CN110498330B - 人员输送机中的链缺陷监测 - Google Patents

Abstract

一种人员输送机(1)包括输送元件(13)的带(12)，所述输送元件的带连接到包括多个链节(34、36)的至少一个驱动链(15、27)并由其驱动。所述人员输送机(1)进一步包括至少一个感应传感器(40、41)，所述至少一个感应传感器横向地布置在所述至少一个驱动链(15、27)旁边并且被配置用于监测经过所述至少一个感应传感器(40、41)的所述链节(34、36)。

Description

人员输送机中的链缺陷监测

技术领域

本发明涉及一种监测人员输送机中的链缺陷的方法。本发明进一步涉及一种具有驱动链和配置用于监测所述驱动链的至少一个传感器的人员输送机。

发明背景

人员输送机(例如自动扶梯和自动人行道)包括在输送方向上移动的输送元件(例如台阶或托板)带。所述输送元件与用作驱动链的环形输送链连接并由其驱动。输送链可以是第一驱动链，其通过第二驱动链由马达驱动。

为了避免因操作带有损坏的驱动链的人员输送机而导致的额外损坏或严重的安全问题，能够在早期阶段检测驱动链的损坏是有益的。

发明内容

根据本发明的示例性实施方案，人员输送机包括连接到至少一个驱动链并由其驱动的输送元件带。人员输送机进一步包括至少一个感应传感器。所述至少一个感应传感器横向于所述至少一个驱动链布置，并且被配置用于监测经过的所述至少一个驱动链的所述链节。

根据本发明的示例性实施方案的一种操作人员输送机的方法包括：借助于所述至少一个感应传感器监测所述至少一个驱动链的所述链节，评估由所述至少一个感应传感器提供的所述检测信号，以及当检测到所述至少一个驱动链的缺陷时发出警报信号。

本发明的示例性实施方案允许早期且可靠地检测所述至少一个驱动链的缺陷。因此，可以采取适当的对策，例如停止人员输送机的任何进一步操作，以避免可能由于操作具有损坏的驱动链的人员输送机而导致的额外损坏或严重的安全问题。

以下列出了很多可选特征。这些特征可以单独地或与任何其他特征结合实现在特定实施方案中。

根据本发明的示例性实施方案的人员输送机可以包括至少两个感应传感器。具体地说至少一个感应传感器可以布置在所述至少一个驱动链的每个侧面上。通过分别指定的感应传感器监测所述至少一个驱动链的两侧增强了检测的安全水平。

所述两个感应传感器可以彼此相对地布置，其中所述至少一个驱动链在所述两个感应传感器之间延伸。这样的配置可以促进所述传感器的安装和维护。例如，所述两个传感器可以附接到公共支撑件。

由于所述两个传感器彼此独立地工作，它们不一定需要位于所述至少一个驱动链的相对侧上的相同位置。

在根据本发明的示例性实施方案的人员输送机中，所述至少一个驱动链可以在至少一个链轮上延伸，并且所述至少一个感应传感器可以布置在所述至少一个链轮附近。当所述至少一个驱动链与所述至少一个链轮啮合并由其引导时，所述驱动链的振动幅度在所述至少一个链轮附近较低。因此，在所述至少一个链轮附近，即使在振动时所述至少一个驱动链也经过所述至少一个感应传感器。

为了确保所述至少一个驱动链即使在振动时也经过所述至少一个感应传感器，所述至少一个感应传感器可以布置在距离所述链轮不大于50厘米的距离处，即距离所述至少一个驱动链与所述链轮啮合的位置。所述至少一个感应传感器具体地说可以布置在距离所述链轮不大于25厘米的距离处，更具体地说是距离所述链轮不大于10厘米的距离处。

为了确保可靠地检测损坏的驱动链，根据本发明的示例性实施方案的人员输送机可以包括评估单元，其被配置用于接收和评估由所述至少一个感应传感器提供的检测信号，以便检测所述至少一个驱动链的所述链节的缺陷。

所述评估单元可以包括用于存储代表完整的(无缺陷的)链节的至少一个参考信号图案的存储器，并且所述评估单元可以被配置用于将从所述至少一个感应传感器接收的所述检测信号与所述至少一个存储的参考信号图案进行比较。

