JP5875505B2 - Elevator rope strand break detection device and rope strand break detection method - Google Patents
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Description
本発明は、エレベータのロープストランド破断検出装置及びロープストランド破断検出方法に関するものである。 The present invention relates to an elevator rope strand break detection device and a rope strand break detection method.
エレベータの昇降路内には、かご及び釣り合いおもりが昇降可能に設けられている。これらかご及び釣り合いおもりはロープによって接続されており、ロープは、かご及び釣り合いおもりの間の部分が、巻上機に巻き掛けられている。そして、巻上機によってロープが駆動されることで、かご及び釣り合いおもりが相互に反対方向に昇降する。 A car and a counterweight are provided in the elevator hoistway so as to be able to move up and down. The cage and the counterweight are connected by a rope, and the rope is wound around a hoisting machine between the cage and the counterweight. And a car and a counterweight raise / lower in a mutually opposite direction because a rope is driven by a hoisting machine.
例えば、特許文献1には、地震等によるロープの揺れやロープの引っ掛りを検出する装置が開示されている。この装置では、巻上機の綱車の位置において、ロープと対向するように設けられたロープ外れ止めに、振動センサが設けられている。そして、ロープ外れ止めに生じる振動を介して、ロープの揺れやロープの引っ掛りの発生を検出する。 For example, Patent Document 1 discloses an apparatus for detecting rope swings or rope catches due to an earthquake or the like. In this device, a vibration sensor is provided at a rope stopper provided to face the rope at the position of the sheave of the hoist. And the generation | occurrence | production of the swing of a rope and the hook of a rope is detected through the vibration which arises in a rope coming-off stop.
ここでエレベータのロープは、心材の周りに複数のストランドをより合わせて構成されており、さらに、ストランドは、複数本の素線をより合わせて構成されている。素線の切れが生じた状態で運転を続けていると、やがてストランド破断に至ることがある。従来は、破断したストランドが隣接するロープに乗り上げてロープがロープ外れ止めに引っ掛り、その結果、エレベータが故障停止することで、ストランド破断が認識されることもあった。また、上記特許文献1においては、ロープ外れ止めの振動そのものを検出する態様なので、振動センサを用いてもストランド破断自体を認識することはできなかった。また、ストランド破断を検出する専用の構成を新たに用意することとなると、コストの増大や、設置に関する検討・再設計等、新たに大きな負担が伴う問題がある。 Here, the elevator rope is configured by more together a plurality of strands around the core material, and the strand is further configured by combining a plurality of strands. If the operation is continued in a state where the strands are cut, the strand may eventually break. Conventionally, a broken strand has run on an adjacent rope, and the rope is caught by the rope detachment stop. As a result, the elevator breaks down and the strand break can be recognized. Moreover, in the said patent document 1, since it is the aspect which detects the vibration itself of rope detachment prevention, even if it used the vibration sensor, it was not able to recognize strand break itself. In addition, when a dedicated configuration for detecting strand breaks is newly prepared, there are problems associated with a large new burden such as an increase in cost and examination / redesign of installation.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、より負担の少ない態様で精度よくストランド破断を検出することができる、エレベータのロープストランド破断検出装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an elevator rope strand break detection device and the like that can accurately detect strand breaks in a less burdensome manner.
上述した目的を達成するため、本発明のエレベータのロープストランド破断検出装置は、検出対象であるロープの近傍に配置されたロープ振動検出部と、前記ロープを駆動する巻上機のモータ回転速度を検出する巻上機速度検出部と、前記巻上機速度検出部からの検出結果に基づき、前記ロープの移動速度を算出するロープ速度算出部と、前記ロープ速度算出部の算出結果を微分し、前記ロープに生じている基本振動を算出するロープ基本振動算出部と、前記ロープ振動検出部の検出結果と、前記ロープ基本振動算出部の算出結果とを比較し、前記ロープのストランド破断の有無を検出するストランド破断検出部と、を備える。
また、同目的を達成するための本発明のエレベータのロープストランド破断検出方法は、検出対象であるロープの近傍に配置されたロープ振動検出部と、前記ロープを駆動する巻上機のモータ回転速度を検出する巻上機速度検出部とを用意し、前記巻上機速度検出部からの検出結果に基づき、前記ロープの移動速度を算出し、算出した前記ロープの前記移動速度を微分し、前記ロープに生じている基本振動を算出し、前記ロープ振動検出部の検出結果と、算出した前記ロープに生じている前記基本振動とを比較し、前記ロープのストランド破断の有無を検出する。
In order to achieve the above-described object, an elevator rope strand break detection device according to the present invention includes a rope vibration detection unit disposed in the vicinity of a rope to be detected, and a motor rotation speed of a hoisting machine that drives the rope. Based on the detection result from the hoisting machine speed detection unit to detect, the rope speed calculation unit for calculating the moving speed of the rope, and the calculation result of the rope speed calculation unit, The rope basic vibration calculation unit for calculating the basic vibration occurring in the rope, the detection result of the rope vibration detection unit, and the calculation result of the rope basic vibration calculation unit are compared, and the presence or absence of strand breakage of the rope is determined. A strand break detection unit for detection.
