CN110467089A - 一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,包括:直径测量装置、位置测量装置、A/D转换模块、脉冲计数模块和计算机,其中,所述直径测量装置用于套设于所述电梯钢丝绳上,所述位置测量装置用于紧贴所述电梯钢丝绳设置;所述A/D转换模块与所述直径测量装置相连,所述脉冲计数模块与所述位置测量装置相连;所述计算机分别与所述A/D转换模块和脉冲计数模块相连,用于接收并处理直径测量数据和位置测量数据,对电梯钢丝绳直径异常点进行定位。本发明可对钢丝绳的直径进行全线程同步在线检测并快速找出直径最细的危险点并进行定位,提高了钢丝绳组直径检验的效率和测试的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电梯检验检测领域,具体涉及一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统。
背景技术
垂直曳引电梯一般通过曳引轮或摩擦轮转动带动钢丝绳对乘客或货物进行提升。在电梯长期运行过程中,井道潮湿环境引起的锈蚀或与电梯曳引轮相互摩擦都将使钢丝绳直径变小。钢丝绳直径变小将直接影响到钢丝绳自身和电梯曳引部件的使用寿命,改变电梯曳引条件,使电梯振动,直径变细过程中钢丝绳所能承受的最大拉力逐渐变小,甚至产生断绳故障,直接威胁到乘客生命财产安全。特种设备安全技术规范TSG T7001—2009 附件A5.1规定:“曳引钢丝绳直径小于其公称直径的90%,应当报废”,同时规定测量方法为“以相距至少1m的两点进行,在每点相互垂直方向上测量两次,四次测量值的平均值,即为钢丝绳的实测直径”。通用检验方法是根据检验人员经验选取电梯最容易磨损变细的部位用宽钳口游标卡尺进行直径测试,按照检规要求每根钢丝绳测试四个数据点。该方法测量位置的选取有一定的随意性,尤其是对于部分高层建筑,钢丝绳长度往往可达上百米,而直径变细程度最最大的位置通常是最危险的位置,采用人工测量方法效率低下,可能会忽略危险点。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出了一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,利用该系统可对钢丝绳组中所有钢丝绳的直径进行全线程同步在线检测并快速找出直径最细的危险点,对直径危险点进行定位,提高了钢丝绳组直径检验的效率和测试的准确性,对提高检验过程自动化水平具有重要的意义。
为至少解决上述技术问题之一,本发明采取的技术方案为:
一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,包括:直径测量装置、位置测量装置、A/D转换模块、脉冲计数模块和计算机,其中,所述直径测量装置用于套设于所述电梯钢丝绳上,所述位置测量装置用于紧贴所述电梯钢丝绳设置;所述A/D转换模块与所述直径测量装置相连,所述脉冲计数模块与所述位置测量装置相连;所述计算机分别与所述A/D转换模块和脉冲计数模块相连,用于接收并处理直径测量数据和位置测量数据,对电梯钢丝绳直径异常点进行定位。
进一步的,所述直径测量装置具有至少一个直径测量单元,所述直径测量单元包括:主体和位移测量组件,所述主体设有用于套设于所述电梯钢丝绳上的通孔,所述通孔具有相互垂直设置的第一钢丝绳限位面和第二钢丝绳限位面;第一位移测量组件和第二位移测量组件互相垂直设置于所述主体上,且所述第一位移测量组件与所述第一钢丝绳限位面对立设置,用于对电梯钢丝绳X轴向限位并测量X轴向直径,所述第二位移测量组件与所述第二钢丝绳限位面对立设置,用于对电梯钢丝绳Y轴向限位并测量Y轴向直径。
进一步的,所述主体包括:第一主体和第二主体,所述第一主体和第二主体拼接形成所述通孔,所述第一位移测量组件设置于所述第一主体上设有的安装孔内,所述第一钢丝绳限位面位于所述第二主体上,所述第二位移测量组件设置于所述第二主体上设有的安装孔内,所述第二钢丝绳限位面位于所述第一主体上。
进一步的,所述位移测量组件包括:位移传感器、限位块和弹簧,其中,所述位移传感器设置于所述安装孔内,且所述安装孔通过其底部开设的滑槽与所述通孔连通,所述位移传感器的测量杆与所述A/D转换模块相连,所述限位块与所述测量杆相连,所述限位块可在所述滑槽内滑动且延伸至所述通孔内对所述电梯钢丝绳限位,所述弹簧的两端分别与所述位移传感器和限位块相连。
进一步的,所述直径测量装置还包括:锁紧元件,用于将所述第一主体和所述第二主体拼接锁紧。
进一步的,所述位置测量装置包括:测速滚轮和旋转编码器,所述测速滚轮用于紧贴所述电梯钢丝绳设置,所述旋转编码器与所述测速滚轮同轴设置且与所述脉冲计数模块相连,用于采集所述电梯钢丝绳移动的距离。
