CN210103211U - 监测电梯制动器制动状态的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种监测电梯制动器制动状态的装置，包括安装在制动器上的若干感应器、接收这些感应器信号的信号转换模块、处理器、存储模块、输入模块、显示模块以及通讯模块，所述信号转换模块的输出端连接处理器的输入端，处理器的输入端连接存储模块和输入模块，处理器的输出端连接显示模块和通讯模块，通讯模块与电梯控制***或其他监控***电连接。通过检测制动器机械部件的应力变形和加速度，可直观获知制动力的大小和方向，并经过与预设值的对比和计算，可以实时监测制动器情况；把检测结果输出至电梯控制***，可以实现制动力监测、制动器动作状态监测、调整制动力等功能；把检测结果输出至电梯监控***，可以实现在线监控电梯运行状态。

Description

监测电梯制动器制动状态的装置

技术领域

本实用新型涉及电梯监测技术领域，尤其是一种监测电梯制动器制动状态的装置。

背景技术

电磁式制动器是曳引与强制驱动电梯中的一个极其重要的安全保护装置，在电梯正常运行时作为工作制动器可以保持电梯停止位置，在电梯发生紧急停止、上行超速、轿厢意外移动时，可以使移动中的电梯轿厢减速、制停并保持轿厢停止位置。在无齿轮电梯主机上，同一套电磁式制动器还同时作为工作制动器、上行超速保护装置、轿厢意外移动保护装置中的制停元件。制动器的失效，将对电梯本身和乘客产生严重的损害，制动器的工作状态将直接影响电梯的安全。

电梯轿厢的静止状态，需要依靠制动器提供的制动力。电梯制动器一般分为制动盘和施加制动力的部件两个部分，制动盘与曳引机旋转轴刚性连接并随曳引机转动，施加制动力的部件通过制动臂、制动闸瓦、制动器销轴、制动弹簧、制动铁芯等部件施加制动力到制动盘上，进而可以使电梯轿厢减速和保持静止。

现有电梯制动器通过压缩的制动弹簧使制动闸瓦压紧在制动盘表面，制动闸瓦和制动盘之间的摩擦力就是制动力，并通过调整制动弹簧的压缩量可以使制动闸瓦在制动盘上压力发生变化，从而达到调整制动力的作用。由于电梯启动后制动盘处于旋转状态，很难在制动器制停轿厢时测量制动器施加在制动盘上的制动力。目前还没有在正常运行的电梯上对制动力进行直观检测的方法，如果不借助额外的检测仪器，就只能在轿厢制停试验中通过轿厢制停距离来估算制动力。另外如果制动弹簧压力过大使制动力过大，导致制动时制动盘的制动减速度过大，还会破坏电梯的曳引条件，使曳引绳在曳引轮上发生滑移，此时将降低制动器的制动效果，轿厢的减速不可控，极大可能发生危险后果，这是电梯制动时需要极力避免的状态。

现行电梯安全规范要求实现电梯制动器的动作状态监测功能，当监测到制动器动作异常时，应使电梯停止运行或者不能启动。目前，常见的监测装置在制动器的制动臂上设置微动开关，仅能实现制动臂的活动状态监测，不能对制动器的制动能力、磨损、变形、断裂等进行监测，同时由于制动臂活动距离小，一般不超过0.5mm，甚至更小，并不能使微动开关可靠工作，因此采用微动开关的监测装置可靠性不高。

其他现有制动器监测装置，是通过设置各种独立的传感器，如位移、电压、电流、温度、角度、声音等传感器，实现对制动器工作状态的监测，结构复杂，装设难度大，通用性差，且功能仍有局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种可靠性高的监测电梯制动器工作状态的装置，实现对电梯制动器的制动力、磨损等状态，以及电梯载重量状态、平衡系数等进行实时在线监测的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种监测电梯制动器制动状态的装置，包括安装在制动器上的若干感应器、接收这些感应器信号的信号转换模块、处理器、存储模块、输入模块、显示模块以及通讯模块，所述信号转换模块的输出端连接处理器的输入端，处理器的输入端连接存储模块和输入模块，处理器的输出端连接显示模块和通讯模块，通讯模块与电梯控制***或其他监控***电连接。

