CN114486497A - 一种升降式电梯绳缆拉力检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够降低避免人为因素影响、对电梯绳缆工作状态进行判断检测的升降式电梯绳缆拉力检测装置，以及利用该装置测算绳缆上拉力大小的检测方法；其中所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置包含有用于在检测人员操作时向电梯升降用绳缆局部位置点施加作用力使电梯升降用绳缆该检测位置点发生位移的作用力施加机构，以及用于检测该位置点移动过程中能够反映电梯升降用绳缆内部拉力状况相关数值的变量检测系统，所述变量检测系统中包含有作用力大小检测单元、作用力方向检测单元，以及用于测算在所述作用力施加机构的作用下，电梯升降用绳缆位于检测位置点上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小的偏转角度检测单元。

Description

一种升降式电梯绳缆拉力检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及竖直升降式电梯设备用检测装置领域，具体为一种升降式电梯绳缆拉力检测装置及检测方法。

背景技术

竖直升降式电梯设备由于其承载能力高、节省空间和成本可控等多种优势特点，已经作为一种必不可少的设备被广泛应用于各种高层建筑中。由于在此类电梯设备中，电梯轿厢主体大多都利用钢丝编织成的绳缆连接于上部的曳引轮，并在曳引轮的驱动下实现升降移动功能。在使用的过程中，钢制绳缆承载了电梯轿厢的全部重量，尤其与位于电梯轿厢和曳引轮之间的部分段，会长期处于一种紧绷张紧状态。因此，需要的对绳缆的力学性能状态进行定期检测，以防止其发生断裂的情况，降低安装事故发生的可能性。

如授权公告号为CN103318732B的中国发明专利文件中公开的一种电梯用绳索检测装置，包含有两个导向轮，两个绳索导向轮上均缠绕有用于吊起电梯轿厢的绳索，所述检测装置包括挂钩、与所述挂钩相连的壳体、与所述壳体相连的拉手和电气系统，所述挂钩与绳索相连，所述拉手用于施加外力使得挂钩可以牵引绳索使之受力发生变形；所述电气系统包括位移传感器、力传感器和标识器，所述位移传感器用于检测绳索与固定参照物之间的位移并将该信息传输至标识器，所述力传感器用于检测拉手上施加的外力大小并将该数值传输给标识器，所述标识器用于标识从位移传感器和力传感器接收到的信息并将其传输至输入装置，所述输入装置将所得信息输出至计算器，所述计算器将计算结果输出至比较器，所述比较器用于将所得信息与阀值进行比较，所述比较器将比较结果输出至输出装置。

该装置能够检测出绳索在受到一定侧向拉力时，受力点沿侧向拉力方向所产生的位移量，再对相对应的一组侧向拉力数值和受力点位移量进行记录。在电梯设备实际使用时，为了提升工作中的安全性，常会同时使用多条绳索对电梯轿厢起到承载作用。而根据GB7588《电梯制造与安装安全规范》中相关内容描述，在此类多条绳索结构的竖直升降式电梯设备中，需要在同一高度位置的受力点对每一根绳索施加相等的侧向拉力，检测记录相对应的位移量，再对所获得的多个位移量进行计算分析，最终检测出相对于平均值偏离程度超出允许范围的绳索，以便于后续进一步的检测或是维护修复。但在利用上述的电梯用绳索检测装置进行检测过程中，由于使用者等拉扯方向不稳定或是绳索自身晃动等因素的影响，会导致在获取对应的侧向拉力和位移量时施加于电梯绳索上的作用力方向并不能够保证沿水平方向，即有一部分记录为侧向拉力的作用力实际成为了绳索竖直方向的拉力，导致了数据测算的不准确。此外，在对不同的绳索进行检测时，还会由于侧向拉力相对于水平方向不同的偏移程度，导致所获得数据误差的进一步放大，严重影响检测结果的精确性。