进一步的,还包括:分别与所述计算机相连的显示屏和报警器,所述显示屏通过文本或曲线的方式显示电梯钢丝绳不同位置处的相互垂直两个方向的直径。
进一步的,所述位移测量组件还包括:测量校准杆,用于设置于所述通孔内。
另一方面,本发明提出了一种利用前面所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统测量电梯钢丝绳直径的方法,包括以下步骤:
将所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件对所述测量校准杆X轴向限位并测量其位移LX杆,所述第二位移测量组件对所述测量校准杆Y轴向限位并测量其位移LY杆;
将所述电梯钢丝绳替换所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件对所述电梯钢丝绳X轴向限位并测量其位移LX绳,所述第二位移测量组件对所述电梯钢丝绳Y轴向限位并测量其位移LY绳;
所述电梯钢丝绳X轴向直径DX=(LX绳-LX杆)+D杆,所述电梯钢丝绳Y轴向直径DY=(LY绳-LY杆)+D杆,其中,D杆为所述测量校准杆的直径。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1)可实现电梯钢丝绳组中多根钢丝绳直径的同时测量,且每根钢丝绳可同时测量两个垂直方向的直径;
2)钢丝绳直径测试的同时用位置测量装置对测试过程中钢丝绳移动的距离进行记录,通过计算机分析直径数据和位置数据可找出各根钢丝绳直径最细点的位置,实现异常点定位功能;
3)通过设置测量校准杆提高了测量的精确度,使得测量结果更加准确;同时测试过程中数据实时曲线显示与存储,自动分析出钢丝绳异常点直径与位置,自动化程度高,测试效率高。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
图2为本发明直径测量装置结构剖视图。
图3为图2的安装结构示意图。
图4为本发明直径测量单元结构剖视图。
图5为本发明第一实施例的钢丝绳X轴向直径测量过程图。
图6为本发明第二实施例的钢丝绳直径测量过程图。
图7为本发明位置测量装置结构图。
图8为本发明系统安装结构示意图。
上述诸图中:第一主体1;第二主体2;通孔3;第一钢丝绳限位面4;第二钢丝绳限位面5;位移传感器6;测量杆7;限位块8;弹簧9;安装孔10;滑槽11;电梯钢丝绳12;位置测量装置13;旋转编码器131;测速滚轮132;待测钢丝绳组14;曳引轮15;轿厢16;机房地板17;测量校准杆18;直径测量装置19。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
本发明提出了一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,图1为本发明系统结构框图,参照图1所示,本发明系统主要包括:直径测量装置、位置测量装置、A/D转换模块、脉冲计数模块、计算机、显示屏和报警器,其中,所述A/D转换模块与所述直径测量装置相连,所述脉冲计数模块与所述位置测量装置相连;所述计算机分别与所述A/D转换模块和脉冲计数模块相连,用于接收并处理直径测量数据和位置测量数据,对电梯钢丝绳直径异常点进行定位,所述显示屏和报警器分别与所述计算机相连。
参照图1所示,假设待测钢丝绳组中的钢丝绳有n根,分别为:1#钢丝绳,2#钢丝绳……n#钢丝绳,所述直径测量装置中的直径测量单元为n个,每个直径测量单元包括两个位移传感器,测试时电梯钢丝绳组中每根钢丝绳由每个直径测量单元中的两个位移传感器进行测量,具体的:测量1#钢丝绳为位移传感器X1和位移传感器Y1,测量2#钢丝绳为位移传感器X2和位移传感器Y2,直至测量n#钢丝绳为位移传感器Xn和位移传感器Yn。以第n根钢丝绳为例,分别用位移传感器Xn(即第一位移测量组件中的位移传感器)和位移传感器Yn(即第二位移测量组件中的位移传感器)分别测量钢丝绳X轴向和Y轴向两个垂直方向的直径,可以理解的是,本发明所述直径测量装置中位移传感器的数量至少为待测钢丝绳组中钢丝绳数量的两倍。
图2为本发明直径测量装置结构剖视图,图3为图2的安装结构示意图,图4为本发明直径测量单元结构剖视图。根据该实施例,参照图2-4所示,本发明待测钢丝绳组选取五根电梯钢丝绳,分别为:1#-5#钢丝绳,相应的,本发明所述直径测量装置优选为五个直径测量单元对1#-5#钢丝绳分别进行测量,可以理解的是,本发明所述直径测量单元的数量由待测钢丝绳组中的电梯钢丝绳的数量决定。
具体的,参照图4所示,本发明所述直径测量单元包括:第一主体、第二主体和两个位移测量组件,其中,所述第一主体和第二主体拼接形成用于套设于所述电梯钢丝绳上的通孔,组装时将钢丝绳置于所述通孔中,电梯钢丝绳可在通孔中运动;且所述通孔具有相互垂直设置的第一钢丝绳限位面和第二钢丝绳限位面。
