电梯绳索维护方法与流程

本发明涉及一种用于预测绳索更换时间的绳索维护方法，该绳索更换时间由电梯绳索预期达到预定的直径减小的时间构成。

背景技术：

大体上，电梯包括由多根钢丝绳连接的轿厢和对重，其中轿厢通过驱动轮的旋转来驱动以上升和下降，钢丝绳环绕该驱动轮。

因为绳索在置于张力下时稍微延长，且经受磨损(通过与驱动轮接触)和反复的弯曲变形(根据驱动轮的半径)，钢丝绳的直径随时间逐渐减小。钢丝绳的当前直径与参考直径的比例被称为钢丝绳的“直径减小”，该参考直径由钢丝绳在不接触驱动轮的位置处的直径或钢丝绳的标称直径构成；大体上，本地的电梯法规要求绳索直径的周期检查和在直径减小达到预定值时钢丝绳的更换。

绳索直径大体上由使用测量仪器(诸如游标卡尺)的维护工人来手动测量，但也提出了许多光学和其它非接触的绳索直径测量装置(如专利文献1中所公开的)。在专利文献1中，光投射单元和光接收单元面向彼此设置在电梯机房中多根钢丝绳上，且在计算上处理光接收单元的输出信号，以测量钢丝绳中的每根的外径。

引用列表

专利文献

[PLT 1]公开号为2008-214037的日本专利申请。

技术实现要素：

技术问题

因为电梯的钢丝绳的更换需要电梯在相对长的时间段内停止使用，此类更换必须以计划的方式来执行，诸如通过预先设定日期和时间。另外，实现更换钢丝绳需要若干天。

根据专利文献1的绳索直径测量装置，测量绳索直径是简单的事情，但不可能简单地通过知道实际的绳索直径为多少毫米来立即估计出何时钢丝绳将需要更换。这导致问题，诸如不必要地早更换钢丝绳，或相反地，实际的更换迟于适当的更换时间来执行。

对问题的解决方法

根据本发明的电梯绳索维护方法是用于：

包括环绕驱动轮的多根钢丝绳的电梯；其特征在于：

非接触的绳索直径测量装置沿着钢丝绳的路径设在电梯竖井中预定位置处；

在第一检查时间，在轿厢上升和下降时在沿着每根钢丝绳设定的多个测量点处测量每个绳索直径；

将对于绳索直径相对于参考直径的直径减小存储为第一直径减小，该参考直径由钢丝绳在不接触驱动轮的位置处的直径构成或由钢丝绳在每个测量点处的标称直径构成；

在第一检查时间之后某一周期的第二检查时间，在轿厢上升和下降时在钢丝绳中的每根的测量点中的每个处再次测量绳索直径；

将对于绳索直径相对于参考直径的直径减小存储为第二直径减小，该参考直径由钢丝绳在不接触驱动轮的位置处的直径构成或由钢丝绳在每个测量点处的标称直径构成；

基于第一直径减小、第二直径减小和周期来确定在钢丝绳中的每根的测量点中的每个处的直径减小将达到预定阈值所在的时间；以及

将出自针对钢丝绳中的每根的测量点中的每个的时间的最早时间显示为绳索更换时间。

在开始使用新钢丝绳之后，钢丝绳立即展现大量的初始伸长，但一旦该初始伸长稳定了，在钢丝绳的直径上的减小与钢丝绳弯曲的次数(即，电梯在操作中的天数)大致成比例。因此，可能根据关于分别在第一检查时间和第二检查时间(在例如几个月的周期之后)测量的两个直径减小水平的数据来预测在测量点处的直径减小预期达到预定阈值所在的时间。出自针对对于多根钢丝绳的多个测量点测量的时间的最早时间是更换所有多根钢丝绳所在的时间。

