CN113716417A - 钢丝绳断丝断股传感器及电梯钢丝绳检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳断丝断股传感器，包括检测环、光束发生接收器、导电传输件，检测环内设置有环绕检测环中心的检测通道，检测环的中心可供钢丝绳穿过，检测环的内环壁外表面形成有反光膜或者检测环的内环壁由反光膜制成，反光膜在内环壁的内表面形成反射面；光束发生接收器有若干个并分别沿检测环的周向以一定间距安装于检测通道内，每一光束发生接收器向位置相对的反射面发出光束，并接受反射面反射的光束；导电传输件与光束发生接收器电连接，对光束发生接收器供电，并将光束发生接收器接收的光束信号输送至检测环外。与现有技术相比，本发明可在钢丝绳断丝断股时及时检测出来，安全准确。本发明还公开了电梯钢丝绳检测装置。

Description

钢丝绳断丝断股传感器及电梯钢丝绳检测装置

技术领域

本发明涉及安全检测，尤其涉及钢丝绳断丝断股传感器及电梯钢丝绳检测装置。

背景技术

现在的乘客电梯、货运电梯大部分使用的钢丝绳进行垂直提升，但钢丝绳由于使用过程中经常磨损，使得钢丝绳出现断丝断股的现象，钢丝绳先断丝然后断股，最终整条钢丝绳断裂，这会导致使用电梯时出现安全隐患，单根断裂轿厢歪斜，断裂的钢丝绳脱槽卷入导向轮或缠绕到轿厢上，是电梯发生严重故障，多个断裂很可能引发轿厢掉落发生安全事故。

参考中国专利CN201621250882，公开了一种钢丝绳断股检测装置，包括环形检测片，该环形检测片安装于固定座上，且连接位置设置有接近开关，在钢丝绳断股时，钢丝绳冲撞环形检测片触发接近开关。然而，这种检测装置只能检测到钢丝绳断股，对于钢丝绳断丝不能及时检测。

故对于如何能在钢丝绳断裂之前发现问题，提前更换避免发生安全事故，因此我们需要设计一种检测钢丝绳断丝断股的方案，检测出钢丝绳断丝断股，在钢丝绳未完前断裂前预警。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢丝绳断丝断股传感器及检测装置，可以在钢丝绳断丝断股时及时检测出来，安全准确。

为了实现上述目的，本发明公开了一种钢丝绳断丝断股传感器，包括检测环、光束发生接收器、导电传输件，所述检测环的中心可供钢丝绳穿过，所述检测环内设置有环绕所述检测环中心的检测通道，所述检测通道的侧壁不透光，所述检测环的内环壁外表面形成有反光膜或者所述检测环的内环壁由反光膜制成，所述反光膜在所述内环壁的内表面形成反射面；所述光束发生接收器有若干个并分别沿检测环的周向以一定间距安装于所述检测通道内，每一所述光束发生接收器向位置相对的反射面发出光束，并接受所述反射面反射的光束；所述导电传输件与所述光束发生接收器电连接，对所述光束发生接收器供电，并将所述光束发生接收器接收的光束信号输送至所述检测环外。

与现有技术相比，本发明在检测环内形成一个遮光通道，在检测环内环壁的外表面设置反光膜，该反光膜形成显露于遮光通道内侧面的反光面，通过光束发生接收器通过光检测该反光面的完整度来确定反光膜是否被破坏，由于反光膜的易破坏性，当钢丝绳发生断丝或者断股时，断裂出来的钢丝或者股线很容易划破反光膜以破坏反光面，可及时被过光束发生接收器检测出来，从而及时检测出断丝、断股问题，且该检测环结构简单，在损坏时，可以通过涂覆或者粘贴反光膜进行修复，成本低，可重复利用。

