CN103347807B - 具有用于探测固体噪声的声音接收器的电梯设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯设备(10)，具有轿厢(1)；对重(2)，所述对重平衡所述轿厢(1)；和承载和/或驱动机构(3)，所述轿厢(1)和所述对重(2)悬挂在所述承载和/或驱动机构上。所述电梯设备的特点在于，声音接收器(8)与所述电梯设备(10)连接且被设计为探测在所述对重(2)上产生的固体噪声。

Description

具有用于探测固体噪声的声音接收器的电梯设备

技术领域

本发明涉及一种具有用于探测固体噪声的声音接收器的电梯设备和一种用于运行此类电梯设备的方法。

背景技术

在具有轿厢和用于平衡轿厢重力的对重的电梯设备中，对重典型地通过轴承悬挂在承载和/或驱动机构上且借助于引导元件在导轨上引导。此类轴承和引导元件可以被视作用于电梯设备的重大故障的出发点。因为在这些电梯部件失灵时，对重可能坠落，或者卡在导轨上。这都导致电梯设备被损坏以及昂贵的维修。

监控对重上的这些电梯部件(即轴承和引导元件)的功能可以有助于解决上述问题。

在传统的电梯设备中，轿厢通过电能供给。这典型地通过悬挂电缆实现，悬挂电缆将轿厢与供电网连接。但不为对重设置这种能量供给。

发明内容

本发明的目的在于，在考虑对重的特殊能量供给条件的情况下改进对重上的电梯部件(特别是轴承或引导元件)的监控。

按照本发明的一个方面，电梯设备具有轿厢、对重和承载和/或驱动机构，对重平衡轿厢，在承载和/或驱动机构上悬挂轿厢和对重。该电梯设备的特点在于，声音接收器与电梯设备连接且被设计为探测在对重上产生的固体噪声。

此类电梯设备的优点在于，位于对重上的电梯部件能够简单地借助于声音接收器监控。由于声音接收器可以在定位在竖井中的一个位置，该位置能够简单地供给能量。因此，不必耗费地为对重供给能量。声音接收器在这里还特别简单地连接到承载和/或驱动机构上或连接到对重的引导面上。承载和/或驱动机构和对重的引导面(比如导轨)将固体噪声从对重传递到声音接收器。

根据本发明的另一个方面，承载和/或驱动机构在其第一端部与第一换向轮之间形成回路，在回路中，对重通过轴承悬挂。

对重的这种2∶1的悬挂的优点在于能够应用较小的驱动装置，其中，由驱动装置带来的驱动功率近似减半。但本领域技术人员能够自由选择1∶1地(即直接悬挂在承载和/或驱动机构的端部)或以任何其他的、大于2∶1(比如3∶1或4∶1)的悬挂比悬挂对重。

在以2∶1悬挂对重的情况下，对重典型地在对重承载轮上悬挂在承载和/或驱动机构的回路中。该对重承载轮与对重之间的连接借助于轴承实现。轴承还形成转轴，对重承载轮围绕转轴旋转。对重承载轮的轴承要经受持续的老化过程，其可能会导致轴承的功能上的故障。这样，比如可能使得对重承载轮与轴承之间的连接松动且使得对重坠落。

轴承与对重承载轮之间的间隙以及对重承载轮本身的旋转运动产生振动，其位于典型的频率和/或振幅范围内。振动随时间变化以及随轴承和/或对重承载轮的不断的磨损变化。振动作为固体噪声通过承载和/或驱动机构或对重的引导面传递到声音接收器。这里，声音接收器探测振动随时间的走向。

根据本发明的又一方面，对重借助于至少一个引导元件在引导面上引导。这里，引导元件可以是导靴或导轮等等。此外，引导面可以被设计为导轨或引导绳索。

对重借助于引导元件在引导面上的引导出于安全上的原因是必要的。此类引导将对重保持在预设的行驶轨道上且防止对重在竖井中的不允许的晃动。

导靴或导轮随着不断的使用时间经历磨损和老化进程。比如导靴的引导面或导轮的轴承会被磨损。这些引导元件的磨损可能导致功能上的故障，其中，对重的可靠的引导可能不再能够得到保障。

