CN111824884A - 制动衬片监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动衬片监测系统。具体而言，一种制动器（200）包括制动表面（202）；制动杆（206），其布置成在缩回位置和接合位置之间移动；制动衬片（210）；以及至少一个非接触传感器（212）。制动衬片设置在制动表面和制动杆之间，使得当制动杆处于接合位置时，制动衬片与制动表面接触。该至少一个非接触传感器布置成输出取决于非接触传感器与制动表面之间的距离的信号。

Description

制动衬片监测系统

技术领域

本公开涉及一种制动衬片监测系统，其用于诸如自动扶梯、移动步道和/或电梯系统的人员输送机中。

背景技术

在自动扶梯、移动步道和电梯系统中，制动机构是重要的特征。在一些布置中，使用制动鼓和制动杆来实现制动。为了使自动扶梯、移动步道或电梯减慢和/或停止，移动制动杆，以便使制动衬片与制动鼓接触。该动作减慢和/或停止制动鼓的旋转，制动鼓又可附接或连接至系统的传动系的构件。制动衬片设在制动杆和制动鼓之间，以便增加制动动作的摩擦，导致更有效的制动，并且是可更换的构件，其在使用期间变得磨薄时可很容易地对其进行更换。在其它制动布置中，可使用制动杆将制动衬片压抵轨上的制动表面（代替鼓）。例如，这种系统用于电梯安全制动器中。

随着时间的推移，由于制动衬片与制动鼓或轨之间的摩擦，制动衬片将磨薄。如果制动衬片变得磨损过大（即，其厚度减小太多），则制动可能会变得较不有效。因此，为了维持有效的制动系统，必须在制动衬片变得磨掉到这种程度之前更换制动衬片。

在先前的系统中，为了检测制动衬片何时减小到一定厚度，将电接触器嵌入制动衬片中并用作制动衬片监测系统的一部分。此系统通常将接触器用作电路的一部分，该电路仅在接触器暴露时才接通。由于接触器最初是嵌入在制动衬片内的，因此只有当制动衬片变得磨损到接触器不再嵌入的程度时，它们才会暴露。因此，当接通电路时，可确定制动衬片已经磨掉到必须更换的状态。在一些这样的示例中，两个电接触器嵌入制动衬片中。在制动衬片磨掉之前，制动衬片在两个接触器之间提供足够的电绝缘，使得两个接触器之间没有电气路径。当制动衬片变得磨掉时，接触器两者与制动鼓接触。由于制动鼓是传导性的，因此它在接触器之间提供了电气路径，从而接通电路。然后可向工程师送出需要更换制动衬片的警报。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种制动器，其包括：

制动表面；

制动杆，其布置成在缩回位置和接合位置之间移动；

制动衬片，其设置在制动表面和制动杆之间，使得当制动杆处于接合位置时，制动衬片与制动表面接触；以及

至少一个非接触传感器；

其中该至少一个非接触传感器布置成输出取决于非接触传感器与制动表面之间的距离的信号。

使用非接触传感器来监测制动衬片的状态是有利的，因为它允许随时间（例如，在其整个使用寿命期间）监测制动衬片的状态，包括提供有关其磨掉之前的制动器状态的信息，并能够检测到需要更换的不安全状态。这允许在制动衬片的使用寿命的早期将与制动衬片的状态有关的信息和警报提供给工程师和/或操作员。此信息可用于安排维护（例如更换制动衬片），以更准确地对应于制动衬片达到建议的更换水平的时间。这有助于最小化潜在的停机时间（例如，电梯、移动步道或自动扶梯的停机时间），该停机时间可能是在制动衬片达到最低水平和技术人员到达现场进行更换之间造成。实际上，通过有效的安排，停机时间可最小化到仅维护本身花费的时间。当制动衬片磨掉时，具有系统停机时间的一种备选方法是在存在任何显著停机时间风险之前，尽早安排更换。然而，这导致制动衬片未充分使用。通过使用非接触传感器监测制动衬片的状态可以获得的额外磨损信息允许在故障发生之前以较小的误差裕度安排维护，因此更有效地使用制动衬片。

