电梯缆绳健康监测的制作方法
【专利说明】电梯缆绳健康监测
[0001]发明背景
[0002]本文公开的主题涉及例如电梯系统中使用的带或绳索。更具体地说，本公开涉及用于电梯悬停和/或驱动的带或绳索的故障检测(例如腐蚀、疲劳、磨损等)。
[0003]电梯系统利用绳索或带来沿电梯井推进电梯轿厢，所述绳索或带可操作地连接到电梯轿厢，并且在也被称为滑轮的一个或多个带轮上传送。带涂层的钢带尤其包括至少部分位于护套材料内的多根线材。所述多根线材经常被布置成一根或多根绞绳(strand)，并且绞绳随后被布置成一根或多根缆绳。在示例性带构造中，多根缆绳通常在纵向方向上等距布置在护套内。
[0004]在正常电梯操作期间，带涂层的钢带和绳索由于其服务时间内的疲劳、磨损和腐蚀而遭受各种故障，这会逐步导致灾难性的后果。需要有一个在线健康监测系统来以较低的成本发现早期预警结构性损害。普遍的铁磁绳索的实时健康监测技术是基于磁通泄漏(MFL)的检查，所述检查可提供对小绳索损坏的适当检测，但是对电梯行业来说，所述系统复杂、笨重并且昂贵。基于电阻的检查(RBI)成本较低，并且是用于钢绳加固带检查的常用方法。然而，所述方法缺乏对早期预警的敏感性以及检测绳索和带的所有常见故障模式的能力。遭受电磁干扰或“噪音”和/或热或机械变化的极低电阻多绞缆绳的动态测量相对于系统的干扰电阻和信噪比提出重大挑战。非常需要连续监测电梯来以较低成本早期预警钢丝绳索或钢带损坏的方法。
[0005]发明简述
[0006]根据本发明的一个方面，一种带或绳索的故障检测的方法包括互相连接带或绳索的多根缆绳以形成桥接电路，所述缆绳包括多根线材。桥接电路经受励磁电压并输出信号电压，所述桥接电路结构抑制环境噪声以提高所述信号电压的信噪比。监测所述信号电压以检测绳索的故障状态。
[0007]根据本发明的这个方面或其它方面，所述方法包括:将测得的电阻抗曲线与基线电阻抗曲线进行比较，以及通过比较来确定带或绳索的故障状态。
[0008]根据本发明的这个方面或其它方面，桥接电路的每个支路包括带或绳索的至少一根缆绳。
[0009]根据本发明的这个方面或其它方面，桥接电路的每个支路包括带或绳索的两根或更多根缆绳。
[0010]根据本发明的这个方面或其它方面，故障状态包括线材断裂、侵蚀和/或局部扭曲。
[0011]根据本发明的这个方面或其它方面，所述方法还包括通过可操作地连接到多根缆绳的切换机构来切换多根缆绳的互相连接。
[0012]根据本发明的这个方面或其它方面，带或绳索是带涂层的带或绳索。
[0013]根据本发明的这个方面或其它方面，桥接电路的至少一个支路是固定电阻器。
[0014]根据本发明的这个方面或其它方面，桥接电路的两个支路各自包括至少一根缆绳，并且桥接电路的两个支路各自包括固定电阻器。
[0015]根据本发明的另一方面，一种电梯系统包括电梯轿厢和一个或多个滑轮。具有多根线材的带或绳索在一个或多个滑轮上传送，并且可操作地连接到电梯轿厢，所述多根线材被布置成多根缆绳以用于支撑和/或驱动电梯轿厢。多根缆绳互相连接以形成桥接电路。
[0016]附图简述
[0017]图1是示例性电梯系统的示意图；
[0018]图2是另一个示例性电梯系统的示意图；
[0019]图3是电梯带的实施方案的横截面图；
[0020]图4是缆绳或绳索的实施方案的横截面图；
[0021]图5是电梯带故障检测单元的实施方案的示意图；以及
[0022]图6是用于电梯带故障检测的示意性电路图；
[0023]图7是电梯带故障检测单元的另一个实施方案的示意图；
[0024]图8是用于电梯带故障检测的另一个示意性电路图；
[0025]图9是电梯带故障检测单元的另一个实施方案。
[0026]图10是电梯带故障检测单元的又一个实施方案；
[0027]图11是图10的实施方案的示意性电路图；
[0028]图12是电梯带故障检测单元的另一个实施方案；
[0029]图13是图12的实施方案的示意性电路图；
[0030]图14是电梯带故障检测单元的又一个实施方案；以及
[0031]图15是图14的实施方案的示意性电路图；