In addition, an elevator rope strand breakage detection method of the present invention for achieving the same object includes a rope vibration detection unit disposed in the vicinity of a rope to be detected, and a motor rotation speed of a hoisting machine that drives the rope. And a hoisting machine speed detecting unit for detecting the hoisting machine, calculating a moving speed of the rope based on a detection result from the hoisting machine speed detecting part, differentiating the calculated moving speed of the rope, The basic vibration generated in the rope is calculated, the detection result of the rope vibration detection unit is compared with the calculated basic vibration generated in the rope, and the presence or absence of strand breakage of the rope is detected.
本発明によれば、より負担の少ない態様で精度よくストランド破断を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect strand breaks with high accuracy in a mode with less burden.
以下、本発明に係るエレベータのロープストランド破断検出装置及びロープストランド破断検出方法の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an elevator rope strand break detection device and a rope strand break detection method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るエレベータのロープストランド破断検出装置を示す図である。ロープストランド破断検出装置が設けられるエレベータの前提構成として、エレベータの昇降路内には、かご1及び釣り合いおもり3が昇降可能に設けられている。これらかご1及び釣り合いおもり3はロープ5によって接続されており、ロープ5は、かご1及び釣り合いおもり3の間の部分が、巻上機7に巻き掛けられている。そして、巻上機7によってロープ5が駆動されることで、かご1及び釣り合いおもり3が相互に反対方向に昇降する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an elevator rope strand breakage detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As a precondition of an elevator provided with a rope strand breakage detecting device, a car 1 and a counterweight 3 are provided in an elevator hoistway so as to be lifted and lowered. The car 1 and the counterweight 3 are connected by a rope 5, and a portion of the rope 5 between the car 1 and the counterweight 3 is wound around a hoisting
巻上機7に対しては、巻上機速度検出部9が設けられている。巻上機速度検出部9は、エレベータの運転において巻上機7を制御するにあたり、巻上機7のモータの回転速度を検出するためのものである。周知の一例を示すと、巻上機速度検出部9としてローターエンコーダを用いることができる。
For the hoisting
ロープ5における、巻上機7の綱車7aに巻き掛けられている部分の近傍には、巻上機7の綱車7aからロープ5が外れるのを防止する周知のロープ外れ止め11が設けられている。
In the vicinity of the portion of the rope 5 that is wound around the sheave 7 a of the hoisting
次に、エレベータのロープストランド破断検出装置の詳細について説明する。エレベータのロープストランド破断検出装置21は、ロープ振動検出部23と、巻上機速度検出部9と、ロープ速度算出部25と、ロープ基本振動算出部27と、ストランド破断検出部29とを備えている。
Next, the details of the elevator rope strand break detection device will be described. The elevator rope strand
ロープ振動検出部23は、検出対象であるロープの近傍に配置されている。より具体的には、ロープ振動検出部23は、ロープ外れ止め11と、そのロープ外れ止め11に取り付けられた振動センサ31とを含んでいる。振動センサ31は、ロープ5の接触に起因したロープ外れ止め11の微動を介して、ロープ5の振動を検出する。振動センサ31は、ストランド破断検出部29に接続されており、振動センサ31の検出結果である実際に得られた振動のデータが、ストランド破断検出部29に送られる。
