CN114890264B - 一种电梯对重架防坠落保护装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯对重架防坠落保护装置和方法。电梯对重架防坠落保护装置包括反光盘，同心固定在电梯的对重反绳轮上，其表面粘接有多个环状反光材料；多个光电传感器，固定在电梯的对重架上，以其中一个反光材料为初始参考点，其发射端向初始参考点不间断的发射光束，接收端接收发射端发出的光束并转换为电信号，对电信号进行检测，得到有效信号；控制器，用于实时采集有效信号，并根据有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置。本发明能够在对重架与对重反绳轮之间发生异常移位时，控制器驱动四个电磁阀动作，四个电磁阀带动四个伸缩杆伸入对重反绳轮的凹槽制止对重架坠落，实现自我保护，利于提高电梯运行安全。

Description

一种电梯对重架防坠落保护装置和方法

技术领域

本发明涉及电梯对重架防坠落保护技术领域，特别是涉及一种电梯对重架防坠落保护装置、采用所述电梯对重架防坠落保护装置的保护方法。

背景技术

对重是电梯拖动系统的一个组成部分，位于轿厢的另一边，通过曳引钢丝绳连接到轿顶上，它的作用是平衡轿厢的重量以及电梯节能，轿厢与对重间的重量差保持在一定范围之内，电梯对重置于对重架内，对重及对重架的运行安全直接影响到电梯的运行安全。电梯对重反绳轮的轴承在长时间运行过程中会发生磨损情况，通常还会伴有异响发生，严重时甚至还会发生轴承断裂，进而可能会导致在重力作用下轴承连同对重架一起坠入底坑，失去对重架和对重后电梯会失去平衡状态，轿厢也会向下坠落。但是电梯维保过程中很少将这些轴承卸下，以检查其磨损和过度游隙，因此电梯的长时间使用会导致对重反绳轮的轴承存在安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对电梯对重反绳轮的轴承在长时间运行过程中会发生磨损、异响甚至断裂造成对重和对重架脱离的问题，提供一种电梯对重架防坠落保护装置、采用所述电梯对重架防坠落保护装置的保护方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电梯对重架防坠落保护装置，其包括：

反光盘，同心固定在电梯的对重反绳轮上，其表面粘接有多个环状反光材料，反光材料同心设置且由外到内反光强度逐渐减弱，相邻反光材料彼此贴合，每个反光材料的圆环宽度为1mm；

多个光电传感器，固定在电梯的对重架靠向反光盘的一侧，以其中一个反光材料为初始参考点，其发射端向初始参考点不间断的发射光束，接收端接收发射端发出的光束并转换为电信号，对电信号进行检测，得到有效信号；

四个伸缩杆，固定在电梯的对重架外侧，其活动端能够向对重架内部延伸并伸入至对重反绳轮内；

四个电磁阀，固定在电梯的对重架上，其与伸缩杆一一对应连接并可驱动该伸缩杆；

控制器，用于实时采集有效信号，并根据所述有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置，所述反光参数对照表是一个反光材料和其代表的刻度值的关系表；还用于判断所述下降位置是否在一个预设的合理范围内，否则触发所述电磁阀，令所述伸缩杆伸入对重反绳轮内，保持电梯的对重反绳轮和对重架的连接状态，同时向电梯的安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行。

进一步的，所述对重反绳轮朝向伸缩杆的表面开有凹槽，所述伸缩杆活动端能够延伸至凹槽内。

进一步的，所述凹槽为圆形凹槽，所述反光盘能够置于圆形凹槽内。

进一步的，所述伸缩杆水平安装在电梯的对重架上，对称设置于对重架两侧。

在其中一个实施例中，所述电梯对重架防坠落保护装置还包括：

声音传感器，安装于电梯的对重架上，接收电梯运行时所产生的噪音声波，并通过A/D转换，得到数据信号。

进一步的，所述控制器实时采集数据信号，还判断所述数据信号是否在预设的数值范围内，否则驱动电梯的蜂鸣器发出对重异响的警报声响。

进一步的，所述预设的数值是在电梯初始状态下，所述声音传感器采集电梯正常运行的噪音声波，控制器接收所述声音传感器传递的数据信息并将该数据信息设置为噪音限值。

进一步的，所述下降位置超出预设的合理范围时，所述控制器还会驱动电梯的蜂鸣器发出对重架故障的警报声响。

本发明还包括一种电梯对重架防坠落保护方法，其应用于如前述的电梯对重架防坠落保护装置，所述电梯对重架防坠落保护方法包括以下步骤：

实时采集有效信号；

根据所述有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置，所述反光参数对照表是一个反光材料和其代表的刻度值的关系表；

