CN114074879A - 钢缆的检查方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供钢缆的检查方法及装置。在进行电梯的钢缆(3)的探伤的情况下，必须在现场确定作为钢缆(3)的结构的钢绞线数，并实施与其结果相应的判定处理。在该情况下，在有多种现场绳索的候补的情况下，现场的规格确认作业花费时间，另外，在设定并测量了错误的规格的情况下无法进行正确的判定处理。为了解决所述课题，本发明在使用了漏磁通探伤法的探伤装置的测量中，根据作为主成分被输出到测量数据的测量波形(21)中的钢绞线信号频率(23)(由钢缆(3)的钢绞线数和绳索速度决定的频率)，执行用于判定断丝的信号处理。

Description

钢缆的检查方法及装置

技术领域

本发明涉及包含电梯(升降机)的机械设备的钢缆的检查，特别是涉及包含其移动所涉及的钢缆中的断丝的判定的探伤。

背景技术

通常，用于电梯、升降机、缆车或者吊车(hoist)、起重机(crane)、等的钢缆(wirerope)通过将多根钢丝绞合而成的多根钢绞线(strand)绞合而成。该钢缆由于疲劳、磨损，构成钢缆的钢绞线的钢丝逐渐断裂。钢丝的断裂数随时间增加，当断裂数超过基准值时，判断为钢缆达到了寿命而进行更换。

因此，需要通过定期的检查来测量钢丝的断裂数，评价钢缆是否能够安全地使用。断裂数的基准由每单位长度的钢绞线的断丝数规定，分别由钢缆的结构(钢绞线数、丝径等)来规定。

目前为了检查使用中的钢缆的断裂数，通过目视进行检查。但是，在通过目视进行检查时，在检查较长的钢缆的情况下，存在需要作业时间的问题。由此，提出了通过使用了漏磁通探伤法的探伤装置(钢缆测试器)来定量地测量钢缆的断裂数的装置。但是，利用该钢缆测试器进行诊断的结果仅作为波形被输出到纸，通过目视判断该波形的高度、连续地波形的输出较高的位置等来捕捉钢缆的断丝发生部位。

因此，近年来提出了钢缆异常检测装置，具有对钢缆的断裂等异常进行检测的检测部和对从该检测部得到的信号进行处理的信号处理部，在检测出预定的设定值以上的异常值的情况下，输出异常值的检测信号(专利文献1)。提出以下技术，即具有根据该断丝检测部检测出的数据来显示所述钢缆的断丝的诊断结果的显示部，根据按照某个一定区间由所述断丝检测部检测出的断丝输出和该输出的相关关系来计算出断丝数，基于级别(level)输出结果。

专利文献

专利文献1：日本特开2013-35693号公报

发明内容

在该专利文献1中，在通过钢缆探伤装置进行探伤时，在钢缆上安装钢缆探伤装置，使电梯运行，进行用于探伤的测量数据的测量。

然而，在专利文献1中进行测量时，作业者必须在现场确认钢缆的结构、规格，并实施与它们相应的判定处理。即，钢缆根据作为其结构的钢绞线数，异常值的检测信号所示的断丝的数不同，因此无法对钢缆的劣化状态等进行准确的检查。因此，在能够设想检查对象的钢缆结构的多种候补的情况下，现场的结构确认作业花费时间，另外，在设定并测量了错误的结构的情况下无法准确地判定。如上所述，在现有技术中，无法进行与检查对象的钢缆结构相应的适当的检查。

为了解决所述课题，在本发明中，通过与由钢绞线数(或者钢绞线间距(strandpitch))以及钢缆速度决定的钢绞线信号频率对应的信号处理进行包含判定构成钢缆的钢丝中的断丝的探伤。

更具体而言，在使用了检查装置的升降机的钢缆检查方法中，在数据库中预先存储将由钢缆的钢绞线数及钢缆的绳索速度决定的钢绞线信号频率与针对测量波形的信号处理对应起来的信号处理数据表，所述检查装置的频率分析部对在使所述升降机运行时产生并测量到的所述钢缆的测量波形执行频率分析，所述检查装置的钢绞线信号频率检测部根据所述频率分析的结果来确定钢绞线信号频率，根据所述信号处理数据表来确定与所确定的所述钢绞线信号频率对应的信号处理，所述检查装置的断丝判定部对所述钢缆的测量波形执行所确定的所述信号处理，判定与钢绞线数对应的所述钢缆的断丝。

此外，在本发明中还包含执行该钢缆的检查方法的电梯的检查装置。

根据本发明，能够进行与钢缆的结构相应的更准确的针对钢缆的检查。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中的系统结构图。

