CN104220354B

CN104220354B - 电梯

Info

Publication number: CN104220354B
Application number: CN201380020131.XA
Authority: CN
Inventors: 冈村清志; 荒川淳; 浅井大辅; 野口直昭; 安部贵
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2033-02-13
Also published as: JP5947094B2; JP2013227115A; CN104220354A; WO2013161347A1

Abstract

本发明提供一种能够预测极限张力比的变化的电梯。通过偏移量计算装置(13)检测绳轮(6)与主吊索(4)之间的偏移量，通过张力比计算装置(14)计算作用在主吊索(4)两端的张力比，根据所算出的偏移量和张力比在极限张力比预测装置(15)中运算主吊索(4)的极限张力比。在存储装置(16)中存储所算出的偏移量、张力比以及极限张力比。根据存储在存储装置(16)中的极限张力比之差以及在轿厢移动距离测定装置(10)中测定出的电梯轿厢(3)的总移动距离，在极限张力比预测装置(15)中运算极限张力比的变化预测。

Description

电梯

技术领域

本发明涉及一种具有计算旋转轴与主吊索之间的偏移量的偏移量计算部的电梯。

背景技术

作为通常的该种电梯的现有技术，已知有由下述专利文献1所公开的技术。在该专利文献1所公开的现有技术中，具有第一张力检测器和第二张力检测器，第一张力检测器检测主吊索的与驱动绳轮接触的一侧端的吊索张力，第二张力检测器检测另一侧端的吊索张力。然后，运算该两个吊索张力的比，并测定主吊索的打滑量。此外，在该打滑量超过了预先设定的吊索张力比基准设定值时，使驱动绳轮的驱动装置进行加速减速。

也就是说，在该专利文献1中，具有测定主吊索的两端的张力而运算张力比的功能。并且，根据该张力比来检测主吊索的打滑条件的变化，在检测值超过了预先设定的基准值时，改变驱动装置的速度指令，使驱动装置进行加速减速。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-205973号公报

发明要解决的课题

在所述专利文献1中，测定主吊索两端的张力并运算张力比，根据该张力比来检测主吊索的打滑条件的变化，在该检测值超过了预先设定的基准值时，使驱动装置进行加速减速。因此，在该现有技术中，虽然能够在测定时间点确认电梯的安全性，但无法预测在将来能够使用到什么时候，也无法预测什么时候需要更换等。

另外，极限张力比除了因电梯的装载量、绳轮槽的形状的不同而不同以外，还因电梯轿厢的运行速度和频率以及运行时的装载量等的不同而不同，每台电梯的极限张力比均有很大的差异。因此，在采用上述专利文献1所公开的现有技术来进行应对时，需要在电梯的设计阶段使绳轮实际产生磨耗，以此对每一台电梯的规格设定基准。此外，至少在施工时需要对对象电梯的极限张力比进行确认，所以在极限张力比等的检查方面可能需要花费大量的时间。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术中所存在的实际问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够预测极限张力比的变化的电梯。例如，提供一种能够预测极限张力比小于电梯的规格值的时期的电梯。

解决方案

为了解决上述课题，本发明的电梯的特征在于，具备：偏移量计算部，其计算由卷扬机驱动旋转的旋转轴与卷绕在该旋转轴上的主吊索之间的偏移量；张力比计算部，其计算经由所述旋转轴而作用在所述主吊索的两端的张力比；极限张力比运算部，其根据由所述偏移量计算部算出的偏移量和由所述张力比计算部算出的张力比来运算作为所述张力比的允许极限的极限张力比；以及存储部，其存储由所述极限张力比预测部运算出的极限张力比，所述极限张力比运算部根据存储在所述存储部中的所述极限张力比之差来运算所述极限张力比的变化预测。

发明效果

根据本发明，能够提供一种可预测极限张力比的变化的电梯。此外，上述以外的课题、结构以及效果在以下的实施方式的说明中加以阐述。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的电梯的示意图。

