CN100572244C - 用于检验电梯制动器状况的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和一种系统，用于检验电梯制动器的状况。在所述方法中，设定一检验重量，施加于电梯的驱动机器，借助于此重量测定用于在向上方向上驱动电梯的一第一转矩。电梯的至少一部制动器是闭合的。接着，空置的电梯轿厢以前述第一转矩的力量在向上方向上被驱动并进行查验以检测电梯轿厢的移动。如果电梯轿厢的移动被检测出来，则电梯的前述至少一部制动器被认为是失效的。本发明的方法使之可能在没有单独多次维修探巡的情况下查验电梯制动器的有效性。

Description

用于检验电梯制动器状况的方法及系统

技术领域

本发明涉及电梯安全系统和电梯轿厢的制动设备。

背景技术

电梯系统中的一项重要目标是最大限度地保证乘客的安全。电梯轿厢的自由坠落必须防止而运动一定不要达到失控加速和随后运动的失控减速。即使在较低动能的情况下出现突然停止，乘客也会受伤。

图1表明先前技术中的绳索式电梯系统和的相关的共同的先前技术中的安全装置。构成电梯系统的基本部分是：电梯井道100，在其中运行的电梯轿厢102，连接于电梯轿厢的绳索116-120，牵引绳轮106和对重104。对重设计得以致其重量对应于电梯轿厢102的重量和电梯轿厢一侧上相关机械设备的重量加上名义载荷重量的一半。在这种配置下，轿厢与对重两方之间的重量差别是名义载荷的一半，除非电梯轿厢是超载的。名义载荷指的是电梯轿厢中载送的载荷。在电梯井道侧面或背面壁板上延伸着至少两条导轨122、124，其功用是相对于对重将电梯轿厢保持就位在前后方向上。图中，电梯轿厢配有具有制动瓦的安全机构154-156，制动瓦可通过抓紧导轨122和124来制动轿厢。牵引绳轮106通过心轴107连接于动力传动装置109，后者也可以包括齿轮系统。在此情况下，电梯机器是一种带齿轮的机器。电梯机器也可以是无齿轮的。由心轴108连接于动力传动装置109的是马达110。马达110经由控制电缆112由控制系统114予以控制。马达可以是单速、双速或变速马达。控制系统114可以比如利用基于可变电压和可变频率的控制装置(V3F)以无级方式控制马达转矩。另外连接于控制系统114的是用于处理轿厢呼叫和按钮控制的各种系统。心轴108配有制动器160-162，它们具有用于制动心轴108的制动鼓。制动器160-162经由控制电缆111连接于控制系统114。牵引绳轮配备有运动测定装置115，比如是一转速表。运动测定装置115由电缆116连接于控制单元。

不同国家当局关于电梯安全具有不同的规程。基本原则是，电梯的制动系统即使在电梯轿厢具有过大载荷的超载情况下也应当能够使电梯轿厢从名义速度停止并使之在某一楼层处保持不动。制动系统应具有故障容差，使得一个机械故障不会使得制动系统完全不起作用。

比如，按照欧洲安全规程EN81-1：1998，制动器必须是在机械方面成双的，以致当一部失效时，另一半制动器仍然可以工作。机械方面成双的制动器必须能够停止以名义速度向下运动的125％的载荷。名义速度指的是可由机器马达达到的运动最大速度。

电梯制动器的状况和操作一般只是结合维修探巡来予以检查。在单速和双速电梯的情况下，制动器的状况可以从受损的停止精度上检测出来。在利用电子调节的变速电梯的情况下，制动器的有效性不能如此容易地检测出来，因为制动器不一定对停止精度具有显著的影响。为此原因，变速电梯的制动器的有效性完全取决于维修计划。另外可能的是，电梯维修工为降低由制动器产生的扰人噪声而不正确地调节制动器。不过，制动器的效力由于安全原因是至关重要的。由于上述情况，电梯制动器的维修要求非常的仔细小心且对安全具有显著的影响。

