JP4500437B2

JP4500437B2 - Wire rope damage detection device

Info

Publication number: JP4500437B2
Application number: JP2000382067A
Authority: JP
Inventors: 英一郎続橋; 淳小薗; 瑞樹五味; 典之佐保田; 清長沼
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2002181792A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はワイヤーロープの損傷検出装置に係わり、特に、狭い作業空間に配置されるエレベータなどのワイヤーロープの保守点検に好適な携帯用のワイヤーロープの損傷検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレベータや建設クレーン等に使用されているワイヤーロープの損傷検出装置として、例えば特開平７−１９８６８４号公報、特開平９−２１０９６８号公報に記載されるものを挙げることができる。
【０００３】
図１２はこの種の従来のワイヤーロープの損傷検出装置を説明する図、図１３は図１２の損傷検出装置から出力される電圧波形の推移を示す特性図である。
【０００４】
図１２に示す従来の損傷検出装置は、ワイヤーロープ１の近傍に設けられるとともにそれぞれが所定間隔をおいて配置され、磁極を反転させた一対の永久磁石２と、これらの永久磁石２を両端部３に有する強磁性板４と、一対の永久磁石２の中間位置に配置され、ワイヤーロープ１が損傷したときに発生する漏洩磁束５を検出する２つの誘導コイル（検出素子）６とを備えており、これらの誘導コイル６はそれぞれワイヤーロープ１を覆うように断面Ｕ字状で形成されている。
【０００５】
この従来の損傷検出装置では、ワイヤーロープ１が永久磁石２と強磁性板４を介して磁気回路７が形成され、ワイヤーロープ１の損傷部８が２つの誘導コイル６上を通過した時、損傷部８から生じている漏洩磁束５を誘導コイル６で起電力として検出する。このとき、図１３に示すように２つの誘導コイル６の出力波形はそれぞれ出力電圧波形Ａと出力電圧波形Ｂとなり、これらの波形Ａ、Ｂを差動合成すると合成波形Ｃが得られるので、この合成波形Ｃをワイヤーロープ１の損傷信号としてワイヤーロープ１の損傷を検出できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の損傷検出装置では、ワイヤーロープ１を覆うように断面Ｕ字形状で誘導コイル６（検出素子）が形成されており、この誘導コイル６で広い範囲を一括で検出するため、損傷位置により検出電圧出力が異なり、あるいは損傷部８の個数がわかりにくいという問題がある。さらに、誘導コイル６が手巻きのコイルとなることから高価となるとともに、効率良くワイヤーロープ１を磁化させるため２つの永久磁石２と大型の強磁性板４を使用することから損傷検出装置が大きく、かつ重いという問題もある。
【０００７】
また、磁束密度の高い永久磁石２を使用しているため、誘導コイル６で損傷による漏洩磁束５と損傷による漏洩磁束以外の磁束を検知し、損傷部８とその他の正常部の判別が難しいという問題もある。さらに、損傷検出装置が磁束密度の高い永久磁石２の作用によりワイヤーロープ１に対して吸着して、このワイヤーロープ１の移動とともに損傷検出装置自体も移動してしまい検出動作が不安定になるという問題もある。
【０００８】
また、特に狭い作業空間に配置されるエレベータに用いられる場合、作業員が損傷検出装置を用いて直接ワイヤーロープ１の損傷を点検するのが困難であり、さらに、作業者は複数本のワイヤーロープ１に対し１本ずつ測定するために時間を要するという問題がある。さらに、一般に損傷検出器を用いた測定は、機械室内でシーブ付近のようにワイヤーロープの振動が少ない箇所で行なう。ところが例えば機械室レス形式のエレベータなどのワイヤーロープの測定を行なう際、機械室レス形式では機械室がないのでシーブが設置されるピット内での測定を行なうことになるが、大型で重い損傷検出器では安全性および測定安定性を考慮すると、上述したようにシーブが設置されるピット内等の測定部へ損傷検出器を搬入して固定することが困難である。
【０００９】
本発明は、このような従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ワイヤーロープの損傷検出の精度を向上できるとともに、小型、軽量かつ低価格化を図ることのできるワイヤーロープの損傷検出装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、作業者による直接測定が不可能な測定場所に固定してワイヤーロープの損傷を検出することのできるワイヤーロープの損傷検出装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第３の目的は、複数本のワイヤーロープ損傷検出作業の時間短縮を図ることのできるワイヤーロープの損傷検出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は、シーブに巻掛けられるワイヤーロープの近傍に強磁性板および永久磁石を配置したワイヤーロープの損傷検出装置において、２枚の前記強磁性板のそれぞれを、間に前記ワイヤーロープを挟み込むようにして所定間隔で配置し、これらの強磁性板間に、磁化方向が前記ワイヤーロープの長手方向に対して直交する方向となるように前記永久磁石を介設するとともに、前記シーブと接触する前記ワイヤーロープの円周上の一部の直上に、前記永久磁石で磁化された前記ワイヤーロープの損傷を検出する磁束検知素子を配設した構成にしてある。
【００１３】
このように構成した本発明の請求項１に係る発明では、使用する永久磁石が一つであり、またこの損傷検出装置の構造でワイヤーロープの撚り線を磁化することができる最小の単位である１／２ピッチ分のワイヤーロープ長手方向長さが可能であり、また、磁気検知素子はホール素子のような小型・安価なものを採用できる。さらに、シーブに巻掛けられるワイヤーロープはその接触位置を損傷予想位置として限定し配設することにより効率良く、しかもワイヤーロープ全体の損傷個数も正確に検出できる。これにより、ワイヤーロープの損傷検出の精度を向上できるとともに、小型、軽量かつ低価格化を図れる。さらに、このように損傷検出装置の小型軽量を図れるので、例えば機械室レス形式のエレベータなどのワイヤーロープの測定を行なう際、シーブが設置されるピット内に搬入して設置することができ、すなわち機械室レス形式のエレベータの損傷検出作業にも適用できる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記強磁性板に、空洞を形成するくり貫き部を設け、このくり貫き部の近傍に、前記磁束検知素子を非磁性板を介して配設した構成にしてある。