图2是表示上述电梯的处理方法的流程图。

图3是表示上述电梯的诊断结果的曲线图。

具体实施方式

以下参照附图对实施例进行说明。

第一实施例

在本实施例中，对能够预测极限张力比的变化的电梯的示例进行说明。图1是第一实施例的电梯的示意图。

如图1所示，电梯1是所谓的曳引式电梯，具有上下方向为长度方向的升降通道2。在该升降通道2内收纳有能够在上下方向升降的电梯轿厢3。而且，该电梯轿厢3在升降通道2内通过作为主曳引绳的主吊索4而与平衡重5连接。另外，电梯轿厢3构造成通过卷绕有主吊索4的作为旋转轴的绳轮6和用于驱动该绳轮6的卷扬机7而在升降通道2内沿着上下方向行驶。在此，上述绳轮6和卷扬机7安装在升降通道2内的上表面部。而且，该卷扬机7上安装有检测该卷扬机7的旋转量和旋转方向的作为卷扬机检测部的卷扬机编码器8。需要说明的是，除了该卷扬机编码器8以外，在升降通道2内还收纳有使电梯轿厢3行驶所需的各种设备(未图示)，所述各种设备构造成由作为控制盘的控制装置9控制。

此外，电梯轿厢3具有测定该电梯轿厢3的移动距离的作为移动距离测定部的轿厢移动距离测定装置10和测定该电梯轿厢3内的质量的作为轿厢内质量测定部的轿厢内质量测定装置11。轿厢移动距离测定装置10与卷扬机编码器8不同，安装在分别安装于升降通道2内的上部和下部的滑轮10a中的位于下侧的滑轮10a上。需要说明的是，上述滑轮10a上卷绕有线缆10b，该线缆10b的一部分固定在电梯轿厢3上。

此外，在电梯轿厢3上还设置有对卷扬机7的绳轮6与主吊索4之间的牵引情况进行诊断的牵引诊断装置12。该牵引诊断装置12具备测定主吊索4与绳轮6之间的偏移量的作为偏移量测定部的偏移量计算装置13。该偏移量计算装置13构造成根据来自卷扬机编码器8的与卷扬机7(也就是绳轮6)的转速以及旋转方向有关的输出以及来自轿厢移动距离测定装置10的输出来测定偏移量。另外，偏移量计算装置13是用于测量绳轮6旋转量的旋转测量部。

此外，牵引诊断装置12具有计算测定时的电梯1的主吊索4的张力比的张力比计算装置14。具体来说是，该张力比计算装置14根据电梯轿厢3的质量、平衡重5的质量以及由轿厢内质量测定装置11测定出的电梯轿厢3内的质量来计算主吊索4的张力比。

另外，牵引诊断装置12还具有作为极限张力比运算部的极限张力比预测装置15。该极限张力比预测装置15使用由偏移量计算装置13测定出的主吊索4与绳轮6之间的偏移量以及由张力比计算装置14算出的张力比来计算测定时的电梯1的张力比预测线20和极限张力比等。

此外，极限张力比预测装置15根据由张力比计算装置14算出的张力比和由偏移量计算装置13测定出的偏移量来计算测定时的张力比的预测线即张力比预测线20。另外，该极限张力比预测装置15根据主吊索4与绳轮6之间的槽系数来计算极限张力比。在此，该极限张力比根据测定时的槽系数(f)和主吊索4在绳轮6上的卷绕角(θ)，采用下式：T₁/T₂＝e^fθ(式中，T₁≥T₂)算出。此外，主吊索4与绳轮6之间的槽系数是根据主吊索4与绳轮6之间的摩擦系数和槽形状而确定的系数。具体来说是，主吊索4与绳轮6之间的槽系数根据主吊索4与绳轮6之间的偏移量、作用在主吊索4的左右的张力、相对于主吊索4负载的延伸系数、绳轮6的直径以及电梯轿厢3的移动量等，采用规定式算出。

另外，牵引诊断装置12具有作为存储部的存储装置16。该存储装置16中存储有由极限张力比预测装置15算出的极限张力比以及在计算该极限张力比时使用的偏移量以及张力比。另外，该存储装置16中还存储有由轿厢移动距离测定装置10测定出的电梯轿厢3的移动距离。

