CN110482354A - 一种电梯钢丝绳寿命检测装置及方法 - Google Patents

一种电梯钢丝绳寿命检测装置及方法 Download PDF

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林穗贤
吴锦龙
梁炜强
关兆榆
郭珍珍
聂益波
尹政
张研
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0037—Performance analysers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00—Other common features of elevators
    • B66B7/12—Checking, lubricating, or cleaning means for ropes, cables or guides
    • B66B7/1207—Checking means
    • B66B7/1215—Checking means specially adapted for ropes or cables

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Abstract

本发明公开了一种电梯钢丝绳寿命检测装置及方法，该装置包括微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器以及主控装置，微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器的输出端与主控装置的输入端连接。该方法根据电梯下沉距离、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度、电梯乘客载重计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息。通过测定弹性模量来判断钢丝绳的寿命，可以对钢丝绳的使用情况进行实时监控，提高电梯的使用安全性。本发明涉及电梯技术领域。

Description

一种电梯钢丝绳寿命检测装置及方法
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，特别涉及一种电梯钢丝绳寿命检测装置及方法。
背景技术
随着高层建筑物的增多，社会对于电梯数量的需求与日俱增，电梯曳引钢丝绳作为确保电梯安全的主要部件之一，当使用一段时间后，通常会出现内部和外部磨损、断丝、疲劳等损伤情况，从而影响了电梯的稳定性以及对乘客的安全也具有一定的威胁。
因此，对曳引钢丝绳进行实时检测并及时发现钢丝绳的损伤情况，从而预测出钢丝绳的剩余寿命，对于钢丝绳的及时更换至关重要。但目前，钢丝绳的检测大多数还是依靠人工，需要停机进行，影响了用户的正常使用，并且检测的精度也无法保证。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种电梯钢丝绳寿命检测装置。
本发明的另一个目的在于提供了一种电梯钢丝绳寿命检测方法。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种电梯钢丝绳寿命检测装置，包括微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器以及主控装置，所述微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器的输出端与主控装置的输入端连接；所述微动检测传感器用于检测轿厢内载重发生变化时电梯下沉的距离并将距离信息发送给主控装置；所述绝对位置检测装置用于检测电梯在井道中的绝对位置，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度，并将长度信息发送给主控装置；所述变频器将电梯启动时输出的电流信息发送给主控装置；主控装置获取电流信息计算电梯乘客载重，并根据电梯下沉距离、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度、电梯乘客载重计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息。
作为优选的技术方案，所述微动检测传感器安装在电梯轿厢底部。
作为优选的技术方案，所述绝对位置检测装置为磁栅尺。
本发明的另一个目的可以通过如下技术方案实现：一种电梯钢丝绳寿命检测方法，包括如下步骤：电梯静止后，开门进入乘客，微动检测传感器检测电梯下沉的距离L1，并将该值发送给主控装置；电梯启动瞬间，为保持电梯平衡，变频器输出电流I1，并将该值发送给主控装置；绝对位置检测装置获取电梯在井道中的绝对位置h，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2，并将该值发送给主控装置；主控装置根据电流信息计算乘客载重F，并根据电梯下沉距离L1、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2、电梯乘客载重F计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息。
作为优选的技术方案，所述主控装置根据如下公式计算乘客载重：
F＝(I1*k*Re)/I
其中I1为电梯启动时变频器输出的电流，k为电梯的平衡系数，Re为电梯额定载重，I为电梯空载时为保持电梯平衡，变频器输出的电流。
作为优选的技术方案，电梯的平衡系数根据如下公式计算：
k＝(W1-W)/Re
其中W1为对重的重量，W为电梯轿厢自重，Re为电梯额定载重。
作为优选的技术方案，绝对位置检测装置根据如下公式计算电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度：
L2＝h0+H-h
其中h0电梯主机曳引轮最高点距离机房地面的高度，H电梯主机所在楼层高度，h为电梯在井道中的绝对位置。
作为优选的技术方案，主控装置根据如下公式计算钢丝绳的弹性模量：
E＝(F/S)/(L1/L2)
其中，S为钢丝绳的横截面积。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的钢丝绳寿命检测装置及方法，通过测定弹性模量来判断钢丝绳的寿命，可以对钢丝绳的使用情况进行实时监控，起到预诊断目的，使有问题的钢丝绳能够得到及时更换，提高电梯的使用安全性。
附图说明