针对上述问题，本发明提供了一种能够降低避免人为因素影响、对电梯绳缆工作状态进行判断检测的升降式电梯绳缆拉力检测装置，以及利用该装置测算绳缆上拉力大小的检测方法。

发明内容

本发明提供了一种能够有效避免人为因素影响、对电梯绳缆工作状态进行判断检测的升降式电梯绳缆拉力检测装置，以及利用该装置进一步测算绳缆上拉力大小的检测方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种升降式电梯绳缆拉力检测装置，包含有用于在检测人员操作时向电梯升降用绳缆局部位置点施加作用力使电梯升降用绳缆该检测位置点发生位移的作用力施加机构，以及用于检测该位置点移动过程中能够反映电梯升降用绳缆内部拉力状况相关数值的变量检测系统，所述变量检测系统中包含有作用力大小检测单元、作用力方向检测单元，以及用于测算在所述作用力施加机构的作用下，电梯升降用绳缆位于检测位置点上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小的偏转角度检测单元。

作为对本发明的优选，所述作用力大小检测单元、作用力方向检测单元以及偏转角度检测单元之间电性连接，使得当作用力方向检测单元识别到施加于电梯升降用绳缆上的作用力方向呈沿水平方向状态时，触发启动所述作用力大小检测单元和偏转角度检测单元进行工作记录相应数据。

作为对本发明的优选，所述作用力施加机构包含有用于与电梯升降用绳缆上的检测位置点连接固定的定位连接件以及供检测人员进行抓握拉动的握持把手，所述定位连接件与握持把手之间活动连接。

作为对本发明的优选，所述作用力方向检测单元安装于所述定位连接件和握持把手之间，作用力方向检测单元中包含有能够判别施加于检测位置点的作用力是否沿水平X轴方向的水平状态检测部件。

作为对本发明的优选，所述水平状态检测部件包含有液柱式水准器以及用于检测所述液柱式水准器内气泡位置的位置传感器。

作为对本发明的优选，所述偏转角度检测单元包含有固定安装于电梯升降用绳缆上、由检测位置点向上延伸的局部偏转角度检测组件。

作为对本发明的优选，所述偏转角度检测单元包含有能够检测电梯升降用绳缆上部与曳引轮所形成的接触位置点和点检测位置点之间的连线相对于水平面之间夹角大小的整体偏转角度检测组件。

作为对本发明的优选，还包含有数据处理分析模块，用于将前述各部分所获得的数据进行分析处理并对绳缆上检测位置点所承受拉力进行分析判别。

一种升降式电梯绳缆拉力检测方法，该方法利用了上述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，所述偏折角度检测单元与所述定位连接件相固定连接，在进行检测时包含有以下步骤：

a.将升降式电梯绳缆拉力检测装置中的定位连接件与电梯升降用绳缆在检测位置点上进行连接固定；

b.检测人员向一侧拉动握持把手使绳缆的检测位置点以及检测位置点以下部分段向该侧发生位移；

c.逐渐调节拉动握持拉动把手的拉力方向令液柱式水准器中的气泡靠近中间目标位置，使作用于检测位置点上的拉力趋于沿水平X周向并进行保持；

d.当位置传感器检测到液柱式水准器中的气泡达到稳定状态时刻，向作用力大小检测单元以及偏转角度检测单元发送信号，分别记录该时刻的拉力数值F以及电梯升降用绳缆位于检测位置点上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小a，将电梯升降用绳缆在检测位置点处的内部拉力大小定义为Fk，利用Fk=tan(a)·F公式对电梯升降用绳缆数值内部拉力大小进行估算；

e.将估算所获得的Fk数值与该材料规格绳缆所能够承受的最大安全拉力数值Fmax进行比较，判断此绳缆的工作安全性。

综上所述，本发明能够实现以下多项有益效果：

1.本发明所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置能够在检测向绳缆上检测位置点所施加的侧向拉力和检测位置点位移量的过程中，保证获取数值的瞬间所施加侧向拉力方向尽可能地呈水平方向延伸，使读取的拉力数值会尽可能地接近于用于使绳缆发生沿水平方向位移的实际作用力，使得数据更为精确，也便于后续利用所获取数据进行进一步的分析测算。

2.本发明所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置限制了只会在极小的数值范围内获取侧向拉力和相对应的绳缆位移量，有效降低了实际检测过程中使用者握持晃动不稳定或是电梯绳缆小幅度震荡摇摆等因素的影响，使检测获得的数据精确程度进一步提升。

3.本发明所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置利用了一种液柱式水准器将侧向拉力方向问题转化为了更加便于判别的气泡或是浮标的位置检测问题，能够在起到状态指示作用。