在引导元件与引导面之间存在间隙。该间隙在对重行驶中导致振动，该振动作为固体噪声比如扩展到导轨中或通过对重的悬挂轴承扩展到承载和/或驱动机构中。

在无故障的、引导元件功能正常的运行中，引导元件与比如导轨之间的振动位于特征性的频率范围和/或振幅范围内。在引导元件和/或引导面不断的磨损中，该频率范围和振幅范围相应地变化。这些在振动表现上的变化通过固体噪声的传递由声音接收器探测到。

根据本发明的又一个方面，声音接收器连接到承载和/或驱动机构的第一端部上。

这种声音接收器布置方式的优点在于，承载和/或驱动机构的端部在其悬挂点方面是处于静止的，即声音接收器能够特别简单地连接到承载和/或驱动机构的端部上。

可替换的是，声音接收器连接到对重的引导面上。这种布置方式也能够使得声音接收器特别简单地安装到关于对重的行驶轨道处于静止的电梯部件、比如导轨上。

根据本发明的又一个方面，评价电路与声音接收器连接且评价探测到的固体噪声。评价电路至少具有处理器和存储单元。

本发明还涉及一种用于运行上述电梯设备的方法，其中，声音接收器探测在对重上产生且借助于承载和/或驱动机构传递的固体噪声。优选评价电路评价探测到的固体噪声。

借助于评价电路评价由声音接收器探测到的固体噪声的以频谱形式的频率和/或振幅。评价的频谱与至少一个保存在评价电路中的频谱(其表示运行值)进行比较。这里，在处理器中实施固体噪声的评价和频谱的比较。所保存的频谱或运行值保存在存储单元中。

所保存的频谱可以与至少包括受监控的电梯部件在允许的运行中的特征性的频率和/或振幅的频谱相对应。这里，涉及到允许的运行值。如果评价的频谱与所保存的频谱相对应，则存在正面的评价结果。即保持允许的运行值。

可替换的是，所保存的频谱表示不允许的运行值。即使是在这里，频谱也至少包括在受监控的电梯部件的不允许的运行中产生的特征性的频率和/或振幅。只要评价的频谱与所保存的频谱不相符，就存在正面的评价结果。即没有达到不允许的运行值。

在一个优选的实施方式中，在评价电路中保存多个频谱，其至少表示允许和/或不允许的运行值。在这种情况下，所评价的频谱与多个保存的频谱进行比较。如果评价的频谱与保存的允许的运行值的频谱一致或只要评价的频谱与保存的不允许的运行值的频谱中的任何一个都不一致，则存在正面的评价结果。优选评价结果包括电梯设备的运行方式，比如正常运行或维护运行，其与允许的运行值对应。此外，评价结果还包括哪些电梯部件、比如轴承或引导元件达到不允许的运行值的信息。

根据该方法的又一个方面，评价电路将所探测到的固体噪声与运行值进行比较且在探测到运行故障时触发状态变化警报。特别是评价电路将所探测到的固体噪声与允许的运行值进行比较且在偏离允许的运行值时触发状态变化警报。可替换的是，评价电路将所探测到的固体噪声与不允许的运行值进行比较且在达到不允许的运行值时触发状态变化警报。

状态变化警报显示出，受监控的电梯部件(比如对重的轴承或引导元件)需要进行更换或维修。

相应地，损坏的轴承(对重通过该轴承悬挂在承载和/或驱动机构上)和损坏的引导元件(该引导元件将对重在引导面上引导)都会触发状态变化警报。

根据该方法的又一个方面，在产生状态变化警报时，电梯设备进行维护工作。为此，维护人员被通知去维护电梯设备。优选该状态变化警报包括哪些受监控的电梯部件达到不允许的运行值的信息。这简化了错误诊断且缩短了维护时间。

根据该方法的又一个方面，在产生状态变化警报时，电梯设备被停机。通过使电梯设备停机可以避免重大故障的产生。随后，停机的电梯设备进行维护工作。

附图说明

下面，借助于实施例参照附图详细阐述本发明。其中，

图1示出了具有用于探测固体噪声的声音接收器的电梯设备的第一实施方式，固体噪声通过对重上的电梯部件的故障产生。

具体实施方式

图1示出了电梯设备10。该电梯设备具有轿厢1、对重2、承载和驱动机构3，在承载和驱动机构上以2∶1的比例悬挂轿厢1和对重2，该电梯设备还具有主动带轮5.1。主动带轮5.1与图1中出于简洁的原因未示出的驱动单元连接且与承载和驱动机构3有效接触。