所述两个位移测量组件互相垂直设置,包括:第一位移测量组件和第二位移测量组件,所述第一位移测量组件与所述第一钢丝绳限位面对立设置,具体为:所述第一位移测量组件设置于所述第一主体的安装孔内,所述第一钢丝绳限位面位于所述第二主体上,用于对电梯钢丝绳X轴向限位并测量X轴向直径;所述第二位移测量组件与所述第二钢丝绳限位面对立设置,更具体的:所述第二位移测量组件设置于所述第二主体的安装孔内,所述第二钢丝绳限位面位于所述第一主体上,用于对电梯钢丝绳Y轴向限位并测量Y轴向直径。
每个所述位移测量组件包括:位移传感器、限位块和弹簧,其中,所述位移传感器设置于主体上设有的安装孔内,且所述安装孔通过其底部开设的滑槽与所述通孔连通,所述位移传感器的测量杆与所述A/D转换模块相连,所述限位块与所述测量杆相连,所述限位块可在所述滑槽内滑动且延伸至所述通孔内对所述电梯钢丝绳限位,位移传感器与测量块之间有弹簧,弹簧为压簧,弹簧中心穿过位移传感器测量杆,弹簧与位移传感器和测量块接触。
所述位移传感器为电子式传感器,可将测得的位移值以电信号的形式对外输出。当限位块受到电梯钢丝绳挤压时可在滑槽中滑动,弹簧进一步压缩,位移传感器的测量杆测得限位块移动的距离,位移传感器输出与该距离对应的电信号值。
更具体的,钢丝绳直径测试过程中,由于弹簧对限位块施加压力,使限位块的表面和钢丝绳限位面始终与钢丝绳接触,用四个平面实现对钢丝绳的限位。第一主体和第二主体上与各自限位块相连的位移传感器用于测量钢丝绳两个相互垂直方向的直径。
图5为本发明第一实施例的钢丝绳X轴向直径测量过程图,参照图5所示,以X轴向直径测量为例:若通孔内不装夹钢丝绳时,限位块与第一钢丝绳限位面之间的距离为L,通孔内安装钢丝绳后位移传感器检测到限位块移动的距离为S,则待测钢丝绳在该测试点处的直径为L+S;钢丝绳Y轴向直径的测量与X轴向直径测量相同。
图6为本发明第二实施例的钢丝绳直径测量过程图,本发明为提高测量数据的准确性,更优的,本发明所述位移测量组件还包括:测量校准杆,具体的测量方法包括以下步骤:
将所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件的限位块对所述测量校准杆X轴向限位并通过位移传感器测量其位移LX杆,所述第二位移测量组件的限位块对所述测量校准杆Y轴向限位并通过位移传感器测量其位移LY杆;
将所述电梯钢丝绳替换所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件的限位块对所述电梯钢丝绳X轴向限位并通过位移传感器测量其位移LX绳,所述第二位移测量组件的限位块对所述电梯钢丝绳Y轴向限位并通过位移传感器测量其位移LY绳;
通过上述测得的数据,可得到所述电梯钢丝绳X轴向直径DX=(LX绳-LX杆)+D杆,所述电梯钢丝绳Y轴向直径DY=(LY绳-LY杆)+D杆,其中,D杆为所述测量校准杆的直径且为可知数据,在选取该测量校准杆时,优选使其直径与电梯钢丝绳的直径接近,可以提高数据的准确度。
所述直径测量装置还包括:锁紧元件,用于将所述第一主体和所述第二主体拼接锁紧。可以理解的是,本发明所述直径测量装置具有的五个直径测量单元的主体除了通过所述锁紧元件进行组装,也可以为一体成型结构,如图2和3所示。本发明所述锁紧元件的具体种类不受限制,为本领域常规锁紧件,如锁紧螺钉等。
图7为本发明位置测量装置结构图,参照图7所示,所述位置测量装置包括:测速滚轮和旋转编码器,所述测速滚轮用于紧贴所述电梯钢丝绳设置,所述旋转编码器与所述测速滚轮同轴设置且与所述脉冲计数模块相连,由旋转编码器记录测速滚轮旋转圈数,测试过程中实时记录被检钢丝绳移动的距离,并对外输出与钢丝绳移动距离有关的脉冲信号,脉冲计数模块对脉冲信号进行计数,并将结果发送给计算机。具体的,该钢丝绳移动的距离等于测速滚轮旋转圈数乘以该测速滚轮的圆周长。
图8为本发明系统安装结构示意图,参照图8所示,钢丝绳测试时,将直径测量装置和位置测量装置安装在机房地板上方的钢丝绳上,测试过程中,直径测量装置和位置测量装置保持静止。通过电梯曳引轮旋转带动钢丝绳与本发明直径异常点在线检测系统相互运动,实现系统对钢丝绳直径动态测量和钢丝绳位置记录。
本发明所述A/D转换模块优选为多通道A/D转换模块,用于将直径测量装置中各位移传感器模拟信号装换为数字信号,对各位移传感器数据进行同步采集,并将结果传送给计算机分析。
本发明系统在测试过程中,计算机对钢丝绳直径数据和位置数据进行同步分析,并将结果实时显示于显示屏上,用户通过计算机上设置钢丝绳直径变细的危险值,当检测到钢丝绳直径小于该危险值时,计算机控制报警器报警。