The rope
ロープ速度算出部25は、巻上機速度検出部9に接続されており、巻上機速度検出部9の検出結果に基づき、ロープ5の移動速度(ロープ外れ止め11におけるロープ5の通過速度)を算出する。具体的には、巻上機速度検出部9により、巻上機7のモータの回転速度が検出されるので、それに基づき、綱車7aの回転速度も分かるので、綱車7aのロープ巻き掛け部の半径等に基づき、ロープ5の移動速度を算出して得ることができる。
The rope
ロープ基本振動算出部27は、ロープ速度算出部25に接続されており、ロープ速度算出部25の算出結果から、ロープ5に生じているべき基本振動を算出する。具体的には、ロープ速度算出部25で算出したロープ5の移動速度を微分することで加速度としての振動を算出する。また、ロープ基本振動算出部27は、ストランド破断検出部29に接続されており、ロープ基本振動算出部27で算出したロープ5の基本振動である理論的なデータが、ストランド破断検出部29に送られる。
The rope basic
ストランド破断検出部29には、振動センサ31の検出結果である実際に得られた振動のデータと、ロープ基本振動算出部27で算出したロープ5の基本振動である理論的なデータとが送られている。ストランド破断検出部29は、かかる振動センサ31の検出結果と、ロープ基本振動算出部27の算出結果とを比較し、ロープ5のストランド破断の有無を検出する。
The strand
具体的には、振動センサ31の検出結果の振動成分(周波数)と、ロープ基本振動算出部27の算出結果の振動成分(周波数)とが同等の場合には、ストランド破断検出部29は、ロープ5におけるストランド破断は無いものと判断する。一方、ロープ基本振動算出部27の算出結果の振動成分には無いものが、振動センサ31の検出結果の振動成分に生じている場合には、ロープ5におけるストランド破断が生じているものと判断する。すなわち、エレベータの運転時には、巻上機7自体の振動が、綱車7a等を介してロープ5にも伝達されている。本実施の形態では、まず、ロープ基本振動算出部27において実際に検出した巻上機7の回転速度からロープ5に生じているであろう理論的なデータとしての基本振動を得ておく。その一方で、ロープ外れ止め11を介してロープ5の実際の振動そのもののデータも得る。そして、ストランド破断が生じていない場合には、両データはほぼ同等になるが、ストランド破断が生じている場合には、振動センサ31から得られた実際のデータには、巻上機7自体の振動による振動成分に加え、破断したストラット部分がロープ外れ止め11を叩き、それにより生じた振動成分も含まれることとなり、両データは大いに異なるものとなる。これにより、ストランド破断の有無を判断することが可能となる。
Specifically, when the vibration component (frequency) of the detection result of the
なお、本発明として特に限定するものではないが、ストランド破断検出部29においてストランド破断があると判断された場合には、速やかに、エレベータのかごを最寄階に停止させ、周知既存の監視装置を介して保守会社の監視センターに異常通報を行うようにすると好適である。これにより、ストランド破断が生じている状態で長期間、エレベータの運転が続行され、例えば、破断したストランドが隣接するロープに乗り上げてロープがロープ外れ止めに引っ掛り、その結果、エレベータが故障停止し、利用者の閉じ込め状態が発生するといった事態にまで発展してしまうことを未然に防止することができる。
Although not particularly limited as the present invention, when the strand
また、本発明として特に限定するものではないが、本実施の形態1においては、ロープ速度算出部25、ロープ基本振動算出部27及びストランド破断検出部29は、エレベータの既にある制御盤に、機能追加する態様で設けられているものとする。
Although not particularly limited as the present invention, in the first embodiment, the rope
ここで、模式的な波形イメージを用いて、ストランド破断が生じていない場合と生じている場合との比較を示す。図2は、ストランド破断が生じていない正常な状態における、ロープ振動検出部の検出結果と、ロープ基本振動算出部の算出結果とを示す図であり、図3は、ストランド破断が生じている状態における、図2と対応する図である。 Here, a comparison between a case where the strand breakage does not occur and a case where the strand breakage occurs is shown using a schematic waveform image. FIG. 2 is a diagram showing a detection result of the rope vibration detection unit and a calculation result of the rope basic vibration calculation unit in a normal state where no strand breakage occurs, and FIG. 3 shows a state where the strand breakage occurs FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2.