发明内容

本发明的目的是通过一种自动方法确保电梯系统制动器的有效性并确保制动器即使在电梯系统的各次定期检修之间也符合上述安全规程。

根据本发明一个方面，提供了一种用于检验电梯制动器状况的方法，所述方法包括以下各步骤：

设定检验重量施加于电梯的驱动机器以测定在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第一转矩；

闭合电梯制动器中的至少一部制动器；

以前述第一转矩的力量在向上方向上驱动空载的电梯轿厢；

进行查验以检测电梯轿厢的移动；以及

如果检测到电梯轿厢的移动，则电梯的所述至少一部制动器被认为是出现故障。

优选地，所述方法包括以下各步骤：

测定在限定的起动情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第二转

在规定的间隔时段处测定用于在向上方向上移动电梯轿厢的第三转矩；

将前述第二转矩与前述第三转矩进行比较；以及

如果前述第三转矩超出前述第二转矩一阈值，则电梯被认为是出现故障。

优选地，制动器的检验在电梯空载时在规定的间隔时段处自动进行。

优选地，前述规定的间隔时段对应于驱动机器起动的特定次数。

优选地，前述驱动机器是可以电控调节的。

优选地，前述阈值可以在电梯控制系统中确定。

根据本发明另一方面，提供了一种用于检验电梯制动器的状况的系统，此系统包括：

控制系统，用于测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的第一转矩、储存前述第一转矩、闭合电梯的制动器，以前述第一转矩的力量在向上方向上驱动电梯轿厢；以及

用于查验电梯轿厢的移动的测量装置，该装置连接于所述控制系统，其特征在于，前述检验情形在电梯空载时在规定的间隔时段处自动重复。

优选地，所述系统包括：控制系统，用于测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的第二转矩、测定在检验情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第三转矩、储存所述第二与第三转矩、对前述第二与第三转矩进行比较以及如果第三转矩超出前述第二转矩一个阈值则指明电梯的故障状况。

优选地，前述阈值可在电梯的控制系统中确定。

优选地，前述规定的间隔时段对应于驱动机器起动的特定次数。

优选地，电梯的驱动机器是可电控调节的。

本发明涉及一种用于检验电梯制动器状况的方法。在所述方法中，设定检验重量以施加于电梯的驱动机器来测定在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第一转矩；闭合电梯制动器中的至少一部制动器；以上述第一转矩的力量在向上方向上驱动空载电梯轿厢；进行查验以检测电梯轿厢的运动；以及如果检测出电梯轿厢的运动，则认为电梯的上述至少一部制动器是失效的。

本发明还涉及一种用于检查电梯制动器状况的系统，此系统还包括控制系统，用于测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的一第一转矩，存储前述第一转矩，闭合电梯的制动器，以前述第一转矩的力量在向上方向上驱动电梯轿厢；以及测量装置，用于查验电梯轿厢的运动，所述装置连接于前述控制系统。

在本发明的一项实施例中，测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第二转矩；以规定间隔测定用于在向上方向上移动电梯轿厢的第三转矩；将前述第二转矩与前述第三转矩进行比较；以及如果前述第三转矩超出前述第二转矩一个阈值，则电梯被认为是失效的。

在本发明的一项实施例中，此系统还包括控制系统，用于：测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的第二转矩，测定在检验情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第三转矩，存储前述第二和第三转矩，对比前述第二和第三转矩并在第三转矩超出前述第二转矩一个阈值时指明电梯的失效状况。

在本发明的一项实施例中，在电梯空载时在规定的间隔处自动地重复检验情形。起动情形指的比如是电梯的装设或电梯电气化系统的更新。起动情形也指其间进行转矩测定的定期维修。起动情形和第一和第二转矩的相关测定比如借助于单独连接于控制系统的用户界面予以开始。这样，控制系统可以在电梯载有检验重量的情形与电梯空载用于测定第二转矩的情形之间作出区分。