判断所述下降位置是否在一个预设的合理范围内；

当判断所述下降位置不再一个预设的合理范围内时，触发所述电磁阀，令所述伸缩杆伸入对重反绳轮内，保持电梯的对重反绳轮和对重架的连接状态，同时向电梯的安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行。

本发明还包括一种电梯，其包括：

对重架；

对重反绳轮，安装于对重架上且与对重架之间轴承连接，其特征在于，

所述电梯还包括采用前述的电梯对重架防坠落保护装置。

本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

1.本发明能够在对重架与对重反绳轮之间发生异常移位时，伸缩杆伸入对重反绳轮的凹槽制止对重架坠落，实现自我保护，利于提高电梯运行安全，能够有效保证电梯乘客安全，且在异常移位时才令伸缩杆深入，避免伸缩杆端部一直位于对重反绳轮的凹槽内，因电梯运行中的晃动造成对重反绳轮和伸缩杆端部之间摩擦损伤到对重反绳轮，加强对于对重反绳轮的保护。

2.本发明能够在对重架与对重反绳轮之间发生异常移位时，可及时触发蜂鸣器发出报警，维保人员可及时前往现场进行处理，防止发生意外同时令电梯停止运行，避免继续运行造成危险。

3.本发明能够在对重架发出异响时，可及时发出警报通知相关人员对其进行处理，排除故障并对其进行修复后电梯再继续正常使用，进一步提高电梯使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的一种电梯对重架防坠落保护装置的结构示意图；

图2为图1内对重反绳轮的正视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中的硬件组成图；

图5为图1装置运行的逻辑图。

主要元件符号说明

1 对重架

2 对重反绳轮

3 反光盘

4 光电传感器

5 伸缩杆

6 电磁阀

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供一种电梯对重架防坠落保护装置，其包括反光盘3、多个光电传感器4、四个伸缩杆5、四个电磁阀6、控制器以及声音传感器，同时还包括蜂鸣器、对重架1以及对重反绳轮2。

反光盘3同心固定在电梯的对重反绳轮2上，其表面粘接有多个环状反光材料，反光材料同心设置且由外到内反光强度逐渐减弱，相邻反光材料彼此贴合，每个反光材料的圆环宽度为1mm，多个反光材料均为环状设置，且相邻反光材料相贴合，因而多个反光材料能够组成一个圆环。光电传感器4在水平方向上靠近对重反绳轮2轮缘的位置，发射端朝向发光材料。在对重架1上的两面靠近对重反绳轮2外缘装有四个伸缩杆5，四个伸缩杆5在正常状态下处于缩回状态，四个伸缩杆5由四个电磁阀6驱动。对重反绳轮2采用特殊结构，其两面各有凹槽，凹槽可以为圆形或者其他能够配合伸缩杆5伸展的形状，四个伸缩杆5在动作时会分别伸入位于对重反绳轮2两面的凹槽。

如图3所示，伸缩杆5水平置于对重架外侧，对于伸缩杆5的深入，可以采取两种方式，一种是伸缩杆5与凹槽具有一段距离，伸缩杆5保持水平安装在对重架外侧但与凹槽保持固定间距，伸缩杆5的活动端设置延长柱，能够随着伸缩杆5伸缩移动，通过延长柱深入凹槽，伸缩杆5活动端不直接进入凹槽内，易于对伸缩杆5进行查看维护；另一种是伸缩杆5直接固定于对重架1靠近凹槽处，伸缩杆5自身的活动端伸入凹槽内，伸缩杆5活动端通过伸展进入凹槽内，减少零件的使用，简化安装步骤，但是伸缩杆5的安装不局限于上述两种方式，可以根据实际情况选择合适的安装方式。

