KR102177903B1 - 와이어 로프 탐상 장치 및 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법 - Google Patents

와이어 로프 탐상 장치 및 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법 Download PDF

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Abstract

측정 대상의 와이어 로프와 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하여, 와이어 로프와 검출 코일과의 상대 위치 관계를 안정시키는 것에 의해, 단선 검출 정밀도를 향상시킬 수 있는 와이어 로프 탐상 장치를 얻는다. 와이어 로프 탐상 장치는, 와이어 로프의 축방향의 사전 결정된 설정 구간에 주 자로를 형성하는 자화기와, 설정 구간 내에서, 자화기로부터 자기적으로 절연되어 배치되며, 와이어 로프의 손상부에 의해 발생하는 누설 자속을 검출하는 검출 코일과, 검출 코일을 통과하는 와이어 로프와 검출 코일을 통과하는 와이어 로프에 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하는 위치 규제 기구를 구비한 것이다.

Description

와이어 로프 탐상 장치 및 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법
이 발명은 엘리베이터, 호이스트, 크레인 등에 이용되는 와이어 로프의 손상을 검출하는 와이어 로프 탐상 장치 및 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법에 관한 것이다. 이하, 와이어 로프 탐상 장치를 로프 테스터라고도 칭한다.
종래부터, 와이어 로프의 축방향으로 자화하는 자화 수단과, 이 자화 수단에 의해 자화되는 와이어 로프의 부분의 근방에 배치되며, 와이어 로프의 부분에 생겨 있는 손상부로부터 누설하는 누설 자속을 검출하는 자기 센서와, 와이어 로프에 대해서 자화 수단 및 자기 센서를 위치 결정시키는 위치 결정 기구를 구비한 로프 테스터가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
또한, 이 로프 테스터에서는, 와이어 로프의 진동을 억제하기 위해서, 위치 결정 기구가, 와이어 로프의 외주의 적어도 3개소에서 둘러싸도록 접촉해서 회전하는 회전체로 이루어지고, 이 회전체의 회전축과 와이어 로프의 스트랜드의 꼬임 방향이 이루는 각도가 직각이 되도록 배치된 접촉부와, 이 접촉부가 와이어 로프에 밀착하는 힘을 일으키는 힘 발생 수단을 구비하고 있다.
일본 특허 제4638935호 명세서 일본 공개 특허 특개2005-154042호 공보
여기서, 접촉부와 힘 발생 수단을 구비한 로프 테스터에서는, 로프 테스터를 통과하고 있는 와이어 로프의 진동을 저감할 수 있다. 그러나, 복수개의 와이어 로프가 병행해서 배치되어 있는 개소에 있어서의 와이어 로프 탐상 측정에 있어서, 와이어 로프 단선 개소 검출 정밀도에 악영향을 미치는 것은, 로프 테스터를 통과하고 있는 측정 대상의 와이어 로프의 진동만이 아니라, 인접한 와이어 로프의 진동도 악영향을 미친다.
즉, 로프 테스터의 자화 수단에 의해 발생한 자속은, 측정 대상인 와이어 로프뿐만 아니라 인접한 와이어 로프도 통과하기 때문에, 인접한 와이어 로프가 진동했을 경우, 인접한 와이어 로프에 흐르는 자속 밀도가 변동하여 자기 센서를 통과하는 누설 자속 밀도도 변동하고, 그 변동이 노이즈가 되어 단선 검출 정밀도에 악영향을 미친다고 하는 문제가 있었다. 이하, 본 명세서에서는, 자기 센서를 검출 코일이라 칭한다.
이 문제를 해결하기 위해서, 로프 테스터를 복수개 나열하여 각 와이어 로프의 진동을 억제하는 방법도 생각할 수 있지만, 와이어 로프의 진동은 장력이나 표면 성상에 따라 하나 하나 다르다. 또한, 이 진동 억제 방법은 진동의 진폭을 저감하는 것은 가능하지만, 진동을 없애는 것은 불가능하기 때문에, 각 와이어 로프 사이 및 각 로프 테스터 사이에서는 반드시 상대 위치 관계가 변동한다. 그 결과, 인접한 와이어 로프에 흐르는 자속량이 변동하여, 단선 검출 정밀도에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
또한, 각 와이어 로프 사이 및 각 로프 테스터 사이의 상대 위치 관계를 안정시키기 위해서는, 특허문헌 2의 도 1에 나타내는 바와 같이, 각 로프 테스터를 복수개 나열한 다음 각각의 로프 테스터가 상대적으로 움직일 수 없는 구성으로 하면 좋지만, 가장 끝에 배치되어 있는 로프 테스터는, 로프 테스터가 배치되지 않은 쪽의 인접한 와이어 로프의 진동의 영향은 받게 되기 때문에, 단선 검출 정밀도가 악화된다.