较佳地，所述内环壁为由透光材料制成的透光壁，所述反光膜粘贴或形成于所述透光壁的外表面。

较佳地，所述内环壁为网格板，所述反光膜贴附于所述网格板的外表面。

较佳地，所述反光膜为锡膜、铝箔纸、锡纸、银膜、铝膜或镭射膜。

较佳地，相邻两所述光束发生接收器之间设置有的第一避光板，所述第一避光板隔离两所述光束发生接收器的光束。

较佳地，所述光束发生接收器包括发光管和光接收管，所述发光管和所述光接收管之间隔离有第二避光板。

具体地，所述发光管和所述光接收管沿所述检测环的轴向设置或者沿所述检测环的周向设置，所述第二避光板对应垂直于轴向设置或者对应平行于轴向设置。

较佳地，，所述内环壁外表面呈凹弧形，以使得所述反射面呈凹弧形。

较佳地，所述检测环由至少两个环形段绕轴向拼接而成。

具体地，所述钢丝绳断丝断股传感器还包括固定片，相邻所述环形段的端部设置有可相互配合的拼接接口，所述固定片设于所述相邻环形段的拼接处，并分别与两所述邻环形段固定。

本发明还公开了一种电梯钢丝绳检测装置，电梯包括轿厢、配重块、曳引传动轮、钢丝绳，钢丝绳一端接所述轿厢，另一端接所述配重块，并绕所述曳引传动轮设置，电梯钢丝绳检测装置包括断丝断股传感器和检测处理单元，所述断丝断股传感器至少有两个，并分别安装于所述曳引传动轮外侧，所述断丝断股传感器如上所述，所述钢丝绳穿过所述断丝断股传感器的检测环的中心孔；所述检测处理单元与每一所述断丝断股传感器的导电传输件电连接以获得所述光束信号，依据所述光束信号的强度判断所述钢丝绳是否断丝断股，若是则输出断丝断股信号。

较佳地，所述电梯包括轿厢、配重块、曳引传动轮、钢丝绳，钢丝绳一端接所述轿厢，另一端接所述配重块，并绕所述曳引传动轮设置；所述断丝断股传感器至少有两个，并分别安装于所述曳引传动轮外侧。

附图说明

图1是本发明钢丝绳断丝断股传感器的结构图。

图2是本发明钢丝绳断丝断股传感器的部分剖视图。

图3a是本发明钢丝绳断丝断股传感器一个角度的原理图。

图3b是本发明钢丝绳断丝断股传感器另一个角度的原理图。

图4a和图4b是本发明钢丝绳断丝断股传感器工作示意图。

图5是本发明一优选实施例中钢丝绳断丝断股传感器的结构图。

图6a和图6b是本发明一实施例中钢丝绳断丝断股传感器的安装位置示意图。

图6c和图6d是本发明另一实施例中钢丝绳断丝断股传感器的安装位置示意图。

图7是本发明电梯钢丝绳检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参考图1和图2，本发明公开了一种钢丝绳断丝断股传感器10，包括检测环11、光束发生接收器15、导电传输件13。所述检测环11的中心可供钢丝绳20穿过。所述检测环11内设置有环绕所述检测环中心的检测通道14。所述检测通道的侧壁不透光，所述检测通道14为不透光通道。所述检测环11的内环壁111外表面形成有反光膜112，所述反光膜112在所述内环壁111的内表面形成反射面113。

所述光束发生接收器15有若干个并分别沿检测环11的周向以一定间距安装于所述检测通道14内，每一所述光束发生接收器15向位置相对的反射面113发出光束，并接受所述反射面113反射的光束；所述导电传输件13与所述光束发生接收器15电连接，对所述光束发生接收器15供电，将所述光束发生接收器15接收的光束信号输送至所述检测环11外。本实施例中，具有八个光束发生接收器15，当然，光束发生接收器15的数目也可以为5、6、7、9等等数目，以大于等于4为佳。

参考图2，所述内环壁111为由透光材料制成的透光壁，所述反光膜112粘贴或形成于所述透光壁的外表面。本实施例中，该内环壁111为不具有凹槽通孔的连续壁。

本实施例中，检测环11除了内环壁111的其他环壁，可以直接由遮光材料（或不透光材料）制成，也可以在其他环壁的内表面和外表面分别涂覆遮光膜或者吸光膜。

当然，区别于该实施例，内环壁111也可以直接由反光膜制成。较佳者，基于该实施例，内环壁111内支撑有网格板或者网格支架，该网格支架以透光材料制成为佳。

其中，所述反光膜为锡膜、铝箔纸、锡纸、银膜、铝膜或镭射膜等等具有反光，且正常静置状态稳定，容易划刮脆性破损的薄膜。该锡膜可以为镀锡膜，也可以为涂覆的锡膜，成本低，易于修复。银膜和铝膜也可以为电镀或蒸镀的金属膜，或者其他方式制成的膜。

较佳者，参考图2，相邻两所述光束发生接收器15之间设置有的第一避光板114，所述第一避光板114隔离两所述光束发生接收器15的光束。该第一避光板114可以将检测通道14间隔为若干个检测空间，也可以将检测通道14半隔开。

参考图3a和图3b，所述光束发生接收器15包括发光管151和光接收管152，所述发光管151和所述光接收管152之间隔离有第二避光板115。该第二避光板115将发光管151和光接收管152的位置隔开，并不将检测通道14隔开。该第二避光板115可安装于安装光束发生接收器15的载板上，也可以直接作为安装于安装光束发生接收器15的载板。

其中，该第一避光板114和第二避光板115可以为不可透光板，可以为吸光板，也可以为反射板，以吸光板为佳。

参考图3b，所述发光管151和所述光接收管152沿所述检测环11的轴向并行设置。当然，发光管151和光接收管152也可以沿周向并行设置。发光管151和光接收管152的安装位置可以依据反射面113形状和位置设置，其安装位置不限于并行，本领域技术人员可以以发光管151易于发射，光接收管152易于接受为基准进行设置，为了助于光的发射和接受，发光管151和光接收管152上也可以设置辅助的光学元件，对光发射方向进行调整。本实施例中，发光管151为发光二极管，结构简单，成本低。