其中，信号转换模块用于将感应器的信号转换成所需电压或数字信号。处理器用于将信号转换模块转换后的信号进行计算和比较，得出计算结果。存储模块用于储存计算***预设参数、信号转换模块转换的信号和处理器的计算结果。输入模块用于控制监测装置和设置参数等。通讯模块用于将监测结果通过有线或无线方式输出至电梯控制***或其他监控***。显示模块用于实时显示监测信息。

进一步地限定，所述制动器包括基座及将基座固定到电梯曳引机上的销轴，销轴上连接有制动臂，制动臂安装有制动闸瓦，基座与制动臂之间连接有制动弹簧。

更进一步地限定，所述感应器包括应力检测感应器、加速度感应器和振动检测感应器。

再更进一步地限定，所述应力检测感应器设置在销轴上，加速度感应器设置在制动臂上，振动检测感应器设置在基座上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过检测制动器机械部件的应力变形和加速度，可以直观获知制动力的大小和方向，并经过与预设值的对比和计算，可以实时监测制动器的活动状态、制动闸瓦磨损、制动能力、载重量情况、平衡系数等；把监测结果输出至电梯控制***，可以实现制动器动作状态监测、动态调整制动力等功能，启动时可以防止溜车，制动时可以防止减速度过大；把监测结果输出至其他电梯监控***，可以实现在线监控电梯运行状态。

本实用新型对电梯制动器制动能力的监测具有实时、直观、高效、灵敏、可靠的特点，同时对现有电梯制动器结构的改变极小甚至无需改变，可以在所有新装和在用电梯上使用。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型中制动器的结构示意图。

图中：1.制动臂，2.制动闸瓦，3.销轴，4.基座，5.制动弹簧，6.制动盘，7.应力检测感应器，13.振动检测感应器，15.加速度感应器。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实施例的一种监测电梯制动器制动状态的装置，包括安装在制动器上的若干感应器、接收这些感应器信号的信号转换模块、处理器、存储模块、输入模块、显示模块以及通讯模块，信号转换模块的输出端连接处理器的输入端，处理器的输入端连接存储模块和输入模块，处理器的输出端连接显示模块和通讯模块，通讯模块与电梯控制***或其他监控***电连接。

如图2所示，本实施例中制动器包括基座4及将基座4固定到电梯轿厢上的销轴3，销轴3上连接有制动臂1，制动臂1上安装有制动闸瓦2，基座4与制动臂1之间连接有制动弹簧5。感应器包括应力检测感应器7、加速度感应器15和振动检测感应器13。应力检测感应器7设置在销轴3上，加速度感应器15设置在制动臂1上，振动检测感应器13设置在基座4上。

通过处理器计算和比较应力检测感应器7、振动检测感应器13和加速度感应器15的信号，可以实现以下功能：

(1)监测制动臂1的活动状态：以制动臂1提起时销轴3的轴向检测值作为提起基准值，以制动臂1释放时销轴3的轴向检测值作为释放基准值，将电梯正常运行时销轴3的轴向检测值与这两个基准值进行比较，如果与提起基准值相近，判断制动臂1处于提起状态；如果与释放基准值相近，判断制动臂1处于释放状态；

电梯轿厢启动后，如果销轴3的轴向检测值由接近释放基准值变化为提起基准值，判断制动臂1提起动作正常；电梯轿厢停止后，如果销轴3的轴向检测值由接近提起基准值变化为接近释放基准值，判断制动臂1释放动作正常；如果销轴3轴向检测值的变化在两个基准值之间，判断制动臂1未完全提起或释放。

(2)监测制动臂1的活动状态：在制动臂1上设置加速度感应器15，在制动臂1提起或释放时，通过加速度感应器15的信号可以判断制动臂1的动作方向和位移情况，以此判断制动臂1的活动状态。