将从所述至少一个感应传感器接收的所述检测信号与所述至少一个存储的参考信号图案进行比较可以包括识别和比较所述信号的特定特征。这些特征可以包括由所述信号形成的峰的形状，具体地说，宽度和/或高度(振幅)。

将从所述至少一个感应传感器接收的所述检测信号与所述至少一个存储的参考信号图案进行比较允许可靠地检测所述至少一个驱动链的缺陷。

所述评估单元被配置用于当从所述至少一个感应传感器接收的检测信号与所述至少一个存储的参考信号图案之间的计算差值超过预定的第一阈值时发出警报信号。所述警报信号可以导致指示机械师访问所述人员输送机以检查和修理损坏的驱动链。

进一步地，所述评估单元可以被配置用于当从所述至少一个感应传感器接收的检测信号与所述至少一个存储的参考信号图案之间的计算的差值超过预定的第二阈值时，停止所述人员输送机的操作，即移动所述至少一个驱动链，具体地说触发用于制动所述输送元件带的制动器。

所述第二阈值可以大于所述第一阈值，以便仅在已检测到所述至少一个驱动链的严重损坏的情况下停止所述人员输送机的进一步操作。

停止所述人员输送机的操作可有利于防止所述人员输送机的额外损坏和/或防止由损坏驱动链引起的严重安全问题的发生。

具体地说，当所述人员输送机是自动扶梯或倾斜的自动人行道时(其中即使在驱动所述人员输送机的驱动器(马达)的操作已经停止之后所述输送元件带也可以由重力驱动)，触发制动器以防止所述输送元件的任何进一步移动可能是有益的。

所述评估单元可以被配置用于执行至少一个学习运行，其中从所述至少一个感应传感器接收的检测信号被作为代表无缺陷链节的参考信号图案存储在所述存储器内。执行至少一个学习运行允许方便地生成代表无缺陷链节的参考信号图案，其为相应人员输送机完美定制。

由所述至少一个传感器监测的所述至少一个驱动链可以包括输送链(第一驱动链)，所述输送链在输送方向上延伸并且连接到所述输送元件用于驱动所述输送元件。所述输送链可以由链轮驱动，所述链轮通过传动元件由人员输送机驱动器驱动。

可选地或附加地，由所述至少一个传感器监测的所述至少一个驱动链可以包括在所述人员输送机驱动器与所述链轮之间延伸的传动元件(第二驱动链)用于驱动所述链轮输送链。

所述链轮可以包括两个齿圈，第一齿圈与第一驱动链(输送链)啮合，而第二齿圈与第二驱动链(传动元件)啮合。所述第一和第二齿圈可以具有相同的直径/齿数，或者直径/齿数可以不同。

根据本发明的示例性实施方案的人员输送机可以包括两个彼此平行延伸的输送链。被配置用于监测相应链的链节的至少一个感应传感器可以分别横向地布置在每个链旁边。在这种人员输送机中，驱动力分布在两个输送链之间，并且两个输送链都可被监测以分别检测每个输送链的损坏。

所述人员输送机可以是自动扶梯，其中所述输送元件是台阶。可选地，所述人员输送机可以是自动人行道，其中所述输送元件是托板。在自动人行道中，所述输送元件(托板)带可以相对于水平面倾斜，或者可以水平地延伸。

附图说明

参考附图描述了本发明的以下示例性实施方案。

图1描绘了自动扶梯的示意性侧视图。

图2描绘了自动人行道的示意性侧视图。

图3描绘了具有两个传感器的驱动链的一部分的放大顶视图。

图4描绘了由完整的驱动链生成的信号图案。

图5描绘了由缺陷驱动链生成的信号图案。

具体实施方式

图1示出了人员输送机1(具体地说自动扶梯1a)的示意性侧视图，包括在两个着陆部分20、21之间沿纵向输送方向延伸的输送元件13(台阶13a)的带12。输送元件13包括由导轨(未示出)引导和支撑的辊23。为清楚起见，图1中仅描绘了输送元件13的一些，并且并非所有输送元件13/辊23都设有附图标记。

