一种电梯曳引轮滑移检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及电梯检测技术领域，特别是涉及一种电梯曳引轮滑移检测装置及其检测方法。

背景技术

电梯曳引电动机带动曳引轮转动，驱动钢丝绳拖动轿厢和对重装置作相对运动，使轿厢在井道中沿导轨执行电梯的竖直升降任务。由于曳引轮与钢丝绳之间的摩擦磨损导致曳引轮与钢丝绳之间产生非正常滑移。曳引轮的失效形式主要表现为曳引轮与钢丝绳之间的滑移过大。电梯正常运行中若钢丝绳与曳引轮之间出现滑移过大现象，会影响电梯的传动效率和安全性，可能会导致轿厢坠落，造成严重的人员伤亡和损失。而我国现行的国家标准以及安全技术规范均未对在用电梯曳引轮磨损状况、曳引轮与钢丝绳之间滑移状态提出明确的定量检测方法和强制性判废标准，因此在检验过程中如何对曳引轮磨损导致滑移做出科学的检验判断，从而保证在一个检验周期内，电梯不会因曳引轮与钢丝绳之间的滑移导致曳引能力下降而发生安全事故是一个大难题，而且在目前电梯产品的使用成本构成中，牵涉到曳引轮以及曳引钢丝绳的更换对于使用单位也是一笔不小的开支，更需要检验人员对相应部件的安全判断慎之又慎。如何科学判断曳引轮是否失效，是亟待解决的难题，研究曳引轮与钢丝绳之间的定量滑移，是实现科学判断曳引轮失效的有效解决之道。

现有的检测装置将旋转编码器直接安装在钢丝绳上，来测量钢丝绳走过的距离，由于钢丝绳表面粗糙，磨损量大，利用旋转编码器直接接触钢丝绳检测滑移，不利于长时间、全天候用于检测滑移量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电梯曳引轮滑移检测装置及其检测方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过间接测量的方式能够定量检测出电梯曳引轮滑移量大小，为科学判定曳引轮是否失效提供科学依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种电梯曳引轮滑移检测装置，包括曳引轮角位移测量装置、限速器角位移测量装置和信号处理系统，所述曳引轮角位移测量装置和所述限速器角位移测量装置均与所述信号处理系统电连接，所述曳引轮角位移测量装置、所述限速器角位移测量装置和所述信号处理系统均设置于电梯机房顶部的铁板上。

优选地，所述曳引轮角位移测量装置包括旋转编码器、电磁铁、电磁铁连接架和编码器安装架，所述编码器安装架固定连接于曳引轮支架上，所述旋转编码器的一端固定连接于所述编码器安装架上，所述旋转编码器的另一端与所述电磁铁连接架连接，所述电磁铁连接架的两端分别与一所述电磁铁的一端连接，所述电磁铁的另一端能够吸附在设置于所述曳引轮支架上的曳引轮的表面。

优选地，所述旋转编码器包括相互连接的基体和旋转测试头，所述基体固定连接于所述编码器安装架上，所述旋转测试头通过联轴器连接所述电磁铁连接架。

优选地，所述基体设置于所述编码器安装架的中心，所述旋转测试头设置于所述电磁铁连接架的中心，所述旋转编码器与所述曳引轮同轴设置。

优选地，所述限速器角位移测量装置包括支撑架、限速器测试盒和限速器测量测头，所述支撑架的一端固定连接于所述电梯机房顶部的铁板上，所述限速器测试盒固定连接于所述支撑架的另一端，所述限速器测量测头通过一连杆与所述限速器测试盒转动连接，所述限速器测量测头与限速器轮触接且能够与限速器轮同步转动。

优选地，所述支撑架的另一侧设有一卡槽，所述限速器测试盒与所述卡槽固定连接。

优选地，所述限速器测试盒与所述支撑架相互垂直。

优选地，所述信号处理系统包括滑移检测控制器和电脑显示器，所述滑移检测控制器与所述电脑显示器电连接。

优选地，所述曳引轮角位移测量装置和所述限速器角位移测量装置均通过信号线与所述滑移检测控制器连接。

本发明还提供了一种基于上述电梯曳引轮滑移检测装置的电梯曳引轮滑移检测方法，利用信号处理系统接受曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置的测量信号，并对曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置的测量信号进行处理，利用下式计算获得曳引轮与钢丝绳之间的滑移量大小l，

l＝θ1r1-θ2r2

其中，l为曳引轮与钢丝绳之间的滑移量，θ1为曳引轮的角位移，r1为在曳引轮上的钢丝绳的弯曲半径，θ2为限速器轮的角位移，r2为在限速器轮上的钢丝绳的的弯曲半径；

通过电脑显示器对曳引轮与钢丝绳之间的滑移量l的大小以及滑移量l的变化趋势进行显示。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、电梯曳引轮滑移检测装置是完全独立于电梯自有系统，对电梯安全运行没有影响，对电梯不产生干涉，这对保证电梯安全运行至关重要。