まず、図2の(a)は、ロープ振動検出部23から得られる波形の一例である。図示のように、巻上機7(綱車7a)の回転速度の変化と同期してロープ5における振動も変化することから、振動センサ31からの出力波形も同様に周波数が変化する波形となっている。一方、図2の(b)は、巻上機速度検出部9から得られる波形の例である。図示のように、エレベータの運転速度(かごの移動速度)と巻上機7(綱車7a)の回転振動による速度変化分とが含まれた波形となっている。さらに、図2の(c)は、かかる図2の(b)の出力波形を微分した波形であり、加速度の態様及び巻上機7(綱車7a)の振動の影響が含まれた波形である。ここで、図2の(b)の波形が得られている時の巻上機7の駆動状態(エレベータの運転状態つまり制御盤からの運転指令態様)は、理論的に分かっている情報であり、すなわち、巻上機7は、理論的には、図2の(d)に示すような加速度で駆動している。よって、実際の出力結果である図2の(c)の波形から、理論的な状態を示す図2の(d)の基本的状態を排除すると、図2の(e)に示すようなロープ5の速度変化に基づく基本振動状態が得られる。そして、図2の(a)のロープ振動検出部の検出結果と、図2の(e)のロープ基本振動算出部の算出結果とがほぼ同様であることをもって、ストランド破断が生じていないことが確認できる。
First, FIG. 2A is an example of a waveform obtained from the rope
これに対し、ストランド破断が生じている場合には、次のような差異が得られる。まず、ストランド破断が生じている場合でも、図2の(a),(b),(c),(d)及び(e)の場合と同様にして同じ意味合いの図3の(a),(b),(c),(d)及び(e)が得られる。しかしながら、図3の(a)と、図3の(e)とは、振動成分が同一とはならない。すなわち、ストランドの破断した部分は、通常、ロープ5の径方向外側へとほつれて広がっているため、図3の(a)には、ロープ5が進行するなかで、ほつれた部分が振動センサ31の検出部に衝突することに起因した振動成分Xが含まれる。なお、図示は説明を分かり易くする便宜上、振動成分Xを明瞭に示しているが、実際には振動センサの生データから破断に起因した振動成分を特定することは極めて困難である。一方、図3の(e)の波形は、単に、ロープ5の速度変化に基づいて得られたものであるため、図2の(e)と同様な波形に過ぎない。このため、図3の(a)のロープ振動検出部の検出結果と、図3の(e)のロープ基本振動算出部の算出結果との差異を確認することで、ストランド破断が生じていることが検出できる。
On the other hand, when the strand break occurs, the following difference is obtained. First, even when strand breakage has occurred, the same meanings of (a), (a), (a), (b), (c), (d) and (e) in FIG. b), (c), (d) and (e) are obtained. However, FIG. 3A and FIG. 3E do not have the same vibration component. That is, since the broken portion of the strand usually spreads and spreads outward in the radial direction of the rope 5, in FIG. 3A, the loosened portion is the
以上のような本実施の形態1によれば、ロープの振動そのものを実際に検出すると共に、その検出結果だけではなく、巻上機の回転速度からの算出データとの比較を行うことで、その実際の検出結果が、巻上機自体の振動に起因した検出結果か、ストランド破断に起因した検出結果を含むものであるかを判別することができ、巻上機自体の振動に起因した検出結果をストランド破断の発生と誤判定することを回避し、精度よくストランド破断を検出することができる。また、巻上機自体の振動の影響を検知する手法としては、ロープ速度を微分することとし、しかも、そのロープ速度は、エレベータの運転制御にほぼ必須な要素として既に設置されている巻上機の速度検出部の機能から得ている。すなわち、エレベータの既存の運転制御要素をストランド破断の検出要素として兼用させているので、ストランド破断を検出する専用の構成を新たに用意することと比べ、より負担の少ない態様で精度よくストランド破断を検出することができる利点がある。また、ロープ振動検出部を、既存のロープ外れ止めに振動センサを追加する形態で構成すれば、既存構成に対して、振動センサと、ロープ速度算出部、ロープ基本振動算出部及びストランド破断検出部とを追加するだけで、精度よくストランド破断を検出することができ、より負担の少ない態様で実施が可能となる。 According to the first embodiment as described above, the vibration of the rope itself is actually detected, and not only the detection result but also the comparison with the calculation data from the rotational speed of the hoisting machine, It is possible to determine whether the actual detection result is a detection result due to vibration of the hoisting machine itself or a detection result resulting from strand breakage. It is possible to avoid erroneous determination as occurrence of breakage, and to detect strand breakage with high accuracy. Moreover, as a method for detecting the influence of vibration of the hoist itself, the rope speed is differentiated, and the rope speed is already installed as an almost essential element for elevator operation control. Obtained from the function of the speed detector. In other words, since the existing operation control element of the elevator is also used as a strand break detection element, the strand break can be accurately performed in a mode with less burden compared to newly preparing a dedicated configuration for detecting the strand break. There is an advantage that can be detected. Moreover, if the rope vibration detection unit is configured in a form in which a vibration sensor is added to the existing rope detachment stopper, the vibration sensor, the rope speed calculation unit, the rope basic vibration calculation unit, and the strand break detection unit are compared with the existing configuration. The strand breakage can be detected with high accuracy by simply adding the, and can be implemented in a mode with less burden.