此外，极限张力比预测装置15具有将表示今后的极限张力比的变化的变化预测值生成为作为极限张力比的变化预测的变化预测曲线图即极限张力比预测线22的功能。具体来说是，根据前一次测定时的极限张力比和本次测定时的极限张力比的变化、由轿厢移动距离测定装置10测定出的从由控制装置9获取的过去的测定时起算的运行距离、各次运行时的装载量、电梯轿厢3的移动距离的合计值即总移动距离等的运行状况来生成该极限张力比预测线22。

另外，该极限张力比预测装置15对极限张力比变得小于电梯1的规格值的时期即被预测为需要对绳轮6等零部件进行更换的更换时期24以及从当前起算的宽限期间25进行预测。具体来说是，更换时期24和宽限期间25根据所生成的极限张力比预测线22、从控制装置9获取的运行状况(例如电梯轿厢3的总移动距离等)算出。而且，在存储装置16中，除了由极限张力比预测装置15生成的极限张力比预测线22，还存储有预测到的更换时期24和宽限期间25。

此外，牵引诊断装置12具有用于生成牵引诊断结果的作为诊断结果生成部的诊断结果输出装置17。该诊断结果输出装置17用于在任意的时间或者始终向进行电梯1维修的维修公司或者客户等提供存储在存储装置16中的极限张力比预测线22、更换时期24和宽限期间25。而且，该诊断结果输出装置17具有将记载有存储在存储装置16中的极限张力比预测线22、更换时期24和宽限期间25的诊断书作为数据或者印刷物生成的功能。

另外，牵引诊断装置12具有报警装置18。当由极限张力比预测装置15在运行时算出的极限张力比在电梯1的最大装载时的张力比以下时，该报警装置18与维修公司取得联系，并且指示控制装置9停止电梯1的运行，也就是使电梯1停止服务。而且，当在运行时算出的极限张力比在电梯1的最大装载时的张力比以下时，控制装置9使电梯1的轿厢3停靠到最近的停靠层，并通知乘客离开电梯轿厢3。并且，该控制装置9具有作为运行休止部的运行休止机构，其在根据轿厢内质量测定装置11的测定结果确认装载量已因所有乘客离开了电梯轿厢3而变成了零的情况下，立刻关闭电梯轿厢3的门，并使此后的运行停止。此外，报警装置18也可以设置在电梯1上。

图2是表示上述电梯的处理方法的流程图。

首先，在对电梯1进行牵引诊断时，通过从管理中心(未图示)进行远程操作或者由作业人员进行手动操作，使牵引诊断装置12起动。接着，从控制装置9将卷扬机编码器8的旋转量和由轿厢移动距离测定装置10测定出的电梯轿厢3的实际移动距离信息发送给偏移量计算装置13，在该偏移量计算装置13中测定运行时的主吊索4与绳轮6之间的偏移量。同时，通过控制装置9将由轿厢内质量测定装置11测定出的电梯轿厢3的装载量信息发送给张力比计算装置14，并在该张力比计算装置14中根据电梯轿厢3的质量和平衡重5的质量等电梯1的规格来计算运行时的张力比(步骤S1)

此后，根据在步骤S1中测定出的偏移量和所计算出的张力比而在极限张力比预测装置15中计算测定时的张力比预测线20，并且计算该测定时的极限张力比(步骤S2)。接着，将在该步骤S2中算出的极限张力比与电梯1的规格范围内的最大张力比进行比较(步骤S3)。

然后，当该极限张力比在最大张力比以下时，极限张力比预测装置15经由报警装置18向维修公司发出报警，同时使电梯轿厢3停止，通过控制装置9使电梯停靠到最近的停靠层(步骤S4)。并且，在该步骤S4之后，通知电梯轿厢3内的乘客离开电梯轿厢3。在根据轿厢内质量测定装置11的测定结果确认电梯轿厢3的装载量因所有乘客均离开了电梯轿厢3而变成了零之后，立刻关闭电梯轿厢3的门，并且，为了避免电梯轿厢3在此后运行，指令控制装置9禁止电梯进行运行(步骤S5)。

另一方面，当在步骤S2中算出的极限张力比大于最大张力比时，将在步骤S2中算出的极限张力比和在该步骤S2的计算中使用的偏移量以及张力比存储并保存在存储装置16中(步骤S6)。此后，根据存储在该存储装置16中的过去的测定时的极限张力比和从过去的测定时起算的运行距离以及各次运行时的装载量等的运行状况，如图3所示，在极限张力比预测装置15中生成电梯1的极限张力比预测线22(步骤S7)。

