CN104030137B

CN104030137B - 牵引滑轮升降机

Info

Publication number: CN104030137B
Application number: CN201410076761.5A
Authority: CN
Inventors: S·科文兰塔; M·叙雨里奥克萨
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2018-11-16
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: CN104030137A; EP2774886B1; US20140246275A1; JP2014169186A; EP2774886A1; US9604821B2

Abstract

本发明涉及一种牵引滑轮升降机，其包括具有经由环形驱动构件（20）连接到牵引滑轮（16）的输出轴（14）的驱动机器（12），其中与牵引滑轮结合地设置编码器（46），设置马达速度检测装置（35），设置编码器的输出信号和马达速度检测装置的速度信号馈送其中的监控单元（36），监控单元包括将编码器的输出信号与马达速度检测装置的速度信号比较的比较器，如果比较结果超过阈值，监控单元启动紧急措施。该方案改善了带驱动牵引滑轮升降机的安全性，特别是唯一一个带用于驱动机器和牵引滑轮之间的传动。

Description

牵引滑轮升降机

技术领域

本发明涉及一种牵引滑轮升降机，其包括具有经由环形驱动构件连接到牵引滑轮的输出轴的驱动机器。因此驱动机器和牵引滑轮之间的动力传输经由环形驱动构件进行。

背景技术

牵引滑轮升降机是已知的，其中驱动机器经由例如环形带或链条的环形驱动构件连接到牵引滑轮。根据EN81-1，有关升降机安全的欧洲规定，出于安全原因，在驱动机器和牵引滑轮之间需要至少两个平行的驱动构件。

这种布置的缺陷在于它非常庞大，并且即使所述平行驱动带中只有一个带磨损，两个平行驱动带也要进行维护和更换，维护成本基本上倍增。

另外，牵引滑轮升降机驱动器是已知的，其中牵引滑轮经由唯一一个简单带与升降机驱动器连接，在这种情况下，牵引滑轮必须设置制动盘，使得制动器能够停止牵引滑轮。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种以上提到类型的牵引滑轮，其提供足够的安全水平和/或不太庞大。

此目的通过牵引滑轮升降机来解决。本发明的优选实施方式是相应的主题。

本发明的另一目的在于提供一种用于驱动牵引滑轮升降机中的牵引滑轮的方法，其中驱动机器经由环形驱动构件驱动牵引滑轮，该方法应该提供足够的安全水平和/或在驱动机器和牵引滑轮之间需要不太庞大的驱动布置。本发明的目的通过上述方法解决。本发明的优选实施方式是相应的主题。

本发明的实施方式同样在本申请的说明书部分和附图中提供。本发明的内容还可包括独立的发明，特别是在针对明确或不明确的子任务或者关于所实现的优点或多组优点来考虑本发明的情况下。在这种情况下，从独立的发明概念的观点来说，包含在以下权利要求中的一些属性是多余的。

在根据本发明的牵引滑轮升降机中，与牵引滑轮结合地设置编码器。该编码器设置成获取牵引滑轮的转动速度。编码器可与牵引滑轮本身结合地定位，或与可转动地固定到牵引滑轮的任何元件（例如它的轴）结合地定位。

本发明包括马达速度检测装置。这种马达速度检测装置通常用于所有现代升降机中。这些装置可例如使用与马达的转动部分结合定位的编码器的信号。马达速度检测装置还可具有用于馈送到驱动机器的马达驱动器的供应频率的输入。从供应频率，马达速度检测装置可容易地计算马达的相应转动速度。马达速度检测装置可以是升降机控制器或马达驱动器的部分。当然，马达速度检测装置也可以设置成单独部分。

另外，根据本发明，设置将编码器的输出信号和马达速度检测装置的速度信号馈送其中的监控单元。速度信号是速度检测装置的输出信号。监控单元包括将编码器的输出信号与马达速检测装置的速度信号比较的比较器。在正常操作过程中，根据驱动机器的输出轴和牵引滑轮之间的环形驱动构件的传动比，这些数值是固定关系。如果比较结果与许可数值偏离一阈值，监控单元启动紧急措施。紧急措施的启动可优选地包括打开升降机的安全链，这导致牵引滑轮的制动以及驱动机器的停止。在此方面，必须要进行的是，在带驱动牵引滑轮升降机中，制动器必须与牵引滑轮结合设置，因为在牵引滑轮上悬置升降机轿厢和配重（如果有的话）。

总的来说，本发明通过使用唯一一个驱动构件来代替（根据EN81-1）必要的第二环形驱动构件，由此冗余损失通过本发明的监控装置补偿，其确保驱动机器和牵引滑轮之间经由环形驱动构件的连接适当工作。