새로운 대책으로서, 측정 대상의 와이어 로프의 개수와 동수의 로프 테스터를 설치하면 과제를 해결할 수 있지만, 와이어 로프의 개수가 많은 현장에서는, 필요한 로프 테스터의 대수가 많아져, 중량이 증가하여 작업성이 저하할 가능성이 있다.
이 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 측정 대상의 와이어 로프와 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하여, 와이어 로프와 검출 코일과의 상대 위치 관계를 안정시키는 것에 의해, 단선 검출 정밀도를 향상시킬 수 있는 와이어 로프 탐상 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
이 발명에 따른 와이어 로프 탐상 장치는, 와이어 로프의 축방향의 사전 결정된 설정 구간에 주 자로를 형성하는 자화기와, 설정 구간 내에서, 자화기로부터 자기적으로 절연되어 배치되며, 와이어 로프의 손상부에 의해 발생하는 누설 자속을 검출하는 검출 코일과, 검출 코일을 통과하는 와이어 로프와 검출 코일을 통과하는 와이어 로프에 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하는 위치 규제 기구를 구비한 것이다.
이 발명에 따른 와이어 로프 탐상 장치에 의하면, 검출 코일을 통과하는 와이어 로프와 검출 코일을 통과하는 와이어 로프에 인접한 와이어 로프와의 간격은 위치 규제 기구에 의해 보지된다.
그 때문에, 측정 대상의 와이어 로프와 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하여, 와이어 로프와 검출 코일과의 상대 위치 관계를 안정시키는 것에 의해, 단선 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 가이드 플레이트를 떼어낸 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 프로브의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시한 국소적 누설 자속의 흐름을 나타내는 확대도이다.
도 5는 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 측면도이다.
도 6은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 입면도이다.
도 7은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 조정 작업을 실행하는 조정 지그를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시한 조정 지그에 의한 조정 작업의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 9는 이 발명의 실시형태 1에 따른 다른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 10은 이 발명의 실시형태 2에 따른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 11은 이 발명의 실시형태 2에 따른 다른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 12는 이 발명의 실시형태 3에 따른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 13은 이 발명의 실시형태 4에 따른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다.
도 14는 이 발명의 실시형태 4에 따른 로프 테스터를 엘리베이터의 권상기에 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 이 발명에 따른 와이어 로프 탐상 장치 및 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 이용하여 설명하지만, 각 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 설명한다.
실시형태 1
도 1은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 사시도이다. 도 1에서, 로프 테스터(1a)는, 크게 나누어 중앙의 프로브(2a), 프로브(2a)를 사이에 두고 양단에 마련된 위치 규제 기구(4a, 4b), 및 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)를 접속하는 접속부(5a)로 구성되며, 와이어 로프(6a, 6b, 6c)가 안내되어 있다.
도 2는 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 가이드 플레이트를 떼어낸 상태를 나타내는 사시도이다. 도 2에서, 프로브(2a)는, 와이어 로프(6b)가 주행하기 위한 대략 U자 형상의 가이드 홈(7)을 갖는 가이드 플레이트(3a)를 구비하고 있다. 또한, 프로브(2a)는, 자화기에 의해 주행하는 와이어 로프(6b)의 축방향의 사전 결정된 설정 구간에 주 자로를 형성하는 동시에, 와이어 로프(6b)의 손상부에 의해 발생하는 누설 자속을 검출 코일(8)에 의해 검출하는 것이다.
프로브(2a)의 자화기는 와이어 로프(6b)의 축방향의 설정 구간에 주 자로를 형성하기 위한 것으로서, 철 등의 강자성체를 재료로 하는 백 요크(9)와, 백 요크(9)의 양단 위에 서로 그 극성을 반대로 해서 배치된 한쌍의 여자용의 영구자석(10a, 10b)과, 각 영구자석(10a, 10b)에 대해서, 백 요크(9)와 반대측의 자극면에 배치된 강자성체로 이루어지는 자극편(11a, 11b)으로 구성되어 있다. 자극편(11a, 11b)은, 그 상부가 와이어 로프(6b)의 외주곡률에 따르도록 대략 U자 형상으로 되어 있다.
또한, 누설 자속을 검출하기 위한 검출 코일(8)은 지지대(12)에 부착되어 있으며, 지지대(12)는 영구자석(10a, 10b), 자극편(11a, 11b) 및 백 요크(9)에 의해 형성되는 주 자로로부터 자기적으로 절연되도록 비자성 재료로 구성되어 있다. 가이드 플레이트(3a)는 스테인리스 등의 비자성재의 재료로 이루어지며, 검출 코일(8)과의 사이에 일정한 간극을 갖게 하면서, 자극편(11a, 11b)의 U자 형상부에 대체로 밀착하도록 배치되어, 자극편(11a, 11b) 및 검출 코일(8)을 보호하는 기능을 완수한다.