图2是表示本发明的一个实施例中的钢缆检查装置的结构的框图。

图3是在本发明的一个实施例中的成为检查对象的8钢绞线结构和6钢绞线结构的钢缆截面图。

图4是在本发明的一个实施例中成为检查对象的钢缆的侧视图。

图5是表示使用了本发明的一个实施例中的漏磁通法的钢缆的测量波形和时间频率分析波形的图。

图6是表示本发明的一个实施例中的用于检查的处理的流程图。

图7是表示在本发明的一个实施例中使用的信号处理数据表的图。

图8是表示本发明的一个实施例中的断丝判定的处理的流程图。

图9是用于说明本发明的一个实施例中的断丝数的计算的图。

图10是表示显示本发明的一个实施例中的判定结果的显示画面的一例的图。

附图标记的说明

1：电梯轿厢、2：平衡重、3：钢缆、4：曳引轮、5：转向轮、6：钢缆探伤装置、7：钢缆检查装置、8：信号处理数据库、9：钢绞线、10：8钢绞线结构的钢缆截面图、11：6钢绞线结构的钢缆截面图、12：中心装置、13：作业用终端装置、14：管理者终端装置、15：网络。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的一个实施例进行说明。本实施例进行电梯的钢缆3的异常检查。在该检查中，作为异常进行断丝的检查，断丝是指断丝等受到预定的损伤，其表现形式不限。关于该检查的系统结构如图1所示。

图1是表示在1：1吊索式电梯中设置了钢缆探伤装置6的情况下的由各设备组成的系统结构的概略图。1：1吊索式电梯具备电梯轿厢1、平衡重2、钢缆3、曳引轮4、转向轮5。在钢缆3上安装有钢缆探伤装置6。并且，在钢缆探伤装置6上连接有使用由钢缆探伤装置6测量出的测量数据进行检查的钢缆检查装置7。另外，在钢缆检查装置7上连接有存储用于进行检查的信号处理数据表81的信号处理数据库8。

在对钢缆3进行探伤时，通过使电梯运行，钢缆探伤装置6在钢缆3全长上进行测量，钢缆检查装置7使用作为其测量结果的测量数据进行检查。另外，钢缆探伤装置6和钢缆检查装置7也可以集成化。并且，也可以将信号处理数据库8设置在钢缆检查装置7的内部。进而，也可以将钢缆探伤装置6、钢缆检查装置7以及信号处理数据库8集成化。

另外，钢缆探伤装置6和钢缆检查装置7经由网络15与中心装置12连接。在此，中心装置12能够通过所谓的计算机来实现，从钢缆探伤装置6、钢缆检查装置7或者信号处理数据库8接收各种信息。然后，中心装置12使用这些信息来生成用于检查、更换等的维护计划。中心装置12能够将其结果经由网络15通知给作业用终端装置13、管理者终端装置14等。在此，作业用终端装置13、管理者终端装置14能够通过笔记本PC等计算机来实现。

另外，网络15只要能够进行信息的通信即可，能够通过互联网等来实现。进而，网络15不限于有线、无线等通信形式。而且，钢缆探伤装置6、钢缆检查装置7以及信号处理数据库8也可以分别经由网络15连接。

以上，结束图1的说明，但本实施例能够应用于1：1吊索式电梯以外的各种电梯。

接着，使用图2对本实施例中的钢缆检查装置7进行说明。图2是表示钢缆检查装置7的结构的框图。钢缆检查装置7具有处理部71、存储器部72、接口部73、数据输入输出部74以及通信部75。

处理部71执行各种信息处理。因此，处理部71具有频率分析部711、钢绞线信号频率检测部712以及断丝判定部713。另外，处理部71的结构可以由处理部单体执行各种信息处理，也可以各部分独立地构成。另外，处理部71例如也可以如CPU那样按照程序来执行各部的处理。另外，关于这些各部的功能，随后进行说明。另外，这些各部既可以由处理部71单独实现，也可以进一步细化。另外，也可以将它们的一部分组合，或者作为将一部分细化后的结构来实现。

另外，接口部73接受来自利用者的输入，并且显示输出。因此，接口部73例如能够通过触摸面板来实现。但是，接口部73可以将输入部和输出部分开构成，也可以不设置接口部73本身。

另外，数据输入输出部74与钢缆探伤装置6、信号处理数据库8连接，与它们收发信息。在此，在信号处理数据库8中存储有用于判定断丝数的信号处理数据表81，该内容随后进行说明。

另外，通信部75具有与网络15连接的功能，向中心装置12等发送断丝数等检查结果。另外，通信部75接收来自中心装置12、作业用终端装置13和管理者终端装置14等的信息。