【００１５】
このように構成した本発明の請求項２に係る発明では、磁気検知素子が強磁性板の空洞を形成するくり貫き部の近傍に設けられ、非磁性板で支持されているので、強磁性板の内外を通過する主磁束が磁気検知素子に及ぼす影響を少なくできる。これにより、磁気検知素子で損傷部の漏洩磁束を確実に検出でき、ワイヤーロープの損傷を検出する際の検出精度をより向上させることができる。なお、強磁性板にくり貫き部がない場合、強磁性板の内外を通過する主磁束の影響が大きいので、この強磁性板に対して近接または接する磁気検知素子が主磁束を検出してしまい、したがって、ワイヤーロープの損傷部の漏洩磁束のみを検出することが困難である。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、それぞれが前記ワイヤーロープと係合し回動可能なガイドローラを複数備えたガイド体を、前記磁束検知素子と同一軸線上に配設した構成にしてある。
構成にしてある。
【００１７】
このように構成した本発明の請求項３に係る発明では、ガイド体のガイドローラがワイヤロープ上を転動することにより、当該損傷検出装置とワイヤーロープの距離が常に一定に保たれるので、これによって、ワイヤーロープの損傷を検出する際の検出精度をより向上させることができる。
【００１８】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記強磁性板、永久磁石および磁束検知素子を含む損傷検出器を、前記シーブのワイヤーロープ出入り口に弾性体および支持板を介して取付け、この支持板で前記損傷検出器を支持するとともに、前記弾性体で前記損傷検出器の振動を吸収する構成にしてある。
【００１９】
このように構成した本発明の請求項４に係る発明では、支持板で損傷検出器を支持するとともに弾性体で損傷検出器の振動を吸収するので、シーブのワイヤーロープ出入り口に固定した損傷検出器がワイヤーロープの振動に追従可能であり、作業者が損傷検出装置を保持せず測定できる。すなわち、作業者による直接測定が不可能な測定場所に損傷検出装置を固定してワイヤーロープの損傷部を検出できる。
【００２０】
また、上記第３の目的を達成するため、本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記強磁性板、永久磁石および磁束検知素子を含む損傷検出器を、複数本のワイヤーロープに対してそれぞれ配設するとともに、隣接する損傷検出器は互いに重複しない位置に配設した構成にしてある。
【００２１】
このように構成した本発明の請求項５に係る発明では、一定間隔で並んでいる複数本のワイヤーロープに対してそれぞれ損傷検出器が配設されているので、複数本のワイヤーロープの損傷を同時に検出することができる。これにより、複数本のワイヤーロープ損傷検出作業の時間短縮を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のワイヤーロープの損傷検出装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係るワイヤーロープの損傷検出装置を示すブロック図、図２は本実施形態に設けられる損傷検出器の要部を示す斜視図、図３は本実施形態に設けられる損傷検出器の全体構成を示す斜視図、図４は本実施形態に設けられる磁束検知素子とワイヤロープとの位置関係を示す説明図、図５は本実施形態に設けられるガイドローラとワイヤロープとの位置関係を示す説明図、図６は損傷検出器に挟まれたワイヤーロープを通過する磁束を説明する図、図７は主磁束が通過する撚り線本数と損傷部の出力電圧との関係を示す特性図、図８は損傷検出器を固定した状態を示す側面図、図９はワイヤーロープとシーブとの接触位置を示す断面図、図１０はワイヤーロープの損傷部を示す説明図である。なお、図１〜図１０において前述した図１２に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
【００２４】
図９に示すワイヤーロープ１では、このワイヤーロープ１が巻掛けられるシーブ９を通過する際に常にワイヤーロープ１円周上に一定のシーブ接触位置１０が存在し、これに伴うワイヤーロープ１とシーブ９の摩耗により、図１０に示すように、ワイヤーロープ１円周上にあるシーブ接触位置１０のワイヤーロープ１長手方向の一直線上に損傷部８が発生する。例えば、図９に示すようにワイヤーロープ１がアンダーカット溝１２を有するシーブ９に所定角度θで２点にあたる場合、シーブ接触位置１０が一定で摩耗し易く、ワイヤーロープ１長手方向にワイヤーロープ１表面の２本の線上に複数個の損傷部８が発生する。
【００２５】
そして、図１に示す本実施形態の損傷検出装置１３は、磁束検知素子１４を有する損傷検出器１５と、磁束検知素子１４を駆動するセンサ駆動回路１６と、磁束検知素子１４に接続される制御回路１７と、この制御回路１７に接続される出力波形印刷部１８とで構成されており、磁束検知素子１４は、ワイヤーロープ１円周上にあるシーブ接触位置１０のワイヤーロープ１長手方向の一直線上の直上に配設されている。
【００２６】
損傷検出器１５は、上述した磁束検知素子１４の他に、図２に示すようにワイヤーロープ１を間に挟み込むようにして所定間隔で配置される２枚の強磁性板１９と、これらの強磁性板１９の上部間に、磁化方向が前記ワイヤーロープの長手方向に対して直交する方向となるように介設され、強磁性板１９と同じ長さの永久磁石２０と、これらの強磁性板１９と永久磁石２０とから成るコの字体２１を支持する支持材２２と、磁束検知素子１４に接続される出力線２３と、図３に示すようにコの字体２１の両端部にそれぞれ装着される一対のガイド体２４とを備えている。
【００２７】
強磁性板１９には空洞を形成するくり貫き部２５が設けられ、このくり貫き部２５の内側に、主磁束２７が通過しないアクリル樹脂などの非磁性板２６を介して磁束検知素子１４が支持されている。くり貫き部２５のくり貫き幅Ｌは、強磁性板１９に挟み込まれた範囲で少なくとも１本以上のワイヤーロープ１の撚り線１ａに主磁束２７が通過でき、すなわち損傷部８を検出できる程度の大きさのくり貫き部２５内の位置に磁束検知素子１４を配設できるよう所定寸法に設定されている。