本发明的术语驱动机器用作“马达”的同义词。因此，驱动机器可以是带齿轮的马达或不带齿轮的马达。驱动机器还可任选地包括马达驱动器的功率电子器件。特别是永磁体马达用作驱动机器。

当然，如果比较超过阈值，可以启动进一步的紧急措施，例如升降机轿厢的抓持装置可以被起动，以确保轿厢不撞击到竖井地坑。任选地，紧急信号可给到远程监控或维护位置，从而可以通过维护人员启动立即措施。

本发明的优点在于唯一一个驱动构件（特别是驱动带或驱动链条）减小了安装和维护成本。另外，通过使用唯一一个环形驱动元件，用于这种布置的所需空间相对于欧洲规定所指定的当前布置减半，这导致不太庞大的驱动结构。

由于在所有当前的升降机安装中确定马达速度，只必须另外确定牵引滑轮的速度以使得本发明得以工作。由于唯一一个环形驱动构件设置在驱动机器输出轴和牵引滑轮的轴上的驱动带轮之间，该布置相对于驱动机器和牵引滑轮的轴之间的小错位不那么敏感。参数公差更大，导致驱动机器的底板的机械构造的较小成本。

清楚的是代替编码器的输出信号和马达速度检测装置的速度信号，也可以使用从所述信号导出的任何信号，例如在例如0.1s的一段时间内整合的信号，以防止没有原因而造成紧急措施的任何噪声峰值。

马达速度可以通过与马达的转动部件（例如转子或马达输出轴）结合定位的编码器检测，或者来自于马达驱动器的供应频率。当然出于冗余原因，可以使用两种信号，即来自于马达驱动器的供应频率以及马达编码器信号。在任何情况下，来自于马达驱动器或编码器的这些信号被馈送到马达速度检测装置，以提供作为指示驱动机器的转动速度的输出信号的速度信号。

优选地，阈值是预设数值，其在升降机安装或维护过程中优选地输入到升降机控制器内。该数值也可经由远程监控位置设置。该数值也可在操作过程中调整。

当然，如果唯一一个单个驱动构件用来将驱动机器与牵引滑轮连接，则获得本发明的最佳优点。在此情况下，实现了有关空间节省优点的所有所述优点。当然，本发明也可与设置在驱动机器和牵引滑轮之间的多个平行环形驱动构件结合使用。在这种情况下，本发明改善了牵引滑轮升降机的总体安全，特别是在驱动区段。

本发明还涉及一种用于驱动牵引滑轮升降机中的牵引滑轮的方法，其中升降机驱动机器经由定位在驱动机器的输出轴和牵引滑轮之间的环形驱动构件驱动牵引滑轮。当然，环形构件通常布置在定位在驱动机器的输出轴以及牵引滑轮的轴上的驱动带轮上。在本发明中，牵引滑轮的速度被测量并与驱动机器的速度比较。如果比较结果超过参考数值一阈值，则启动紧急措施。相对于本发明方法的效果和优点，指的是本发明相对于牵引滑轮升降机的以上描述。该阈值优选地预设为确保牵引滑轮的边缘处的速度偏差不超过0.01m/s和0.5m/s之间的范围。这使得环形驱动构件的某些滑动在许可范围内。

用于比较的参考数值以及阈值优选地存储在非易失性储存器内，非易失性储存器优选地包括在升降机控制器或监控单元内。经由这种手段，可以在动力失效的情况下重新起动牵引滑轮升降机。

进一步优选的是速度信号以及编码器的输出信号在动力失效之后被重新设置成适当工作数值。这在马达驱动器的供应频率用于导出速度信号的情况下特别重要。

优选地，磨损检测单元与环形驱动构件结合设置，磨损检测单元光学地或经由机械或电或磁性装置监控环形驱动构件的磨损。如果磨损检测单元检测到实际测量数值与变形参考数值具有不允许的偏差，维护信号可以发送到远侧监控或维护位置，以启动用于环形驱动构件的维护，例如其更换。

另外，滑动检测器可以设置在环形驱动构件与驱动机器的输出轴和/或与牵引滑轮的轴的接触点处。在这种情况下，监控单元能够在所述比较中考虑环形驱动构件在驱动带轮上出现的任何滑动，以启动紧急措施。来自于滑动检测器的数值也可用来获得有关所需维护的任何信息，例如驱动带张力小。