[0032]详述参考附图通过实例来解释本发明，以及优点和特征。
[0033]发明详述
[0034]图1和图2是示例性牵引电梯系统10的示意图。本文中未予论述对于本发明的理解来说不需要的电梯系统10的特征(如导轨、安全设施等)。电梯系统10包括电梯轿厢12，所述电梯轿厢12利用一根或多根带16或绳索可操作地悬停或支撑在电梯井14中。一根或多根带16与一个或多个滑轮18相互作用，以被传送到电梯系统10的各个部件的周围。一根或多根带16也可被连接到配重22，所述配重22用于帮助平衡电梯系统10，并减少在操作期间牵引滑轮的两侧上的带张力的差异。应当了解，虽然本文的实施方案被描述为应用于带涂层的钢带，应当了解，本文的公开内容可类似地应用于带涂层或不带涂层的钢绳索。
[0035]滑轮18各自具有直径20，所述直径20可与电梯系统10中的其它滑轮18的直径相同或不同。滑轮18中的至少一个可为驱动滑轮。驱动滑轮由机器(未示出)驱动。由机器驱动的驱动滑轮的移动驱动、移动和/或推动(通过牵引)在驱动滑轮的周围传送的一根或多根带16。
[0036]滑轮18中的至少一个可为换向器、导向器或空转滑轮。换向器、导向器或空转滑轮不由机器驱动，但会帮助将一根或多根带16引导到电梯系统10的各种部件的周围。另夕卜，滑轮18中的一个或多个(如换向器、导向器或空转滑轮)可具有凸形形状或沿其旋转轴的冠部，以便协助保持一根或多根带16沿着滑轮18居中或处在所需的位置。
[0037]在一些实施方案中，电梯系统10可使用两根或更多根带16来悬停和/或驱动电梯轿厢12。另外，电梯系统10可具有各种配置，使得一根或多根带16的两侧啮合一个或多个滑轮18(如图1或图2中的示例性电梯系统中所示)或一根或多根带16的仅仅一例啮合一个或多个滑轮18。
[0038]图1示出电梯系统10，在所述电梯系统10中，电梯轿厢12包括滑轮18，带16在所述滑轮18的周围传送以支撑电梯轿厢12。类似地，配重22包括滑轮18，带16在所述滑轮18的周围传送以支撑配重22。带16的每个端24a和24b终止在固定位置处，如电梯系统10的支撑物26或其它固定位置。图2示出电梯系统10的实施方案，在电梯系统10中，如在图1中，电梯轿厢12包括滑轮18，带16在所述滑轮18的周围传送以支撑电梯轿厢12。然而，在这个实施方案中，带16的第一端24a终止在支撑物26处，而带16的第二端24b终止在配重22处，并可与配重22 —起移动。
[0039]图3提供带构造或设计的示意图。每根带16由护套34中的多根线材28 (例如缠绕成图4示出的一根或多根绞绳30和/或缆绳32)构造。如图3中所见，带16具有大于I的纵横比(即，带宽度大于带厚度)。带16被构造成在通过一个或多个滑轮18时具有足够的柔性，以便提供低弯曲应力、满足带的寿命要求并且具有平稳操作；同时也足够坚固以便能够满足用于悬停和/或驱动电梯轿厢12的强度要求。护套34可为任何合适的材料，包括单一材料、多种材料、使用相同或不同材料的两个或更多个层，和/或薄膜。在一种布置中，护套26可为使用例如挤出或模制轮工艺来被应用于缆绳32的聚合物，如弹性体。在另一布置中，护套34可为啮合和/或集成缆绳32的织物。作为另外的布置，护套34可为呈组合形式的先前所提及的替代物中的一个或多个。
[0040]护套34可将缆绳32基本保留在其中。短语“基本保留”意味着护套34具有与缆绳32的足够啮合，以便将来自机器50的转矩通过护套34传递到缆绳32来驱动电梯轿厢12的移动。护套34可完全地包覆缆绳32 (如图3所示)、基本包覆缆绳32、或至少部分包覆缆绳32。
[0041]参照图5，故障检测单元52电连接到带16的多根缆绳32。故障检测单元52连接到带16的终止部分，例如位于支撑物26处的带16的端24a和/或24b (如图1所示)。在惠斯登(Wheatstone)电桥配置中，缆绳32电连接到故障检测单元52。在一个实施方案中，如图5所示，四根缆绳32布置的每一根缆绳32a、32b、32c和32d形成惠斯登电桥的每一个支路。缆绳端32A和32B通过输入引线54连接起来，而缆绳端32C和32D通