在本发明的一项实施例中，制动器的检验在电梯用于运送时在规定的间隔处进行。检验在电梯空载时进行。制动器的这种检验包括比如以下步骤：电梯被驱向检验楼层，闭合电梯制动器，以第一转矩的力量在向上方向上驱动电梯轿厢，进行查验以检测电梯轿厢的运动，以及如果电梯轿厢的运动被检测出来，则电梯的至少一部制动器被认为是失效的。作为电梯被认为是失效的结果，例如电梯被禁用而通知被送往维修中心。规定的间隔对应于比如驱动机器的给定次数的起动。在本发明的一项实施例中，联合进行制动器拖滞的查验。

在本发明的一项实施例中，驱动机器，尤其是马达，是可以电控调节的(electronically adjustable)或另外能够变速的。电控调节基于比如V3F控制。

在本发明的一项优先实施例中，阈值，第三转矩必须超出第二转矩这样一个数值电梯才被认为是失效的，可以由维修人员在电梯的控制系统中确定。另外，阈值可以在电梯的控制系统中固定地确定。

本发明的各种优点关系到安全性的提高。即使在维修探巡以外的制动器状况的预定间隔查验也会大大地降低失控起动的风险。此外，定期测定为以正常速度移动电梯轿厢所需的转矩会在电梯能耗方面带来节约，因为部分地失效的制动器在不进行精确转矩测定的情况下不一定能够被检测出来。

附图说明

图1表明先前技术中的电梯系统；

图2表明符合本发明的、用于检验电梯机器的制动器的抓握力的方法；以及

图3表明符合本发明的、用于查验电梯机器的制动器的拖滞(drag)的方法。

具体实施方式

图2表明本发明的用于检验电梯机器的制动器的方法的一项实例。在本发明的一项实施例中，有待检验的电梯系统如图1之中所示。

在步骤200中，设定一预定的检验载荷施加于电梯的驱动机器。实际上，这一检验载荷是比如通过以其重量充分可靠知晓的检验重物来加载电梯轿厢而予以设定的。检验载荷的重量取决于电梯制动器被要求容许的超载量。在本发明的一项实施例中，电梯制动器要求承受125％的超载。在此情况下，检验载荷必须是电梯名义载荷的75％。如果电梯制动器要求承受P％的超载，则检验载荷必须是50％+P％。

在步骤202中，马达110的转矩被增大直至在步骤204中确定轿厢开始运动为止。在步骤206中，导致轿厢开始运动的马达110的转矩值被测定并储存在存储器中。这一测出的转矩值由变量M1表示。这一转矩值M1被储存在电梯控制系统114的存储器中。在本发明的一项实施例中，测出的转矩值M1与已经储存在控制系统114中的基值进行比较，测出的转矩值M1必须与之无显著差别。转矩值M1可能显著地不同于基值，比如如果电梯的制动器在测试期间处于闭合状态，或者如果加载的检验载荷大小不正确。如果转矩M1显著地不同于基值，则测定将被认为失效，而起动过程不能予以继续。

上述的转矩M1可以或是结合电梯设备的制作，或是当电梯设备正在被装设在客户房产之中时，或是结合业已装设在客户房产之中的电梯设备之电气化系统的更新，进行计算。如果能够确定比如电梯轿厢102和对重104的重量以及马达110、心轴107-108和牵引绳轮106的传动特性在被装设在客户房产之中时将保持基本不变，则可以结合制作来计算转矩。在客户房产中起动期间计算转矩是必要的，尤其是如果新的控制系统114和新的马达110被装设在由电梯井道、电梯轿厢和对重组成的现有系统之中。

在步骤208中，对系统进行查验以确定电梯轿厢102是否已经被起动N次。“起动”指的是使马达110起动以使电梯轿厢能够从一给定楼层移动到另一楼层以比如应答由用户发出的轿厢呼叫。数值N可以是比如1000或代表某一规定时段的另一相应数值，在此时段的各间隔处，制动器的状况进行自动检验。这一规定时段可以或是在工厂或是结合维修输入控制系统114。在本发明的一项实施例中，检验也可以基于比如连接于控制系统114的时钟装置或定时器于一定间隔处进行。如果在步骤204中确定轿厢还没有被起动N次，过程从步骤208再继续进行，等待下一次起动。在已经进行N次起动之后，过程继续到步骤210。在本发明的一项实施例中，进行另外的查验以确定电梯轿厢内是否没有乘客。这种查验借助于比如装在轿厢中的称重装置或光电元件进行。