图1是本发明实施例中电梯钢丝绳寿命检测装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
电梯钢丝绳寿命检测装置包括微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器以及主控装置，微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器的输出端与主控装置的输入端连接。微动检测传感器安装在电梯轿厢底部，绝对位置检测装置可以选用磁栅尺。
微动检测传感器主要用于检测电梯轿厢内载重发生变化时，电梯下沉的距离，并将测量到的位置信息发送给主控装置。绝对位置检测装置，主要用于检测电梯在井道中的绝对位置，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度，并将长度信息发送给主控装置。变频器将电梯启动时输出的电流信息发送给主控装置。主控装置获取电流信息计算电梯乘客载重，并根据电梯下沉距离、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度、电梯乘客载重计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息，提醒相关人员更换钢丝绳。钢丝绳的寿命与弹性模量相关，随着钢丝绳的使用时间越长，变形越大，相应的弹性模量越小，本发明钢丝绳寿命检测装置检测钢丝绳的弹性模量，并与弹性模量设定值进行比较，从而检测钢丝绳寿命，判断是否需要更换钢丝绳。
利用该装置检测钢丝绳寿命的方法，包括如下步骤：
(1)电梯静止后，开门进入乘客，微动检测传感器检测电梯下沉的距离L1，并将该值发送给主控装置；
(2)电梯启动瞬间，为保持电梯平衡，变频器输出电流I1，并将该值发送给主控装置；绝对位置检测装置获取电梯在井道中的绝对位置h，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2，并将该值发送给主控装置。
电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2通过如下公式计算获得：
L2＝h0+H-h
其中h0电梯主机曳引轮最高点距离机房地面的高度，H电梯主机所在楼层高度，h为电梯在井道中的绝对位置。
(3)主控装置根据电流信息计算乘客载重F和钢丝绳弹性模量。
假设电梯的平衡系数为k，电梯额定载重为Re，对重的重量为W1，电梯轿厢自重为W，那么
k＝(W1-W)/Re
假设电梯空载时，为保持电梯平衡，变频器输出的电流为I，提供力的大小为k*Re。当轿厢中进入乘客后，为保持电梯平衡，变频器输出的电流为I1，对应提供力(电梯乘客载重)F计算公式：
F＝(I1*k*Re)/I
根据电梯下沉距离L1、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2、电梯乘客载重F计算钢丝绳的弹性模量。
E＝(F/S)/(L1/L2)
其中，S为钢丝绳的横截面积。
计算出的弹性模量与弹性模量设定值相比，例如设定值为100GPA，如果计算获得的钢丝绳弹性模量小于100GPa时，则电梯主控装置发出报警信息，提醒相关人员更换钢丝绳。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电梯钢丝绳寿命检测装置，其特征在于，包括微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器以及主控装置，所述微动检测传感器、绝对位置检测装置、变频器的输出端与主控装置的输入端连接；所述微动检测传感器用于检测轿厢内载重发生变化时电梯下沉的距离并将距离信息发送给主控装置；所述绝对位置检测装置用于检测电梯在井道中的绝对位置，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度，并将长度信息发送给主控装置；所述变频器将电梯启动时输出的电流信息发送给主控装置；
主控装置获取电流信息计算电梯乘客载重，并根据电梯下沉距离、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度、电梯乘客载重计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种电梯钢丝绳寿命检测装置，其特征在于，所述微动检测传感器安装在电梯轿厢底部。
3.根据权利要求1所述的一种电梯钢丝绳寿命检测装置，其特征在于，所述绝对位置检测装置为磁栅尺。
4.一种电梯钢丝绳寿命检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
电梯静止后，开门进入乘客，微动检测传感器检测电梯下沉的距离L1，并将该值发送给主控装置；
电梯启动瞬间，为保持电梯平衡，变频器输出电流I1，并将该值发送给主控装置；绝对位置检测装置获取电梯在井道中的绝对位置h，计算获得电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2，并将该值发送给主控装置；
主控装置根据电流信息计算乘客载重F，并根据电梯下沉距离L1、电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度L2、电梯乘客载重F计算钢丝绳的弹性模量，与弹性模量设定值相比，如果小于该设定值，则发出报警信息。
5.根据权利要求4所述的一种电梯钢丝绳寿命检测方法，其特征在于，所述主控装置根据如下公式计算乘客载重：
F＝(I1*k*Re)/I
其中I1为电梯启动时变频器输出的电流，k为电梯的平衡系数，Re为电梯额定载重，I为电梯空载时为保持电梯平衡，变频器输出的电流。
6.根据权利要求5所述的一种电梯钢丝绳寿命检测方法，其特征在于，电梯的平衡系数根据如下公式计算：
k＝(W1-W)/Re
其中W1为对重的重量，W为电梯轿厢自重，Re为电梯额定载重。
7.根据权利要求4所述的一种电梯钢丝绳寿命检测方法，其特征在于，绝对位置检测装置根据如下公式计算电梯轿厢到电梯主机间钢丝绳的长度：
L2＝h0+H-h
其中h0电梯主机曳引轮最高点距离机房地面的高度，H电梯主机所在楼层高度，h为电梯在井道中的绝对位置。
8.根据权利要求4所述的一种电梯钢丝绳寿命检测方法，其特征在于，主控装置根据如下公式计算钢丝绳的弹性模量：
E＝(F/S)/(L1/L2)
其中，S为钢丝绳的横截面积。
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