如图4所示，上述装置的运行原理如下：在正常运行状态下，光电传感器4利用测距原理会不断检测出对重反绳轮2位于光电传感器4的1cm左右的位置，对重架1相对于对重反绳轮2一旦向下移位，光电传感器4在其1cm左右的水平位置会检测出对重架1不在正常位置。光电传感器4实时监测对重架1是否移位，对重反绳轮靠近光电传感器4的两侧只要有对重架1相对于一侧反绳轮向下移动3mm，监测其移位的光电传感器4会立即向控制器发出信号告知其对重架1移位，此时控制器立即触发电磁阀6动作，四个位于对重架1上的伸缩杆5在四个电磁阀6的驱动下伸出，伸缩杆5伸入凹槽，阻止对重架1在异常状态下移位。同时控制器还向电梯安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行，电梯轿厢内自带的蜂鸣器发出“电梯对重反绳轮故障，停止使用电梯”的报警声音，提醒乘客电梯暂时无法使用，使用单位可第一时间告知电梯维保单位对电梯进行相应维修和处理，电梯维保单位接到请求后可第一时间达到故障电梯进行及时维修和处理。

另外，声音传感器安装在对重架1上，可以对噪音进行A/D转换，并将转换后的信号传递给控制器，初始状态下声音传感器将电梯正常运行时接收到的噪音存储于控制器中，并在控制器中通过软件设置接收到噪音的限值，在实际运行过程中控制器一旦识别到对重运行时的噪音大于上述限值，控制器立即通过蜂鸣器发出“对重异响，停止使用电梯”报警声音，电梯使用单位同样可以及时告知电梯维保单位对其进行处理，直到对重异响消失。

为了有效防止对重反绳轮2因发生轴承断裂等异常情况而导致对重和对重架1发生坠落，通过监控对重架1运行的异响，提前发现对重架1异常运行并及时对其进行处理，采用智能控制技术，利用光电传感器4和声音传感器实时监测对重反绳轮2的运行状况，一旦出现异响，可及时通过轿厢内的蜂鸣器发出报警，维保人员可及时前往现场进行处理，防止发生意外。同时还可以监控对重架1是否出现异常的移位现象，一旦发生异常移位，会触发光电传感器4动作，从而使该装置启动运行，伸缩杆5伸入对重反绳轮2的凹槽实现防止对重坠落的危险情况，这样有利于提高电梯运行安全，对保证电梯乘客安全具有重要意义。

控制器可采用单片机，利于单片机强大的数据计算和处理功能，通过软件编程，电梯运行时光电传感器4一旦检测到对重架1相对于对重反绳轮2发生移位，电磁阀6立即触发伸缩杆5深入对重反绳轮2的凹槽，实现快速、精确的保护措施防止对重和对重架1意外坠落。同时还可以通过实时监控对重运行声音来判断电梯对重运行是否正常。软件上利用keil uvision2编程环境，程序通过串口(RS232)烧录到单片机，软件流程图如图5所示。

利用传感器和单片机技术实时监控对重的运行情况，对重一旦发生相对移位，伸缩杆5深入对重反绳轮2实现自我保护的功能，同时对重一旦发出异响，可及时发出报警通知相关人员对其进行处理，排除故障并对其进行修复后电梯才可以投入正常使用。

本实施例还提供一种电梯对重架防坠落保护方法，其应用于如前述的电梯对重架防坠落保护装置，电梯对重架防坠落保护方法包括以下步骤：

实时采集有效信号；

根据有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置，反光参数对照表是一个反光材料和其代表的刻度值的关系表；

判断下降位置是否在一个预设的合理范围内；

当判断下降位置不再一个预设的合理范围内时，触发电磁阀6，令伸缩杆5伸入对重反绳轮2内，保持电梯的对重反绳轮2和对重架1的连接状态，同时向电梯的安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行。