此后，根据在该步骤S7中由极限张力比预测装置15生成的极限张力比预测线22以及电梯1的运行状况，在极限张力比预测装置15中计算被预测为极限张力比将变得等于或小于电梯1的规格范围内的最大张力比的时期即更换时期24以及从当前起算的宽限期间25。然后，将更换时期24和宽限期间25分别存储和保存在存储装置16中(步骤S8)。

图3是表示电梯的诊断结果的曲线图。

图3是二维图，其X轴方向表示张力比，Y方向表示偏移量。在图3中示出的测定结果19表示与在电梯1运行时由张力比计算装置14算出的张力比相对应的、在电梯1运行时由偏移量计算装置13测定出的偏移量。需要说明的是，在图中只示出一个测定结果19，并且也可以如图3所示同时示出多个测定结果19。

此外，图3中的20表示在极限张力比预测装置15中根据由张力比计算装置14算出的张力比和由偏移量计算装置13测定出的偏移量算出的张力比预测线。在图3中，各测定结果19标注在张力比预测线20上。此外，图3中的22表示根据存储在存储装置16中的在测定日期21以前算出的极限张力比和偏移量在极限张力比预测装置15中作为变化预测线算出的极限张力比预测线。而且，在图3中示出了该极限张力比预测线22。

另外，将极限张力比预测线22与表示根据电梯1的规格决定的张力比的允许值的规格最大值23的交点视为到达该规格最大值23的预测时期(也就是更换时期24)。而且，将当前至更换时期24为止的宽限期作为宽限期间25，在图上分别示出了更换时期24和宽限期间25。此外，图3所示的曲线图通过诊断结果输出装置17作为诊断书以数据或者印刷物的方式输出。

如上所述，在本实施例的电梯1中，偏移量计算装置13根据卷扬机编码器8的旋转量以及由轿厢移动距离测定装置10测定出的电梯轿厢3的实际的移动距离信息来测定运行时的主吊索4与绳轮6之间的偏移量。并且，在张力比计算装置14中根据由轿厢内质量测定装置11测定出的电梯轿厢3的装载量信息以及电梯轿厢3的质量和平衡重5的质量等电梯1的规格来计算运行时的张力比，而且，在极限张力比预测装置15中根据上述偏移量和张力比来计算测定时的极限张力比。因此，通过确认该极限张力比，不仅能够预测测定时的极限张力比，而且还能够预测该极限张力比变得小于电梯1的规格值即最大张力比的时期。

也就是说，在由该极限张力比预测装置15算出的极限张力比等于或者小于电梯1的最大装载时的张力比的情况下，该电梯1的轿厢3处于最大装载状态。因而，因超出了设计范围的绳轮6的磨耗等因素，在运行时，主吊索4与绳轮6之间的摩擦力下降，出现主吊索4与绳轮6之间发生相对打滑的状态。此时，必须通过控制来避免由该极限张力比预测装置15算出的极限张力比变得小于电梯1的规格值。因而，将该极限张力比与电梯1的规格范围内的最大张力比进行比较，在该极限张力比等于或者小于最大张力比时，通过报警装置18发出报警，并且通过控制装置9的运行停止机构使电梯轿厢3停止运行。

与此相对地，在由该极限张力比预测装置15算出的极限张力比大于最大张力比的情况下，说明在运行时主吊索4与绳轮6之间还没有发生相对打滑，还没有达到更换时期。将所算出的偏移量和张力比与该极限张力比一起存储在存储16中。

此外，电梯1的主吊索4与绳轮6之间的槽系数随着因绳轮6的磨耗而产生的槽的形状变化而发生变化。此外，该绳轮6的磨耗速度因电梯1的运行距离和运行时的装载量的不同而有很大的不同。对此，根据前一次测定时的极限张力比和本次测定时的极限张力比的变化、由控制装置9获取的从过去的测定时起算的运行距离以及各次运行时的装载量等的运行状况，在极限张力比预测装置15中生成今后的极限张力比的预测线即极限张力比预测线22。