【００２８】
ガイド体２４は、ワイヤーロープ１に係合しそれぞれが独立して回動可能なガイドローラ２８と、これらのガイドローラ２８を回転可能に支持するガイドローラ母材２９とを備えており、このガイド体２４と磁束検知素子１４とは同一軸線上に配設されている。磁気検知素子１４は、図４に示すようにワイヤーロープ１の下側を基準として所定角度θの位置に配設されるとともに、ガイド体２４も図５に示すように磁気検知素子１４と同じ所定角度θの位置に配設されている。
【００２９】
また損傷検出器１５は、図８に示すように、例えばゴムや押しばねなど弾性体３０およびＬ字形の支持板３１を介して締結具３２でワイヤーロープ外れ防止カバー３３に固定されており、支持板３１で損傷検出器１５を支持するととに、弾性体３０で損傷検出器１５の振動を吸収する。これにより、ワイヤーロープ外れ防止カバー３３に固定した損傷検出器１５がワイヤーロープ１の振動に追従でき、安定した検出出力が得られる。なお、支持板３１は鉄などの硬材質により弾性体３０の伸縮を助けるとともに、カバー３３はシーブ９のワイヤーロープ１の出入り口に取付けられている。
【００３０】
本実施形態の損傷検出装置１３にあっては、損傷検出器１５をワイヤーロープ１に係合させて弾性体３０および支持板３１を介してカバー３３に固定する。その際、図４に示すように磁気検知素子１４の位置をワイヤーロープ１円周上のシーブ接触位置１０に合わせることにより、主磁束２７が通過するワイヤーロープ１の撚り線１ａ上に磁気検知素子１４をあらかじめ配設する。この状態でワイヤーロープ１を長手方向に移動させた場合、ガイド体２４のガイドローラ２８がワイヤーロープ１上を転動することにより損傷検出器１５が案内されるとともに、支持板３１で支持された損傷検出器１５の振動を弾性体３０で吸収するので、この損傷検出器１５がワイヤーロープ１の振動に追従可能である。
【００３１】
そして、ワイヤーロープ１を挟み込むようにそれぞれが隔てられて配置される一対の強磁性板１９、およびこれらの強磁性板１９の上部間に介設される永久磁石２０により磁気回路を形成すると、主磁束２７が永久磁石２０、強磁性板１９およびワイヤーロープ１の撚り線１ａを通過する。このとき、ワイヤーロープ１の損傷部８が２つの磁気検知素子１４上を通過する際に、損傷部８から生じている漏洩磁束５を磁気検知素子１４で起電力として検知した後、この検知信号を出力線２３を介して制御回路１７に送り、この制御回路１７で増幅して出力波形印刷部１８から出力する。
【００３２】
ここで、主磁束２７が通過するワイヤーロープ１の撚り線１ａ上に磁気検知素子１４が配設されているとき、撚り線１ａが飽和磁化されるため損傷部８の漏洩磁束１７が最も明確に発生し検出される。また、図７に示すように主磁束２７の通過撚り線１ａの本数に応じて損傷部８の検出波形電圧が変化する。この結果、くり貫き幅Ｌを広げ、すなわちくり貫き部２５の面積を大きくし、少ない撚り線１ａの本数で強力な主磁束２７を通した方がその撚り線１ａ上の損傷部８の検出出力電圧が高くなる傾向にある。また、同図６に示すように、磁化されたワイヤーロープ１の撚り線１ａには磁気的中立線３４が存在することから、この磁気的中立線３４の直上に磁束検知素子１４を配設して損傷検出を行なうと、検出出力は０Ｖを基準線としてＳＮ比の高い損傷検出波形が得られる。
【００３３】
このように構成した本実施形態の損傷検出装置１３では、例えばアンダーカット溝１２を有するシーブ９に所定角度θで２点にあたるワイヤーロープ１は、その接触位置１０が一定で摩耗し易く、ワイヤーロープ１長手方向にワイヤーロープ１表面の２本の線上に損傷部８が発生するため、磁気検知素子１４を、接触位置１０を損傷予想位置として限定し配設することにより効率良く、しかもワイヤーロープ１全体の損傷数も正確に検出できる。さらに、この損傷検出器１５では使用する永久磁石２０が一つで、ワイヤーロープ１の撚り線１ａを磁化することができる最小の単位である１／２ピッチ分のワイヤーロープ１長手方向長さが可能であり、さらに磁気検知素子１４はホール素子のような小型・安価なものを採用することにより、損傷検出器１５として小型軽量・安価化が図れる。さらに、ホール素子のような小型の磁気検知素子１４を例えばワイヤーロープ１円周方向に複数個並べることにより、正確な損傷数を把握することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態の損傷検出装置１３では、強磁性板１９の空洞を形成するくり貫き部２５の近傍に磁気検知素子１４を設け、この磁気検知素子１４を非磁性板２５で支持したので、強磁性板１９の内外を通過する主磁束２７が磁気検知素子１４に及ぼす影響が少なくて済み、磁気検知素子１４で損傷部８の漏洩磁束を確実に検出できる。このようにして磁気検知素子１４に近接する強磁性体８にくり貫き部２５を設ける構造と、ワイヤーロープ１円周上のシーブ接触位置１０の２本の線上に磁気検知素子１４を設ける構造とを組み合わせることにより、損傷部８を精度良く確実に検出できる。さらに、複数個のガイドローラ２８が常に撚り線１ａの頂部にあたる間隔に配設し、これらのガイドローラ２８がワイヤロープ１上を転動することにより、損傷検出器１５とワイヤーロープ１の距離が常に一定に保たれ、損傷検出器１５の磁力によるワイヤーロープ１上での移動がなくなるので、この点からも損傷部８を精度良く検出できる。
【００３５】
また、本実施形態の損傷検出装置１３では、支持板３１で支持された損傷検出器１５の振動を弾性体３０で吸収し、この損傷検出器１５がワイヤーロープ１の振動に追従可能であるので、損傷検出器１５から安定した検出出力を得られ、作業者が損傷検出器１５を保持せず測定できる。したがって、作業者による直接測定が不可能な測定場所に損傷検出器１５を固定してワイヤーロープ１の損傷を検出できる。
【００３６】
図１１は本発明の他の実施形態に係るワイヤーロープの損傷検出装置を示す説明図である。なお、図１１の（ａ）は本実施形態の斜視図、図１１の（ｂ）は本実施形態の要部を示す正面図である。また、図１１の（ａ）、（ｂ）において前述した図１〜図１０、図１２に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
【００３７】