非接触传感器还比电导体更坚固且耐用，与制动鼓的机械接触会损坏电导体。这种嵌入式接触器可能需要定期更换，或者实际上是每次更换制动衬片都需要更换，而在更换了制动衬片后可重新使用非接触传感器。另外，当非接触传感器的嵌入式接触器暴露时，接触器会在制动动作期间刮擦并损坏制动表面。对制动表面的这种损坏会不利地影响制动性能，并且最终可能需要修理或更换形成制动表面的构件。相比之下，非接触传感器不会损坏制动表面。

在一组示例中，至少一个非接触传感器包括磁性传感器。可使用磁性传感器来检测传感器与制动表面之间的磁场强度，该磁场强度又取决于传感器与制动表面之间的距离。在其中制动表面由诸如钢的铁磁材料制成的构造中，使用磁性传感器特别有利。在另一组示例中，至少一个非接触传感器包括电容传感器。电容传感器检测传感器与制动表面之间的电容，而电容又取决于传感器与制动表面之间的距离（以及介入介质的材料）。电容传感器不需要铁磁制动表面，而仅需要电传导性制动表面。

该至少一个非接触传感器可以安装在制动杆中或制动杆上。可设想，传感器可定位在制动杆上，例如在其一侧上，在制动衬片不必位于传感器和制动表面之间的位置。由于非接触传感器仅需要感测制动杆和制动表面之间的距离，因此无需在其间设置制动衬片，且因此传感器可安装在制动杆上的其它位置，只要它能感测到的距离与制动衬片的厚度成可预测的关系变化。在其它示例中，该至少一个非接触传感器可位于制动杆内。这种布置更类似于先前设计中传感器的定位，在先前设计中，电接触器通过制动杆中的端口配合在制动衬片中。非接触传感器可安装在类似的端口中，或者实际上可安装在先前通过其安装电接触器的相同端口中。这就消除了更换整个制动杆的必要性，且取而代之的是通过简单地将电接触器更换为新的非接触传感器，就可容易地允许新传感器改装到现有的制动系统中。因此，在一些示例中，该至少一个非接触传感器可定位在制动杆中，使得制动衬片设置在传感器与制动表面之间。

将认识到，在许多示例中，单个非接触传感器就足够了。然而，在其它示例中，制动器可包括多个非接触传感器。多个传感器可简单地用于冗余，或者可定位成以便评估制动衬片的不同部分，并从而提供关于制动衬片的厚度变化的更多信息。多个非接触传感器的子集可位于制动杆内。附加地或备选地，多个非接触传感器的子集可安装在制动杆的侧上，例如，没有使制动衬片介于传感器与制动表面之间。

制动杆的缩回位置优选地对应于制动杆从制动表面脱离。因此，当制动杆处于接合位置时，从非接触传感器输出的信号取决于设置在制动杆和制动表面之间的制动衬片的厚度。在某些示例中，制动杆可进一步包括促动器。促动器布置成使制动杆在缩回位置和接合位置之间移动。当然，促动器也可布置成使制动杆在接合位置和缩回位置之间移动。

制动表面可采取任何合适的形式，这取决于其中要安装制动器的系统。在一些示例中，制动表面可为制动鼓。这样的示例可应用于自动扶梯、移动步道或电梯，例如，其中传动系的旋转构件设有制动鼓，以便能够制动该构件（例如，传动滑轮）。在其它示例中，制动表面可为轨。这样的示例可应用于电梯系统，例如用于将电梯轿厢抵靠轿厢导轨制动或将配重抵靠配重导轨制动。在其它示例中，制动表面可为制动盘。

制动器可进一步包括控制器。控制器优选地配置为接收来自非接触传感器的输出信号。控制器还可处理来自非接触传感器的输出信号。控制器可进一步配置为基于该处理来采取一些动作。例如，它可基于非接触传感器的输出向例如中央计算机系统提供警报。将认识到，可使用任何合适形式的控制器。优选地，控制器包括微处理器。优选地，控制器包括适合于存储传感器数据和/或用于执行传感器数据处理的指令的存储器。

