CN105129565B - 一种制动装置故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动装置故障检测方法，对制动闸瓦与制动鼓上的各扇区的动作配合的可靠性进行全面的检测诊断。梅花间竹对制动装置进行静态检测和动态检测，在静态检测中，在制动器闭合状态下对曳引机施加特定方向的转矩电流，观察曳引轮的滑移情况；在动态检测中，通过扇区管理单元制定扇区之间的切换顺序，松开制动器并驱动曳引机转动，当曳引机转动一定机械角度时，闭合制动器同时切断曳引机动力电源，观察曳引机从转动到停止时的制停距离。通过对各个扇区上的静态和动态检测结果作判定，诊断制动装置的故障情况。本发明诊断覆盖率高，能排查出制动装置的细微异常，做到防微杜渐，有效防止制动装置失效安全事故的发生。

Description

一种制动装置故障检测方法

技术领域

本发明涉及一种制动装置故障检测方法。

背景技术

目前国内行业内存在多项关于制动力检测的技术，但是均存在一定的缺陷。

如专利200810094853.0和02829758.X，其需在特定楼层才能开展测试，且在测试前需对电梯作阻力测试，确定电梯测试转矩，令检测过程变得复杂且限制多，灵活性低；

又如专利200810037218.9，该技术在制动状态下对马达施加诊断和预诊断转矩，通过检测轿厢滑移量来评判制动力，可是仅能检测制动闸瓦所在制动面的制动力，而不能全面检测整个制动装置的制动状况，对于马达漏油，制动鼓生锈等情况，排查率较低，更不能做到100％排查，留下了安全隐患；

再如专利201310705100.X和专利201180054949.4，均要求在制动状态下对马达施加不断递增的转矩，直到轿厢发生滑移，将轿厢滑移发生时的马达转矩与参考值进行对比，从而判定制动力。然而，由于正常时制动器的制动力是远超过电梯变频器所能输出的转矩能力的，为了实现该技术，就需选用更大容量的变频器，因而经济效益低。

与此同时，以上技术还有如下不足：对制动的实效模式考虑不够充分，诸如主机漏油，钢丝绳甩油，及制动鼓生锈等情况，使制动鼓局部表面覆盖油污，影响该局部的制动力，而在事发初期，通过上述技术发现制动力不足的概率相对较低，因而不能做到防微杜渐，容易留下安全隐患，酿成安全事故。

发明内容

克服了上述背景技术的缺憾，本发明提供了一种诊断覆盖率高，实用性强，经济效益高的制动装置故障检测方法，为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

在系统检测电梯门关好且轿厢空载的状态下，可手动或自动进入制动装置故障检测状态，在该状态下，梅花间竹对制动装置进行静态检测和动态检测，在静态检测中，系统在制动器闭合状态下对每个检测检测扇区均对曳引机施加特定方向的转矩电流，观察曳引轮的滑移情况；在动态检测中，通过扇区管理器制定扇区之间的切换顺序，松开制动器并驱动曳引机转动，当曳引机转动一定机械角度时，闭合制动器同时切断曳引机动力电源，观察曳引机从转动到停止时的制停距离，并借此切换扇区，通过对各个扇区上的静态和动态检测结果作判定，诊断制动装置的故障情况，并将故障情况发送至监控中心。

本发明提供的制动装置故障检测方法，当系统检测电梯门关好的状态下，可手动或自动进入制动装置故障检测状态，在该状态下，本发明能通过特有的扇区管理单元，对制动闸瓦与制动鼓各扇区的制动面的动作配合的可靠性进行全面的检测诊断，所述诊断能覆盖大部分的制动失效模式，既能检测常见的如制动装置动作异常、制动闸瓦磨损等，也能检测少见的曳引机漏油、制动鼓生锈等失效模式，诊断覆盖率较高。尤其对于制动鼓局部有油污的情况，按背景技术的检测方法检出概率极低，往往要到制动鼓大部分覆盖油污才容易检出，而本发明可做到全面检测，因而能做到防微杜渐，最大可能地防止制动装置失效的安全事故发生。不仅能对制动装置的动作部分本身进行可靠性检测，还能对整个制动鼓进行全面检测，且检测模式多样，既有静态检测，也有动态检测，尤其是针对主机漏油，生锈等问题，能防微杜渐，提前发现问题，大大提高制动力不足故障的排查率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的系统框图；