其结果是，通过确认在极限张力比预测装置15中生成的极限张力比预测线22与电梯1的规格最大值23的交点，能够预先知道该电梯1的绳轮6等零部件的更换时期24以及从当前起算的宽限期间25。因而，能够根据该宽限期间25设定电梯1维修时期，能够预先调整绳轮6等需要更换的零部件以及作业人员的日程安排，从而能够大幅度降低电梯1的维护作业以及日程安排的负担。因此，在进行电梯1的维修管理作业时，能够从根据时间来安排转换为根据实际情况来安排。并且，在电梯1的绳轮6发生摩擦或者该绳轮6与主吊索4之间的摩擦系数出现了下降的情况下，也能够在不会损害安全性的前提下使电梯1进行运行。

此外，根据在极限张力比预测装置15中生成的极限张力比预测线22以及电梯1的运行状况，在极限张力比预测装置15中计算绳轮6等的更换时期24以及从当前起算的宽限期间25。并且，将更换时期24和宽限期间25保存在存储装置16中，通过诊断结果输出装置17以数据或者印刷物等方式输出记载有极限张力比预测线22、更换时期24以及宽限期间25的诊断书。

其结果是，通过确认由该诊断结果输出装置17输出的数据或者印刷物等，能够切实地掌握极限张力比变得大于电梯1的最大装载时的张力比的时期，也就是能够明确并切实地掌握该电梯1的绳轮6等的更换时期。因而，与维修作业人员根据在极限张力比预测装置15中生成的极限张力比预测线22来每次计算更换时期24的情况相比，能够在缩短电梯1维修所需的时间的同时减少维修次数，因此能够减轻维修作业人员的负担。

此外，在极限张力比预测装置15算出的极限张力比等于或者小于最大张力比时，在极限张力比预测装置15中，通过报警装置18向维修公司发出报警，并通过控制装置9使电梯轿厢停靠到最近的停靠层，同时通知该电梯轿厢内的乘客离开电梯轿厢3。此外，根据轿厢内质量测定装置11的测定结果，在确认电梯轿厢3的装载量因所有乘客均离开了电梯轿厢3而变成了零之后，立刻关闭电梯轿厢3的门，并通过控制装置禁止此后的运行。

其结果是，能够自动将极限张力比预测装置15算出的极限张力比已经变得等于或者小于最大张力比这一情况通知维修公司，并且在适当地确保乘客的安全后，禁止可能发生了故障的电梯1进行运行。因此，能够在简化维修公司的维修作业的同时，将乘客的负担减小到最小限度。

需要说明的是，在上述第一实施例中，为了获取多个不同的测定结果19，在电梯1通常的运行中，在有负载的状态下连续或者任意地测定主吊索4与绳轮6之间的偏移量和张力比。但是，本发明并不局限于此。作为其他实施例，也可以在电梯1没有使用预定的深夜或者空闲时间等非服务时间，在没有负载的状态下，自动进行本发明的牵引诊断运行。此时，通过在电梯轿厢3内放置重物(未图示)等，使得能够获取多个不同的测定结果19，由此能够提高张力比预测线20的精度。

另外，在通常运行期间，在有负载的状态下进行诊断运行时，由于每次运行乘客的人数和质量均不同，所以能够在不同的装载量下测定偏移量，但也可以作为其他实施例，例如在非服务时间进行诊断运行时，改变电梯轿厢3的加速度和减速度，或者在电梯轿厢3内放置质量不同的未图示的重物，或者进一步使绳轮6振动等，使得能够在不同的张力比下测定偏移量，获取多个不同的测定结果19，由此能够提高张力比预测线20的精度。在此，为了提高该张力比预测线20的精度，可以在电梯1的运行时间内和运行时间外分别测定偏移量，由此能够根据不同的装载量方便地测定偏移量。

此外，可以在图上示出一根在极限张力比预测装置15算出的张力比预测线20，也可以如图3所示，示出多根张力比预测线20。并且，在示出多根张力比预测线20的情况下，为了维修人员和客户能够方便地确认该张力比预测线20的图示，也可以在每根张力比预测线20上注明测定日期21。该测定日期21，如图3所示，可以示出在张力比预测线20的附近或者与张力比预测线20重叠地显示，并且也可以在一个部位按照时间序列排列显示。此外，也可以设置成任意地切换是否要显示测定日期21。