4.本发明利用升降式电梯绳缆拉力检测装置适用范围极广，能够对各种规格型号的竖直升降式电梯中绳缆状态进行检测。

5.本发明利用升降式电梯绳缆拉力检测装置所采用的检测方法，在现有检测装置的基础上，利用所增加的偏转角度检测单元，能够在现有数据的基础上进一步直接对起到承载作用的电梯绳缆所承受的拉力数值直接进行估算并在绳缆上的拉力数值超出安全范围时进行预警，省去了反复检测操作的繁琐步骤。

附图说明

图1为升降式电梯绳缆拉力检测装置整体结构示意图；

图2为升降式电梯绳缆拉力检测装置对电梯绳缆进行拉动检测时的状态示意图；

图3为升降式电梯绳缆拉力检测装置内部的水平状态检测部件的结构放大示意图；

图4为采用整体偏转角度检测组件进行测量的检测示意图；

图5为采用局部偏转角度检测组件进行测量的检测示意图。

图中：

1——电梯轿厢；

2——电梯升降用绳缆，201——检测位置点；

3——曳引轮；

4——作用力施加机构，401——定位连接件，402——握持把手；

5——作用力大小检测单元，501——液柱式水准器，502——位置传感器；

6——作用力方向检测单元；

7——偏转角度检测单元，7a——局部偏转角度检测组件，7b——整体偏转角度检测组件。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本方案是通过以下技术手段实现的：

实施例1：本实施例给出了一种在现有装置基础上进行改进优化的电梯升降用绳缆检测装置。相较于原有的检测装置，不仅能够实现检测数据更加的精确，实现更加可靠的判断，还能够通过所增加的垂直距离检测机构直接实现对绳缆内部拉力的估算，避免了进行多次检测，更加便捷高效。

本方案所给出的电梯升降用绳缆检测装置主要适用于将电梯轿厢1悬挂于曳引轮3上的竖直升降式电梯。具体的，该装置包含有用于在检测人员操作时向电梯升降用绳缆2局部位置点施加侧向作用力使电梯升降用绳缆2该受力位置点发生位移的作用力施加机构4，以及用于检测该位置点移动过程中能够反映电梯升降用绳缆2内部拉力状况相关数值的变量检测系统，这个变量检测系统又可以被细分为作用力大小检测单元5、作用力方向检测单元6以及偏转角度检测单元7这三个部分，所述的三个检测单元之间互相电性连接，协同运转，控制检测装置整体工作获取数据并进行相应的计算分析。

具体的，其中的作用力施加机构4中包含有靠电梯升降用绳缆2一侧的定位连接件401以及靠外侧的供检测人员进行抓握拉动的握持把手402。例如，定位连接件401可以采用机械式夹爪机构，将电梯升降用绳缆检测装置的一端锁紧固定在绳缆上的一处检测位置点201，确保在该位置检测装置点201与电梯绳缆之间完全固定，不发生相对运动。位于外侧的握持把手402与定位连接件401之间采用了活动的方式进行连接，例如利用与两端铰接的连接杆或是柔性的钢索将两部件进行连接，使检测人员通过握持把手402向定位连接件401能够施加侧向拉力，带动绳缆的检测位置点201以及其下方部分段向一侧进行位移。