도 3은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 프로브의 단면을 나타내는 모식도이다. 도 3에서는, 와이어 로프 손상부(13)가 검출 코일(8) 부근을 통과할 때의 자속의 흐름의 모습을 나타내고 있다. 도 3에서, 영구자석(10a)으로부터 발생한 주 자속은 와이어 로프(6b)를 지나고, 영구자석(10b)을 거쳐 백 요크(9)를 지나서, 영구자석(10a)으로 돌아온다. 와이어 로프 손상부(13) 부근으로부터 발생한 국소적 누설 자속(14)은 비자성의 가이드 플레이트(3a), 검출 코일(8) 및 비자성의 지지대(12)를 지나서, 와이어 로프(6b)로 돌아온다.
도 4는 도 3에 도시한 국소적 누설 자속의 흐름을 나타내는 확대도이다. 도 4에서, 와이어 로프(6b)의 외측으로 나온 국소적 누설 자속(14)은, 가능한 한 짧은 자로로 와이어 로프(6b)로 돌아오려고 하기 때문에, 와이어 로프(6b)의 외측에 분포하는 영역은 작아진다. 도 4 하단의 그래프 중 곡선 a, b, c는 각각 도 4 상단의 일점쇄선 a, b, c의 위치에 있어서의 와이어 로프 직경 방향의 자속 밀도 분포를 나타내고 있다. 여기서, 와이어 로프 손상부(13)를 기점으로 하여, 와이어 로프 축방향 및 와이어 로프 직경 방향으로 멀어질수록 자속 밀도의 분포는 작아진다.
이것으로부터, 와이어 로프(6b)와 검출 코일(8)과의 거리가 변동하면, 자속 밀도가 변동하여, 검출하는 신호의 강도가 변화하는 것을 알 수 있다. 또한, 와이어 로프 손상부(13)에서 국소적 누설 자속(14)을 내기 위해서는, 와이어 로프(6b) 내를 자기 포화시킬 필요가 있다. 자기 포화하지 않은 경우, 와이어 로프 손상부(13)가 있어도 자속이 와이어 로프(6b)로부터 누설하는 것은 아니며, 와이어 로프(6b) 내의 비교적 자속 밀도가 낮은 개소를 통과할 뿐이기 때문이다.
한편, 자기 포화하고 있는 경우, 와이어 로프 손상부(13) 이외로부터도 자속이 누설하여, 검출 코일(8)을 통과하기 때문에, 와이어 로프(6b)가 진동하면, 검출 코일(8)을 통과하는 자속이 변동하여, 노이즈의 원인이 된다. 노이즈가 커지면, 검출하는 신호가 노이즈에 묻혀서, 로프 테스터(1a)의 와이어 로프 단선 개소 검출 정밀도가 저하한다. 또한, 자속은 와이어 로프(6b)뿐만 아니라, 인접해 있는 와이어 로프(6a, 6c)도 통과하기 때문에, 인접 와이어 로프(6a, 6c)가 진동해도, 와이어 로프(6b)와 마찬가지로 노이즈의 원인이 된다.
도 5는 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 측면도이다. 또한, 도 6은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터를 나타내는 입면도이다. 이하, 도 1, 도 2, 도 5, 도 6을 이용하여, 위치 규제 기구(4a, 4b)에 대해 설명한다.
위치 규제 기구(4a, 4b)는 가이드 롤러 지지대(15a, 15b)와, 가이드 롤러 지지대(15a, 15b)에 회동 가능한 상태로 지지되며, 와이어 로프(6a, 6b, 6c)를 안내하는 대략 타원기둥 형상의 회동 가능한 가이드 롤러(16a~16f)로 구성되어 있다.
가이드 롤러(16a~16f)는 오목 형상으로 만곡한 외주면을 가지고 있으며, 이 외주면의 중심부에, 회동 중심으로부터의 거리가 최소인 원형을 나타낸 반경 최소부(17a~17f)를 갖고, 또한 이 반경 최소부(17a~17f)의 양측에, 반경 최소부(17a~17f)로부터 반대 방향으로 치우침에 따라서 회동 중심으로부터의 반경이 커지는 한쌍의 경사부를 가지고 있다.
또한, 프로브(2a)의 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7) 방향 및 깊이 방향에 대해서 직교하도록 회동축이 마련되어 있다. 또한, 가이드 롤러(16a~16f) 중에서 중앙에 배치되어 있는 가이드 롤러(16b, 16e)의 외주부의 반경 최소부(17b, 17e)의 최상부는, 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)의 최하부(18)보다 약간 상측이 되도록 배치되어 있다.