优选地，编码器的输出信号和速度信号之间的差别用来获得作为用于远程监控或维护位置以启动环形驱动构件的维护（例如其更换）的维护信号的滑动信号。如果数值差别在阈值内彼此疏远，这是带和马达输出轴和牵引滑轮或其轴的相应表面之间的滑动增加的指示。因此，经由监控所述滑动信号，滑动可以得到控制，并且如果需要可以采取措施。同样在这种情况下，用于滑动信号的参考数值或操作时间过程中的滑动信号的重复测量可以被存储并作为参考数值使用以获得一段时间内滑动的趋势。

现在结合附图通过例子描述本发明。

附图说明

图1示出牵引滑轮升降机的示意图。

具体实施方式

图1示出牵引滑轮升降机10，其包括具有输出轴14的驱动机器12以及固定安装在转动轴18上的牵引滑轮16。牵引滑轮16的轴18 通过轴承支承，轴承出于简明原因而未在附图中示出。驱动机器12 的输出轴14和牵引滑轮16的轴18经由环形驱动带20连接，环形驱动带20在输出轴14和可转动地固定到牵引滑轮16的轴18的驱动带轮22上直接运转。牵引滑轮16在其外边缘24上具有绳槽或带槽，用于驱动升降机轿厢以及任选的配重的提升或悬挂绳/带悬挂在绳槽或带槽上。两个制动器26、28与牵引滑轮16结合设置，其同轴定位在牵引滑轮的两端上。两个制动器26、28用来在意外情况下停止牵引滑轮。制动器26、28经由升降机控制器30操作。升降机控制器连接到马达驱动器32，其包括用于驱动机器12的控制的部件，同样优选为例如IGBT晶体管、半导体闸流管等功率部件。马达驱动器32连接到驱动机器12。升降机控制器30优选地经由电话或互联网连接进一步连接到远程监控或维护位置34。升降机控制器30 包括设置成将驱动机器的速度与牵引滑轮的速度比较的监控单元 36。监控单元36包括用于参考数值和阈值的储存器38。另外，马达速度检测装置35设置成连接到监控单元36。速度检测装置35的输入连接到马达驱动器32的输出40。通过这种连接，马达速度检测装置35获得到驱动机器的供应电压的频率，从而允许马达速度的计算。

另外，马达速度检测装置35的输入与马达编码器42连接，马达编码器42与驱动机器12的输出轴14上的标记44协作以获得驱动机器的速度信号。

监控单元36进一步与牵引滑轮编码器46连接，牵引滑轮编码器46与牵引滑轮16的轴18结合设置，由此读取轴18的周边上的标记48，以获得牵引滑轮的速度信号。另外，监控单元36与磨损检测单元50连接，磨损检测单元50邻近环形带20或与其结合定位。另外，监控单元36在功能上与升降机的安全链54的开关52连接。

在驱动带20与驱动带轮的接触点处，设置第一滑动检测器56，并且在驱动带20与输出轴14的接触点处，设置第二滑动检测器58。两个检测器56、58与监控单元36无线连接。它们当然也可以经由正常连线（例如串联总线）连接。磨损检测单元50以及滑动检测器 56、58是任选单元。在该实施方式中，监控单元36是升降机控制器 30的部分。但是这不是必须的。

本发明如下工作：

在正常操作的过程中，从马达编码器42或马达驱动器32的输出40获得的速度信号与牵引滑轮编码器46的输出信号具有一定关系。这种固定关系取决于驱动机器12的输出轴14和牵引滑轮16的驱动带轮22之间的环形带20的传动比。总之，在正常操作过程中，这些信号的比较对应于存储在储存器38内的参考数值。

在环形驱动带20断裂或环形驱动带20在驱动机器12的输出轴 14或牵引滑轮16的驱动带轮22上不适当滑动的情况下，一方面牵引滑轮编码器46的输出信号与马达编码器42的速度信号和/或马达驱动器32的输出信号之间的比较偏离参考数值一阈值，该阈值同样存储在储存器38内。在这种情况下，监控单元36打开升降机安全链54的开关52，导致驱动机构12的立即停止，并经由升降机控制器导致牵引滑轮制动器26和28的起动（通过使其断开）。另外，监控单元经由升降机控制器30启动到远程监控或维护位置34的紧急呼叫，远程监控或维护位置34经由电话或互连网连接与升降机控制器30连接。