对于变量检测系统，其中的作用力大小检测单元5与现有的检测装置相类似，例如可以采用常见的能够读取处两端之间拉力数值大小的拉力计。而偏折角度检测单元7与定位连接件相连接，能够测算处检测位置点201上方部分段相对于水平方向之间的夹角，例如，可以将靠近曳引轮3与电梯升降用绳缆2接触点位置定义为第一标定点，将定位连接件401上靠近检测位置点201的部分定义为第二标定点。在第一标定点或第二标定点上安装整体偏转角度检测组件7b，利用激光照射的方式，实现检测另一标定点与安装位标定点之间连线相对于水平方向之间的夹角大小。而对于本发明起到最主要作用的部分，是安装在定位连接件401和握持把手402之间、包含有水平状态检测部件的作用力方向检测单元6，用于判别施加于检测位置点201的作用力是否沿水平X轴方向的水平状态。具体的，比如其中的水平状态检测部件可以采用液柱式水准器501和位置传感器502的组合。所述液柱式水准器501内部形成有用于存储酒精等粘度较小液体的柱状空腔，该柱状空腔整体细长，其安装于连接在定位连接件401和握持把手402之间的铰接连接杆件上或是直接作为过渡连接件连接于判别施加于检测位置点201的作用力是否沿水平X轴方向的水平状态检测部件之间，使得在向一侧拉动电梯绳缆时，该液柱式水准器501整体与作用力的施加方向呈平行的状态。在液柱式水准器501的内部，所述柱状空腔的上部呈一种中间高、两侧低的上凸状结构，且在液体内部形成有气泡或是密度小于液体的浮块。当液柱式水准器501呈与X轴向为非平行状态时，柱状空腔内的气泡或是浮块会在液体浮力的作用下向较高的一侧移动直至柱状空腔的一端相抵靠；反之，若是液柱式水准器501呈与X轴向为平行状态时，柱状空腔内的气泡或是浮块会在液体浮力的作用下竖直向上运动，直至运动至该状态下中间位置处上凸的最高位置点并不再进行移动。为了对位置状态进行判别，在水平状态检测部件的中还包含有一种位置传感器502。例如可以采用光感应式传感器，当气泡位于中间位置处停留导致传感器发出的光线被折射偏转或是不透光的浮块将传感器所发出的光线进行遮挡，当这样的情况保持一至两秒后，位置传感器502便会向拉力计和标定器发出信号，记录该状态下瞬间时刻拉力计的拉力数值以及偏转角度检测单元所述获取的检测位置点上侧的电梯升降用绳缆2的部分段相对于水平面方向的夹角大小。该装置控制了施加于电梯绳缆的侧向作用力方向在限制的范围内，那么在利用本实施例所述的电梯升降用绳缆检测装置对多根同时起到承载作用的绳缆分别进行检测时，能够极大程度上保证施加于检测位置点201的作用力方向向水平的X轴向延伸，通过尽可能控制减少不可控变量的影响，获得了更为精确的检测数据。

在利用上述的电梯升降用绳缆检测装置对电梯升降用绳缆的内部拉力数值进行检测时，依照以下方法进行操作。

a.将升降式电梯绳缆拉力检测装置中的定位连接件401与电梯升降用绳缆2在检测位置点201上进行连接固定；

b.检测人员向一侧拉动握持把手402使绳缆的检测位置点201以及检测位置点201以下部分段向该侧发生位移；

c.逐渐调节拉动握持拉动把手的拉力方向令液柱式水准器501中的气泡靠近中间目标位置，使作用于检测位置点201上的拉力趋于沿水平X周向并进行保持；

d.当位置传感器502检测到液柱式水准器501中的气泡达到稳定状态时刻，向作用力大小检测单元5以及偏转角度检测单元7发送信号，分别记录该时刻的拉力数值F以及电梯升降用绳缆2位于检测位置点201上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小a，将电梯升降用绳缆2在检测位置点201处的内部拉力大小定义为Fk，利用Fk=tan(a)·F公式对电梯升降用绳缆2数值内部拉力大小进行估算；

将估算所获得的Fk数值与该材料规格绳缆所能够承受的最大安全拉力数值Fmax进行比较，判断此绳缆的工作安全性。

实施例2：在实施例1方案所给出的升降式电梯绳缆拉力检测装置所采用的偏转角度检测单元7由于需要设置分别位于电梯设备顶部和检测位置点201上的两个标定位置点，才能够对电梯升降用绳缆2的偏转角度进行测算，限制了检测装置和方法的应用。为了解决该问题，在本实施例中对于偏转角度检测单元7部分的具体实施方式进行了优化改进。