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, various modifications can be made by those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is self-explanatory.
5 ロープ、7 巻上機、9 巻上機速度検出部、11 ロープ外れ止め、21 エレベータのロープストランド破断検出装置、23 ロープ振動検出部、25 ロープ速度算出部、27 ロープ基本振動算出部、29 ストランド破断検出部、31 振動センサ。 5 ropes, 7 hoisting machines, 9 hoisting machine speed detection units, 11 rope detents, 21 elevator rope strand breakage detection devices, 23 rope vibration detection units, 25 rope speed calculation units, 27 rope basic vibration calculation units, 29 Strand breakage detection unit, 31 Vibration sensor.
Claims (3)
前記ロープを駆動する巻上機のモータ回転速度を検出する巻上機速度検出部と、
前記巻上機速度検出部からの検出結果に基づき、前記ロープの移動速度を算出するロープ速度算出部と、
前記ロープ速度算出部の算出結果を微分し、前記ロープに生じている基本振動を算出するロープ基本振動算出部と、
前記ロープ振動検出部の検出結果と、前記ロープ基本振動算出部の算出結果とを比較し、前記ロープのストランド破断の有無を検出するストランド破断検出部と、
を備えるエレベータのロープストランド破断検出装置。 A rope vibration detector disposed in the vicinity of the rope to be detected; and
A hoisting machine speed detecting unit for detecting a motor rotating speed of the hoisting machine that drives the rope;
Based on the detection result from the hoisting machine speed detecting unit, a rope speed calculating unit that calculates the moving speed of the rope;
A rope basic vibration calculation unit for differentiating the calculation result of the rope speed calculation unit and calculating a basic vibration generated in the rope;
A strand break detection unit that compares the detection result of the rope vibration detection unit with the calculation result of the rope basic vibration calculation unit and detects the presence or absence of a strand break of the rope;
Elevator rope strand break detecting device.
請求項1のエレベータのロープストランド破断検出装置。 The rope vibration detection unit includes a rope detachment preventing the rope from coming off from the sheave of the hoist, and a vibration sensor attached to the rope detachment prevention.
The elevator rope strand breakage detecting device according to claim 1.
前記巻上機速度検出部からの検出結果に基づき、前記ロープの移動速度を算出し、算出した前記ロープの前記移動速度を微分し、前記ロープに生じている基本振動を算出し、
前記ロープ振動検出部の検出結果と、算出した前記ロープに生じている前記基本振動とを比較し、前記ロープのストランド破断の有無を検出する、
エレベータのロープストランド破断検出方法。 A rope vibration detection unit arranged in the vicinity of the rope to be detected, and a hoisting machine speed detecting unit for detecting the motor rotation speed of the hoisting machine that drives the rope,
Based on the detection result from the hoisting machine speed detection unit, calculate the moving speed of the rope, differentiate the calculated moving speed of the rope, and calculate the basic vibration generated in the rope,
Comparing the detection result of the rope vibration detection unit and the calculated basic vibration generated in the rope, and detecting the presence or absence of strand breakage of the rope;
Elevator rope strand break detection method.
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