轿厢1和对重2借助于主动带轮5.1的旋转运动基本上沿竖直定向的导轨行驶，主动带轮将驱动单元的驱动力矩传递到承载和驱动机构3上。出于简洁的原因，在图1中未示出导轨。轿厢1和对重2借助于引导元件(比如导靴或导轮)在导轨上引导。

对重2在这里悬挂在承载和驱动机构3的第一回路中。第一回路通过承载和驱动机构的一部分形成，该部分位于承载和驱动机构3的第一端部3.2与换向轮5.2之间。对重2借助于轴承4.1悬挂在第一回路上。为此，对重2与轴承4.1连接。在所示示例中，轴承4.1被描述为对重承载轮4的旋转点。这里，承载和/或驱动机构3从第一固定点(承载和/或驱动机构的第一端部3.2固定在该第一固定点上)向下向对重承载轮4延伸。承载和/或驱动机构3以近似180°缠绕对重承载轮4且然后向上延伸到第一换向轮5.2。

轿厢1悬挂在承载和/或驱动机构3的第二回路上。第二回路通过承载和/或驱动机构的一部分形成，该部分位于承载和/或驱动机构3的第二端部3.1与第二主动带轮5.1之间。轿厢1借助于两个轿厢承载轮7.1、7.2悬挂在第二回路上。这里，承载和/或驱动机构3从第二固定点(承载和/或驱动机构的第二端部3.1固定在该第二固定点上)向下向第一轿厢承载轮7.1延伸。承载和/或驱动机构3以近似90°缠绕第一轿厢承载轮7.1且然后基本上水平地向第二轿厢承载轮7.2延伸且以近似90°缠绕第二轿厢承载轮7.2。进一步地，承载和/或驱动机构3向上延伸到主动带轮5.1。最终，承载和/或驱动机构3从主动带轮5.1向第一换向轮5.2延伸。

两个固定点(承载和/或驱动机构3的第一和第二端部3.2、3.1固定在这两个固定点上)、换向轮5.2、主动带轮5.1以及轿厢1和对重2的导轨间接或直接地连接在承载机构(典型地是竖井壁)上。

承载和/或驱动机构3的第一端部3.2与声音接收器8连接。该声音接收器8探测承载和/或驱动机构3传递到该声音接收器的固体噪声。

在可替换的实施方式中，声音接收器连接到对重2的导轨上。这里，声音接收器8探测导轨传递到该声音接收器8上的固体噪声。

固体噪声在电梯设备10运行时通过电梯部件上的振动所产生。比如通过轿厢1的引导元件或对重2的引导元件与对应的导轨之间的间隙产生振动，通过驱动单元、通过换向轮5.2、主动带轮5.1、轿厢承载轮7.1、7.2和对重承载轮4的轴承中的间隙产生的振动，以及承载和/或驱动机构3本身的振动。

特别是轴承4.1(对重2悬挂在该轴承上)以及引导元件(对重2在这些引导元件上在导轨上引导)产生位于特征性频率范围和振幅范围内的振动。这些电梯部件随时间产生磨损迹象，这些磨损迹象以变化的频率范围和振幅范围的形式反映出来。

声音接收器优选探测位于5-60000Hz、特别是5-2500Hz之间的频率范围内的固体噪声。

针对所探测到的固体噪声的评价设置评价电路9。该评价电路9为此通过信号传递路径(典型地为信号导线)与评价电路9连接。但本领域技术人员还知晓其他用于传递信号的机构，比如无线信号传输技术，其可以容易地应用在这里。

声音接收器8将所探测到的固体噪声转换成信号且将该信号通过信号传递路径传递到评价电路9。评价电路9具有至少一个处理器和存储单元。从声音接收器8出发的信号在这里由处理器进行频谱分析，特别是所传递到的固体噪声的频率和振幅。这种频谱分析产生频谱。处理器可以将该频谱与一个或多个保存在存储单元中的频谱进行比较。

保存在存储单元中的频谱与不同的运行值相对应。一个运行值既可以被表示成允许的也可以被表示成不允许的运行值。这样，可以在将所探测到的频谱与所保存的频谱进行比较时，不仅推断出保持允许的运行值，还能够推断出存在哪些与允许的运行值对应的运行方式，或者甚至推断出在达到不允许的运行值时会产生哪种类型的运行故障。即能够比如推断出，轴承4.1或引导元件是否损坏。