接着，使用图3和图4对钢缆3的结构进行说明。图3是钢绞线数分别不同的2种钢缆的截面图。图3的(a)表示8个钢绞线结构(钢绞线数为8)的钢缆截面图10。(b)表示6个钢绞线结构(钢绞线数为6)的钢缆截面图11。另外，在图3的(a)和(b)中，分别示出了钢绞线9的数不同但钢缆直径相同的情况的例子。这样，即使钢缆的钢缆直径相同，钢绞线数有时也会不同。因此，在判定断丝数时，不容易从外观掌握成为基准的钢绞线数，另外，在作业人员远离钢缆的设置现场的情况下也难以掌握钢绞线数。

接着，图4是钢缆3的侧视图。该侧视图是无论钢绞线数如何而共通的图。钢缆3通过钢绞线9的结构即钢绞线数来决定钢绞线间距D。

另外，由于钢缆3是将钢绞线9绞合而构成的，因此在表面具有凹凸。因此，若使用漏磁通法来进行钢缆3的探伤，则磁通会从因钢绞线9的绞合而成的凹凸部泄漏，因此在测量数据中以钢绞线间距D的间隔包含钢绞线信号。接着，使用图5对该测量数据进行说明。另外，在本实施例中，使用漏磁通法，但只要是能够计测钢缆3的运行、动作时产生的波形即可。例如，能够利用使用了检测线圈的信号电压波形的电磁感应法。

图5示出使用漏磁通法的钢缆的测量波形21和时间频率分析波形22。在图5中，t1是电梯加速区，表示钢绞线信号频率23随着时间经过而增加。另外，在图5中，t2、t3、t4的范围为电梯恒速区，钢绞线信号频率23恒定，t5表示电梯减速区，钢绞线信号频率23随着时间经过而减少。

此外，在图5中示出了在t3的范围内检测到断丝信号24的例子。这能够通过是否表示预先决定的值以上的电力值来进行判定。当检测到该断丝时，输出在钢绞线信号上叠加了断丝信号的波形。在该区域t3的时间频率分析波形中输出在钢绞线信号频率上叠加了线断线信号的频率25的波形。

在此，图5的钢绞线信号频率23是由钢绞线间距D和绳索速度决定的值。另外，如上所述，通过钢绞线间距D来确定钢绞线数。因此，通过钢绞线信号频率23能够确定作为钢缆3的结构的钢绞线数。如上所述，如果能够确定钢绞线数，则能够从作为测量数据的测量波形21确定断丝数。因此，在本实施例中，使用该对应关系进行作为钢缆的检查的一例的断丝数的确定。以下，使用图6～8对该处理内容进行说明。

图6是表示本实施例中的用于检查的处理的流程图。本流程图表示钢缆探伤装置6和钢缆检查装置7的处理内容。流程图中，步骤S0是钢缆探伤装置6的处理，步骤S1以后是钢缆检查装置7的处理。

首先，在步骤S0中，钢缆探伤装置6在钢缆3的全长上执行使用漏磁通法的测量。其结果，钢缆探伤装置6得到所述的图5所示的测量波形21和时间频率分析波形22。然后，钢缆探伤装置6将表示测量波形21和时间频率分析波形22的测量数据发送至钢缆检查装置7。

接着，在步骤S2中，钢缆检查装置7经由数据输入输出部74接收测量数据。然后，钢缆检查装置7的频率分析部711对测量数据进行时间频率分析。即，频率分析部711执行针对测量波形21的频率分析。

接着，在步骤S2中，钢绞线信号频率检测部712根据时间频率分析后的测量波形来检测钢绞线信号频率。然后，在步骤S3中，钢绞线信号频率检测部712检测钢绞线信号频率为恒定的区域。例如，检测图5的t3那样的区域即时间段。在此，恒定是指在预定的范围内其值可以有偏差(差异)。

接着，在步骤S4中，钢绞线信号频率检测部将在步骤S3中检测出的成为恒定的频率与信号处理数据表81进行核对，确定钢绞线信号频率。

在此，图7示出信号处理数据表81。信号处理数据表81存储有与钢绞线信号频率对应的钢绞线数、绳索速度、判定处理、判定预定值。在此，如上所述，钢绞线信号频率由钢绞线数、绳索速度决定。另外，信号处理表示为了检测断丝而应该对测量波形21执行的信号处理的内容。作为该信号处理的结果，能够确定钢缆3的断丝数。