図１１に示す本実施形態は、前述した図１〜図１０に示すものと比べて、一定間隔で並ぶ複数本のワイヤーロープ１にそれぞれ損傷検出器１５を係合させるとともに、各損傷検出器１５を弾性体３０および１枚の支持板３５を介してワイヤーロープ外れ止めカバー３３に取付けたことが異なっている。
【００３８】
このように構成した本実施形態では、複数本のワイヤーロープ１に対してそれぞれ配設された損傷検出器１５がワイヤーロープ１の損傷を同時に検出できるので、複数本のワイヤーロープ１の損傷検出作業の時間短縮を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に係る発明では、２枚の強磁性板のそれぞれを、間にワイヤーロープを挟み込むようにして所定間隔で配置し、これらの強磁性板間に、磁化方向がワイヤーロープの長手方向に対して直交する方向となるように永久磁石を介設するとともに、シーブと接触するワイヤーロープの円周上の一部の直上に、永久磁石で磁化されたワイヤーロープの損傷を検出する磁束検知素子を配設したことから、使用する永久磁石が一つで、ワイヤーロープを磁化することができる最小の単位である１／２ピッチ分のワイヤーロープ長手方向長さが可能であり、さらに磁気検知素子はホール素子のような小型・安価なものを採用することにより、小型、軽量かつ低価格化を図れる。また、シーブに巻掛けられるワイヤーロープの接触位置を損傷予想位置として限定して磁束検知素子を配設したので効率良く、しかもワイヤーロープ全体の損傷個数も正確に検出できる。
【００４０】
また、本発明の請求項２に係る発明では、磁気検知素子が強磁性板の空洞を形成するくり貫き部の近傍に設けられ、かつ非磁性板で支持されるので、強磁性板の内外を通過する主磁束が磁気検知素子に及ぼす影響を少なくできる。したがって、磁気検知素子で損傷部の漏洩磁束を確実に検出でき、ワイヤーロープの損傷を検出する際の検出精度をより向上できる。
【００４１】
また、本発明の請求項３に係る発明では、ガイド体のガイドローラがワイヤロープ上を転動することにより、損傷検出器とワイヤーロープとの距離が常に一定に保たれるので、したがって、ワイヤーロープの損傷を検出する際の検出精度をより向上できる。
【００４２】
また、本発明の請求項４に係る発明では、支持板で損傷検出器を支持するとともに弾性体で損傷検出器の振動を吸収するので、この状態で固定した損傷検出器がワイヤーロープの振動に追従可能であり、作業者が損傷検出装置を保持せず測定できる。したがって、作業者による直接測定が不可能な測定場所に損傷検出装置を固定してワイヤーロープの損傷部を検出できる。
【００４３】
また、本発明の請求項５に係る発明では、一定間隔で並んでいる複数本のワイヤーロープに対して、それぞれ強磁性板、永久磁石および磁束検知素子を含む損傷検出器を配設するとともに、隣接する損傷検出器は互いに重複しない位置に配設されているので、複数本のワイヤーロープの損傷を同時に検出することができる。したがって、複数本のワイヤーロープ損傷検出作業の時間短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤーロープの損傷検出装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に設けられる損傷検出器の要部を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に設けられる損傷検出器の全体構成を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に設けられる磁束検知素子とワイヤロープとの位置関係を示す説明図である。
【図５】本実施形態に設けられるガイドローラとワイヤロープとの位置関係を示す説明図である。
【図６】損傷検出器に挟まれたワイヤーロープを通過する磁束を説明する図である。
【図７】主磁束が通過する撚り線本数と損傷部の出力電圧との関係を示す特性図である。
【図８】損傷検出器を固定した状態を示す側面図である。
【図９】ワイヤーロープとシーブとの接触位置を示す断面図である。
【図１０】ワイヤーロープの損傷部を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るワイヤーロープの損傷検出装置を示す説明図である。
【図１２】従来のワイヤーロープの損傷検出装置を説明する図である。
【図１３】図１２の損傷検出装置から出力される電圧波形の推移を示す特性図である。
【符号の説明】
１ワイヤーロープ
９シーブ
１３損傷検出装置
１４磁束検知素子
１５損傷検出器
１６センサ駆動回路
１７制御回路
１８出力波形印刷部
１９強磁性板
２０永久磁石
２２支持材
２４ガイド体
２５くり貫き部
２６非磁性板
２８ガイドローラ
３０弾性体
３１支持板
３５支持板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wire rope damage detection apparatus, and more particularly to a portable wire rope damage detection apparatus suitable for maintenance and inspection of a wire rope such as an elevator disposed in a narrow work space.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, examples of wire rope damage detection devices used in elevators, construction cranes and the like include those described in JP-A-7-198684 and JP-A-9-210968.
[0003]
FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional wire rope damage detection apparatus of this type, and FIG. 13 is a characteristic diagram showing a transition of a voltage waveform output from the damage detection apparatus of FIG.