在步骤210中，电梯轿厢的门被关闭且电梯轿厢被驱动到检验位置，比如到最低楼层。在步骤212中，电梯的制动器，比如制动器160-162被闭合。在步骤214中，马达110的转矩被增大以在向上方向上移动电梯轿厢，直至它对应于转矩值M1为止，换句话说，模拟电梯超载情形。这是比如通过增大馈送给马达110的供给电压利用V3F控制予以实现的。转矩M 1，已经利用50％+P％的检验载荷予以测出，连同由对重在向上方向上造成的转矩，产生向上的驱动力量F。作用在制动器上，此力量F具有的绝对值等于由100％+P％的轿厢载荷产生的向下力量。因而，在轿厢空置时通过结合由马达产生的向上转矩M1和由对重造成的向上转矩，可以向制动器施加对应于轿厢超载的力量。

在步骤216中，进行查验以确定轿厢是否已经移动。“移动”这一表达在此指的是明显的或可测出的移动。移动可以比如通过马达110的转速表或通过连接于马达的运动测定装置115进行测量。移动也可以借助于电梯井道中的光学元件和作为它们的对等物安装的光源籍由电梯轿厢进行测量。即使很小的运动，比如5-10cm，也可以认为是相关的轿厢移动。运动测定装置115经由电缆116向控制系统114指明移动。如果电梯轿厢102已经移动，过程将继续到步骤218。如果电梯轿厢102尚未移动，过程从步骤208继续进行，等待下一次检验。

在步骤218中，比如通过从控制系统114将信息传送给维修中心的数据系统而向故障监测中心发出一个通知，因为电梯的制动器在对应于超载电梯轿厢的转矩的作用下已经发生滑移。在此阶段上，电梯一般被关掉。

在本发明的一项实施例中，上述方法应用于配有若干单独制动器的系统，其方式是：制动器检验步骤212-216针对每一制动器单独予以重复。在每一制动器被检验时，其他制动器都暂时被关掉。

图3表明符合本发明一项实施例的、用于查验电梯机器的制动器是否拖滞的一个范例。在本发明的一项实施例中，有待检验的电梯系统如图1之中所示。制动器拖滞作为图2方法的一部分进行查验，但为明晰起见，参照单独的图形予以说明。

在步骤300中，电梯轿厢被驱动到检验位置，比如底部楼层。在步骤302中，电梯在向上方向上被驱动并测定使电梯轿厢运动所需的转矩。这一测出的转矩值由变量M2表示。这一转矩值M2在步骤304中被储存在电梯控制系统114的存储器之中。在本发明的一项实施例中，测出的转矩值M2与事先储存在控制系统114中的基值进行比较。测出的转矩值M2必须不是显著地不同于该基值。转矩值M2可能显著地不同于基值，比如如果电梯的制动器在测定期间处在闭合状态下。如果值M2显著地不同于基值，则测定被认作失效，而起动过程不能继续进行。

上述转矩M2可以或是结合电梯设备的制作，或是在电梯设备在客户房产中的装设期间，或是结合业已装设在客户房产之中的电梯设备之电气化系统的更新，进行计算。如果能够确定比如电梯轿厢102和对重104的重量以及马达110、心轴107-108和牵引绳轮106的传动特性在被装设在客户房产之中时将保持基本不变，则可以结合制作来计算转矩。在客户房产中起动期间计算转矩是必要的，尤其是如果新的控制系统114和新的马达110被装设在由电梯井道、电梯轿厢和对重组成的现有系统之中。尤其是在结合旧有电梯机器的电气化系统的革新时，重要的是确定电梯的制动器在测定期间处于释放状态。