(3)判断制动闸瓦2磨损：当制动闸瓦2磨损后，由于制动弹簧5压缩行程增加，制动闸瓦2对制动盘6的压力也会减小，销轴3的轴向检测值也会减小。在轿厢静止时并装载125％额定载重量，人为提起另一组制动臂1，调整制动弹簧5至轿厢发生缓慢滑移，以此时销轴3的轴向检测值作为单组制动闸瓦2最小制动压力基准值，如果制动臂1释放后销轴3的轴向检测值小于此基准值，可以判断制动闸瓦2的磨损。

(4)判断制动闸瓦2磨损：当制动闸瓦2磨损后，制动臂1的移动距离会相应增加，通过加速度感应器15的信号计算制动臂1的活动行程，以此判断制动闸瓦2的磨损情况。

(5)检测轿厢载重量：以轿厢空载(0％额定载重量)静止时测得的销轴3径向检测值作为轿厢空载基准值，以轿厢满载(100％额定载重量)静止时测得的销轴3径向检测值作为轿厢满载基准值，将电梯轿厢静止时销轴3的径向检测值与这两个基准值进行比较和计算，可以换算成轿厢载重量，并判断超载情况。

(6)检测平衡系数：轿厢静止时，制动器销轴3径向形变的实质是由轿厢侧重量与对重侧的重量之差引起，当两侧重量相等时销轴3的径向形变最小。在轿厢静止时加载载荷至销轴3的径向检测值最小时，此时已加载的载荷与额定载荷相比即为平衡系数。

(7)检测制动力：轿厢在紧急制动工况下，销轴3径向形变由制动闸瓦2与制动盘6之间的摩擦力引起，则在轿厢紧急制动工况中测得的销轴3径向检测值即是制动力。

(8)判断制动力不足：轿厢静止并装载125％额定载重量，人为提起另一组制动臂1，调整制动弹簧5至轿厢发生缓慢滑移，以此时销轴3的径向检测值作为单组制动闸瓦2最小制动力基准值，在轿厢紧急制动工况时如果销轴3的径向检测值小于此基准值时，可以判断制动力不足。

(9)预警制动减速度过大：轿厢装载125％额定载重量，在电梯轿厢下行运行时，人为使制动臂1释放，调整制动弹簧5至轿厢制动减速度为1g左右，以此时的销轴3径向应力检测值作为最大制动力基准值，在轿厢紧急制动工况下如果销轴3的径向检测值大于此基准值时，可以预警制动减速度过大。

(10)计算轿厢的减速度值：轿厢紧急制动工况下，以轿厢启动前测得的轿厢载荷检测值和销轴3的径向检测值为依据，根据加速度公式，可以计算轿厢的减速度值。

(11)判断曳引机制停后钢丝绳滑移：曳引机在制动过程中如果未发生曳引绳滑移，则在制动过程中测得的销轴3径向检测值应为一个恒值，至曳引机停止时，销轴3径向检测值将与启动前的轿厢载重量检测值相同。如果曳引机制停后发生曳引绳滑移，则曳引机停止时测得的销轴3径向检测值将大于启动前的轿厢载重量检测值，由此可以判断发生曳引绳滑移。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种监测电梯制动器制动状态的装置，其特征在于：包括安装在制动器上的若干感应器、接收这些感应器信号的信号转换模块、处理器、存储模块、输入模块、显示模块以及通讯模块，所述信号转换模块的输出端连接处理器的输入端，处理器的输入端连接存储模块和输入模块，处理器的输出端连接显示模块和通讯模块，通讯模块与电梯控制***或监控***电连接。

2.根据权利要求1所述的监测电梯制动器制动状态的装置，其特征在于：所述制动器包括基座（4）及将基座（4）固定到电梯曳引机上的销轴（3），销轴（3）上连接有制动臂（1），制动臂（1）上依次安装有制动闸瓦（2），基座（4）与制动臂（1）之间连接有制动弹簧（5）。

3.根据权利要求2所述的监测电梯制动器制动状态的装置，其特征在于：所述感应器包括应力检测感应器（7）、加速度感应器（15）和振动检测感应器（13）。

4.根据权利要求3所述的监测电梯制动器制动状态的装置，其特征在于：所述应力检测感应器（7）设置在销轴（3）上，加速度感应器（15）设置在制动臂（1）上，振动检测感应器（13）设置在基座（4）上。

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