즉, 프로브(2a)의 양측에 마련된 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16b, 16e)의 외주면의 원 형상을 나타내는 반경 최소부(17b, 17e) 중 와이어 로프(6b)가 접촉하는 측의 접선이 가이드 플레이트(3a)와의 사이에 일정한 간격을 가지고 있다. 즉, 가이드 플레이트(3a)를 관통하지 않고 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)의 최하부(18)를 형성하는 직선과 근소한 간격을 두고 대략 평행이 되도록, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16b, 16e)와 가이드 플레이트(3a)가 배치되어 있다.
또한, 끝에 배치되어 있는 가이드 롤러(16a, 16c)는 중앙에 배치되어 있는 가이드 롤러(16b)와 같은 회동축을 갖고, 마찬가지로 가이드 롤러(16d, 16f)는, 가이드 롤러(16e)와 같은 회동축을 갖는다. 가이드 롤러(16a, 16b, 16c) 및 가이드 롤러(16d, 16e, 16f)는 각각 회동축의 축방향에 대해서 와이어 로프(6a, 6b, 6c)의 간격과 같은 간격으로 배치되어 있어서, 회동축의 축방향으로 움직이지 않게 위치가 규제되어 있다.
나아가, 가이드 롤러(16a~16f)의 폭부(19a~19f)의 치수는 와이어 로프 직경의 공차의 최대치가 되도록 설정되어 있기 때문에, 와이어 로프(6a, 6b, 6c)는 등간격으로 또한 직선으로 가이드 롤러(16a~16f) 및 가이드 홈(7)을 통과한 상태로, 와이어 로프(6a, 6b, 6c)의 간격이 변동하는 방향으로 진동할 수 없게 구속된다.
이 구성에 의하면, 위치 규제 기구(4a, 4b)는 가이드 롤러(16a~16f) 중에서 중앙에 배치되어 있는 가이드 롤러(16b, 16e)와 측정 대상의 와이어 로프(6b)를 접촉시키는 것에 의해, 프로브(2a)의 가이드 플레이트(3a)와 측정 대상의 와이어 로프(6b)와의 사이에 일정한 간극을 마련하여 비접촉으로 해서, 가이드 플레이트(3a) 위를 와이어 로프(6b)가 접동하면서 주행할 때에 발생하는 진동을 막는 동시에, 가이드 플레이트(3a)의 마모를 방지할 수 있다.
또한, 가이드 롤러(16a~16f) 중에서 양단에 배치되어 있는 가이드 롤러(16a, 16c, 16d, 16f)와 측정 대상의 와이어 로프(6b)에 인접해 있는 와이어 로프(6a, 6c)를 접촉시키는 것에 의해, 프로브(2a)와 인접한 와이어 로프(6a, 6c)와의 간격을 일정하게 유지하여 상대 위치 관계를 안정시키면서, 인접한 와이어 로프(6a, 6c)가 진동에 의해 가이드 플레이트(3a)의 측면에 접촉해서 발생하는 진동을 막고, 또한 가이드 플레이트(3a)의 마모도 방지할 수도 있다.
여기서, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 효과는 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 상대 위치 관계가 전술한 조건을 만족했을 때에 처음으로 발휘된다. 예컨대, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16b, 16e)의 외주면의 원 형상을 나타내는 반경 최소부(17b, 17e) 중 와이어 로프(6b)가 접촉하는 측의 접선이, 가이드 플레이트(3a)와의 사이에 일정한 간격을 가지지 않은 경우에 대해서 생각한다.
즉, 가이드 플레이트(3a)를 관통하지 않고 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)의 최하부(18)를 형성하는 직선과 근소한 간격을 두고 대략 평행이 되도록, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16b, 16e)와 가이드 플레이트(3a)가 배치되지 않은 경우, 가이드 플레이트(3a)와 와이어 로프(6b)가 접촉하여, 진동이 발생해서 로프 테스터(1a)의 단선 검출 정밀도에 악영향을 미치는 동시에, 가이드 플레이트(3a)가 마모, 변형하기 때문에, 가이드 플레이트(3a)의 수명이 짧아져, 운용 비용이 상승한다.
또한, 가이드 롤러(16a~16f) 중에서 양단에 배치되어 있는 가이드 롤러(16a, 16c, 16d, 16f)와 측정 대상의 와이어 로프(6b)에 인접해 있는 와이어 로프(6a, 6c)가 접촉하지 않은 경우, 접촉하지 않은 와이어 로프가 구속되지 않고 진동하여 로프 테스터(1a)의 단선 검출 정밀도에 악영향을 미친다.
이에 더하여, 접촉하지 않은 와이어 로프가 가이드 플레이트(3a)와 접촉해서 프로브(2a)에 진동을 발생시켜, 새로운 로프 테스터(1a)의 단선 검출 정밀도의 저하를 일으키는 동시에, 가이드 플레이트(3a)의 마모, 변형을 초래하여, 가이드 플레이트(3a)의 수명이 짧아져 운용 비용이 상승한다. 이들을 방지하기 위해서, 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 상대 위치 관계를 조정하는 작업이 필요하다.