控制器可相对于接收信号所处的时间来处理来自非接触传感器的输出信号。控制器优选通过从非接触传感器进行多个测量来获得多个数据点。控制器可布置成基于来自至少一个非接触传感器的信号的多个测量来预测制动衬片的更换时间。因此，控制器可预测或推断制动衬片的变化的厚度，并因此可预测或推断故障的预计时间和/或期望的制动衬片更换的预计时间。在一些示例中，控制器可布置成根据来自至少一个非接触传感器的信号的多个测量来生成数学回归模型，并使用所述模型来预测用于制动衬片的更换时间。这使控制器能够更准确地预测何时应更换制动衬片。控制器的存储器还可获取并存储关于用于不同系统（例如，不同的电梯、移动步道和/或自动扶梯）的制动系统的独立使用模式的数据。这可进一步使得能够更准确地预测制动衬片的寿命。

在许多示例中，可期望制动衬片的厚度变化基本上随时间线性变化。因此，回归模型为线性回归模型可能就足够了。实际上，厚度随时间的变化存在轻微的非线性，并因此在某些优选示例中，回归模型可为非线性回归模型。因此，在某些情况下，优选二阶（二次）回归模型。如果需要，还可以使用更高阶的回归模型，取决于测量数据。

控制器可通过将制动衬片的厚度与阈值进行比较来从非接触传感器的输出信号确定制动衬片的健康状况。该阈值可为预定的并且可与制动衬片几乎磨掉所处的厚度相关。阈值可为预定厚度，例如指示小于5mm、小于4mm、小于3mm等的剩余厚度。备选地，阈值可对应于例如小于制动衬片原始厚度的30％、20％或10％的剩余厚度。当制动衬片的厚度低于阈值时，控制器可输出信号（例如，通知或警报）。控制器可向中央计算机系统（或向诸如维护公司的远程计算机系统）提供警报，以指示需要立即更换制动衬片。控制器当然可采用其它（或多个）阈值来提供例如制动衬片已达到或正接近要求系统停止服务的危险水平的指示，或提供某些制动衬片状态的早期警告，诸如制动衬片正处于需要更换的一半的指示。

将认识到，控制器还可使用所获取的关于制动衬片厚度的数据来确定制动衬片厚度的变化率（或者其它导数值，诸如制动衬片厚度的加速度）。此数据可用于指示制动器的使用模式随时间的变化，并且还可用于确定是否需要根据变化的使用来调整维护或更换安排。

控制器可定期（例如以规则的时间间隔）从非接触传感器获得测量值（即读数），或者可接收可连续地处理的连续信号。在连续或定期获得测量值的情况下，数据将包含来自制动器两种状态的数据，即接合位置和缩回位置（并可能在两者之间的中间位置）。当制动杆处于缩回位置并且传感器安装在制动杆上时，传感器输出将表示包括制动衬片的厚度和额外间隙的距离，并因此不仅仅代表制动衬片的厚度。使用连续数据，或来自定期获得的数据的足够读数（例如，提供足够高的采样率），则可对该数据进行处理以提取最小距离，该最小距离将代表制动衬片的厚度。然而，这种额外的处理很麻烦，因为定期采样必须足够快以确保不会错过制动器的短促动。

因此，在优选的示例中，控制器可布置成在制动衬片与制动表面接触时每次进行多个测量中的每一个。因此，优选的是，制动器布置成在制动杆处于接合位置时生成第二信号，并且然后控制器可布置成在所述第二信号指示制动杆处于接合位置时进行多个测量中的每一个。任何合适的传感器都可用来检测制动器何时处于接合位置。在许多情况下，在接收到一些合适的信号（例如，来自系统的另一部分的制动命令）时，制动器就会促动到接合位置，且因此该信号可简单地提供给控制器，使得其可用来确保数据在制动操作期间（即，当制动衬片与制动鼓和制动杆两者接触时）从非接触传感器获取。例如，控制器可从制动促动器接收输入。因此，仅当制动杆处于接合位置时，控制器才可处理来自非接触传感器的信号。因此，仅在信号仅取决于制动衬片的厚度时才对其进行处理。将认识到，在一些示例中，制动信号可包括不存在信号。例如，在安全制动器的情况下，安全制动器可布置成在断电时接合，即，它们需要功率以将制动器保持在缩回（脱离）位置。断电可视为指示制动器接合的信号，并可触发从非接触传感器获取数据。