在步骤306中，进行查验以确定电梯轿厢102是否已被起动K次。数值K可以比如是1000或某一其他表明制动器状况各次自动检验之间的规定间隔的相应数值。数值K可以与结合图2的说明所提及的数值N一样，在此情况下两种检验联合进行。规定的间隔时段可以或是在工厂处或是结合维修输入控制系统114。在本发明的一项实施例中，在本发明的一项实施例中，检验也可以基于比如连接于控制系统114的时钟装置或定时器于一定间隔处进行。如果在步骤306中确定轿厢还没有被起动K次，过程从步骤306再继续进行，等待下一次起动。在已经进行K次起动之后，过程继续到步骤308。在本发明的一项实施例中，进行另外的查验以确定电梯轿厢内是否没有乘客。

在步骤308中，电梯轿厢的门被关闭而电梯轿厢被驱动到检验位置，比如到最低楼层。在步骤310中，电梯在向上方向上被驱动，而在步骤312中，测定使电梯轿厢运动所需的转矩M2′。在步骤314中，先前测出和储存的转矩M2与新近测出的转矩M2′进行比较。如果M2与M2′的绝对值之间的差别超过值C，此处C是比如在控制系统114中定义的某一常数值，则此差别显著。如果M2与M2′显著地不同，则可能是电梯的制动器正在拖滞。这会造成制动瓦的应变，使得制动器在电梯已经停止在某一楼台处时不再把牢。如果在步骤314中确定M2与M2′二值显著地不同，则过程将继续到步骤316，其中故障信号被传送给维修中心。在本发明的一项实施例中，在步骤316中电梯被禁止使用，直至制动器被正确地调好为止。

本发明不限于上述的各实施范例；相反，在本发明原理的范畴之内可能作出许多变更。

发明各实施例也表述在本申请的说明部分之中。披露在本申请之中的发明内容也可以以其他方式予以确定。发明内容也可以包括几项单独的发明，尤其是如果本发明是按照显然或隐含的各项子任务或就所取得的各种优点或多组优点而论而予以考查的话。在此情况下，以上各项所包含的某些特性从单独的各项发明概念的观点上来看可能是多余的。

对于本技术领域中的熟练人员来说，显然的是，本发明不限于上述各项范例，其中本发明已经借助范例予以说明，但在本发明原理的范畴以内，可能还有本发明的一些不同的实施例。

Claims (11)

1.一种用于检验电梯制动器状况的方法，其特征在于，所述方法包括以下各步骤：

设定检验重量施加于电梯的驱动机器以测定在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第一转矩；

闭合电梯制动器中的至少一部制动器；

以前述第一转矩的力量在向上方向上驱动空载的电梯轿厢；

进行查验以检测电梯轿厢的移动；以及

如果检测到电梯轿厢的移动，则电梯的所述至少一部制动器被认为是出现故障。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下各步骤：

测定在限定的起动情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第二转矩；

在规定的间隔时段处测定用于在向上方向上移动电梯轿厢的第三转矩；

将前述第二转矩与前述第三转矩进行比较；以及

如果前述第三转矩超出前述第二转矩一阈值，则电梯被认为是出现故障。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，制动器的检验在电梯空载时在规定的间隔时段处自动进行。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，前述规定的间隔时段对应于驱动机器起动的特定次数。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，前述驱动机器是可以电控调节的。

6.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，前述阈值可以在电梯控制系统中确定。

7.一种用于检验电梯制动器的状况的系统，此系统包括：

控制系统，用于测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的第一转矩、储存前述第一转矩、闭合电梯的制动器，以前述第一转矩的力量在向上方向上驱动电梯轿厢；以及

用于查验电梯轿厢的移动的测量装置，该装置连接于所述控制系统，其特征在于，前述检验情形在电梯空载时在规定的间隔时段处自动重复。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，此系统包括：

控制系统，用于测定在确定的起动情形下在向上方向上驱动电梯所需的第二转矩、测定在检验情形下在向上方向上驱动电梯轿厢所需的第三转矩、储存所述第二与第三转矩、对前述第二与第三转矩进行比较以及如果第三转矩超出前述第二转矩一个阈值则指明电梯的故障状况。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，前述阈值可在电梯的控制系统中确定。

10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，前述规定的间隔时段对应于驱动机器起动的特定次数。

11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，电梯的驱动机器是可电控调节的。

Images