도 7은 이 발명의 실시형태 1에 따른 로프 테스터의 조정 작업을 실행하는 조정 지그를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 8은 도 7에 도시한 조정 지그에 의한 조정 작업의 모습을 나타내는 사시도이다. 도 7에서는, 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 상대 위치 관계를 조정하기 위한 조정 지그(20)를 나타내며, 도 8에서는, 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 상대 위치 관계를 조정하는 작업 내용을 나타내고 있다. 이 조정 작업은 전용의 조정 지그(20)를 이용하여 실시한다.
도 7에서, 조정 지그(20)에는, 베이스판(21)의 중앙에 가이드 홈 접촉부(22), 양단에 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)가 배치되어 있으며, 가이드 홈 접촉부(22)는 철 등의 강자성체로 구성되어 있다. 가이드 홈 접촉부(22) 및 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)의 선단은 반원기둥 형상으로 되어 있으며, 그 반경은 와이어 로프의 반경과 동등하게 설정되어 있다. 또한, 가이드 홈 접촉부(22)의 선단의 높이는 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)의 선단보다 높게 설정되어 있다.
양단에 배치된 가이드 롤러 접촉부(23a, 23b 및 23c, 23d)는 각각 와이어 로프의 간격의 2배의 간격으로 가이드 홈 접촉부(22)의 길이 방향 중심축에 대해 선대칭으로 배치되어 있다. 이 상태에서, 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)와 베이스판(21)과의 사이, 또는 가이드 홈 접촉부(22)와 베이스판(21)과의 사이에 스페이서를 두는 것에 의해, 가이드 홈 접촉부(22)의 선단의 높이와 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)의 선단의 높이의 상하 관계를 자유롭게 조정할 수 있는 구성으로 되어 있다.
도 8에서, 조정 작업에서는, 사전에 접속부(5a)로부터 위치 규제 기구(4a, 4b)를 분리해 두거나, 또는 예컨대 접속부(5a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 접속이 나사에 의한 체결인 경우는 나사를 풀어서, 위치 규제 기구(4a, 4b)가 가동인 상태로 해 둔다.
이 상태에서, 조정 지그(20)의 가이드 홈 접촉부(22)를 로프 테스터(1a)의 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)에, 로프 테스터(1a)의 영구자석에 의한 자력에 의해 흡착시키면서, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16a, 16c, 16d, 16f)의 오목 형상부를 각각 조정 지그(20)의 가이드 롤러 접촉부(23a, 23b, 23c, 23d)에 꽉 누른 상태로, 위치 규제 기구(4a, 4b)와 프로브(2a)와의 상대 위치 관계가 변화하지 않도록, 위치 규제 기구(4a, 4b)의 위치를 고정한다.
이 방법에 의하면, 프로브(2a)에 있어서의 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)과 위치 규제 기구(4a, 4b)의 가이드 롤러(16a~16f)의 오목 형상부와의 위치 관계를, 조정 지그(20)의 가이드 홈 접촉부(22) 및 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)의 위치 관계에 맞추어 일치시킬 수 있기 때문에, 프로브(2a)와 위치 규제 기구(4a, 4b)와의 위치 관계를 정밀도 좋게 결정할 수 있다.
또한, 가이드 홈 접촉부(22) 및 가이드 롤러 접촉부(23a~23d)의 높이 관계를 조정하는 것에 의해, 프로브(2a)에 있어서의 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)과 가이드 롤러(16a~16f)의 오목 형상부와의 높이 관계를 조정할 수 있어서, 와이어 로프(6b)와 가이드 플레이트(3a)의 가이드 홈(7)과의 간극의 양을 조정할 수 있게 된다.
이러한 프로브, 위치 규제 기구, 접속부, 조정 지그의 구성에 의하면, 프로브와 위치 규제 기구와의 위치 결정을 정밀도 좋게 실행할 수 있는 점에서, 그 위치 정밀도를 가진 위치 규제 기구에 의해, 측정 대상의 와이어 로프 및 인접한 와이어 로프의 진동을 경감할 수 있는 동시에, 각 와이어 로프와 프로브의 가이드 플레이트를 비접촉으로 할 수 있다.
이에 의해, 와이어 로프와 검출 코일과의 거리를 안정시킬 수 있으며, 또한 와이어 로프와 가이드 플레이트가 접촉하는 것에 의해 발생하는 진동을 경감할 수 있기 때문에, 각 와이어 로프 및 검출 코일을 통과하는 자속 밀도를 안정시킬 수 있어서, 로프 테스터의 와이어 로프 단선 개소 검출 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 각 와이어 로프와 가이드 플레이트가 비접촉이기 때문에, 가이드 플레이트의 수명을 늘릴 수 있어서 운용 비용을 내릴 수 있다.