在本发明的优选实施例中，便携式非接触的绳索直径测量装置用作非接触的绳索直径测量装置，且在检查时间暂时地安装在驱动机器附近预定位置处。这样使用便携式非接触的绳索直径测量装置允许非接触的绳索直径测量装置被带入，且允许在例如周期的电梯维护检查期间在每个测量点处确定直径减小。因此，本发明可容易应用于现有电梯。

在本发明的另一个优选实施例中，使用来自设在驱动机器上的旋转编码器的输出，在电梯连续移动的同时通过非接触的绳索直径测量装置来测量在每个测量点处的绳索直径。换句话说，通过与由旋转编码器输出的绳索位置同步地读取由非接触的绳索直径测量装置输出的值，可能在轿厢连续移动的同时测量在每个测量点处的绳索直径。

发明的有利效果

根据本发明，可能容易地确定维护工人应更换绳索所在的时间且在绳索直径实际地减小到低于容限之前以计划的方式执行绳索更换。

附图说明

[图1]示例性电梯构造的示意图。

[图2]抵靠多根钢丝绳设置的绳索直径测量装置的图示。

[图3]绳索直径测量装置的透视图。

[图4]由电梯诊断装置执行的过程的流程图。

[图5]在某些测量点处的预测的直径减小的图。

具体实施方式

现在将参考图详细地描述本发明的示例。

图1示出了本发明的绳索维护方法所应用于的电梯构造的示例。电梯包括轿厢3和对重4，其被引导沿着电梯竖井1内的导轨(未示出)上升和下降，机房2设在竖井1上方。轿厢3和对重4通过平行设置的多根(例如，四根)钢丝绳5连接到彼此，其中钢丝绳5的中间区段环绕驱动机器6的旋转轮8和驱动轮7。因此，轿厢3通过驱动机器6的驱动来上升和下降。

电梯设有控制面板9，其用于控制驱动机器6的操作、轿厢门和层站门(图中未示出)的操作等。控制面板9设置在容纳驱动机器6的机房2中。驱动机器6具有例如直接作用的构造，其中驱动轮7安装在高转矩的永磁马达的旋转轴上，且设有旋转编码器10，该旋转编码器10检测驱动轮7的旋转量以及(通过扩大(extension))钢丝绳5的运动量。控制面板9使用来自旋转编码器10的信号来准确地控制轿厢3的位置。

作为绳索维护设备的部分，光学绳索直径测量装置11作为非接触的绳索直径测量装置设置在机房2中。绳索直径测量装置11具有类似于数字相机的构造的构造，且通过拍摄钢丝绳5和对获得的图像数据执行图像处理来测量钢丝绳5的直径。绳索直径测量装置11沿着钢丝绳5的路径设置在预定位置处，以便能够同时拍摄多根(例如，四根)钢丝绳5。具体地，如图1和图2中示出的，装置设置成面向钢丝绳5从驱动轮7朝轿厢3延伸的直线部分，以便能够沿着钢丝绳5的基本上整个长度(包括钢丝绳5不接触驱动轮7的那些部分)测量绳索直径。

图3是绳索直径测量装置11的示意图，示出壳体12内的拍摄镜头13。必要时，灯(诸如LED灯)可附加到壳体12。在一个示例中，绳索直径测量装置11构造为能够由维护工人带入的便携(portal)装置，且在电梯维护检查(包括钢丝绳5的检查)期间被带入到机房2。用于将绳索直径测量装置11锚定在预定位置处的支架等优选地预安装在机房2中，使得便携的绳索直径测量装置11可总是安装在相同位置处。从绳索直径测量装置11的壳体12延伸的线缆14包括输入-输出信号线和功率线，且当安装在机房2中时通过连接器(图中未示出)连接到控制面板9。

在本示例中，在钢丝绳5上不接触驱动轮7的位置处的直径用作对于钢丝绳5的参考直径，且经由与这些参考直径的比较来确定直径减小。因此，绳索直径测量装置11不需要测量钢丝绳5的绝对直径(例如，以毫米为单位)。换句话说，值(诸如像素数)可如钢丝绳5的直径那样处理。

