電梯纜繩健康監(jiān)測的制作方法
【專利說明】電梯纜繩健康監(jiān)測
[0001]發(fā)明背景
[0002]本文公開的主題涉及例如電梯系統(tǒng)中使用的帶或繩索。更具體地說，本公開涉及用于電梯懸停和/或驅(qū)動的帶或繩索的故障檢測(例如腐蝕、疲勞、磨損等)。
[0003]電梯系統(tǒng)利用繩索或帶來沿電梯井推進電梯轎廂，所述繩索或帶可操作地連接到電梯轎廂，并且在也被稱為滑輪的一個或多個帶輪上傳送。帶涂層的鋼帶尤其包括至少部分位于護套材料內(nèi)的多根線材。所述多根線材經(jīng)常被布置成一根或多根絞繩(strand)，并且絞繩隨后被布置成一根或多根纜繩。在示例性帶構(gòu)造中，多根纜繩通常在縱向方向上等距布置在護套內(nèi)。
[0004]在正常電梯操作期間，帶涂層的鋼帶和繩索由于其服務(wù)時間內(nèi)的疲勞、磨損和腐蝕而遭受各種故障，這會逐步導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。需要有一個在線健康監(jiān)測系統(tǒng)來以較低的成本發(fā)現(xiàn)早期預(yù)警結(jié)構(gòu)性損害。普遍的鐵磁繩索的實時健康監(jiān)測技術(shù)是基于磁通泄漏(MFL)的檢查，所述檢查可提供對小繩索損壞的適當檢測，但是對電梯行業(yè)來說，所述系統(tǒng)復(fù)雜、笨重并且昂貴。基于電阻的檢查(RBI)成本較低，并且是用于鋼繩加固帶檢查的常用方法。然而，所述方法缺乏對早期預(yù)警的敏感性以及檢測繩索和帶的所有常見故障模式的能力。遭受電磁干擾或“噪音”和/或熱或機械變化的極低電阻多絞纜繩的動態(tài)測量相對于系統(tǒng)的干擾電阻和信噪比提出重大挑戰(zhàn)。非常需要連續(xù)監(jiān)測電梯來以較低成本早期預(yù)警鋼絲繩索或鋼帶損壞的方法。
[0005]發(fā)明簡述
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種帶或繩索的故障檢測的方法包括互相連接帶或繩索的多根纜繩以形成橋接電路，所述纜繩包括多根線材。橋接電路經(jīng)受勵磁電壓并輸出信號電壓，所述橋接電路結(jié)構(gòu)抑制環(huán)境噪聲以提高所述信號電壓的信噪比。監(jiān)測所述信號電壓以檢測繩索的故障狀態(tài)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，所述方法包括:將測得的電阻抗曲線與基線電阻抗曲線進行比較，以及通過比較來確定帶或繩索的故障狀態(tài)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，橋接電路的每個支路包括帶或繩索的至少一根纜繩。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，橋接電路的每個支路包括帶或繩索的兩根或更多根纜繩。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，故障狀態(tài)包括線材斷裂、侵蝕和/或局部扭曲。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，所述方法還包括通過可操作地連接到多根纜繩的切換機構(gòu)來切換多根纜繩的互相連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，帶或繩索是帶涂層的帶或繩索。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，橋接電路的至少一個支路是固定電阻器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的這個方面或其它方面，橋接電路的兩個支路各自包括至少一根纜繩，并且橋接電路的兩個支路各自包括固定電阻器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種電梯系統(tǒng)包括電梯轎廂和一個或多個滑輪。具有多根線材的帶或繩索在一個或多個滑輪上傳送，并且可操作地連接到電梯轎廂，所述多根線材被布置成多根纜繩以用于支撐和/或驅(qū)動電梯轎廂。多根纜繩互相連接以形成橋接電路。
[0016]附圖簡述
[0017]圖1是示例性電梯系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是另一個示例性電梯系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖3是電梯帶的實施方案的橫截面圖；
[0020]圖4是纜繩或繩索的實施方案的橫截面圖；
[0021]圖5是電梯帶故障檢測單元的實施方案的示意圖；以及
[0022]圖6是用于電梯帶故障檢測的示意性電路圖；
[0023]圖7是電梯帶故障檢測單元的另一個實施方案的示意圖；
[0024]圖8是用于電梯帶故障檢測的另一個示意性電路圖；
[0025]圖9是電梯帶故障檢測單元的另一個實施方案。