[0004]
The conventional damage detection apparatus shown in FIG. 12 is provided in the vicinity of the wire rope 1 and is disposed at a predetermined interval, and a pair of permanent magnets 2 in which magnetic poles are reversed, and these permanent magnets 2 are arranged at both ends. 3, a ferromagnetic plate 4, and two induction coils (detecting elements) 6 that are disposed at an intermediate position between the pair of permanent magnets 2 and detect a leakage magnetic flux 5 generated when the wire rope 1 is damaged. These induction coils 6 are each formed in a U-shaped cross section so as to cover the wire rope 1.
[0005]
In this conventional damage detection device, when the wire rope 1 is formed with the magnetic circuit 7 through the permanent magnet 2 and the ferromagnetic plate 4 and the damaged portion 8 of the wire rope 1 passes over the two induction coils 6, the damage is detected. The leakage magnetic flux 5 generated from the part 8 is detected as an electromotive force by the induction coil 6. At this time, as shown in FIG. 13, the output waveforms of the two induction coils 6 are respectively an output voltage waveform A and an output voltage waveform B, and when these waveforms A and B are differentially combined, a combined waveform C is obtained. Damage of the wire rope 1 can be detected using the combined waveform C as a damage signal of the wire rope 1.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional damage detection apparatus, the induction coil 6 (detection element) is formed in a U-shaped cross section so as to cover the wire rope 1, and this induction coil 6 detects a wide range all at once. There is a problem that the detection voltage output differs depending on the damage position, or the number of damaged portions 8 is difficult to understand. Furthermore, since the induction coil 6 is a hand-wound coil, it is expensive, and since the two permanent magnets 2 and the large ferromagnetic plate 4 are used to efficiently magnetize the wire rope 1, the damage detection device is large. There is also the problem of being heavy.
[0007]
Further, since the permanent magnet 2 having a high magnetic flux density is used, the induction coil 6 detects the magnetic flux other than the leakage magnetic flux 5 due to damage and the magnetic flux leakage due to damage, and it is difficult to distinguish the damaged portion 8 from other normal portions. There is also a problem. Furthermore, the damage detection device is attracted to the wire rope 1 by the action of the permanent magnet 2 having a high magnetic flux density, and the damage detection device itself is moved along with the movement of the wire rope 1 so that the detection operation becomes unstable. There is also a problem.
[0008]
In addition, when used in an elevator disposed in a narrow work space, it is difficult for an operator to directly check the wire rope 1 for damage using a damage detection device, and the operator has to use a plurality of wire ropes. There is a problem that it takes time to measure one for one. Furthermore, in general, measurement using a damage detector is performed in a machine room where there is little vibration of the wire rope, such as near the sheave. However, when measuring a wire rope such as an elevator without a machine room, for example, since there is no machine room in the machine room-less type, measurement is performed in the pit where the sheave is installed. In consideration of safety and measurement stability, it is difficult to carry in and fix a damage detector to a measuring part such as a pit where a sheave is installed as described above.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation in the prior art, and a first object thereof is to improve the accuracy of wire rope damage detection and to reduce the size, weight and cost. It is in providing the damage detection apparatus of a wire rope.
[0010]
A second object of the present invention is to provide a wire rope damage detection apparatus that can detect damage to a wire rope by fixing it at a measurement place where direct measurement by an operator is impossible.
[0011]
A third object of the present invention is to provide a wire rope damage detection apparatus capable of shortening the time for detecting a plurality of wire rope damages.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 of the present invention is the wire rope damage detection apparatus in which the ferromagnetic plate and the permanent magnet are arranged in the vicinity of the wire rope wound around the sheave. The ferromagnetic plates are arranged at predetermined intervals so that the wire rope is sandwiched therebetween, and the magnetization direction is perpendicular to the longitudinal direction of the wire rope between the ferromagnetic plates. And a magnetic flux detection element for detecting damage to the wire rope magnetized by the permanent magnet is disposed immediately above a portion of the circumference of the wire rope that contacts the sheave. It is set as the configuration.
[0013]
In the invention according to claim 1 of the present invention configured as described above, there is one permanent magnet to be used, and this is the smallest unit that can magnetize the stranded wire of the wire rope with the structure of the damage detection device. The length of the wire rope in the longitudinal direction can be ½ pitch, and a small and inexpensive magnetic sensing element such as a Hall element can be adopted. Further, the wire rope wound around the sheave can be efficiently arranged by limiting the contact position as a predicted damage position, and the number of damages of the entire wire rope can be detected accurately. As a result, the accuracy of wire rope damage detection can be improved, and the size, weight, and cost can be reduced. Furthermore, since the damage detection device can be made small and light in this way, for example, when measuring a wire rope such as a machine room-less type elevator, it can be installed in a pit where a sheave is installed, that is, It can also be applied to damage detection work for machine room-less elevators.
[0014]
The invention according to claim 2 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the ferromagnetic plate is provided with a hollow portion that forms a cavity, and the magnetic flux detecting element is disposed in the vicinity of the hollow portion. It is configured to be disposed via a non-magnetic plate.
[0015]
In the invention according to claim 2 of the present invention configured as described above, the magnetic sensing element is provided in the vicinity of the hollow portion forming the cavity of the ferromagnetic plate and supported by the nonmagnetic plate. The influence of the main magnetic flux passing through the inside and outside of the magnetic sensing element can be reduced. Thereby, the leakage magnetic flux of a damage part can be detected reliably with a magnetic sensing element, and the detection accuracy at the time of detecting the damage of a wire rope can be improved more. If the ferromagnetic plate does not have a cut-through portion, the influence of the main magnetic flux passing through the inside and outside of the ferromagnetic plate is large, so the magnetic sensing element that is close to or in contact with the ferromagnetic plate detects the main magnetic flux. Therefore, it is difficult to detect only the leakage magnetic flux at the damaged portion of the wire rope.