制动器可用于乘客输送机系统，诸如自动扶梯、移动步道或电梯系统。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于监测制动衬片的方法，该方法包括：

从设置在制动衬片的一侧上的非接触传感器获得信号，该信号取决于非接触传感器与设置在制动衬片的另一侧上的制动表面之间的距离；以及

基于所述信号确定制动衬片的状态。

将认识到，以上关于制动器讨论的所有优选和可选特征均等同地适用于监测制动衬片的方法。

具体而言，当制动衬片与制动表面接触时（并且在一些优选示例中，仅当制动衬片与制动表面接触时），可获得来自非接触传感器的信号。该方法可进一步包括确定制动杆是处于缩回位置还是接合位置。如果确定制动杆处于接合位置，则该方法然后可响应地从非接触传感器获得信号（或采样信号）。这是有利的，因为它确保了来自非接触传感器的测量值指示制动衬片的厚度。

可在分析步骤期间确定制动衬片的状态，在该分析步骤中分析来自非接触传感器的数据。该分析可确定制动衬片的厚度。然后可将制动衬片的厚度与阈值进行比较。阈值可与制动衬片几乎磨掉所处的制动衬片的厚度相关。

该方法可进一步包括生成警报。由于信号的分析而可能会产生警报，指示制动衬片的厚度等于或低于阈值。该方法可以进一步包括由于警报而安排制动衬片更换。因此，可在其磨掉之前更换制动衬片，从而减少系统停机时间并防止损坏制动构件。

在一些示例中，该方法包括存储所确定的制动衬片的状态（例如，制动衬片的厚度）。该方法可进一步包括从制动衬片的状态推断制动衬片将磨掉所处的时间的步骤。此推断可基于已知或预期的变化率，但是优选地基于以来自非接触传感器的多个测量值为基础的计算或预测的变化率。这提供了制动衬片的寿命预测，并且可进一步考虑特定安装中特定制动系统的独立使用模式。附加地或备选地，可计算用于更换制动衬片的预测时间。可选地，因此可安排制动衬片更换。

附图说明

现在将参考以下附图仅通过举例的方式来描述本公开的某些优选示例，在附图中：

图1是现有技术中已知的嵌入式接触型制动器构造的示意图；

图2是其中非接触传感器安装在制动杆中的制动器构造的示意图；

图3是公开的另一示例性制动器构造的示意图，其中非接触传感器邻近制动杆设置；

图4是进一步公开的示例性制动器构造的示意图，其中制动表面是制动轨的一部分；

图5a是处于第一缩回位置的制动杆的示意图；

图5b是处于第二接合位置的制动杆的示意图；

图6示意性地示出了与制动器相关联的控制器和回归模型；

图7是说明用于处理由非接触传感器输出的数据的方法的流程图；以及

图8是在一段时间内测得的制动衬片厚度的示例图。

具体实施方式

如从现有技术中已知的制动器100在图1中可见。制动器100包括制动表面102，该制动表面在该示例中是制动鼓104的表面。在该示例中，制动鼓104由诸如钢的金属制成。制动鼓104可为自动扶梯、移动步道或电梯的传动系的一部分，并且在使用中可由马达驱动（直接或间接地），以引起制动鼓104绕其中心轴线旋转。制动器100还包括制动杆106。制动杆106包括枢轴108，制动杆106可绕枢轴108旋转。

在图1中，制动杆106具有制动衬片110，该制动衬片110安装在面对制动鼓104的制动表面102的表面上。虽然在图1中，制动衬片110设置在制动杆106上，但是将认识到，在其它示例中，制动衬片可设置在制动表面102上。

制动杆106还包括电接触器112，其定位在制动杆106中的端口118内。电接触器112包括第一传导性插脚114和第二传导性插脚116。传导性插脚114、116插入制动衬片110中，使得它们嵌入其中。在制动衬片110磨薄之前，制动衬片110（由诸如织物的非传导性材料制成）使传导性插脚114、116彼此电绝缘。在一段时间和使用后，当制动衬片110磨薄时，传导性插脚114、116将暴露并与制动鼓104的制动表面102接触。制动表面102在第一插脚114和第二插脚116之间提供电气路径。这触发了由电接触器112输出的信号，该信号指示制动衬片110已经磨掉到应更换的程度。电接触器112可包括用于将数据发送到控制器的无线发送器，或者其可经由可通过端口118引出的线连接到控制器。