2、电梯曳引轮滑移检测装置采用的是非接触式测量，利用曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置能定量检测出电梯曳引轮滑移量大小，检测精度高，为科学判定曳引轮是否失效提供科学依据，从而解决目前判断曳引轮与钢丝绳滑移是否过大，仅依赖主观判断、只作定性评价的难题。

3、利用曳引轮滑移检测装置检测曳引轮的角位移，间接得到钢丝绳走过的距离，避免了直接将曳引轮滑移检测装置安装在钢丝绳上对曳引轮滑移检测装置造成的磨损，因而曳引轮滑移检测装置能够做到长时间，全天候测量、经久耐用。

4、利用电磁铁安装固定旋转编码器来测量曳引轮转过的角位移，方便安装和拆卸，特别适用于现场检测，操作方便。

5、通过限速器角位移测量装置测量限速器轮的角位移，间接获得轿厢位移，大大降低了直接测量轿厢位移的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电梯曳引轮滑移检测装置的结构示意图；

图2为本发明曳引轮角位移测量装置的结构示意图；

图3为本发明限速器角位移测量装置的结构示意图；

其中：1-紧固螺栓，2-曳引轮支架，3-编码器安装架，4-旋转编码器，5-电磁铁连接架，6-曳引轮，7-钢丝绳，8-电脑显示器，9-滑移检测控制器，10-限速器，11-限速器测量测头，12-限速器测试盒，13-支撑架，14-电磁铁，15-联轴器，16-限速器轮，17-螺栓，18-限速器轮支架，19-保护板。

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付出创造性劳动的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。

在本发明的描述中需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本发明的限制。

本发明的目的是提供一种电梯曳引轮滑移检测装置及其检测方法，以解决现有技术存在的问题，通过间接测量的方式能够定量检测出电梯曳引轮滑移量大小，为科学判定曳引轮是否失效提供科学依据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图3所示：本实施例提供了一种电梯曳引轮滑移检测装置，包括曳引轮角位移测量装置、限速器角位移测量装置和信号处理系统，曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置均通过信号线与信号处理系统电连接，曳引轮角位移测量装置、限速器角位移测量装置和信号处理系统均设置于电梯机房顶部的铁板上。具体地，曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置均通过螺栓与电梯机房顶部的铁板固定连接。信号处理系统包括滑移检测控制器9和电脑显示器8，滑移检测控制器9与电脑显示器8通过信号线电连接。曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置均通过信号线与滑移检测控制器9连接，曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置还可以通过无线信号传输设备与滑移检测控制器9连接。

曳引轮角位移测量装置包括旋转编码器4、电磁铁14、电磁铁连接架5和编码器安装架3。编码器安装架3通过紧固螺栓1固定连接于曳引轮支架2上，旋转编码器4的一端固定连接于编码器安装架3上，旋转编码器4的另一端与电磁铁连接架5连接，旋转编码器4优选为圆磁栅编码器。曳引轮6设置于曳引轮支架2和编码器安装架3之间，曳引轮6上并排绕有多根钢丝绳7，钢丝绳7的两端分别连接电梯轿厢和对重装置。曳引轮6上均布设有多个凹槽，凹槽的数量与钢丝绳7的数量相等，钢丝绳7设置于凹槽内。电磁铁连接架5的两端分别与一电磁铁14的一端连接，电磁铁14的另一端能够吸附在设置于曳引轮支架2上的曳引轮6的表面。具体地，旋转编码器4包括相互连接的基体和旋转测试头，基体通过螺钉固定连接于编码器安装架3上，旋转测试头通过联轴器15连接电磁铁连接架5，旋转编码器4的基体设置于编码器安装架3的中心，旋转编码器4旋转测试头设置于电磁铁连接架5的中心，旋转编码器4与曳引轮6同轴设置。当电磁铁14通电时，电磁铁14产生足够的电磁力将电磁铁连接架5紧紧固定于曳引轮6的表面，使得曳引轮6的旋转速度与电磁铁连接架5的旋转速度完全一致。由于旋转编码器4通过联轴器15连接了电磁铁连接架5和旋转编码器4，使得曳引轮6旋转的角位移通过旋转编码器4测量获得。在电磁铁14通电时，调整电磁铁连接架5的位置，使电磁铁连接架5的中心杆与曳引轮6尽可能同心。利用电磁铁14固定安装旋转编码器4来测量曳引轮6转过的角位移，方便安装和拆卸，特别适用于现场检测，操作方便。利用曳引轮滑移检测装置测量曳引轮6的角位移，从而间接得到钢丝绳7走过的距离，避免了直接将旋转编码器4安装在钢丝绳7上对旋转编码器4造成的磨损，因而曳引轮滑移检测装置能够做到长时间，全天候测量、经久耐用。