[0016]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, the guide body, each comprising a plurality of said wires over rope engaging rotatable guide roller, and the magnetic flux detecting element It is the structure arrange | positioned on the same axis line.
It is configured.
[0017]
In the invention according to claim 3 of the present invention configured as described above, since the guide roller of the guide body rolls on the wire rope, the distance between the damage detection device and the wire rope is always kept constant. Thereby, the detection accuracy at the time of detecting the damage of a wire rope can be improved more.
[0018]
In order to achieve the second object, an invention according to claim 4 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the damage detector including the ferromagnetic plate, a permanent magnet, and a magnetic flux detection element is provided. It attaches to the wire rope entrance / exit of the sheave through an elastic body and a support plate, and supports the damage detector with this support plate and absorbs vibration of the damage detector with the elastic body.
[0019]
In the invention according to claim 4 of the present invention configured as described above, the damage detector is supported by the support plate and the vibration of the damage detector is absorbed by the elastic body. Therefore, the damage detector fixed to the wire rope entrance of the sheave Can follow the vibration of the wire rope, and the operator can measure without holding the damage detection device. That is, it is possible to detect the damaged portion of the wire rope by fixing the damage detection device at a measurement place where direct measurement by the operator is impossible.
[0020]
In order to achieve the third object, an invention according to claim 5 of the present invention is the invention according to claim 4, wherein a plurality of damage detectors including the ferromagnetic plate, the permanent magnet, and the magnetic flux detection element are provided. It arrange | positions with respect to each wire rope, and has comprised the adjacent damage detector in the position which does not mutually overlap .
[0021]
In the invention according to claim 5 of the present invention configured as described above, since the damage detectors are arranged for the plurality of wire ropes arranged at regular intervals, damage to the plurality of wire ropes is prevented. It can be detected at the same time. Thereby, time shortening of a multiple wire rope damage detection operation can be aimed at.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a wire rope damage detection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram showing a wire rope damage detection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a damage detector provided in the embodiment, and FIG. 3 is provided in the embodiment. FIG. 4 is an explanatory view showing the positional relationship between a magnetic flux detection element provided in this embodiment and a wire rope, and FIG. 5 is a guide roller and wire rope provided in this embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating the magnetic flux passing through the wire rope sandwiched between the damage detectors, and FIG. 7 is the relationship between the number of stranded wires through which the main magnetic flux passes and the output voltage of the damaged portion. FIG. 8 is a side view showing a state in which the damage detector is fixed, FIG. 9 is a sectional view showing a contact position between the wire rope and the sheave, and FIG. 10 is an explanatory view showing a damaged portion of the wire rope. . 1 to 10 that are the same as those shown in FIG. 12 described above are denoted by the same reference numerals.
[0024]
In the wire rope 1 shown in FIG. 9, there is always a certain sheave contact position 10 on the circumference of the wire rope 1 when passing through the sheave 9 around which the wire rope 1 is wound. As shown in FIG. 10, the damaged portion 8 is generated on the straight line in the longitudinal direction of the wire rope 1 at the sheave contact position 10 on the circumference of the wire rope, as shown in FIG. 10. For example, as shown in FIG. 9, when the wire rope 1 hits the sheave 9 having the undercut groove 12 at two points at a predetermined angle θ, the sheave contact position 10 is constant and easily worn, and the wire rope 1 extends in the longitudinal direction of the wire rope 1. A plurality of damaged portions 8 are generated on the two lines on the surface.
[0025]
1 includes a damage detector 15 having a magnetic flux detection element 14, a sensor drive circuit 16 for driving the magnetic flux detection element 14, and a control connected to the magnetic flux detection element 14. The circuit 17 and the output waveform printing unit 18 connected to the control circuit 17 are configured such that the magnetic flux detecting element 14 is a straight line in the longitudinal direction of the wire rope 1 at the sheave contact position 10 on the circumference of the wire rope 1. It is arranged immediately above the line.
[0026]
In addition to the magnetic flux detection element 14 described above, the damage detector 15 includes two ferromagnetic plates 19 disposed at a predetermined interval so as to sandwich the wire rope 1 as shown in FIG. A permanent magnet 20 having the same length as that of the ferromagnetic plate 19 is interposed between the upper portions of the magnetic plates 19 such that the magnetization direction is perpendicular to the longitudinal direction of the wire rope, and these ferromagnetic plates. 19 and a permanent material 20 for supporting a U-shaped body 21, an output line 23 connected to the magnetic flux detecting element 14, and both ends of the U-shaped body 21 as shown in FIG. And a pair of guide bodies 24.
[0027]
The ferromagnetic plate 19 is provided with a hollow portion 25 that forms a cavity, and the magnetic flux detecting element 14 is supported inside the hollow portion 25 via a nonmagnetic plate 26 such as an acrylic resin through which the main magnetic flux 27 does not pass. Has been. The cut-out width L of the cut-out portion 25 is such that the main magnetic flux 27 can pass through the stranded wire 1a of at least one wire rope 1 within the range sandwiched between the ferromagnetic plates 19, that is, the damaged portion 8 can be detected. The size is set to a predetermined size so that the magnetic flux detection element 14 can be disposed at a position in the cutout portion 25 having a size.
[0028]
The guide body 24 includes a guide roller 28 that engages with the wire rope 1 and can rotate independently of each other, and a guide roller base material 29 that rotatably supports the guide rollers 28. The body 24 and the magnetic flux detection element 14 are disposed on the same axis. As shown in FIG. 4, the magnetic sensing element 14 is arranged at a predetermined angle θ with respect to the lower side of the wire rope 1, and the guide body 24 is also the same as the magnetic sensing element 14 as shown in FIG. It is disposed at the position of the angle θ.