图2描绘了根据本公开的制动器的示例。制动器200包括制动鼓204和制动杆206。制动鼓204具有制动表面202，并且制动杆206包括枢轴208和制动衬片210，类似于图1中所示的布置。然而，在图2中，非接触传感器212插入端口218中。非接触传感器212可为磁性传感器或电容传感器。

当非接触传感器212是磁性传感器时，它可为霍尔效应传感器，其中霍尔效应用于确定传感器212处的磁场强度。由于这取决于传感器212与铁磁制动表面202之间的距离，因此传感器212可用于测量制动衬片210的厚度。来自磁性传感器212的输出电压将与磁性传感器212和制动鼓204之间的距离成反比，并因此指示制动衬片210的厚度。例如，来自磁性传感器212的输出电压越高，则制动衬片210越薄。

当非接触传感器212是电容传感器时，传感器212形成一个电容器板，并且制动表面202形成第二电容器板。当该电容器充电时（一个板带正电且另一个板带负电），由电容传感器212提供的电容测量值与两个板的间距成反比，并因此测量传感器212和制动表面202之间的距离。因此，随着制动衬片210磨损变薄，则电容读数增加。将认识到，第二电容器板可为定位在制动衬片210或制动鼓204的边沿下方的单独的板。制动杆206整体上可潜在地用作一个电容器板。

图2中的非接触传感器212在制动杆206内设置在端口218中，该端口218先前可保持电接触器112（如图1中所示）。因此，非接触传感器212可改装到现有的制动杆206，从而避免了更换制动杆206的需要。非接触传感器212不必与制动衬片210接触，这不同于图1中所示的电接触器112嵌入在制动衬片110内（并因此与之接触）。非接触传感器212可耐久地安装在制动杆206中，即使当更换制动衬片210时也保持就位。

非接触传感器212不需要安装在制动杆206内。在图3中示出了备选布置，其中非接触传感器212定位在制动杆206的侧面上，邻近于制动衬片210，但是其中制动衬片210未设置在传感器212与制动鼓204之间。由于传感器212相对于制动鼓204的相对位置仍取决于制动衬片210的厚度（这限制了制动杆206相对于制动鼓204的移动），因此从非接触传感器212输出的信号仍取决于制动衬片210的厚度并指示制动衬片210的厚度。

与图1的电接触器112类似，非接触传感器212可为无线的，或可经由行进通过端口218（或以其它方式附接到制动杆206）的线连接到外部系统。

图4示出了备选的制动布置400，其中制动表面402是轨404（例如，用于电梯轿厢或配重的电梯导轨）的一部分。在图4中所示的布置中，制动衬片410安装在制动杆406上。然而，在一些示例中，制动衬片410也有可能安装在轨404上。为了操作制动器400，连接到制动杆406的促动器将制动杆406从第一缩回位置移动到第二接合位置，在第一缩回位置，制动衬片410不与制动轨404接触，而在第二接合位置，制动衬片410与制动轨404接触。制动衬片410和制动轨404之间的摩擦将提供制动力，其例如可使电梯轿厢或配重停止并且/或者将电梯轿厢或配重保持在固定位置。在图4中，示出了处于第一缩回位置的制动杆406。非接触传感器412安装在制动杆406内，并且如以上关于制动鼓所述的那样操作。如上所述，传感器412当然也可附接到制动杆406的侧，而制动衬片410未设置在其与导轨404之间。

在图5a中，示出了处于第一缩回位置的制动杆206。在第一缩回位置，制动杆206定位成使得制动衬片210不与制动鼓204接触。在该位置，制动器200未接合。制动鼓204保持自由旋转，并因此没有制动动作。相反，在图1-3和5b中，制动杆106、206处于第二接合位置，其中制动杆106、206定位成使得制动衬片110、210与制动鼓104、204接触。在此位置，制动器100、200被激活，并且制动杆106、206停止制动鼓104、204的旋转。