限速器角位移测量装置包括支撑架13、限速器测试盒12和限速器测量测头11。支撑架13的一端固定连接于电梯机房顶部的铁板上，限速器测试盒12固定连接于支撑架13的另一端，使得限速器测试盒12通过支撑架13支撑固定。具体地，支撑架13的另一侧设有一卡槽，限速器测试盒12与卡槽固定连接，限速器测试盒12与支撑架13相互垂直。限速器测量测头11优选为圆磁栅编码器，限速器测量测头11通过一连杆与限速器测试盒12转动连接，限速器测量测头11与限速器轮16触接且能够与限速器轮16同步转动，通过限速器测试盒12获取限速轮16的角位移。限速器轮16支撑于限速器轮支架18上，限速器轮支架18固定连接于电梯轿厢上，限速器轮16上绕有钢丝绳，限速器轮16的一侧设有一保护板19，保护板19通过螺栓17固定于限速器轮支架18上。限速器轮支架18上和电梯机房顶部的铁板上均开设有一通孔，电梯机房地面的铁板上设有一定滑轮，限速器角位移测量装置的钢丝绳的一端依次穿过限速器轮支架18和电梯机房顶部的铁板上的通孔后穿过设置于电梯机房地面的铁板上的定滑轮，并与钢丝绳的另一端首尾连接，限速器轮16与定滑轮之间的钢丝绳与电梯轿厢固定连接，使得限速器轮16在电梯轿厢的上下运动的带动下同步转动，从而通过限速器测量测头11测量限速器轮16的角位移，进而间接获得电梯轿厢的位移量，大大降低了直接测量轿厢位移的难度。

电梯曳引轮滑移量是指曳引轮6和钢丝绳7之间发生错位的距离，若要检测曳引轮6和钢丝绳7之间的滑移量大小，需要同时测出曳引轮6走过的距离和钢丝绳7走过的距离，利用曳引轮6走过的距离和钢丝绳7走过的距离的差值得到电梯曳引轮6与钢丝绳7之间的滑移量。

本实施例中的电梯曳引轮滑移检测装置的检测原理如下：通过测量曳引轮6的角位移与限速器轮16的角位移差值来推算曳引轮6与钢丝绳7之间的滑移量，钢丝绳7走过的距离与限速器轮16转过的角度密切相关，因为限速器轮16与电梯轿厢相连在一起，并与电梯轿厢随动同步运行。通过限速器轮16上的限速器测量测头11测量获得限速器轮16的角位移量来等效替代电梯轿厢的位移，进而替代钢丝绳7走过的距离，利用安装在曳引轮6的轮轴的旋转编码器4的测量值与限速器轮16上的限速器测量测头11测量值来推算出曳引轮6与钢丝绳7之间的滑移量。

本实施例还提供了一种基于上述电梯曳引轮滑移检测装置的电梯曳引轮滑移检测方法，利用信号处理系统接受曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置的测量信号，并对曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置的测量信号进行处理，利用下式计算获得曳引轮与钢丝绳之间的滑移量大小l，

l＝θ1r1-θ2r2

其中，l为曳引轮与钢丝绳之间的滑移量，θ1为曳引轮的角位移，r1为在曳引轮上的钢丝绳的弯曲半径，θ2为限速器轮的角位移，r2为在限速器轮上的钢丝绳的的弯曲半径；

通过电脑显示器对曳引轮与钢丝绳之间的滑移量l的大小以及滑移量l的变化趋势进行显示。

本实施例中的电梯曳引轮滑移检测装置是完全独立于电梯自有系统，对电梯安全运行没有影响，对电梯不产生干涉，这对保证电梯安全运行至关重要；电梯曳引轮滑移检测装置采用的是非接触式测量，利用曳引轮角位移测量装置和限速器角位移测量装置能定量检测出电梯曳引轮滑移量大小，检测精度高，为科学判定曳引轮是否失效提供科学依据，从而解决目前判断曳引轮与钢丝绳滑移是否过大，仅依赖主观判断、只作定性评价的难题。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。