具体的，在本方案中将偏转角度检测单元7中的检测组件替换为局部偏转角度检测装置7a。例如可以采用一种带有自动测算记录数据功能的倾角仪，将其与电梯升降用绳缆2上靠近检测位置点处进行绑定连接。此时当检测人员向一侧拉动时，倾角仪便能够测量并且记录此时绳缆的局部段相对于水平方向之间的夹角大小。这里值得注意的是，由于电梯升降用绳缆2采用钢索等自身质量较大的材质制成，即便在检测人员向一侧拉动测量时，位于检测位置点201上部的绳缆段也会在自重的作用下发生下垂进而无法保持理想的绷直张紧状态。由此可以得出，在利用该结构装置进行检测时，利用局部偏转角度检测装置7a所检测获得的偏转角度大小a要小于实际的偏转角度大小a’，从而导致测算获得的拉力数值F要小于该检测位置点电梯升降用绳缆内部所承受的拉力Fk’的大小。此外由于绳缆自身重量的存在，随着沿竖直方向的上升，电梯升降用绳缆2所承受的拉力实际也是逐步升高的。因此，若是当所测算获得的拉力数值Fk超出该材料规格绳缆所能够承受的最大安全拉力数值Fmax时，便表面该绳缆在工作时存在较大的断裂的风险，需要对该绳缆进行进一步的检测维护。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：包含有用于在检测人员操作时向电梯升降用绳缆（2）局部位置点施加作用力使电梯升降用绳缆（2）该检测位置点（201）发生位移的作用力施加机构（4），以及用于检测该位置点移动过程中能够反映电梯升降用绳缆（2）内部拉力状况相关数值的变量检测系统，所述变量检测系统中包含有作用力大小检测单元（5）、作用力方向检测单元（6），以及用于测算在所述作用力施加机构（4）的作用下，电梯升降用绳缆（2）位于检测位置点（201）上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小的偏转角度检测单元（7）。

2.根据权利要求1所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述作用力大小检测单元（5）、作用力方向检测单元（6）以及偏转角度检测单元（7）之间电性连接，使得当作用力方向检测单元（6）识别到施加于电梯升降用绳缆（2）上的作用力方向呈沿水平方向状态时，触发启动所述作用力大小检测单元（5）和偏转角度检测单元（7）进行工作记录相应数据。

3.根据权利要求2所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述作用力施加机构（4）包含有用于与电梯升降用绳缆（2）上的检测位置点（201）连接固定的定位连接件（401）以及供检测人员进行抓握拉动的握持把手（402），所述定位连接件（401）与握持把手（402）之间活动连接。

4.根据权利要求3所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述作用力方向检测单元（6）安装于所述定位连接件（401）和握持把手（402）之间，作用力方向检测单元（6）中包含有能够判别施加于检测位置点（201）的作用力是否沿水平X轴方向的水平状态检测部件。

5.根据权利要求4所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述水平状态检测部件包含有液柱式水准器（501）以及用于检测所述液柱式水准器（501）内气泡位置的位置传感器（502）。

6.根据权利要求5所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述偏转角度检测单元（7）包含有固定安装于电梯升降用绳缆（2）上、由检测位置点（201）向上延伸的局部偏转角度检测组件（7a）。

7.根据权利要求5所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：所述偏转角度检测单元（7）包含有能够检测电梯升降用绳缆（2）上部与曳引轮（3）所形成的接触位置点和检测位置点（201）之间的连线相对于水平面之间夹角大小的整体偏转角度检测组件（7b）。

8.根据权利要求6或7所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，其特征在于：还包含有数据处理分析模块，用于将前述各部分所获得的数据进行分析处理并对绳缆上检测位置点（201）所承受拉力进行分析判别。

9.一种升降式电梯绳缆拉力检测方法，其特征在于：该方法利用了权利要求8所述的升降式电梯绳缆拉力检测装置，所述偏折角度检测单元与所述定位连接件（401）相连接，在进行检测时包含有以下步骤：

a.将升降式电梯绳缆拉力检测装置中的定位连接件（401）与电梯升降用绳缆（2）在检测位置点（201）上进行连接固定；

b.检测人员向一侧拉动握持把手（402）使绳缆的检测位置点（201）以及检测位置点（201）以下部分段向该侧发生位移；

c.逐渐调节拉动握持拉动把手的拉力方向令液柱式水准器（501）中的气泡靠近中间目标位置，使作用于检测位置点（201）上的拉力趋于沿水平X周向并进行保持；

d.当位置传感器（502）检测到液柱式水准器（501）中的气泡达到稳定状态时刻，向作用力大小检测单元（5）以及偏转角度检测单元（7）发送信号，分别记录该时刻的拉力数值F以及电梯升降用绳缆（2）位于检测位置点（201）上侧的部分段相对于水平面之间夹角大小a，将电梯升降用绳缆（2）在检测位置点（201）处的内部拉力大小定义为Fk，利用Fk=tan(a)·F公式对电梯升降用绳缆（2）数值内部拉力大小进行估算；

e.将估算所获得的Fk数值与该材料规格绳缆所能够承受的最大安全拉力数值Fmax进行比较，判断此绳缆的工作安全性。

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