制动杆106、206由促动器（未示出）在第一缩回位置和第二接合位置之间移动。当促动器被激活时（例如，由控制器），促动器使制动杆106、206绕枢轴108、208枢转。

如从图5a和5b可看出，当制动器200处于缩回位置时，传感器212和制动鼓204之间的距离既包括制动衬片210的厚度，又包括制动衬片210和制动鼓204之间的气隙。即使在制动衬片210磨薄时，该总距离也不会随时间变化。因此，为了测量制动器衬片210的厚度，必须在制动器处于图5b中所示的接合位置时从传感器212获取数据。如果传感器212与制动杆206的边缘共线，即在制动杆206和制动衬片210之间的边界处，则在此接合位置，传感器212与制动鼓204之间的距离就是制动衬片210的厚度，并且随着制动衬片210变得磨损，该距离将随着时间而变化（减小）。如果传感器212不与制动杆206的边缘共线（例如，如图5b中所示，传感器212从制动杆206和制动衬片210之间的边界凹回），则在接合位置，传感器212和制动鼓204之间的距离还将包括传感器212与制动杆206的边缘之间的距离，例如，其可大于制动衬片210的厚度。然而，由于传感器212与制动杆206的边缘之间的距离不会随时间变化，因此传感器212与制动鼓204之间的距离的任何变化仍将反映制动衬片210的厚度减小。

来自传感器212的数据可连续地监测，或者以规则的时间间隔以比典型的制动器接合更短的周期监测，使得系统可保证将在制动器200处于图5b中所示的接合位置时的时段期间获取数据。然后可通过采用数据的“最小”函数来提取与制动衬片210的厚度相对应的测量值。然而，为了避免这种连续的测量和分析，优选仅在制动杆206处于第二接合位置时从非接触传感器212读取数据。这可使用启动制动以也启动从传感器212的数据获取的制动命令信号来实现，或者通过采用仅在制动器200移动到接合位置时才触发数据获取的另一个传感器（未示出）来实现。

图6示意性地示出了制动器200的非接触传感器212如何可连接至控制器（微处理器）220，该控制器包括数学回归模型222，该数学回归模型222分析随时间推移检测到的制动衬片厚度数据并输出制动衬片210的预测寿命。

图7示出了用于分析从非接触传感器212输出的信号的示例性过程。在步骤702中，确定制动杆是否与制动表面接触，即，制动杆是否处于接合位置。如果确定制动杆与制动表面接触，则在步骤704中从非接触传感器获得测量值。否则，处理等待接触，循环回到步骤702。

在步骤706中，控制器确定根据非接触传感器的输出信号确定的制动衬片的厚度是否小于预定阈值厚度。预定阈值厚度可为制动衬片已经磨掉到需要立刻更换的程度所处的厚度。备选地，预定阈值厚度可为指示需要尽快更换制动衬片的厚度，即允许误差裕度并开始必须进行维护的时间段。将认识到，这两个阈值都可容易地实现，并且都可以作为该过程的一部分进行检查。

如果确定厚度等于或小于预定阈值厚度，则在步骤708中向例如中央计算机系统发出警报。此警报可能导致安排维护以更换制动衬片。如果确定厚度大于预定阈值厚度，则不发出警报，并且过程返回到步骤702。

步骤710和712示出了对该过程的可选添加，并因此以虚线示出。

在步骤710中，控制器将制动衬片的厚度记录在其存储器中。然后，控制器可在步骤712中使用数学回归模型来分析随时间推移已经获取和存储的制动衬片的厚度测量值。在步骤712中，控制器可从数学回归模型推断需要更换制动衬片所处的时间的预测。该数学回归模型还可用于推断其它时间，诸如制动衬片将磨损到必须使系统停止使用的危险水平所处的时间和/或制动衬片将完全磨掉（零厚度）所处的时间。

图8示出了由控制器计算的数学回归模型和推断的示例。绘制的数据点对应于在制动杆处于接合位置时测得的制动衬片的厚度。该趋势示出了制动衬片的厚度随时间减小，并提供了线性回归拟合。将认识到，在一些示例中，使用非线性拟合（例如二次拟合或指数拟合）来拟合数据可能更合适。