其中(a)综合控制系统、(b)制动器驱动单元、(c)变频驱动单元、(d)制动器、(e)曳引机、(f)旋转检测单元、(g)扇区管理单元、(h)制动装置故障检测命令；

图2是本发明的流程图；

图3是本发明实施例情况1的说明图示；

图4时本发明实施例情况2的说明图示；

图5时本发明实施例情况3的说明图示；

在图3～图5中，(a)制动鼓、(b)制动闸瓦。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1所示，本发明制动装置故障检测方法通过以下系统实现：包括变频驱动单元、扇区管理单元、制动器驱动单元、旋转检测单元，以及综合控制单元，其中综合控制单元能对制动器驱动单元输出发送制动器开启和闭合的指令，能接收扇区管理单元的扇区测试顺序，并对变频驱动单元发送曳引机的运行指令，变频驱动单元能根据综合控制单元指令对曳引机进行速度、位置、转矩控制，扇区管理单元能对制动闸瓦与制动鼓上的各个扇区的动作配合的可靠性进行诊断和记录，并向综合控制单元指引执行检测的扇区顺序，制动器驱动单元能驱动制动器的打开和闭合，旋转检测单元能检测曳引轮的转动情况，优选为旋转编码器。

如图2所示，综合控制单元检测电梯厅门和轿门均关闭好且电梯处于空载状态，优选地，空载可通过称重传感器检测，也可通过作业人员确认，综合控制单元接收到制动装置故障检测命令后(此命令可通过人机界面手动输入，也可以通过设定某些条件自动进入)，执行如下操作：

1、综合控制单元判断轿厢所处位置，若为最顶层，则扇区管理模式由默认的顺向更改为逆向，优选地，最顶层的检测可通过对电梯井道中的上限位开关状态的检测实现；

2、进行静态检测，通过变频器对曳引机施加方向为轿厢上行方向，大小为T的转矩，持续t时间，并在t时间内通过旋转检测单元观察曳引轮的滑移距离L1和滑移速度V1，进入步骤6，优选地，旋转检测单元为旋转编码器；

3、将滑移距离L1和阈值Lc作比较，若L1>Lc，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤(10)；

4、将滑移速度V1和阈值Vc作比较，若V1>Vc，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤(10)；

5、扇区管理单元将当前扇区记录为诊断合格；

6、重复步骤(2)～(5)若干次后，执行步骤(11)；

7、进行动态检测，当扇区管理模式为顺向时，驱动曳引机往上方向运行机械角度θ度，当扇区管理模式为逆向时，驱动曳引机往下方向运行机械角度θ度，运行机械角度θ度后，通过制动器驱动单元和变频驱动单元断开制动器和曳引机的电源；

8、通过旋转检测单元观察曳引轮制停距离L2，并将其与阈值Lc2作比较，若L2>Lc2，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤(10)；

9、执行步骤(2)；

10、退出制动器故障检测状态，使电梯停机并通知监控中心；

11、退出制动器故障检测状态，发布制动装置可靠信息。

在动态检测中，将扇区之间的切换与动态检测整合为一个动作模式：通过扇区管理单元制定扇区之间的切换顺序，松开制动器并驱动曳引机转动，当曳引机转动一定机械角度时，闭合制动器同时切断曳引机动力电源，观察曳引机从转动到停止时的制停距离，并借此切换扇区。

上述实施方案中，扇区管理单元通过预设参数θ和n对综合控制单元提供运行角度指引，以使制动装置故障检测系统能完全检测到整个制动鼓与制动闸瓦之间的配合情况，其中θ为制动鼓每次转动的角度，n为制动鼓转动的次数。

下面分别对三种不同的情况，说明参数θ和n的计算选取方法，为便于说明，以两个闸瓦的情况为例展开说明：

情况一：制动闸瓦在制动鼓上的分布为水平轴对称且垂直轴对称

本情况如附图3所示。其制动闸瓦在制动鼓上的分布为水平轴对称且垂直轴对称，设其中lp＝120°，lm＝60°，为满足可见当θ＝60°时n有最小值n＝3，即制动鼓每次转动60°，转2次，就能完全检测整个制动鼓与制动闸瓦之间的配合情况，各扇区的检测角度域如下列式子所示：

