CN103562715A - 钢丝绳探伤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够与多个钢丝绳直径相对应且价格便宜的钢丝绳探伤装置。钢丝绳探伤装置具备：至少2组的磁传感器单元（30a、30b），与磁化器（10）一体构成，并且在钢丝绳（1）的规定区间，在与由磁化器（10）产生的磁回路（14）大致平行的方向，以隔着磁回路的方式相向配置，内包平面状的线圈（33a、33b）；以及调整机构（50），能够使至少2组的磁传感器单元的间隔与钢丝绳的直径相对应地变化。

Description

钢丝绳探伤装置

技术领域

本发明涉及检测悬吊电梯等的轿厢的钢丝绳的损伤的钢丝绳探伤装置。

背景技术

作为检测钢丝绳的破损或线材的断线的部件，如专利文献1所示那样，有以下的钢丝绳探伤装置，即，相对于以某个恒定速度移动的钢丝绳，将钢丝绳的轴向规定区间用永磁体或电磁体磁化，利用被配设于该规定区间内的磁传感器，检测从钢丝绳损伤部泄漏的泄漏磁通。

在这样的钢丝绳探伤装置中，作为检测泄漏磁通的磁传感器而采用线圈，将该线圈成形为大致U字状，以对钢丝绳大致半周包围。

此外，非磁性材料的保护板和强磁性体的磁极片也以其截面成为大致U字状的方式成形，它们成为一体，形成探头，该非磁性材料的保护板具有保护该线圈免受绳滑动的影响的功能，该强磁性体的磁极片一边支承保护板一边介于永磁体与钢丝绳之间，缓和永磁体与钢丝绳之间的磁阻。

另外，在专利文献1中，给出了由永磁体或电磁体和背轭构成的磁化器能够从上述探头分离的构造的启示。该结构被认为是因为如下的缘故，即，由于探头截面以特定的半径成为大致U字状，所以对于不同直径的钢丝绳，准备具有不同半径的大致U字截面的探头，根据需要进行更换。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－210968号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上述那样，专利文献1所公开的钢丝绳探伤装置，需要使用具有相对于成为探伤的对象的钢丝绳，比该钢丝绳的直径稍大，且与钢丝绳的直径接近的半径的大致U字状探头。

之因为这样，是因为若大致U字形状的半径与该钢丝绳相比过大，则除了钢丝绳和保护板的接触部之外，钢丝绳与线圈之间的空隙较大，因此在钢丝绳的损伤部在钢丝绳的周向上远离与保护板的接触部的情况下，泄漏磁通无法充分地到达线圈，线圈产生的感应电压变小，损伤检测的S／N降低。

因而，在作业者来到存在多个钢丝绳直径的现场时，不得不拿着多个探头，由于重量和体积的增加造成作业者的负荷成为问题。

此外，由具有大致U字截面的多个零件构成的探头，各个零件的加工费存在成为高价的倾向。

尤其是线圈，为了增大交链磁通量，在被限定的区域内需要较多的匝数，因此大多使用极细线（线直径为40μm左右）。为了使这样的线材不损伤地进行U字成形而需要高超的技术，所以与非大致U字成形的线圈相比，加工费大幅上升。

此外，用于保护该线圈的导向板和用于支承导向板的磁极片，甚至也有根据情况不同，为了提高交链磁通量而将铁芯嵌入线圈的例子，上述的零件也全部需要形成为大致U字形状。

另一方面，为了获得一定的检测精度，作为这些零件的加工公差而要求十几μm～一百μm，因此，这些零件也成为加工费上升的主要原因。

总而言之，在钢丝绳探伤装置整体的制造成本中，大致U字状的零件所占的价格非常高。

可是，不得不具有多个由这样的高价零件构成的探头这一状况增加了用于检查的设备投资额，给从事检查作业的经营者的经营带来窘境。

本发明是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于提供一种能够与多个钢丝绳直径相对应且价格便宜的钢丝绳探伤装置。

为了解决课题的手段

本发明是一种钢丝绳探伤装置，通过配置形成磁化钢丝绳的长度方向的规定区间的磁回路的磁化器，并检测在上述规定区间从上述钢丝绳的损伤部漏出的泄漏磁通，从而检测上述钢丝绳的损伤，其中，该钢丝绳探伤装置具备：至少2组的磁传感器单元，与上述磁化器一体构成，并且在上述规定区间，在与上述磁回路大致平行的方向，以隔着上述磁回路的方式相向配置，内包平面状的线圈；以及调整机构，能够使上述至少2组的磁传感器单元的间隔与上述钢丝绳的直径相对应地变化。