可选地，绳索直径测量装置11可具有透射构造，该透射构造设有光投射单元和光接收单元，其横跨钢丝绳5面向彼此设置。另外，装置可构造成使得单独地拍摄多根钢丝绳5中的每根。

用于对电梯执行各种类型的检查/诊断的电梯诊断装置15用作绳索维护设备的部分。电梯诊断装置15由笔记本或膝上型计算机(其能够由维护工人携带)构成，且连接到控制面板9以用于在电梯维护检查期间使用。电梯诊断装置15设有存储介质(诸如硬盘)、由LCD等构成的显示装置、输入装置(诸如键盘或鼠标)、用于与控制面板9交换信号的通信装置等等，且将用于执行绳索更换时间预测过程的软件存储在存储介质中。

图4是由电梯诊断装置15执行的绳索更换时间预测过程的流程图。在以预定周期(例如，每三个月)维护检查期间，在维护工人在预定处安装了绳索直径测量装置11之后，通过从电梯诊断装置15输入特定的诊断开始信号来启动该过程。首先，步骤1中，确定是否存在构成“第一直径减小”的先前值，即，关于先前值的数据是否存储在存储介质中。

在初始诊断中，过程进行到步骤2，且控制面板9用来开始在测试模式中运行电梯。具体地，通过驱动机器6将轿厢3从最低楼层处的位置以低速上升到最高楼层(或相反地，从最高楼层下降到最低楼层)。步骤3中，通过绳索直径测量装置11在钢丝绳5的每个测量点处测量绳索直径。在一个示例中，将钢丝绳5能够经过绳索直径测量装置11前面的基本上整个长度分成1024个相等区段，以设定1024个测量点，且根据旋转编码器10的输出当测量点经过绳索直径测量装置11前面时图像数据被获得且经受图像处理，从而测量在每个测量点处的绳索直径。换句话说，通过在轿厢3连续移动的同时与由旋转编码器10输出的绳索位置同步地读取由非接触的绳索直径测量装置11输出的值，在轿厢3连续移动的同时在每个测量点处测量绳索直径。一旦完成在1024个测量点中的每个处的测量，步骤4中结束电梯的测试模式操作。

接着，步骤5中，计算在每个测量点处的绳索直径减小。具体地，在钢丝绳5上不接触(contract)驱动轮7的位置处(在图1中示出的示例中，端部靠近轿厢3)，出自步骤4中测量了绳索直径所在的1024个测量点的特定测量点处的绳索直径用作参考直径，且绳索直径相对于参考直径的比例(表示为百分比)被认为是在每个测量点处的“直径减小”。因此，如果测量的绳索直径等于参考直径，直径减小为“100 (%)”。这样，确定在1024个测量点中的每个处的直径减小。接着，步骤6中，将在这1024个测量点中的每个处的直径减小作为针对每个测量点的“第一直径减小”存储在电梯诊断装置15的存储介质中。也可存储在每个测量点处测量的绳索直径。具体地，因为如上文论述的，存在多根(例如，四根)钢丝绳5，为钢丝绳5中的每根确定1024个第一直径减小。

这完成在初始维护检查期间执行的工作。维护工人可移除和带离绳索直径测量装置11，直到下一维护检查时间。

接着，在经过了特定周期(例如，三个月)且维护检查时间到来了之后，执行类似的工作；这次，因为呈“第一直径减小”形式的先前值数据存在于电梯诊断装置15的存储介质中，过程从步骤1进行到步骤7且向前进行。步骤7_10中执行的过程类似于步骤2_5中执行的过程，其中步骤7中开始测试模式操作，步骤8中在例如1024个设定测量点处测量绳索直径，步骤9中确定每个直径减小，且步骤10中结束电梯操作。在这次使用的参考直径可为在钢丝绳5上不接触驱动轮7的位置处新测量的绳索直径或用来计算第一直径减小的初始参考直径。接着，步骤11中，将在这1024个测量点中的每个处的直径减小存储为针对每个测量点的“第二直径减小”。