在着陆部分20、21旁边的转向部分17中，输送元件13的带12从输送部分16进入返回部分18，且反之亦然。沿闭合环延伸的输送链15连接到输送元件13的带12。

输送链15用作驱动输送元件13的带12的第一驱动链15。输送链15由安装在旋转轴30上的链轮32驱动。人员输送机驱动器25被配置用于通过传动元件27驱动旋转轴30并且因此驱动链轮32和输送链15。

传动元件27可以是第二驱动链27。在这种情况下，所述链轮32可以包括两个齿圈，第一齿圈与第一驱动链(输送链)15啮合，而第二齿圈与第二驱动链(传动元件)27啮合。所述第一和第二齿圈可以具有相同的直径/齿数，或者所述两个齿圈的直径/齿数可以不同。

人员输送机1进一步包括制动器29，用于制动输送元件13的带12。在图1中描绘的实施方案中，制动器29与人员输送机驱动器25集成在一起并且被配置用于停止传动元件27的移动。在图中未描绘的替代配置中，制动器29可以被配置用于与链轮32、与旋转轴30或与输送链15啮合。

支撑自动扶手6的栏杆4平行于输送部分16延伸。

配置用于检测输送链15的损坏的传感器40布置在输送链15旁边，具体地说在链轮32附近的区域中。

可选地或附加地，配置用于检测传动元件(第二驱动链)27的损坏的传感器40可以布置在传动元件27旁边。

下面参考图3至图5进一步描述所述传感器40的功能。

图2描绘了人员输送机1的示意性侧视图，人员输送机被设置为自动人行道1b。

自动人行道1b包括在上输送部分16中沿纵向输送方向移动并且在下返回部分18中沿与输送方向相反的方向移动的输送元件13(托板13b)的环形带12。着陆部分20、21设置在自动人行道1的两端。在着陆部分20、21旁边的转向部分17中，输送元件13的带12从输送部分16进入返回部分18，且反之亦然。支撑自动扶手6的栏杆4平行于输送部分16延伸。

类似于图1中所示的实施方案，输送元件13的带12与环形输送链15连接。在转向部分17的至少一个中，环形输送链15与链轮32啮合。当自动人行道1b被操作时，链轮32由人员输送机驱动器25经由传动元件27驱动，用于驱动输送元件13的带12。

传动元件27可以是第二驱动链27。在这种情况下，所述链轮32可以包括两个齿圈，第一齿圈与第一驱动链(输送链)15啮合，而第二齿圈与第二驱动链(传动元件)27啮合。所述第一和第二齿圈可以具有相同的直径/齿数，或者所述两个齿圈的直径/齿数可以不同。

人员输送机1进一步包括制动器29，用于制动输送元件13的链12。在图2中描绘的实施方案中，制动器29与人员输送机驱动器25集成在一起并且被配置用于停止传动元件27的移动。在图中未描绘的替代配置中，制动器29可以被配置用于与链轮32或与输送链15啮合。

配置用于检测输送链(第一驱动链)15的损坏的传感器40布置在输送链15旁边，具体地说在链轮32附近的区域中。

可选地或附加地，配置用于检测传动元件(第二驱动链)27的损坏的传感器40可以布置在传动元件27旁边。

图3描绘了驱动链15、27的一部分以及两个传感器40、41的放大顶视图，两个传感器被配置用于检测驱动链15、27的损坏。

驱动链15、27包括多个链节34、36，其包括在输送方向上彼此相邻地交替布置的外链节34和内链节36。每个链节34、36包括在输送方向上彼此平行延伸的两个链板35、37。链节34、36通过与链板35、37正交延伸(即与输送方向正交延伸)的轴39可旋转地相互连接。

随着时间的推移，存在链节板35、37中的一个链接板在人员输送机1被操作时断裂的某一风险。为了确保人员输送机1的安全操作，期望的是在早期检测到链板35、37中的一个链板的断裂，以允许在驱动链15、27彻底断裂之前停止人员输送机1的任何进一步操作。

根据本发明的示例性实施方案，至少一个传感器40、41横向布置在驱动链15、27旁边。

至少一个传感器40、41布置在相对于面向至少一个传感器40、41的外链节34的链板35的空间距离d处，并且被配置用于提供指示经过相应传感器40、41的链节板35、37的状态的信号。空间距离d通常不大于5厘米；例如，空间距离可以在2.5厘米至5厘米的范围内。