또한, 위치 규제 기구에 의해 간격이 보지되는 와이어 로프 안에, 검출 코일을 통과하지 않는 와이어 로프가 포함되므로, 프로브가 접촉하지 않은 와이어 로프의 경로도 구속할 수 있어서, 검출 코일과 와이어 로프와의 상대 위치 관계의 변동을 억제할 수 있기 때문에, 와이어 로프 손상부의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 위치 규제 기구에서, 와이어 로프와의 접촉부가 회동 가능한 롤러로 구성되어 있으므로, 와이어 로프와 로프 테스터와의 접촉부가 모두 접동부가 아니기 때문에, 접촉부에서 발생하는 진동을 저감하여, 마모를 방지할 수 있다.
이상과 같이, 실시형태 1에 의하면, 검출 코일을 통과하는 와이어 로프와 검출 코일을 통과하는 와이어 로프에 인접한 와이어 로프와의 간격은 위치 규제 기구에 의해 보지된다.
그 때문에, 측정 대상의 와이어 로프와 인접한 와이어 로프와의 간격을 보지하여, 와이어 로프와 검출 코일과의 상대 위치 관계를 안정시키는 것에 의해, 단선 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실시형태 1에서는, 와이어 로프를 3개, 프로브를 1개, 가이드 롤러를 6개로 했지만, 이러한 수에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 동시 측정하고 싶은 와이어 로프의 개수가 3개인 경우, 도 9와 같이 프로브를 3개, 가이드 롤러를 14개로 하면, 이 실시형태에서 얻을 수 있던 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 식으로 나타낸다면, 동시 측정하고 싶은 와이어 로프의 개수를 n으로 한 경우, 프로브를 n개, 가이드 롤러를 4n＋2개로 하면 좋다.
실시형태 2
도 10은 이 발명의 실시형태 2에 따른 로프 테스터(1b)를 나타내는 사시도이다. 상기 실시형태 1에서는, 위치 규제 기구의 각 가이드 롤러가 동일한 회동축을 갖는다고 했지만, 이에 한정되지 않고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 인접한 와이어 로프(6d, 6f)에 접촉하는 가이드 롤러(16i, 16j)의 위치를 프로브(2b)의 옆에 배치해도 좋다. 또한, 가이드 롤러(16j)는 가이드 롤러(16i)의 뒤편에 마련된다.
이러한 구성에 의하면, 가이드 플레이트(3b) 지근에서 인접한 와이어 로프(6d, 6f)를 구속할 수 있기 때문에, 와이어 로프(6d, 6f)의 프로브(2b)에 대한 상대 위치 관계를 한층 더 안정시킬 수 있어서, 상기 실시형태 1과 비교하여, 보다 높은 단선 검출 정밀도 효과와 가이드 플레이트 운용 비용의 저감 효과를 얻을 수 있다.
도 11은 이 발명의 실시형태 2에 따른 다른 로프 테스터(1c)를 나타내는 사시도이다. 도 11에서는, 상기 실시형태 1과 실시형태 2를 조합한 로프 테스터(1c)를 나타내고 있다. 도 11에서, 프로브(2c)의 양단에는 가이드 롤러(16k~16p)가 배치되며, 프로브(2c)의 옆에는 가이드 롤러(16q, 16r)가 동시에 배치되어 있다. 또한, 가이드 롤러(16r)는 가이드 롤러(16q)의 뒤편에 마련된다.
이러한 구성에 의하면, 와이어 로프(6g, 6i)를 구속할 수 있기 때문에, 와이어 로프(6g, 6i)의 프로브(2c)에 대한 상대 위치 관계를 한층 더 안정시킬 수 있어서, 보다 높은 단선 검출 정밀도 효과와 가이드 플레이트 운용 비용의 저감 효과를 얻을 수 있다.
실시형태 3
도 12는 이 발명의 실시형태 3에 따른 로프 테스터(1d)를 나타내는 사시도이다. 상기 실시형태 1 및 실시형태 2에서는, 위치 규제 기구에 있어서의 와이어 로프와의 접촉부에는 가이드 롤러를 배치하고 있었다.
그러나, 이것에 한정되지 않고, 와이어 로프가 수지 피막되어 있거나, 그리스가 표면에 도포되어 있는 등에 의해, 금속 재료와의 접동 저항이 작은 경우, 또는 무시할 수 있는 경우에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 가이드 롤러 대신에, U자 형상의 홈을 구비한 가이드 블록(24a~24f)을 이용해도 좋다.
이러한 구성에 의하면, 상기 실시형태 1 및 실시형태 2에서 얻은 단선 검출 정밀도의 향상 효과와 가이드 플레이트의 운용 비용 저감 효과를 얻으면서, 로프 테스터의 부품 점수를 줄일 수 있어서, 비용을 삭감할 수 있다.