[0026]圖10是電梯帶故障檢測單元的又一個實施方案；
[0027]圖11是圖10的實施方案的示意性電路圖；
[0028]圖12是電梯帶故障檢測單元的另一個實施方案；
[0029]圖13是圖12的實施方案的示意性電路圖；
[0030]圖14是電梯帶故障檢測單元的又一個實施方案；以及
[0031]圖15是圖14的實施方案的示意性電路圖；
[0032]詳述參考附圖通過實例來解釋本發(fā)明，以及優(yōu)點和特征。
[0033]發(fā)明詳述
[0034]圖1和圖2是示例性牽引電梯系統(tǒng)10的示意圖。本文中未予論述對于本發(fā)明的理解來說不需要的電梯系統(tǒng)10的特征(如導(dǎo)軌、安全設(shè)施等)。電梯系統(tǒng)10包括電梯轎廂12，所述電梯轎廂12利用一根或多根帶16或繩索可操作地懸?；蛑卧陔娞菥?4中。一根或多根帶16與一個或多個滑輪18相互作用，以被傳送到電梯系統(tǒng)10的各個部件的周圍。一根或多根帶16也可被連接到配重22，所述配重22用于幫助平衡電梯系統(tǒng)10，并減少在操作期間牽引滑輪的兩側(cè)上的帶張力的差異。應(yīng)當了解，雖然本文的實施方案被描述為應(yīng)用于帶涂層的鋼帶，應(yīng)當了解，本文的公開內(nèi)容可類似地應(yīng)用于帶涂層或不帶涂層的鋼繩索。
[0035]滑輪18各自具有直徑20，所述直徑20可與電梯系統(tǒng)10中的其它滑輪18的直徑相同或不同?；?8中的至少一個可為驅(qū)動滑輪。驅(qū)動滑輪由機器(未示出)驅(qū)動。由機器驅(qū)動的驅(qū)動滑輪的移動驅(qū)動、移動和/或推動(通過牽引)在驅(qū)動滑輪的周圍傳送的一根或多根帶16。
[0036]滑輪18中的至少一個可為換向器、導(dǎo)向器或空轉(zhuǎn)滑輪。換向器、導(dǎo)向器或空轉(zhuǎn)滑輪不由機器驅(qū)動，但會幫助將一根或多根帶16引導(dǎo)到電梯系統(tǒng)10的各種部件的周圍。另夕卜，滑輪18中的一個或多個(如換向器、導(dǎo)向器或空轉(zhuǎn)滑輪)可具有凸形形狀或沿其旋轉(zhuǎn)軸的冠部，以便協(xié)助保持一根或多根帶16沿著滑輪18居中或處在所需的位置。
[0037]在一些實施方案中，電梯系統(tǒng)10可使用兩根或更多根帶16來懸停和/或驅(qū)動電梯轎廂12。另外，電梯系統(tǒng)10可具有各種配置，使得一根或多根帶16的兩側(cè)嚙合一個或多個滑輪18(如圖1或圖2中的示例性電梯系統(tǒng)中所示)或一根或多根帶16的僅僅一例嚙合一個或多個滑輪18。
[0038]圖1示出電梯系統(tǒng)10，在所述電梯系統(tǒng)10中，電梯轎廂12包括滑輪18，帶16在所述滑輪18的周圍傳送以支撐電梯轎廂12。類似地，配重22包括滑輪18，帶16在所述滑輪18的周圍傳送以支撐配重22。帶16的每個端24a和24b終止在固定位置處，如電梯系統(tǒng)10的支撐物26或其它固定位置。圖2示出電梯系統(tǒng)10的實施方案，在電梯系統(tǒng)10中，如在圖1中，電梯轎廂12包括滑輪18，帶16在所述滑輪18的周圍傳送以支撐電梯轎廂12。然而，在這個實施方案中，帶16的第一端24a終止在支撐物26處，而帶16的第二端24b終止在配重22處，并可與配重22 —起移動。
[0039]圖3提供帶構(gòu)造或設(shè)計的示意圖。每根帶16由護套34中的多根線材28 (例如纏繞成圖4示出的一根或多根絞繩30和/或纜繩32)構(gòu)造。如圖3中所見，帶16具有大于I的縱橫比(即，帶寬度大于帶厚度)。帶16被構(gòu)造成在通過一個或多個滑輪18時具有足夠的柔性，以便提供低彎曲應(yīng)力、滿足帶的壽命要求并且具有平穩(wěn)操作；同時也足夠堅固以便能夠滿足用于懸停和/或驅(qū)動電梯轎廂12的強度要求。護套34可為任何合適的材料，包括單一材料、多種材料、使用相同或不同材料的兩個或更多個層，和/或薄膜。在一種布置中，護套26可為使用例如擠出或模制輪工藝來被應(yīng)用于纜繩32的聚合物，如彈性體。在另一布置中，護套34可為嚙合和/或集成纜繩32的織物。作為另外的布置，護套34可為呈組合形式的先前所提及的替代物中的一個或多個。
[0040]護套34可將纜繩32基本保留在其中。短語“基本保留”意味著護套34具有與纜繩32的足夠嚙合，以便將來自機器50的轉(zhuǎn)矩通過護套34傳遞到纜繩32來驅(qū)動電梯轎廂12的移動。護套34可完全地包覆纜繩32 (如圖3所示)、基本包覆纜繩32、或至少部分包覆纜繩32。
[0041]參照圖5，故障檢測單元52電連接到帶16的多根纜繩32。故障檢測單元52連接到帶16的終止部分，例如位于支撐物26處的帶16的端24a和/或24b (如圖1所示)。在惠斯登(Wheatstone)電橋配置中，纜繩32電連接到故障檢測單元52。在一個實施方案中，如圖5所示，四根纜繩32布置的每一根纜繩32a、32b、32c和32d形成惠斯登電橋的每一個支路。纜繩端32A和32B通過輸入引線54連接起來，而纜繩端32C和32D通