在图3描绘的实施方案中，一个传感器40、41分别布置在驱动链15、27的每个侧面上。这两个传感器40、41彼此相对地布置。然而，这仅是示例性配置。这两个传感器40、41彼此独立操作。因此，每个传感器40、41可以布置在沿着驱动链15、27的任何位置，而与另一个传感器40、41的位置无关。

传感器40、41具体地说可以靠近着陆部分20、21中的一个布置，具体地说是靠近链轮32布置。传感器40、41可以布置在距离链轮32不大于50厘米的距离处，即距离驱动链15、27与链轮32接触和啮合的位置。传感器40、41具体地说可以布置在距离链轮32不大于25厘米的距离处，更具体地说是距离链轮32不大于10厘米的距离处。

在操作中，驱动链15、27通常随链节34、36在垂直方向上的移动而振动，该垂直方向与输送方向正交并且与连接链节34、36的轴39正交。尤其是，振动可能是由与链轮32相互作用的驱动链15、27的多边形效应引起的。然而，驱动链15、27与引导驱动链15、27的链轮32啮合。因此，靠近一个或多个链轮32，振动的垂直振幅(即链节34、36在垂直方向上的位置的变化)相对较小。因此，将传感器40、41定位成靠近一个或多个链轮32确保驱动链15、27的链节34、36以足够小的距离经过传感器40、41以允许即使当驱动链15、27振动时，链节34、36也由传感器40、41监测。

传感器40、41的每个具体地说可以是包括永磁体42和电线圈44的感应传感器。在永磁体42的磁场内经过传感器40、41的金属元件(例如链节板35、37)在线圈44内感应出感应电压。延伸穿过永磁体42和电线圈44的轴A具体地说可以平行于驱动链15、27的轴39定向。

因此，当驱动链15、27的链节34、36的链板35、37经过传感器40、41时，产生特征信号图案(电压图案)。所述信号图案尤其取决于链板35、37的形状以及经过一个或多个传感器40、41的链节34、36的速度。

信号图案包括一系列周期性结构。所述周期性结构的形状代表链节34、36的配置。

当损坏的链板35、37经过一个或多个传感器40、41而不是完整的链板35、37时，信号图案改变。

每个传感器40、41与评估单元46电连接。评估单元46被配置用于接收由至少一个传感器40、41提供的检测信号，例如代表根据时间在线圈44内感应到的电压的检测信号。评估单元46进一步被配置用于评估接收的检测信号，以检测驱动链15、27的损坏，具体地说链板35、37中的一个链板的损坏。

为了允许评估所接收的检测信号，评估单元46可以包括存储器48。代表完整的驱动链15、27(即仅包括完整的(未损坏的)链节35、37的驱动链15、27)的至少一个参考信号图案可以存储在所述存储器48内。评估单元46可以进一步包括比较单元50，其被配置用于将从至少一个传感器40、41接收的检测信号与存储在存储器48内的至少一个参考信号图案进行比较。

比较单元50具体地说可以包括微处理器和相关电路。微处理器可以被配置用于运行程序(软件)以执行比较过程。

可以通过计算从至少一个感应传感器40、41接收的检测信号与至少一个参考信号图案之间的差值并通过确定计算的差值是否超过预定的阈值来检测驱动链15、27的损坏(例如链板35、37中的至少一个链板的断裂)。

从至少一个感应传感器40、41接收的检测信号和/或存储在存储器48内的至少一个参考信号图案可以根据驱动链15、27的当前速度来重新缩放，以允许相同的参考信号图案用于驱动链15、27的不同速度。

人员输送机1可以包括速度传感器(未示出)，用于确定驱动链15、27的当前速度。可选地，可以根据所接收的检测信号(例如根据所接收的检测信号的频率)确定驱动链15、27的当前速度。

在替代配置中，多个信号图案可以存储在存储器48内，每个信号图案分别对应于驱动链15、27的预定速度。

可以通过执行学习运行来生成至少一个信号图案。当执行学习运行时，人员输送机1用驱动链15、27操作，驱动链已知是完整的。操作至少一个传感器40、41来监测完整的驱动链15、27，并且由至少一个传感器40、41提供的检测信号作为参考信号图案存储在存储器48内。

