行测量的方法，其特征在于，包括：

为了使各主绳缆自由振动从而施加外力的步骤；

对各主绳缆的固有振动频率进行检测的步骤；和

将作用于所述多根主绳缆上的张力的合计值设为Tt、将所述多根主绳缆内的任意主绳缆的固有振动频率设为fj，通过下述公式计算出作用于任意主绳缆上的张力Tj的步骤，其中所述多根主绳缆是n根主绳缆，所述任意主绳缆是第j根主绳缆，

(公式)

T_{j} = \frac{f_{j}^{2}}{Σ_{i = 1}^{n} f_{i}^{2}} T_{t} .