실시형태 4
도 13은 이 발명의 실시형태 4에 따른 로프 테스터(1e)를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 14는 이 발명의 실시형태 4에 따른 로프 테스터(1e)를 엘리베이터의 권상기에 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.
상기 실시형태 1~3에 있어서, 각 가이드 롤러 또는 가이드 블록이 와이어 로프에 꽉 눌리는 힘은 프로브의 자석에 의한 자력이나 로프 테스터(1e)에 걸리는 중력의 와이어 로프 직경 방향으로의 분력이었다. 여기서, 각 와이어 로프의 진동을 억제하는 효과를 더 높이기 위해서, 보다 강한 가압력이 필요한 경우가 있으며, 예컨대, 탄성체에 의한 탄성력의 추가를 들 수 있다. 이하, 로프 테스터에 탄성체를 추가한 경우의 구성예를 설명한다.
도 13에서, 로프 테스터(1e)의 접속부(5b)에는 2개의 가이드 샤프트(25a, 25b)가 마련되어 있으며, 2개의 가이드 샤프트(25a, 25b)는 U홈부(26)가 마련된 계합부(27)의 부시(bush)(28a, 28b)에, 가이드 샤프트(25a, 25b)의 축방향으로 동작 가능한 상태로 장착되어 있다.
또한, 가이드 샤프트(25a, 25b)의 접속부(5b)와는 반대의 단에는, 가이드 샤프트(25a, 25b)가 부시(28a, 28b)로부터 빠지는 것을 방지하기 위해서, 빠짐 방지(29a, 29b)가 마련되어 있다. 2개의 가이드 샤프트(25a, 25b)의 외경측에는, 각각의 가이드 샤프트(25a, 25b)와 동일한 중심축이 되도록 탄성체(30a, 30b)가 배치되어 있다.
도 14에서, 2쌍의 베이스부(31a, 31b)에는, 각각 장착용 클램프부(32a, 32b)와 샤프트 클램프부(33a, 33b)가 마련되어 있다. 장착용 클램프부(32a, 32b)는 장착용 클램프 나사(34a, 34b)를 돌리는 것에 의해 개폐하는 것이 가능하다. 또한, 샤프트 클램프부(33a, 33b)는 샤프트 클램프 나사(35a, 35b)를 돌리는 것에 의해, 샤프트 클램프부(33a, 33b)에 삽입된 샤프트(36)의 파지, 해방이 가능하다.
또한, 도 13, 도 14에서는, 가이드 샤프트, 부시, 탄성체를 모두 2개씩으로 했지만, 2개일 필요는 없고, 1개라도 3개 이상이라도 좋다. 1개인 경우, 프로브나 위치 규제 기구가 가이드 샤프트를 중심축으로 하여 회동 가능할 가능성이 있지만, 프로브의 가이드 홈이나 위치 규제 기구의 가이드 롤러에 의해, 프로브나 위치 규제 기구가 와이어 로프와 평행한 방향으로 고정되기 때문에 문제 없다.
또한, 3개 이상인 경우, 탄성체의 수도 증가하므로 보다 큰 가압력을 얻을 수 있는 효과가 있다. 가이드 샤프트의 배치도 제약은 없고, 와이어 로프의 나열 방향으로 배치하거나, 위치 규제 기구보다 외측에 배치하거나 하는 것도 가능하다.
이하, 장착 순서에 대해 설명한다. 우선, 2쌍의 베이스부(31a, 31b)를, 엘리베이터의 권상기의 기계대(37)에, 장착용 클램프부(32a, 32b)로 기계대(37)의 빔을 클램프시키는 것에 의해 고정한다. 다음에, 2개의 베이스부(31a, 31b) 각각의 샤프트 클램프부(33a, 33b)에 샤프트(36)를 통과시킨다.
이어서, 샤프트(36)에 로프 테스터(1e)의 U홈부(26)의 개구측으로부터, 샤프트(36)가 U홈부(26)에 계합하도록 로프 테스터(1e)를 장착한다. 마지막으로, 탄성체(30a, 30b)를 필요에 따라서 일시적으로 눌러 줄이면서, 샤프트(36)의 중심을 회전 중심으로 하여, 로프 테스터(1e)의 각 가이드 롤러(16s~16x)와 와이어 로프(6j, 6k, 6l)가 접촉하는 각도까지 로프 테스터(1e)를 회전시켜, 각 가이드 롤러(16s~16x)와 와이어 로프(6j, 6k, 6l)를 접촉시킨다.