情况二：制动器闸瓦在制动鼓上连续分布

本情况如附图4所示。其制动闸瓦在制动鼓上的分布为水平轴对称，设其中lp＝0°，lm＝45°，为满足可见当θ＝90°时n有最小值n＝4，即制动鼓每次转动90°，转3次，就能完全检测整个制动鼓与制动闸瓦之间的配合情况，各扇区的检测角度域如下列式子所示：

情况三：其它情况(即非情况一和情况二以外的情况)

设lp＝60°，lm＝30°，如图5所示。为满足可见当θ＝60°时n有最小值n＝6，即制动鼓每次转动60°，转5次，就能完全检测整个制动鼓与制动闸瓦之间的配合情况，各扇区的检测角度域如下列式子所示：

综上，通过匹配寻找使时n的最小值，得到预设参数θ和n的值，其中SQ₁～SQ_n通过lp、lm、n和θ按下列式子计算得到：

其中，lp为制动闸瓦之间在制动鼓上的最小夹角，lm为单个制动闸瓦在制动鼓上的制动控制角，扇区SQ表示扇区静态测试时测试的角度范围。

以上可见，本发明能完全检测所有扇区的制动能力，不管任何一个扇区存在油污或生锈，本发明都能在一次检测中检出，做到防微杜渐，有效防止制动力失效事故的发生。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种制动装置故障检测方法，其特征在于：

当门关闭且轿厢为空载时，进入制动装置故障检测状态，按如下步骤执行，直到退出制动故障检测状态：

1)通过综合控制单元判断轿厢所处位置，若为最顶层，则扇区管理模式由默认的顺向更改为逆向；

2)进行静态检测，所述静态检测为通过变频器对曳引机施加方向为轿厢上行方向，大小为T的转矩，持续t时间，并在t时间内通过旋转检测单元得到曳引轮的滑移距离L1和滑移速度V1；

3)将滑移距离L1和阈值Lc作比较，若L1>Lc，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤10)；

4)将滑移速度V1和阈值Vc作比较，若V1>Vc，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤10)；

5)扇区管理单元将当前扇区记录为诊断合格；

6)重复步骤2)～5)若干次后，执行步骤11)；

7)进行动态检测，所述动态检测为当扇区管理模式为顺向时，驱动曳引机往上方向运行机械角度θ度，当扇区管理模式为逆向时，驱动曳引机往下方向运行机械角度θ度，运行机械角度θ度后，通过制动器驱动单元和变频驱动单元断开制动器和曳引机的电源，通过旋转检测单元得到曳引轮制停距离L2；

8)将曳引轮制停距离L2与阈值Lc2作比较，若L2>Lc2，扇区管理单元将当前扇区记录为诊断不合格，并执行步骤10)；

9)执行步骤2)；

10)退出制动器故障检测状态，使电梯停机并通知监控中心；

11)退出制动器故障检测状态，发布制动装置可靠信息。

2.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

扇区管理单元通过预设参数θ和n对综合控制单元提供运行角度指引，以使制动装置故障检测系统能完全检测到整个制动鼓与制动闸瓦之间的配合情况，其中θ为制动鼓每次转动的角度，n为制动鼓转动的次数。

3.如权利要求2所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

所述制动闸瓦数量为2个；

通过匹配寻找使时n的最小值，得到预设参数θ和n的值，其中SQ₁～SQ_n通过lp、lm、n和θ按下列式子计算得到：

其中，lp为制动闸瓦之间在制动鼓上的最小夹角，lm为单个制动闸瓦在制动鼓上的制动控制角，扇区SQ表示扇区静态测试时测试的角度范围。

4.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

所述变频驱动单元根据综合控制单元指令对曳引机进行速度、位置、转矩控制。

5.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

所述扇区管理单元能对制动闸瓦与制动鼓上的各个扇区的动作配合的可靠性进行诊断和记录，并向综合控制单元指引执行检测的扇区顺序。

6.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

所述旋转检测单元为旋转编码器，以检测曳引轮的转动情况。

7.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

通过所述综合控制单元检测电梯门的状态以及轿箱内载荷情况，当门关闭且轿厢为空载时，综合控制单元可接收进入制动装置故障检测状态的命令而进入制动装置故障检测状态。

8.如权利要求1所述的制动装置故障检测方法，其特征在于：

扇区之间的切换与动态检测整合为一个动作模式。