使用推断的数据，控制器可预测制动衬片将完全磨掉所处的时间810（即，制动衬片的厚度将为零所处的时间）。可安排工程师在此时间充分之前更换制动衬片，以确保不会由于制动衬片磨掉而导致系统不必要的停机时间。

在图8中，时间806示出了制动衬片的当前厚度（该厚度在802处指示）。线性回归拟合显示为线812，其中虚线部分指示到此点为止所接收的测量值的推断。时间807指示安排维护来更换制动衬片所处的时间（该时间807对应于将要进行制动衬片更换所处的阈值厚度803）。然而，随着时间的推移，制动衬片的磨损可能不一致且不可预测。例如，由于增加了制动器的使用，制动器衬片在一定时间段期间可能磨损得更快。当然，仍然可考虑后续测量，并相应地调整维护安排。然而，限定预定的阈值厚度804可能是有利的，控制器可在该阈值厚度处提供紧急警报（例如，向中央计算机系统），该紧急警报指示必须立即（或立刻）更换制动衬片。此警报还可以用于启动系统关闭以避免危险情况。在图8中，示出了在时间808处的后续测量，在该时间处，厚度低于推断的厚度并且其低于阈值厚度804，指示紧急警报。

尽管仅结合有限数量的示例详细描述了本公开，但是应当容易理解，本公开不限于这样的公开示例。相反，本公开可改变以结合迄今未描述的但与本公开的范围相当的任何数目的变型、改型、置换或等同布置。另外，尽管已经描述了本公开的各种示例，但是应当理解，本公开的方面可仅包括所述的示例中的一些。因此，本公开未看作由前述描述限制，而是仅由所附权利要求书的范围限制。

Claims (15)

1.一种制动器，包括：

制动表面；

制动杆，其布置成在缩回位置和接合位置之间移动；

制动衬片，其设置在所述制动表面和所述制动杆之间，使得当所述制动杆处于所述接合位置时，所述制动衬片与所述制动表面接触；以及

至少一个非接触传感器；

其中所述至少一个非接触传感器布置成输出取决于所述非接触传感器与所述制动表面之间的距离的信号。

2.根据权利要求1所述的制动器，其中，所述至少一个非接触传感器包括磁性传感器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器，其中，所述至少一个非接触传感器包括电容传感器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其中，所述至少一个非接触传感器安装在所述制动杆中或所述制动杆上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其中，所述至少一个非接触传感器定位在所述制动杆中，使得所述制动衬片设置在所述传感器与所述制动表面之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，其中，所述制动表面是制动鼓或制动轨。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制动器，还包括控制器，所述控制器布置成接收来自所述至少一个非接触传感器的信号。

8.根据权利要求7所述的制动器，其中，所述控制器布置成基于来自所述至少一个非接触传感器的信号来输出警报。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的制动器，其中，所述控制器布置成基于来自所述至少一个非接触传感器的信号的多个测量来预测用于所述制动衬片的更换时间。

10.根据权利要求7、权利要求8或权利要求9所述的制动器，其中，所述控制器布置成根据来自所述至少一个非接触传感器的信号的多个测量来生成数学回归模型，并使用所述模型来预测用于所述制动衬片的更换时间。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的制动器，其中，所述控制器布置成在所述制动衬片与所述制动表面接触时每次进行所述多个测量中的每一个。

12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的制动器，其中，所述制动器布置成在所述制动杆处于所述接合位置时产生第二信号，并且其中所述控制器布置成在所述第二信号指示所述制动杆处于所述接合位置时进行多个测量中的每一个。

13.一种用于监测制动衬片的方法，包括：

从设置在所述制动衬片的一侧上的非接触传感器获得信号，所述信号取决于所述非接触传感器与设置在所述制动衬片的另一侧上的制动表面之间的距离；以及

基于所述信号确定所述制动衬片的状态。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述制动衬片与所述制动表面接触时，获得来自所述非接触传感器的信号。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，包括：

从来自所述非接触传感器的信号获得多个测量值；以及

从所述多个测量值中预测用于所述制动衬片的更换时间。

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