如果获得的频谱与允许的运行值存在偏差或者获得的频谱达到不允许的运行值，则优选由评价电路9触发状态变化警报。这种状态变化警报的触发至少导致电梯设备10设定维护工作，从而排除电梯设备10的运行故障。比如服务中心得到警报，其指示维护技术人员去维护相应的电梯设备10。可替换的是，在触发状态变化警报时，维护技术人员直接通过与电梯设备连接的移动电话接收系统被告知去维护相应的电梯设备10。

优选的是，维护技术人员知道运行故障类型。这样，维护技术人员可以提供特殊的更换材料，从而尽可能快速且有效地使电梯设备恢复运行。

出于安全上的原因，电梯设备在出现状态变化警报时还能够被停机。在这种情况下，同样指示维护技术人员去维护电梯设备10且再次恢复电梯设备的运行。

Claims (13)

1.一种电梯设备(10)，具有

轿厢(1)，

对重(2)，所述对重平衡所述轿厢(1)且在引导面上被引导，和

承载和/或驱动机构(3)，所述轿厢(1)和所述对重(2)悬挂在所述承载和/或驱动机构上，其中，所述承载和/或驱动机构从第一固定点向下向对重承载轮延伸，所述承载和/或驱动机构的第一端部(3.2)固定在所述第一固定点上，

其特征在于，声音接收器(8)与所述电梯设备(10)连接且被设计为探测在所述对重(2)上产生的固体噪声，评价电路(9)与所述声音接收器(8)连接且评价探测到的固体噪声，所述声音接收器(8)连接到所述承载和/或驱动机构(3)的所述第一端部(3.2)上或连接到所述对重(2)的所述引导面上。

2.如权利要求1所述的电梯设备(10)，其特征在于，所述承载和/或驱动机构(3)在其第一端部(3.2)与第一换向轮(5.2)之间形成回路，所述对重(3)通过轴承(4.1)悬挂在所述回路中，其中，所述声音接收器(8)监控所述轴承(4.1)。

3.如权利要求1所述的电梯设备(10)，其特征在于，所述对重(2)借助于至少一个引导元件在引导面上引导，其中，所述声音接收器(8)监控所述引导元件。

4.如权利要求3所述的电梯设备(10)，其特征在于，所述引导元件是导靴或导轮。

5.如权利要求3所述的电梯设备(10)，其特征在于，所述引导面是导轨或引导绳索。

6.一种用于运行电梯设备(10)的方法，所述电梯设备具有

轿厢(1)，

对重(2)，所述对重平衡所述轿厢(1)且在引导面上被引导，和

承载和/或驱动机构(3)，所述轿厢(1)和所述对重(2)悬挂在所述承载和/或驱动机构上，其中，所述承载和/或驱动机构从第一固定点向下向对重承载轮延伸，所述承载和/或驱动机构的第一端部(3.2)固定在所述第一固定点上，

其特征在于，通过与所述承载和/或驱动机构(3)的所述第一端部(3.2)或所述对重(2)的所述引导面连接的声音接收器(8)探测在所述对重(2)上产生的固体噪声，通过与所述声音接收器(8)连接的评价电路(9)评价所述固体噪声。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述评价电路(9)将探测到的固体噪声与运行值相比较且在探测到运行故障时通过所述评价电路(9)触发状态变化警报。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，通过所述评价电路(9)将探测到的固体噪声与允许的运行值相比较且在与所述允许的运行值具有偏差时通过所述评价电路(9)触发状态变化警报。

9.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，通过所述评价电路(9)将探测到的固体噪声与不允许的运行值相比较且在达到不允许的运行值时通过所述评价电路(9)触发状态变化警报。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过所述评价电路(9)将探测到的、会导致轴承(4.1)损坏的固体噪声与运行值相比较，所述对重(2)在所述轴承上悬挂在所述承载和/或驱动机构(3)上。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过所述评价电路(9)将探测到的、会导致引导元件损坏的固体噪声与运行值相比较，所述引导元件在引导面上引导所述对重(2)。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在产生状态变化警报时，所述电梯设备(10)进行维护工作。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在产生状态变化警报时，所述电梯设备(10)被停机。