综上所述,本发明可实现电梯钢丝绳组中多根钢丝绳直径的同时测量,且每根钢丝绳可同时测量两个垂直方向的直径;并且钢丝绳直径测试的同时用位置测量装置对测试过程中钢丝绳移动的距离进行记录,通过计算机分析直径数据和位置数据可找出各根钢丝绳直径最细点的位置,实现异常点定位功能;此外通过设置测量校准杆提高了测量的精确度,使得测量结果更加准确;同时测试过程中数据实时曲线显示与存储,自动分析出钢丝绳异常点直径与位置,自动化程度高,测试效率高。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
Claims (9)
1.一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,包括:直径测量装置、位置测量装置、A/D转换模块、脉冲计数模块和计算机,其中,
所述直径测量装置用于套设于所述电梯钢丝绳上,所述位置测量装置用于紧贴所述电梯钢丝绳设置;所述A/D转换模块与所述直径测量装置相连,所述脉冲计数模块与所述位置测量装置相连;所述计算机分别与所述A/D转换模块和脉冲计数模块相连,用于接收并处理直径测量数据和位置测量数据,对电梯钢丝绳直径异常点进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述直径测量装置具有至少一个直径测量单元,所述直径测量单元包括:主体和位移测量组件,所述主体设有用于套设于所述电梯钢丝绳上的通孔,所述通孔具有相互垂直设置的第一钢丝绳限位面和第二钢丝绳限位面;第一位移测量组件和第二位移测量组件互相垂直设置于所述主体上,且所述第一位移测量组件与所述第一钢丝绳限位面对立设置,用于对电梯钢丝绳X轴向限位并测量X轴向直径,所述第二位移测量组件与所述第二钢丝绳限位面对立设置,用于对电梯钢丝绳Y轴向限位并测量Y轴向直径。
3.根据权利要求2所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述主体包括:第一主体和第二主体,所述第一主体和第二主体拼接形成所述通孔,所述第一位移测量组件设置于所述第一主体上设有的安装孔内,所述第一钢丝绳限位面位于所述第二主体上,所述第二位移测量组件设置于所述第二主体上设有的安装孔内,所述第二钢丝绳限位面位于所述第一主体上。
4.根据权利要求3所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述位移测量组件包括:位移传感器、限位块和弹簧,其中,所述位移传感器设置于所述安装孔内,且所述安装孔通过其底部开设的滑槽与所述通孔连通,所述位移传感器的测量杆与所述A/D转换模块相连,所述限位块与所述测量杆相连,所述限位块可在所述滑槽内滑动且延伸至所述通孔内对所述电梯钢丝绳限位,所述弹簧的两端分别与所述位移传感器和限位块相连。
5.根据权利要求3所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述直径测量装置还包括:锁紧元件,用于将所述第一主体和所述第二主体拼接锁紧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述位置测量装置包括:测速滚轮和旋转编码器,所述测速滚轮用于紧贴所述电梯钢丝绳设置,所述旋转编码器与所述测速滚轮同轴设置且与所述脉冲计数模块相连,用于采集所述电梯钢丝绳移动的距离。
7.根据权利要求6所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,还包括:分别与所述计算机相连的显示屏和报警器,所述显示屏通过文本或曲线的方式显示电梯钢丝绳不同位置处的相互垂直两个方向的直径。
8.根据权利要求4所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统,其特征在于,所述位移测量组件还包括:测量校准杆,用于设置于所述通孔内。
9.一种利用权利要求8所述的一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统测量电梯钢丝绳直径的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件对所述测量校准杆X轴向限位并测量其位移LX杆,所述第二位移测量组件对所述测量校准杆Y轴向限位并测量其位移LY杆;
将所述电梯钢丝绳替换所述测量校准杆置于所述通孔内,所述第一位移测量组件对所述电梯钢丝绳X轴向限位并测量其位移LX绳,所述第二位移测量组件对所述电梯钢丝绳Y轴向限位并测量其位移LY绳;
所述电梯钢丝绳X轴向直径DX=(LX绳-LX杆)+D杆,所述电梯钢丝绳Y轴向直径DY=(LY绳-LY杆)+D杆,其中,D杆为所述测量校准杆的直径。
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