通过这种手段，尽管环形驱动带20形式的唯一单个环形驱动构件设置在驱动机器12和牵引滑轮16之间，牵引滑轮升降机的操作安全也可以得到保持。

监控单元在所示实施方式中也与磨损检测单元50连接，磨损检测单元50光学扫描环形驱动带20的表面。监控单元36将来自于磨损检测单元50的信号与存储在储存器38内的参考数值比较，并发送维护信号到远程监控或维护位置34，导致环形驱动带20在其断裂之前更换。另外滑动检测器56、58设置成检测带20在驱动带轮22 或输出轴14上的滑动。这些滑动检测器56、58也可经由一个和相同的传感器与磨损检测单元50一起设置。滑动检测器和磨损单元优选地固定在转动部分附近的支承件上。滑动检测器发出分别包括有关一方面的带和另一方面的驱动带轮22或输出轴14之间的速度差的信息的滑动信号到监控单元36。如果速度差偏离存储在非易失性储存器38内的参考数值一同样存储的第二阈值，则指示应当维护的维护信号发送到远程监控或维护位置34。

在一些实施方式中，磨损检测可在没有附加滑动检测器的情况下实现，因为马达速度和牵引滑轮速度之间的差别增加也指示滑动增加，以及驱动带的磨损。

在以上实施方式中，马达速度检测装置的速度信号从马达驱动器32以及马达编码器42获得。清楚的是本发明可以通过这两种检测系统的只一个来实现。另外，本领域普通技术人员清楚的是马达速度检测装置35、监控单元36以及升降机控制器30不必设置成一体单元，也可以设置在单独位置。当然这些部件也可设置成升降机控制器30内执行的控制程序的软件部件。

另外，清楚的是马达编码器42可与驱动机器12的任何其他转动部分结合定位，例如与驱动机器12的转子结合定位。因此，马达编码器42可定位在驱动机器12的壳体内。同样，清楚的是牵引滑轮编码器46可以与任何其他可转动部分结合定位，例如与牵引滑轮 16本身或与驱动带轮22结合定位。

当然驱动带20也可平行于升降机绳索直接联接到牵引滑轮（而不是轴线22）。

应该进一步理解到驱动机器12的输出轴14的长度以及牵引滑轮16的轴18的长度被夸大。轴的被夸大的长度被选择成说明本发明的功能。实际上，该轴短很多。

应该注意到说明书中提到的不同实施方式可彼此组合。本发明可在所附专利权利要求的范围内改变。

Claims

1.一种牵引滑轮升降机，其包括具有经由环形驱动构件(20)连接到牵引滑轮(16)的输出轴(14)的驱动机器(12)，其特征在于：

－与牵引滑轮结合地设置编码器(46)以获得牵引滑轮的速度信号，

－设置马达速度检测装置(35)，

－设置编码器的输出信号和马达速度检测装置的速度信号馈送其中的监控单元(36)，

－监控单元包括将编码器的输出信号与马达速度检测装置的速度信号比较的比较器，

－如果比较结果超过阈值，监控单元启动紧急措施,

其中，马达驱动器(32)的供应频率(40)被馈送到马达速度检测装置(35)。

2.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，监控单元(36)能够打开(52)升降机的安全链(54)。

3.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，唯一一个驱动构件(20)使驱动机器(12)与牵引滑轮(16)连接。

4.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，监控单元(36)集成在升降机控制器(30)或马达驱动器(32)内。

5.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，马达速度检测装置(35)包括与驱动机器(12)的转动部分结合的编码器(42)。

6.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，马达速度检测装置(35)与升降机控制器(30)或马达驱动器(32)结合设置，或与驱动机器(12)结合设置。

7.根据权利要求1所述的牵引滑轮升降机，其中，磨损检测单元(50)设置在环形驱动构件(20)附近，磨损检测单元与监控单元(36)连接。

8.根据上述权利要求任一项所述的牵引滑轮升降机，其中，至少一个滑动检测器(56、58)设置在环形驱动构件(20)和输出轴(14)和/或牵引滑轮轴(18)的驱动带轮(22)附近，滑动检测器与监控单元(36)连接。

9.一种用于驱动牵引滑轮升降机中的牵引滑轮(16)的方法，在该升降机中，驱动机器(12)经由定位在驱动机器(12)的输出轴(14)和牵引滑轮(16)的轴(18)之间的环形驱动构件(20)驱动牵引滑轮，由此牵引滑轮的速度被测量并与驱动机器的速度比较，如果比较结果超过阈值，则启动紧急措施,

其中，驱动机器(12)的速度从马达驱动器(32)的供应电压频率(40)获得。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，牵引滑轮(16)的速度通过与牵引滑轮结合设置的编码器(46)获得。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，阈值被预设成牵引滑轮边缘(24)的速度的0.05m/s和1m/s之间的数值。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，在超过阈值的情况下，升降机的安全链(54)被打开(52)。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，在超过阈值的情况下，升降机轿厢的抓持装置被起动。

14.根据权利要求9-13任一项所述的方法，其中，阈值存储在储存器(38)内。