发明的效果

根据本发明的钢丝绳探伤装置，通过组合多个内包平面状线圈的磁传感器单元，能够相对于钢丝绳，包围与先行例同等以上的区域，并且通过设置能够使相向配置的多个磁传感器单元的间隔变化的调整机构，能够获得能够与不同的直径的钢丝绳相对应并且价格便宜的钢丝绳探伤装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的钢丝绳探伤装置的立体图。

图2是表示图1的钢丝绳探伤装置的三面图。

图3是表示磁传感器单元用的线圈构件的一个例子的概略图。

图4是表示磁传感器单元用的线圈构件的另一例子的概略图。

图5是表示实施方式1的钢丝绳探伤装置的磁传感器单元的可动机构的示意图。

图6是实施方式1的钢丝绳探伤装置的、通过钢丝绳中心轴的平面的剖视图。

图7是图6的A－A剖视图。

图8是图6的B－B剖视图。

图9是从图7的箭头标记C的方向观察的示意图。

图10是用于说明由于钢丝绳的振动产生的磁通的流动的变化的剖视图。

图11是表示实施方式2的钢丝绳探伤装置的立体图。

图12是表示图11的钢丝绳探伤装置的三面图。

图13是用于说明实施方式3的钢丝绳探伤装置的调整机构的主要部分示意图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的钢丝绳探伤装置的立体图，图2是表示图1的钢丝绳探伤装置的三面图。

实施方式1的钢丝绳探伤装置由以下的机构构成，即，磁化器10，形成磁化钢丝绳的长度方向的规定区间的磁回路；多个磁传感器单元20、30，检测在上述规定区间中从钢丝绳的损伤部漏出的泄漏磁通；以及调整机构50，使相向配置的上述多个磁传感器单元的间隔能够与钢丝绳的直径相对应地变化。

磁化器10由被配置在与上述规定区间的两端部相对应的位置，在与钢丝绳1抵接的面侧具有磁极片12a、12b的2个永磁体11a、11b、和磁连结这些永磁体的反磁极片侧的背轭13构成。

磁化器10的磁极片12a、12b、永磁体11a、11b、背轭13被一体化，形成磁化钢丝绳的长度方向的规定区间的磁回路14（参照图6）。

为了使钢丝绳中的磁通密度达到饱和区域，选定具有充分的磁动势的永磁体11a、11b。

检测从钢丝绳1的损伤部1a漏出的泄漏磁通1b的磁传感器单元，由沿与磁回路14大致正交的方向配置在磁化器10的背轭13中央附近的中央传感器单元20、和在与磁回路14大致平行的方向，隔着磁回路14配置的2组的侧部传感器单元30a、30b构成。

中央传感器单元20由传感器本体21和非磁性的滑动用构件22构成，传感器本体21将平面状的线圈21b埋设于非磁性板21a而构成。滑动用构件22为了引导钢丝绳1以使其在与磁极片12a、12b相同的平面上滑动，在磁化器10的背轭13上跨越2个永磁体11a、11b地安装有非磁性体的滑动用构件17。

2组的侧部传感器单元30a、30b由传感器本体31a、31b和非磁性的导向板34a、34b构成，传感器本体31a、31b分别将平面状的线圈33a、33b埋设于非磁性板32a、32b而构成。

导向板32a、32b分别在上述规定区间，以隔着磁回路14的方式互相平行地配置，传感器本体31a、31b分别由螺钉安装在导向板32a、32b的上述规定区间的左右离开并相向的位置。

在导向板32a、32b的中央附近，设有用于供中央传感器单元20穿过的缺口部35。

2组的侧部传感器单元30a、30b中的一方的侧部传感器单元30a，被固定于中央传感器单元20。

图3表示作为中央传感器单元20和侧部传感器单元30a、30b的线圈21b、33a、33b而使用的线圈构件40。

线圈构件40通过将线直径为几十μm的铜丝卷绕几百～几千匝，设法使断线通过时的线圈两端产生的感应电压变大。

与专利文献1不同，由于不进行大致U字状的成形，所以作为加工工序，在向规定的绕线框架卷绕后，只进行固定处理（若是自熔融电线，加热或滴下酒精）。

此外，由于埋设线圈构件40的中央传感器单元20和侧部传感器单元30a、30b的非磁性板21a、32a、32b也基本上能够通过从一个方向对平板状的非磁性材料进行槽等的加工而制作，所以消除了材料的把持方式的改变、弯曲加工，能够抑制加工费。