进一步，判定预定值是用于根据所确定的断丝数来判断需要何种对策例如保养作业的阈值。

在此，返回图6的流程图的说明。在步骤S4中，钢绞线信号频率检测部712根据信号处理数据表81确定与在步骤S3中检测出的频率对应的钢绞线信号频率。

接着，在步骤S5中，断丝判定部713进行断丝判定。因此，首先，断丝判定部713从信号处理数据表81确定与在步骤S4中确定的钢绞线信号频率对应的信号处理。然后，断丝判定部713对测量波形21实施所确定的信号处理。其结果，断丝判定部713计算断丝数。

接下来，断丝判定部713将该断丝数与记录于信号处理数据表81中的判定预定值进行比较。然后，断丝判定部713判定根据比较的结果而决定的检查结果。该判定结果中包含针对相应的钢缆3的对策，例如维护作业的确定。

在此，使用图8对该步骤S5的详细情况进行说明。图8是表示断丝判定的处理的流程图。

首先，在步骤S51中，断丝判定部713对测量波形21实施根据信号处理数据表81确定的信号处理，进行标准化。这是因为测量波形21所示的信号输出与钢缆的绳索速度成比例，因此能够通过实施与其相应的信号处理，进行标准化。在此，在本实施例中，根据信号处理数据表81确定与钢绞线信号频率对应的信号处理，但钢绞线信号频率根据绳索信号来决定。因此，在本步骤S51中，作为结果能够进行与绳索速度对应的标准化。

接着，在步骤S52中，断丝判定部713从标准化后的测量波形中去除钢绞线信号频率。

接着，在步骤S53中，断丝判定部713根据去除了钢绞线信号频率后的测量波形来计算断丝数。因此，断丝判定部713对计测波形中1捻的间距中表示预定值以上的峰值的电压的个数作为断丝数进行计数(在此，个数为+－的组的1个)。

使用图9对该断丝数的计算的一个例子进行说明。图9表示标准化后的测量信号(电压：V)。在此，图9所示的峰值为3个(+－3组)。在此，8钢绞线的1捻的间距是图的上部所示的宽度。该间距内的峰值的数如图的四边形所示为3个。因此，在钢缆3为8钢绞线的情况下，1捻的断丝数被计算为3根。

另外，6钢绞线的1捻的间距是图的下部所示的宽度。该间距内的峰值的数如图的叉标记所示为2个。因此，在钢缆3为6钢绞线的情况下，1捻的断丝数被计算为2根。

接着，在步骤S54中，断丝判定部713根据在步骤S53中计算出的断丝数，判定对钢缆3的对策。因此，断丝判定部713根据信号处理数据表81确定与在步骤S4中确定的钢绞线信号频率对应的判定预定值。然后，断丝判定部713将计算出的断丝数与该判定预定值进行比较，判定与比较结果对应的对钢缆3的对策。

在此，图7所示的判定预定值为an＝上限值，bn＝下限值。因此，根据与断丝数的比较结果，如以下那样判定该对策。

(1)(an＞)bn＞断丝数：正常

(2)an＞断丝数＞bn：需要经过观察

(3)断丝数＞an(＞bn)：需要纠正

根据上述的判定结果，断丝判定部713，(2)可以缩短检查周期或期间，(3)可以确定检查或维护作业的中断实施和维护作业。而且，断丝判定部713优选利用通信部75将这些判定结果经由网络15发送至中心装置12。然后，在中心装置12中，使用该判定结果制作或修正电梯的维护计划，将其向作业用终端装置13、管理者终端装置14分发。

另外，中心装置12也可以向管理者终端装置14提示判定结果，按照来自管理者终端装置14的输入制作或修正维护计划。

另外，在图8的断丝判定的处理中，使用信号处理数据表81。因此，断丝判定部713根据钢绞线信号频率来确定信号处理和判定预定值。但是，断丝判定部713也可以计算钢缆3的钢绞线数和绳索速度，使用它们来确定信号处理和判定预定值。并且，信号处理数据表81也可以构成为存储钢绞线信号频率、钢绞线数以及绳索速度中的一方。进而，为了确定信号处理、判定预定值，也可以使用信号处理数据表81以外的信息或计算算法。

在此，断丝判定部713在本步骤S54中，能够将判定出的判定结果显示于接口部73。图10表示其显示画面的一例。如图10所示，显示内容中包含确定设置有电梯的大楼的大楼名称、该大楼中的电梯的号机以及确定钢缆的钢缆编号。进而，显示在本实施例的处理中确定的钢绞线数、断丝位置、断丝数、对策。这样，在该显示画面中显示确定钢缆的信息和表示包含所确定的钢缆的断丝的判断结果的信息。在此，断丝位置优选以在钢缆3断丝数最多的位置、以曳引轮4为基准的位置或电梯轿厢1的移动时间来表示。