接着，步骤12中，在每个测量点处的第一直径减小和第二直径减小用来确定在所讨论的测量点处直径减小预期达到预定阈值所在的时间。例如，将由电梯法规所允许的最大的直径减小设定为阈值。换句话说，图5示出了绳索弯曲的次数(X轴线)与直径减小(Y轴线)之间的关系；如图中示出的，在开始使用新绳索之后，钢丝绳5立即展现在直径上的急剧减小，所谓的初始伸长，但一旦该初始伸长稳定了，钢丝绳在直径上减小的进展(progress)与钢丝绳弯曲的次数大致成比例。钢丝绳5弯曲的次数与电梯在操作中的天数大致成比例；如此，图5中的X轴线可被认为是时间(例如，月)。因此，在一个维护检查时间t1的直径减小(即，第一直径减小D1)和在经过了某一周期(例如，三个月)之后的时间t2的直径减小(即，第二直径减小D2)可用来预测对于直径减小达到特定的阈值Dth所需要的弯曲数以及(通过扩大)将达到阈值Dth所在的时间tx。如果例如电梯在延长的周期内停止使用，可计算对于直径减小达到特定的阈值Dth所需要的弯曲数，随后是将对应于弯曲数的适当修正添加到时间tx。

步骤12中，针对所有1024个测量点计算时间tx。更具体地，针对所有多根钢丝绳5上的1024个测量点确定时间tx。如此，如果例如存在四根钢丝绳5，针对1024×4个位置获得时间tx。

接着，步骤13中，比较如此确定的多个时间tx，以提取最早时间tx。然后，步骤14中，将最早时间tx作为钢丝绳5更换时间显示在电梯诊断装置15的显示器上且存储在存储介质中。这允许维护工人容易且预先确定何时去更换钢丝绳5。

步骤15中，将在步骤10和步骤11中计算为“第二直径减小”的当前直径减小存储为针对每个测量点的“第一直径减小”。换句话说，将关于“第一直径减小”的先前值更新成关于第二直径减小的当前值，且保存为新的“第一直径减小”。

如此，在经过了特定周期(例如，三个月)且达到下一维护检查时间之后，新获得的“第二直径减小”用来预测更换钢丝绳5的时间。例如，当每三个月这样反复地预测更换时间时，预测的更换时间最终将相对早(例如，早于下一计划的维护检查)；如此，可根据该预测的更换时间来执行实际的钢丝绳5更换计划、用于实现更换钢丝绳5的布置等。

在计算直径减小时，钢丝绳5的标称直径(例如，由钢丝绳5的制造商提供)可代替钢丝绳5上不接触驱动轮7的位置处的实际绳索直径来用作“参考直径”。

如此，根据绳索维护方法(根据本发明)，可能预先预测何时应更换钢丝绳5，且在绳索直径实际地减小到低于容限之前在适当时间更换钢丝绳5。特别地，根据上文描述的示例，使用便携式绳索直径测量装置11，且使用驱动机器6上的旋转编码器10的输出来识别钢丝绳5上测量点的位置，从而能够将根据本发明的绳索维护方法容易地应用于现有电梯。

当然，在本发明中，绳索直径测量装置11也可沿着电梯竖井1持久地设置在适当位置处。根据本发明的绳索更换时间预测功能可作为诊断功能并入到控制面板9中。

图1中描绘的电梯构造仅为示例；本发明还可广泛地应用于采用其它挂绳(roping)方法的电梯、不包括机房2的电梯等等。

参考符号列表

1 电梯竖井

2 机房

3 轿厢

4 对重

5 钢丝绳

6 驱动机器

7 驱动轮

9 控制面板

10 旋转编码器

11 绳索直径测量装置

15 电梯诊断装置。