此外，也可以像图4那样将用于提高交链磁通量的铁芯41嵌入线圈构件40。此时的铁芯的加工也成为直线的加工，所以与大致U字形状相比，加工简单，能够抑制加工费。

调整机构50如图5所示，利用直动机构，能够使侧部传感器单元30a、30b的间隔与钢丝绳1的直径相对应地变化。

在图5中，2根导向轴51a、51b被固定于中央传感器单元20，外螺纹构件52相对于中央传感器单元20，以自身的中心轴作为旋转轴，旋转自如地被安装。

侧部传感器单元30b的、供导向轴51a、51b穿过的孔的直径，被设定成具有能够供导向轴51a、51b平滑地滑动的嵌合公差。

此外，可动侧的侧部传感器单元30b为了谋求姿势的稳定而保持与固定侧的侧部传感器单元30a平行，作为内螺纹构件而采用螺座55。检查作业者通过转动螺钉端部的进给旋钮53，使外螺纹构件52旋转，使侧部传感器单元30b移动。

若侧部传感器单元30a、30b间的宽度成为希望的宽度，则将锁紧螺母54拧入螺座55，锁紧侧部传感器单元30b。

在实施方式1的钢丝绳探伤装置中，如图6所示那样，由于钢丝绳1在磁极片12a、12b、中央传感器单元20上滑动，所以磁极片12a、12b和中央传感器单元20的滑动面的高度被配设成相同。

从永磁体11a出来的磁通，经由磁极片12a，通过钢丝绳1，经由磁极片12b，进入永磁体11b。

钢丝绳1相对于磁化器10相对地移动。此时，钢丝绳的损伤部1a进入磁极片12a、12b之间的磁化区间时，在损伤部1a的周边，泄漏磁通量1b从钢丝绳1漏出。通过利用从三个方向包围钢丝绳1的磁传感器，即中央传感器单元20和侧部传感器单元30a、30b的任一个来检测该泄漏磁通量1b，能够发现钢丝绳1上的损伤1a。

另外，在实施方式1的磁传感器中采用了线圈，但是也可以采用霍尔元件等其它的检测方式。

图7（a）、（b）是图6的A－A剖视图，分别表示在检查最小径的钢丝绳时、检查最大径的钢丝绳时的状态，磁极片12a、12b和永磁体11a、11b的宽度尺寸为足够大，以能够与最大径的钢丝绳1相对应。

图8（a）、（b）是图6的B－B剖视图。可动侧的侧部传感器单元30b与中央传感器单元20接触时，成为最小径的钢丝绳对应时的位置。

另一方面，可动侧的侧部传感器单元30b和中央传感器单元20的间隙D，不超过从固定侧的侧部传感器单元30a的内壁到可动侧的侧部传感器单元30b的侧面的宽度W的范围，是侧部传感器单元30a的可动范围。

之所以是这样，是因为若间隙D超过宽度W，则钢丝绳1的一部分会从中心传感器单元20的钢丝绳接触面脱离，对磁极片12a、12b和中央传感器单元20的线圈21b施加过剩的负荷，钢丝绳或钢丝绳探伤装置有可能损伤。

另外，如上所述，在实施方式1的钢丝绳探伤装置中，在2个磁极片12a、12b彼此之间，由非磁性体构成的滑动用构件22被设于中央传感器单元20，磁极片和滑动用构件的与钢丝绳的接触面被配置成互相成为大致连续面，在位于互相大致平行的位置关系的侧部传感器单元30a、30b彼此的间隔成为最大的位置时，滑动用构件22存在于与位于距彼此的传感器等距离的假想平面交叉的位置，从而成为检查对象的所有的钢丝绳1能够在磁极片12a、12b和滑动用构件22上始终保持平滑的滑动。

图9（a）、（b）是从图7的箭头标记C的方向观察实施方式1的钢丝绳探伤装置的示意图，是用于说明侧部传感器单元30a、30b的端部的钢丝绳1的振动的图。

如图9（a）所示，侧部传感器单元30a、30b被配设成，其绳长度方向的端部相对于磁极片12a、12b完全地重叠。

其理由如下。

移动中的钢丝绳1通常是振动的，自身的加捻和滑轮的接触、轿厢的振动等成为振源。

在这里，侧部传感器单元30a、30b如图9（b）那样，在不与磁极片12a、12b重叠的情况下，钢丝绳1在即将进入中央传感器单元20和侧部传感器单元30a、30b形成的コ字型通路或刚刚从该通路出来时，能够在磁极片12a、12b的与钢丝绳1的接触面上移动。此时，如图10（a）那样，进入钢丝绳1的磁通15、不进入钢丝绳而漏出的磁通16的大小分别产生变化。