另外，在本实施例中，作为断丝位置以及断丝数，断丝判定部713确定断丝数最大的钢丝或者对策为预定(例如需要纠正)，并显示于接口部73。并且，对于它们区别显示其他的记录。例如，如图10所示，可以改变文字的粗细、大小或改变颜色。此时，也可以将钢缆编号、断丝位置、断丝数以及对策中的至少1个与其他部分区别显示。

另外，作为区分显示的一个方式，断丝判定部713也可以限定性地显示所确定的信息。并且，也可以显示图5、图9所示的测量数据。在该情况下，也可以一并显示图10所示的一览表和它们双方。此时，能够限定性地显示断丝数最大的或者对策为预定(需要纠正)的测量数据，并且显示与使用者的指定相应的测量数据。

另外，断丝判定部713也可以使用通信部75将图10所示的判定结果经由网络15发送给中心装置12。在该情况下，能够在作业用终端装置13、管理者终端装置14显示图10所示的一览表、图5、图9所示的测量数据。

另外，上述流程图的处理由钢缆检查装置7执行，但也可以由中心装置12至少执行其一部分。在该情况下，中心装置12通过与上述各部相同的结构来执行该处理。在该情况下，中心装置12和钢缆检查装置7相互收发该处理所需的数据。作为该所需的数据包含测量数据。另外，即使在由中心装置12执行至少一部分处理的情况下，也能够从中心装置12或者钢缆检查装置7向作业用终端装置13、管理者终端装置14发送判定结果，并通过它们来显示其信息。

进而，钢缆检查装置7也能够通过与电梯的控制部连接来去除计算测量数据的各区域的速度的处理。

根据以上的实施例，即使省略在现场确认钢绞线数、绳索速度的情况，也能够确认、判定该断丝状态，因此能够减少现场的确认作业。另外，能够防止由人工进行的钢绞线数的确认、由于设定的错误造成的错误判定。

Claims (6)

1.一种钢缆的检查方法，是使用了检查装置的升降机的钢缆的检查方法，其特征在于，

预先在数据库中存储将由钢缆的钢绞线数以及钢缆的绳索速度决定的钢绞线信号频率与针对测量波形的信号处理对应起来的信号处理数据表，

所述检查装置的频率分析部对在使所述升降机运行时产生并测量到的所述钢缆的测量波形执行频率分析，

所述检查装置的钢绞线信号频率检测部根据所述频率分析的结果来确定钢绞线信号频率，根据所述信号处理数据表确定与所确定的所述钢绞线信号频率对应的信号处理，

所述检查装置的断丝判定部对所述钢缆的测量波形执行所确定的所述信号处理，判定与钢绞线数对应的所述钢缆的断丝。

2.根据权利要求1所述的钢缆的检查方法，其特征在于，

所述断丝判定部计算表示从所述钢缆断裂的钢丝数的断丝数。

3.根据权利要求2所述的钢缆的检查方法，其特征在于，

在所述信号处理数据表中与所述信号处理对应地存储判定预定值，

所述断丝判定部对计算出的所述断丝数与所述判定预定值进行比较，确定针对该钢缆的对策。

4.根据权利要求2或3所述的钢缆的检查方法，其特征在于，

所述钢绞线信号频率检测部计算所述钢缆的钢绞线数，

所述断丝判定部对所述测量波形与所述钢缆的绳索速度对应地实施标准化处理，从实施了标准化处理的所述测量波形中去除所述钢绞线信号频率，根据去除了钢绞线信号频率的所述测量波形，基于与计算出的所述钢绞线数对应的间距，计算所述断丝数。

5.根据权利要求4所述的钢缆的检查方法，其特征在于，

与所述钢绞线数对应的间距是所述钢缆的捻距。

6.一种钢缆的检查装置，检查升降机的钢缆，其特征在于，

该钢缆的检查装置具备：

数据输入输出部，其与数据库连接，该数据库预先存储将由钢缆的钢绞线数以及钢缆的绳索速度决定的钢绞线信号频率与针对测量波形的信号处理对应起来的信号处理数据表；

频率分析部，其对在使所述升降机运行时产生并测量到的所述钢缆的测量波形执行频率分析；

钢绞线信号频率检测部，其根据所述频率分析的结果来确定钢绞线信号频率，根据所述信号处理数据表来确定与所确定的所述钢绞线信号频率对应的信号处理；以及

断丝判定部，其对所述钢缆的测量波形执行所确定的所述信号处理，判定与钢绞线数对应的所述钢缆的断丝。

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