可以执行具有不同速度的驱动链15、27的多个学习运行。附加地或可选地，可以通过对在多个学习运行中接收的信号求平均值来生成参考信号图案。

在又一配置中，对接收信号的评估和对驱动链15、27的损坏的检测可以不是基于存储的信号图案，而是基于对所接收的信号中的特征特性的识别(“图案识别”)。

图4和图5描绘了由传感器40、41提供的信号的示意性实例。在图4和图5中，在传感器40、41的线圈44内感应的电压U根据时间t绘制在y轴上，时间t绘制在x轴上。

图4描绘了信号图案，因为它由完整的驱动链15、27(即其中的所有链节34、36和链节板35、37都是完整的驱动链15、27)产生。这种完整的驱动链15、27产生包括多个尖峰52的常规信号图案。

在图4所示的示例性信号图案中，尖峰52对应于经过传感器40、410的外链节34之间的间隙。内链节36的链板37与传感器40、41之间的距离大于外链节34的链板35与传感器40、41之间的距离d。因此，内链节36对永磁体44的磁场的影响不同于外链节34的效果。这种差异导致图4中所示的峰52。

当驱动链15、27的速度恒定时，相邻峰52之间的时间距离Δt也是恒定的。相邻峰52之间的时间距离Δt具体地说对应于驱动链15、27的移动速度。因此，它可用于确定所述移动速度。

当驱动链15、27的移动速度改变时，可以通过重新缩放来调整图4中所示的信号图案，即通过沿着x轴扩展或压缩信号图案以针对驱动链15、27的改变的移动速度调整。

图5展示了对应于损坏的驱动链15、27的信号图案的实例，即由驱动链15、27产生的信号图案，其中链节板35、37中的至少一个被损坏/断裂。

代替由完整的链节34、36产生的尖峰52，由损坏的链节34、36产生非常不同的信号图案(损坏信号图案)54。

所述损坏信号图案54可通过图案识别或通过与“理想”信号图案(如图4中示例性展示的)进行比较被识别为指示损坏的驱动链15、27。

评估单元46可以被配置用于当对接收信号的评估指示驱动链15、27损坏，具体地说指示链板35、37中的至少一个断裂时，发出警报信号。

警报信号可以导致向技术人员通知检测到的损坏，使得技术人员可以访问人员输送机1以检查和修理损坏的驱动链15、27。可选地或附加地，警报信号可以使得停止人员输送机1的任何进一步操作以防止可能由于操作带有损坏的驱动链15、27的人员输送机1而导致的额外损坏甚至严重的安全问题。

停止人员输送机1的操作可以进一步包括将人员输送机1的制动器29啮合以防止输送元件13的带12的任何进一步移动。具体地说，当人员输送机1是自动扶梯1a或倾斜的自动人行道1b时(其中即使在人员输送机驱动器25的主动操作(驱动)已被停止之后，输送元件13的带12也可以被重力驱动)，啮合制动器29可能是有益的。

尽管在图1至图3中分别仅描绘了一个驱动链15、27，但是技术人员将理解，人员输送机1可以包括两个驱动链15、27，具体地说彼此平行地延伸的两个驱动链15、27。至少一个感应传感器40、41可以横向布置在驱动链15、27的每个旁边，用于监测相应驱动链15、27。

虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以采用本发明的教导的特定情形或材料。因此，意图是本发明不限于所公开的特定实施方案，而本发明包括落入权利要求范围内的所有实施方案。

参考

1 人员输送机

1a 自动扶梯

1b 自动人行道

4 栏杆

6 自动扶手

12 输送元件的带

13 输送元件

13a 台阶

13b 托板

15 输送链/第一驱动链

16 输送部分

17 转向部分

18 返回部分

20,21 着陆部分

22 导轨

23 辊

25 人员输送机驱动器

27 传动元件/第二驱动链

29 制动器

30 旋转轴

32 链轮

34 外链节

35 外链板

36 内链节

37 内链板

39 轴

40 传感器

41 传感器

42 磁体

44 线圈

46 评估单元

48 存储器

50 比较单元

52 峰

54 损坏信号图案

d 空间距离

Δt 时间距离

t 时间

U 感应电压

Claims (15)