이러한 구성에 의하면, 탄성체(30a, 30b)의 탄성력으로 와이어 로프(6j, 6k, 6l)를 보다 강한 힘으로 꽉 누를 수 있기 때문에, 와이어 로프의 진동 억제 효과를 보다 높일 수 있어서, 로프 테스터의 단선 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
한편으로, 가압력을 크게 했을 경우, 종래라면 로프 테스터의 프로브의 가이드 플레이트의 손상 및 마모가 빨라져서, 운용 비용이 증대할 가능성이 있었지만, 이 실시형태의 경우, 각 와이어 로프와 가이드 플레이트는 각 가이드 롤러에 의해 각 와이어 로프가 구속되어 있는 것에 의해 비접촉으로 되어 있기 때문에, 가이드 플레이트 손상 및 마모의 가속화를 막을 수 있어서, 운용 비용의 증대를 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시형태 4에서는, 엘리베이터 권상기의 기계대에 장착하는 예를 들었지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 엘리베이터, 호이스트, 크레인용 와이어 로프의 출하 시험기 등 모든 설비에 이 로프 테스터를 장착할 수 있다.
또한, 상기 실시형태 4에서는, 가압력의 추가 수단으로서 탄성체를 예로 들었지만, 탄성체는 스프링, 고무, 우레탄 등 어느 것이라도 좋으며, 나아가, 탄성체 이외에도 에어 실린더, 모터 등 온갖 힘 발생부를 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 와이어 로프의 축방향의 사전 결정된 설정 구간에 주 자로를 형성하는 자화기와,
    상기 설정 구간 내에서, 상기 자화기로부터 자기적으로 절연되어 배치되며, 상기 와이어 로프의 손상부에 의해 발생하는 누설 자속을 검출하는 검출 코일과,
    상기 와이어 로프가 주행하는 가이드 홈을 갖는 가이드 플레이트와,
    상기 검출 코일을 통과하는 와이어 로프 및 그것에 인접한 와이어 로프의 위치를 규제하는 위치 규제 기구를 구비하고,
    상기 위치 규제 기구에 의해, 상기 검출 코일을 통과하는 와이어 로프와 상기 가이드 플레이트가 비접촉하도록 상기 검출 코일을 통과하는 와이어 로프의 위치가 규제되고, 또한, 상기 검출 코일을 통과하는 와이어 로프에 인접한 와이어 로프가 상기 가이드 플레이트와의 사이에 간극을 유지하도록 상기 인접한 와이어 로프의 위치가 규제되어 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는, 상기 위치 규제 기구가 상기 와이어 로프와 접촉하는 접선과의 사이에 간극을 갖고 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자화기는, 한쌍의 여자용의 영구자석과, 각각의 상기 영구 자석의 자극면에 각각 배치된 강자성체로 이루어지는 자극편을 구비하고,
    상기 검출 코일은, 상기 자극편들 사이에 배치되고,
    상기 가이드 플레이트는, 각각의 상기 자극편에 밀착하여 배치되어 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 규제 기구는, 상기 가이드 플레이트에 대해서, 상기 와이어 로프의 축방향의 양 옆에 배치되어 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 위치 규제 기구는, 상기 검출 코일에 대해서, 상기 와이어 로프의 나열 방향의 양 옆에도 배치되어 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 위치 규제 기구에서, 상기 와이어 로프와의 접촉부가 회동 가능한 롤러로 구성되어 있는
    와이어 로프 탐상 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 위치 규제 기구에는, U자 형상의 홈이 마련되며, 상기 U자 형상의 홈 안을 상기 와이어 로프가 접동하면서 통과하는
    와이어 로프 탐상 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 위치 규제 기구를 상기 와이어 로프에 누르는 힘 발생부를 추가로 구비한
    와이어 로프 탐상 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 힘 발생부는 탄성체인
    와이어 로프 탐상 장치.
  12. 와이어 로프가 주행하는 U자 형상의 가이드 홈과, 상기 와이어 로프의 축방향의 사전 결정된 설정 구간에 주 자로를 형성하는 자화기와, 상기 설정 구간 내에서, 상기 자화기로부터 자기적으로 절연되어 배치되며, 상기 와이어 로프의 손상부에 의해 발생하는 누설 자속을 검출하는 검출 코일로 구성된 프로브, 및
    상기 와이어 로프에 접촉하는 위치 규제 기구를 구비한 와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법에 있어서,
    상기 가이드 홈에 계합하는 가이드 홈 접촉부와, 상기 위치 규제 기구의 가이드 롤러 또는 가이드 블록에 계합하는 가이드 롤러 접촉부 또는 가이드 블록 접촉부를 갖는 지그에 의해서, 탐상 대상인 상기 와이어 로프가 상기 가이드 홈에 비접촉하도록 또한 상기 탐상 대상인 와이어 로프에 인접한 와이어 로프가 상기 프로브와의 사이에 간극을 유지하도록 상기 프로브와 상기 위치 규제 기구와의 상대 위치 관계를 조정하는
    와이어 로프 탐상 장치의 조정 방법.
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