[0029]
Further, as shown in FIG. 8, the damage detector 15 is fixed to the wire rope detachment prevention cover 33 by a fastener 32 via an elastic body 30 such as rubber or a push spring and an L-shaped support plate 31. When the damage detector 15 is supported by the plate 31, the elastic body 30 absorbs the vibration of the damage detector 15. Thereby, the damage detector 15 fixed to the wire rope detachment prevention cover 33 can follow the vibration of the wire rope 1, and a stable detection output can be obtained. The support plate 31 helps the elastic body 30 to expand and contract with a hard material such as iron, and the cover 33 is attached to the entrance / exit of the wire rope 1 of the sheave 9.
[0030]
In the damage detection device 13 of the present embodiment, the damage detector 15 is engaged with the wire rope 1 and fixed to the cover 33 via the elastic body 30 and the support plate 31. At that time, as shown in FIG. 4, the position of the magnetic sensing element 14 is adjusted to the sheave contact position 10 on the circumference of the wire rope 1 so that the magnetic sensing element is placed on the stranded wire 1a of the wire rope 1 through which the main magnetic flux 27 passes. 14 is arranged in advance. When the wire rope 1 is moved in the longitudinal direction in this state, the damage detector 15 is guided and supported by the support plate 31 by the guide roller 28 of the guide body 24 rolling on the wire rope 1. Since the vibration of the damage detector 15 is absorbed by the elastic body 30, the damage detector 15 can follow the vibration of the wire rope 1.
[0031]
Then, when a magnetic circuit is formed by a pair of ferromagnetic plates 19 arranged so as to sandwich the wire rope 1 and a permanent magnet 20 interposed between the upper portions of the ferromagnetic plates 19, The magnetic flux 27 passes through the permanent magnet 20, the ferromagnetic plate 19 and the stranded wire 1 a of the wire rope 1. At this time, when the damaged portion 8 of the wire rope 1 passes over the two magnetic sensing elements 14, the leakage magnetic flux 5 generated from the damaged portion 8 is detected as an electromotive force by the magnetic sensing element 14, and then the detection signal Is sent to the control circuit 17 via the output line 23, amplified by the control circuit 17, and output from the output waveform printing unit 18.
[0032]
Here, when the magnetic sensing element 14 is disposed on the stranded wire 1a of the wire rope 1 through which the main magnetic flux 27 passes, the stranded wire 1a is saturated and magnetized, so that the leakage magnetic flux 17 of the damaged portion 8 is most clearly defined. Occurs and is detected. Further, as shown in FIG. 7, the detected waveform voltage of the damaged portion 8 changes according to the number of passing stranded wires 1 a of the main magnetic flux 27. As a result, the detection output of the damaged portion 8 on the stranded wire 1a is increased when the cut-through width L is increased, that is, the area of the cut-through portion 25 is increased and the strong main magnetic flux 27 is passed with a small number of stranded wires 1a. The voltage tends to increase. Further, as shown in FIG. 6, since the magnetic neutral wire 34 exists in the stranded wire 1a of the magnetized wire rope 1, the magnetic flux detecting element 14 is disposed immediately above the magnetic neutral wire 34. When damage detection is performed, a damage detection waveform with a high S / N ratio is obtained with a detection output of 0V as a reference line.
[0033]
In the damage detection device 13 of the present embodiment configured as described above, for example, the wire rope 1 that hits the sheave 9 having the undercut groove 12 at two points at a predetermined angle θ has a constant contact position 10 and is easily worn. Since the damaged part 8 occurs on two lines on the surface of the wire rope 1 in the longitudinal direction, the magnetic sensing element 14 can be efficiently arranged by limiting the contact position 10 as an expected damage position, and the wire rope 1 The total number of damages can be detected accurately. Further, in this damage detector 15, the length of the wire rope 1 in the longitudinal direction corresponding to 1/2 pitch, which is the minimum unit capable of magnetizing the stranded wire 1a of the wire rope 1, is one permanent magnet 20 used. Further, the damage detection device 15 can be reduced in size, weight and cost by adopting a small and inexpensive magnetic detection element 14 such as a Hall element. Furthermore, by arranging a plurality of small magnetic sensing elements 14 such as Hall elements in the circumferential direction of the wire rope, for example, it is possible to grasp the exact number of damages.
[0034]
Further, in the damage detection device 13 of the present embodiment, the magnetic detection element 14 is provided in the vicinity of the cutout portion 25 that forms the cavity of the ferromagnetic plate 19, and the magnetic detection element 14 is supported by the nonmagnetic plate 25. The influence of the main magnetic flux 27 passing through the inside and outside of the ferromagnetic plate 19 on the magnetic sensing element 14 is small, and the leakage magnetic flux of the damaged portion 8 can be reliably detected by the magnetic sensing element 14. In this way, a structure in which the cutout portion 25 is provided in the ferromagnetic body 8 adjacent to the magnetic sensing element 14 and a structure in which the magnetic sensing element 14 is provided on two lines at the sheave contact position 10 on the circumference of the wire rope 1 By combining these, the damaged portion 8 can be detected accurately and reliably. Furthermore, a plurality of guide rollers 28 are always arranged at intervals corresponding to the tops of the stranded wires 1a, and these guide rollers 28 roll on the wire rope 1, so that the distance between the damage detector 15 and the wire rope 1 is increased. Since it is always kept constant and the movement on the wire rope 1 due to the magnetic force of the damage detector 15 is eliminated, the damaged portion 8 can be detected with high accuracy also from this point.
[0035]
Moreover, in the damage detection apparatus 13 of this embodiment, the vibration of the damage detector 15 supported by the support plate 31 is absorbed by the elastic body 30, and the damage detector 15 can follow the vibration of the wire rope 1. A stable detection output can be obtained from the damage detector 15, and the operator can measure without holding the damage detector 15. Therefore, it is possible to detect damage to the wire rope 1 by fixing the damage detector 15 at a measurement place where direct measurement by an operator is impossible.