对于反光参数对照表，由于反光材料的圆环宽度为1mm，所以以初始参考点为参照对象，其外围或者内围每经过一个反光材料便代表着跨度了1mm，由外到内或者由内到外可以从0开始每经过一个反光材料便增加一个数值，因此当以3mm为预设的合理范围时，当光电传感器4感应到从初始参考点跨度三个反光材料时，便是超出预设的合理范围，控制器可以触发电磁阀6等操作。

本实施例还包括一种电梯，其包括对重架1，对重反绳轮2安装于对重架1上且与对重架1之间轴承连接，以及前述的电梯对重架防坠落保护装置。

设置具有电梯对重架防坠落保护装置的电梯，能够提高电梯运行的安全性，也更加利于电梯的推广使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，其包括：

反光盘(3)，同心固定在电梯的对重反绳轮(2)上，其表面粘接有多个环状反光材料，反光材料同心设置且由外到内反光强度逐渐减弱，相邻反光材料彼此贴合，每个反光材料的圆环宽度为1mm；

多个光电传感器(4)，固定在电梯的对重架(1)靠向反光盘(3)的一侧，以其中一个反光材料为初始参考点，其发射端向初始参考点不间断的发射光束，接收端接收发射端发出的光束并转换为电信号，对电信号进行检测，得到有效信号；

四个伸缩杆(5)，固定在电梯的对重架(1)外侧，其活动端能够向对重架(1)内部延伸并伸入至对重反绳轮(2)内；

四个电磁阀(6)，固定在电梯的对重架(1)上，其与伸缩杆(5)一一对应连接并可驱动该伸缩杆(5)；

控制器，用于实时采集有效信号，并根据所述有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置，所述反光参数对照表是一个反光材料和其代表的刻度值的关系表；还用于判断所述下降位置是否在一个预设的合理范围内，否则触发所述电磁阀(6)，令所述伸缩杆(5)伸入对重反绳轮(2)内，保持电梯的对重反绳轮(2)和对重架(1)的连接状态，同时向电梯的安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行。

2.根据权利要求1所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述对重反绳轮(2)朝向伸缩杆(5)的表面开有凹槽，所述伸缩杆(5)活动端能够延伸至凹槽内。

3.根据权利要求2所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述凹槽为圆形凹槽，所述反光盘(3)能够置于圆形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述伸缩杆(5)水平安装在电梯的对重架(1)上，对称设置于对重架(1)两侧。

5.根据权利要求1所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述电梯对重架防坠落保护装置还包括：

声音传感器，安装于电梯的对重架(1)上，接收电梯运行时所产生的噪音声波，并通过A/D转换，得到数据信号。

6.根据权利要求5所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述控制器实时采集数据信号，还判断所述数据信号是否在预设的数值范围内，否则驱动电梯的蜂鸣器发出对重异响的警报声响。

7.根据权利要求6所述的电梯对重架防坠落保护装置，所述预设的数值是在电梯初始状态下，所述声音传感器采集电梯正常运行的噪音声波，控制器接收所述声音传感器传递的数据信息并将该数据信息设置为噪音限值。

8.根据权利要求1所述的电梯对重架防坠落保护装置，其特征在于，所述下降位置超出预设的合理范围时，所述控制器还会驱动电梯的蜂鸣器发出对重架故障的警报声响。

9.一种电梯对重架防坠落保护方法，其特征在于，其应用于如权利要求1至8中任意一项所述的电梯对重架防坠落保护装置，所述电梯对重架防坠落保护方法包括以下步骤：

实时采集有效信号；

根据所述有效信号在一个预设的反光参数对照表内进行查表得到下降位置，所述反光参数对照表是一个反光材料和其代表的刻度值的关系表；

判断所述下降位置是否在一个预设的合理范围内；

当判断所述下降位置不再一个预设的合理范围内时，触发所述电磁阀，令所述伸缩杆伸入对重反绳轮内，保持电梯的对重反绳轮和对重架的连接状态，同时向电梯的安全回路发出断开安全回路的指令，使电梯停止运行。

10.一种电梯，其包括：

对重架(1)；

对重反绳轮(2)，安装于对重架(1)上且与对重架(1)之间轴承连接，其特征在于，

所述电梯还包括如权利要求1-8中任意一项所述的电梯对重架防坠落保护装置。