由于后者的磁通16的一部分通过线圈22的附近，所以在钢丝绳1向磁极片12a、12b的接触状态产生变化，这些磁通量变化时，如图10（b）那样，磁通16的流路产生变化，中央传感器单元20的线圈21b的交链磁通量变化，因此在线圈21b中产生感应电压，成为噪音信号。

因此，若如图9（a）那样侧部传感器单元30a、30b的导向板34a、34b重叠在磁极片12a、12b上，则能够抑制钢丝绳1在磁极片12a、12b上的不必要的移动，能使噪音降低。

实施方式2

图11是表示实施方式2的钢丝绳探伤装置的立体图，图12是表示图11的钢丝绳探伤装置的三面图。

调整机构50利用使用了螺座55a、55b的直动机构，使2组的侧部传感器单元30a、30b双方可动。这样的功能能够通过将2组的侧部传感器单元30a、30b中的一方，例如侧部传感器单元30b的螺座55b做成相反螺纹来实现。

由此，钢丝绳1不论其直径如何，都能够位于中央传感器单元20的中心，所以能够扩大钢丝绳直径的应用范围。

实施方式3

图13是表示实施方式3的钢丝绳探伤装置的调整机构的主要部分示意图。

将具有能够与钢丝绳1的直径相对应地设定侧部传感器单元30a、30b的间隔的宽度尺寸的垫片56插入到2组的侧部传感器单元30a、30b间，并用螺钉57固定，虽然侧部传感器单元30a、30b间的间隔的调整无法如实施方式1和2那样无级地进行，但是在钢丝绳1的应用直径的种类少的情况下，因为本实施方式的制造成本抑制得较低，所以是有效的。

附图标记的说明

1：钢丝绳，1a：损伤部，1b：泄漏磁通

10：磁化器，11a、11b：永磁体、12a、12b：磁极片、

13：背轭，14：磁回路、15、16：磁通、

20：中央传感器单元、21：传感器本体、

21a：非磁性板、21b：线圈、22：滑动用构件

30a、30b：侧部传感器单元、31a、31b：传感器本体、

32a、32b：非磁性体板、33a、33b：线圈、

34a、34b：导向板、35：缺口部

40：线圈构件、41：铁芯

50：调整机构，51a、51b：导向轴、

52：外螺纹构件、53：进给旋钮、54：锁紧螺母、

55a、55b：螺座、56：垫片、

57：螺钉

Claims (9)

1.一种钢丝绳探伤装置，通过配置形成磁化钢丝绳的长度方向的规定区间的磁回路的磁化器，并检测在上述规定区间从上述钢丝绳的损伤部漏出的泄漏磁通，从而检测上述钢丝绳的损伤，其特征在于，

该钢丝绳探伤装置具备：

至少2组的磁传感器单元，与上述磁化器一体构成，并且在上述规定区间，在与上述磁回路大致平行的方向，以隔着上述磁回路的方式相向配置，内包平面状的线圈；以及

调整机构，能够使上述至少2组的磁传感器单元的间隔与上述钢丝绳的直径相对应地变化。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述多个磁传感器单元是分别将平面状的线圈埋设于在上述规定区间互相平行地配置的非磁性体板中而构成的2组的磁传感器单元，利用上述调整机构，调整上述2组的磁传感器单元的间隔。

3.根据权利要求1或2所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述调整机构包括使上述2组的磁传感器单元中的至少一方相对于另一方呈直线状移动的直动机构。

4.根据权利要求3所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述调整机构包括使上述2组的磁传感器单元的双方彼此呈直线状移动的直动机构。

5.根据权利要求1或2所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述调整机构包括垫片，该垫片具有能够与上述钢丝绳的直径相对应地设置上述2组的磁传感器单元的间隔的宽度尺寸，并被配置在上述2组的磁传感器单元间。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述磁化器由被配置在与上述规定区间的两端部相对应的位置，且在与上述钢丝绳抵接的面侧具有磁极片的2个永磁体、和磁连结这些永磁体的反磁极片侧的背轭构成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

该钢丝绳探伤装置具备沿与上述磁回路大致正交的方向被配置在上述规定区间的中央部，检测上述泄漏磁通的第2磁传感器单元。

8.根据权利要求7所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述第2磁传感器单元具备由非磁性体构成的滑动用构件，以使与上述钢丝绳的接触面连续地形成在2个永磁体的磁极片之间。

9.根据权利要求8所述的钢丝绳探伤装置，其特征在于，

上述滑动用构件在上述侧部传感器单元的间隔成为最大的位置时，存在于与位于距上述侧部传感器单元等距离的假想平面交叉的位置。

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