[0036]
FIG. 11 is an explanatory view showing a wire rope damage detection apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 11A is a perspective view of the present embodiment, and FIG. 11B is a front view showing the main part of the present embodiment. 11A and 11B equivalent to those shown in FIGS. 1 to 10 and FIG. 12 described above are denoted by the same reference numerals.
[0037]
In the present embodiment shown in FIG. 11, the damage detector 15 is engaged with each of a plurality of wire ropes 1 arranged at regular intervals, as compared with those shown in FIGS. Is attached to the wire rope detachment prevention cover 33 via the elastic body 30 and one support plate 35.
[0038]
In the present embodiment configured as described above, the damage detector 15 provided for each of the plurality of wire ropes 1 can simultaneously detect the damage of the wire ropes 1, so that the damage detection work for the plurality of wire ropes 1 is performed. The time can be shortened.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, in the invention according to claim 1 of the present invention, each of the two ferromagnetic plates is arranged at a predetermined interval so as to sandwich the wire rope between them, and between these ferromagnetic plates. The permanent magnet is interposed so that the magnetization direction is perpendicular to the longitudinal direction of the wire rope, and is magnetized by the permanent magnet directly above a part of the circumference of the wire rope in contact with the sheave. Since a magnetic flux detection element that detects damage to the wire rope is provided, the length of the wire rope in the longitudinal direction is 1/2 pitch, which is the smallest unit that can be used to magnetize the wire rope. Furthermore, by adopting a small and inexpensive magnetic sensing element such as a Hall element, it is possible to reduce the size, weight and price. In addition, since the magnetic flux detecting element is arranged by limiting the contact position of the wire rope wound around the sheave as the predicted damage position, the number of damages of the entire wire rope can be detected accurately.
[0040]
In the invention according to claim 2 of the present invention, since the magnetic sensing element is provided in the vicinity of the hollow portion forming the cavity of the ferromagnetic plate and supported by the nonmagnetic plate, the inside and outside of the ferromagnetic plate are The influence of the passing main magnetic flux on the magnetic sensing element can be reduced. Therefore, it is possible to reliably detect the leakage magnetic flux of the damaged portion by the magnetic detection element, and it is possible to further improve the detection accuracy when detecting damage to the wire rope.
[0041]
In the invention according to claim 3 of the present invention, the distance between the damage detector and the wire rope is always kept constant when the guide roller of the guide body rolls on the wire rope. The detection accuracy when detecting damage to the rope can be further improved.
[0042]
In the invention according to claim 4 of the present invention, since the damage detector is supported by the support plate and the vibration of the damage detector is absorbed by the elastic body, the damage detector fixed in this state is used for the vibration of the wire rope. It is possible to follow, and the operator can measure without holding the damage detection device. Therefore, the damaged part of the wire rope can be detected by fixing the damage detection device at a measurement place where direct measurement by the operator is impossible.
[0043]
Further, in the invention according to claim 5 of the present invention, with respect to a plurality of wire rope which are arranged at regular intervals, each ferromagnetic plate, as well as arranged damage detector including a permanent magnet and the magnetic flux sensing element, Since the adjacent damage detectors are arranged at positions that do not overlap each other, it is possible to simultaneously detect damage to a plurality of wire ropes. Therefore, it is possible to shorten the time for detecting a plurality of wire rope damages.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a wire rope damage detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a damage detector provided in the present embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a damage detector provided in the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a magnetic flux detection element and a wire rope provided in the present embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a guide roller and a wire rope provided in the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram for explaining magnetic flux passing through a wire rope sandwiched between damage detectors.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of stranded wires through which the main magnetic flux passes and the output voltage of the damaged part.
FIG. 8 is a side view showing a state in which a damage detector is fixed.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a contact position between a wire rope and a sheave.
FIG. 10 is an explanatory view showing a damaged portion of a wire rope.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a wire rope damage detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional wire rope damage detection apparatus;
13 is a characteristic diagram showing a transition of a voltage waveform output from the damage detection apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire rope 9 Sheave 13 Damage detection apparatus 14 Magnetic flux detection element 15 Damage detector 16 Sensor drive circuit 17 Control circuit 18 Output waveform printing part 19 Ferromagnetic plate 20 Permanent magnet 22 Support material 24 Guide body 25 Drilling part 26 Nonmagnetic board 28 Guide roller 30 Elastic body 31 Support plate 35 Support plate

Claims

In a wire rope damage detection device in which a ferromagnetic plate and a permanent magnet are arranged in the vicinity of a wire rope wound around a sheave,
Each of the two ferromagnetic plates is arranged at a predetermined interval so that the wire rope is sandwiched between them , and the magnetization direction is perpendicular to the longitudinal direction of the wire rope between the ferromagnetic plates. And a magnetic flux detecting element for detecting damage to the wire rope magnetized by the permanent magnet directly above a part of the circumference of the wire rope that contacts the sheave. A wire rope damage detection device characterized by comprising:

2. The wire rope according to claim 1, wherein a cutout portion that forms a cavity is provided in the ferromagnetic plate, and the magnetic flux detection element is disposed in the vicinity of the cutout portion via a nonmagnetic plate. Damage detection device.

The wire rope damage detection according to claim 1, wherein a guide body including a plurality of guide rollers each engaged with the wire rope and rotatable is arranged on the same axis as the magnetic flux detecting element. apparatus.

A damage detector including the ferromagnetic plate, a permanent magnet, and a magnetic flux detection element is attached to the wire rope doorway of the sheave via an elastic body and a support plate, and the damage detector is supported by the support plate, and the elasticity 2. The wire rope damage detection apparatus according to claim 1, wherein a vibration of the damage detector is absorbed by a body.

The damage detector including the ferromagnetic plate, the permanent magnet, and the magnetic flux detection element is provided for each of the plurality of wire ropes, and adjacent damage detectors are provided at positions that do not overlap each other. The damage detection apparatus for a wire rope according to any one of claims 1 to 4.