而且，作为用于与极限张力比预测线22进行比较的表示根据电梯1的规格决定的张力比的允许值的规格最大值23，也可以显示比实际算出的值大根据电梯1的各种零部件的制造时或者组装时的允许误差等决定的预先设定的允许误差量的值。其结果是，虽然更换时期24和宽限期间25变短，但能够在考虑到各种零部件制造时或者组装时的允许误差的基础上来计算更换时期24和宽限期间25，所以能够更为适当地进行维修管理。此外，通过将更换时期24或者宽限期间25显示为比实际早或者短预先设定的允许误差量的值，也可以获取相同的效果。

也可以构造成通过将本发明所涉及的牵引诊断装置12与电梯1的现有的控制装置9连接而使得能够对该电梯1进行牵引诊断。此外，也可以通过在预先安装了该牵引诊断装置12的电梯1中导入规定的维修程序而在电梯1不运行的时间等自动地进行牵引诊断。并且，也可以通过与规定的通信装置(未图示)连接等来进行远程诊断或者远程维修。

需要说明的是，本发明不受上述实施例的限定，可以包括各种变形例。例如，上述实施例用于以简单易懂的方式对本发明进行详细的说明，但并不意味本发明必须具有所有进行过说明的结构。此外，可以将某一实施例的一部分结构取代为其他实施例的结构，也可以将其他实施例的结构追加到某一个实施例的结构中。并且，可以用其他结构对各个实施例的一部分结构进行追加、删除和替换。

附图标记说明如下：

1电梯

3电梯轿厢

4主吊索

6绳轮

7卷扬机

8卷扬机编码器

9控制装置

10轿厢移动距离测定装置

11轿厢内质量测定装置

13偏移量计算装置

14张力比计算装置

15极限张力比预测装置

16存储装置

17诊断结果输出装置

22极限张力比预测线

24更换时期

25宽限期间

Claims

1.一种电梯，其特征在于，

所述电梯具备：

偏移量计算部，其计算由卷扬机驱动而旋转的旋转轴与卷绕在该旋转轴上的主吊索之间的偏移量；

张力比计算部，其计算经由所述旋转轴而作用在所述主吊索的两端的张力比；

极限张力比运算部，其根据由所述偏移量计算部算出的偏移量和由所述张力比计算部算出的张力比来运算作为所述张力比的允许极限的极限张力比；以及

存储部，其存储由该极限张力比运算部运算出的极限张力比，

所述极限张力比运算部根据存储在所述存储部中的所述极限张力比之差来运算所述极限张力比的变化预测。

2.如权利要求1所述的电梯，其特征在于，

所述电梯具备测定电梯轿厢的移动距离的移动距离测定部，

所述极限张力比运算部根据由所述移动距离测定部测定出的所述电梯轿厢的移动距离和所述变化预测来运算所述极限张力比达到预先确定的规定值的更换时期或者到达到所述规定值为止的宽限期间。

3.如权利要求1或2所述的电梯，其特征在于，

所述电梯具备控制部，在所述极限张力比达到了由电梯轿厢的最大负载量确定的规定值时，所述控制部使所述电梯轿厢停靠到最近的楼层并打开电梯门，之后使电梯停止运行。

4.如权利要求2所述的电梯，其特征在于，

所述电梯具备诊断结果生成部，所述诊断结果生成部生成图示有所述极限张力比的变化预测值和所述更换时期或者所述极限张力比的变化预测值和所述宽限期间的诊断结果。

5.如权利要求1所述的电梯，其特征在于，

所述电梯具备：

检测所述旋转轴的旋转量的卷扬机检测部；以及

测定电梯轿厢的移动距离的移动距离测定部，

所述偏移量计算部根据由所述卷扬机检测部检测出的所述旋转轴的旋转量和由所述移动距离测定部测定出的所述电梯轿厢的移动距离来计算所述旋转轴与所述主吊索之间的偏移量。

6.如权利要求1、2或5中任一项所述的电梯，其特征在于，

所述电梯具备测定电梯轿厢内的质量的质量测定部，所述张力比计算部根据由所述质量测定部算出的所述电梯轿厢内的质量来计算作用在所述主吊索的两端的张力比。