1.一种人员输送机，其包括：

输送元件（13）的带（12），其在输送方向上延伸并由包括多个链节（34、36）的至少一个驱动链（15、27）驱动；和

至少一个感应传感器（40、41），其关于所述至少一个驱动链（15、27）侧向地布置并且被配置用于监测经过所述至少一个感应传感器（40、41）的所述链节（34、36）。

2.根据权利要求1所述的人员输送机（1），其中所述至少一个驱动链（15、27）包括连接到所述输送元件（13）并在所述输送方向上延伸的输送链（15）。

3.根据权利要求1或2所述的人员输送机（1），其中所述至少一个驱动链（15、27）包括传动元件（27），所述传动元件在人员输送机驱动器（25）与链轮（32）之间延伸并且被配置用于驱动所述输送元件（13）的带（12）。

4.根据权利要求1或2所述的人员输送机（1），其包括至少两个感应传感器（40、41），其中至少一个感应传感器（40、41）布置在所述驱动链（15、27）的每个侧面上。

5.根据权利要求4所述的人员输送机（1），其中两个感应传感器（40、41）彼此相对地布置，其中所述驱动链（15、27）在所述两个感应传感器（40、41）之间延伸。

6.根据权利要求1或2所述的人员输送机（1），其中所述驱动链（15、27）在至少一个链轮（32）上延伸，并且其中所述至少一个感应传感器（40、41）布置在所述链轮（32）附近。

7.根据权利要求6所述的人员输送机（1），其中所述至少一个感应传感器（40、41）布置在距离所述链轮（32）不大于50厘米的距离处，具体地说在距离所述链轮（32）不大于25厘米的距离处，更具体地说在距离所述链轮（32）不大于10厘米的距离处。

8.根据权利要求1或2所述的人员输送机（1），其进一步包括评估单元（46），所述评估单元被配置用于接收和评估由所述至少一个感应传感器（40、41）提供的用于检测所述链节（34、36）的缺陷的检测信号。

9.根据权利要求8所述的人员输送机（1），其中所述评估单元（46）包括用于存储代表无缺陷链节（34、36）的至少一个信号图案的存储器（48），并且其中所述评估单元（46）被配置用于将从所述至少一个感应传感器（40、41）接收的所述检测信号与所述至少一个存储的信号图案进行比较。

10.根据权利要求9所述的人员输送机（1），其中所述评估单元（46）被配置用于当从所述至少一个感应传感器（40、41）接收的检测信号与所述至少一个存储的信号图案之间的差值超过预定的第一阈值时发出警报信号。

11.根据权利要求10所述的人员输送机（1），其中所述评估单元（46）被配置用于当从所述至少一个感应传感器（40、41）接收的检测信号与所述至少一个存储的信号图案之间的所述差值超过预定的第二阈值时停止所述人员输送机（1），具体地说用于触发制动器（29）。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的人员输送机（1），其中所述评估单元（46）被配置用于执行学习运行，其中从所述至少一个感应传感器（40、41）接收的检测信号作为代表无缺陷链节（34、36）的参考信号图案存储在所述存储器（48）内。

13.根据权利要求1或2所述的人员输送机（1），其中所述人员输送机（1）是包括多个台阶（13a）的自动扶梯（1a）或包括多个托板（13b）的自动人行道（1b）。

14.一种操作根据前述权利要求中任一项所述的人员输送机（1）的方法，其中所述方法包括：借助于所述至少一个感应传感器（40、41）监测所述链节（34、36），评估由所述至少一个感应传感器（40、41）提供的检测信号，以及当检测到所述驱动链（15、27）的缺陷时发出警报信号，其中评估所述检测信号具体包括将由所述至少一个感应传感器（40、41）提供的所述检测信号与至少一个预定的参考信号图案进行比较。

15.根据权利要求14所述的操作人员输送机（1）的方法，其中所述方法包括：当检测到所述驱动链（15、27）的缺陷时，停止操作所述人员输送机（1）；其中所述方法具体包括：当检测到所述驱动链（15、27）的缺陷时啮合用于停止所述输送元件（13）的任何移动的制动器（29）。

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