参考图3b，所述反射面113呈凹弧形，以便于光反射至光接收管152中。其中，内环壁111外表面沿其轴向呈凹弧形，以使得反射面113为对应的凹弧形。当然，内环壁111外表面也可以为其他形状，以助于形成其他易于反射并聚光至光接收管152的反射面113。

参考图1和图2，所述检测环11由至少两个环形段101绕轴向拼接而成，该方案中，检测环11从钢丝绳20的两侧将钢丝绳20安装于检测环11的中心孔内。环形段101可以为一体成型件，也可以为由上下两个盖板拼接在一起的拼接件。环形段101可由同一种材料注塑或者其他工艺制成，也可以由多种材料注塑或者其他工艺制成。

当然，参考图5，所述检测环也可以由沿轴向设置的上环盖和下环盖配合连接而成，安装时，钢丝绳20需要穿设于检测环11的中心孔内。

参考图1和图2，所述钢丝绳断丝断股传感器10还包括固定片16，相邻所述环形段101的端部设置有可相互配合的拼接接口18，所述固定片16设于所述相邻环形段101的拼接处，并分别与两所述邻环形段101固定。该拼接接口18为凹凸配合的卡合组件。

参考图2，本实施例中，每一环形段101的拼接接口18分别包括两拼接板，第一个拼接板上设置有插接凸起181，第二个拼接板上设置有与拼接凸起181形状位置匹配的插接凹孔，两环形101拼接时，一环形段101的第一个拼接板与另一环形锻的第二个拼接板配合，使得插接凸起181插接至插接凹孔内，进行定位。其中，拼接接口18的拼接板为避光板，该避光板还将临近两环形段101的光束发生接收器15隔开。

参考图1和图2，钢丝绳断丝断股传感器10还包括设于检测环11外侧的固定支架17，检测环11通过固定支架17固定于电梯的相关结构上。

其中，导电传输件13为传输线，其包括电源线和信号线。该传输线的芯束，可以是4芯（2条电源线，2条信号线），5芯（2条电源线，2条信号线，1条地线），6芯（2条电源线，3条信号线：敞开或常闭输出，1条地线），或者其他结构。

考图6a和图6b，本发明使用的电梯包括轿厢30、配重块40、曳引传动轮（曳引轮51）、钢丝绳20，钢丝绳20一端接所述轿厢30，另一端接所述配重块40，并绕所述曳引传动轮设置（曳引轮51）。

参考图7，本发明还公开了一种电梯钢丝绳检测装置100。电梯钢丝绳检测装置100包括断丝断股传感器10和检测处理单元60，参考图6a和图6b，所述断丝断股传感器10至少有两个，并分别安装于所述曳引传动轮（曳引轮51）外侧，以检测曳引传动轮外侧区域处钢丝绳20的断丝断股情况，所述钢丝绳20穿过所述断丝断股传感器10的检测环11的中心孔（环心）；所述检测处理单元60与每一所述断丝断股传感器10的导电传输件13电连接以获得所述光束信号，比较所述光束信号与预设值，在所述光束信号低于预设值时输出断丝断股信号。其中，所述检测处理单元与每一所述断丝断股传感器的导电传输件电连接以获得所述光束信号，依据所述光束信号的强度判断所述钢丝绳是否断丝断股，若是则输出断丝断股信号。

其中，检测处理单元60具有与断丝断股传感器10对应的若干组检测单元，每一检测单元接收断丝断股传感器10输送的光束信号，该光束信号可以是断丝断股传感器10中每一光束发生接收器15获得的光束信号，也可以是所有光束发生接收器15获得的总光束信号，检测单元可以分别检测判断每一光束发生接收器15的光束信号是否异常，也可以直接比较光束发生接收器15获得的总光束信号是否异常。

其中，检测处理单元60可以比较每一光束信号与预设值，或者比较总光束信号与预设值，在每一光束信号低于对应的预设值，或者总光束信号低于对应的预设值时，生成并输出断丝断股信号至电梯控制系统200，以待电梯控制系统200进行相关安全动作和报警。

当然，基于上述实施例或者区别于上述实施例，检测处理单元60也可以比较一断丝断股传感器10种所有光束信号的强度差值，在光束信号的最大值和最小值之间的差值超出预设值时，生成并输出断丝断股信号至电梯控制系统200，以待电梯控制系统200进行相关安全动作和报警。当然，检测处理单元60还可以依据区别于上述实施例的其他检测方法判断光束信号是否异常，不限于上述实施例。

较佳者，参考图7，所述检测处理单元60上还设置有与所述断丝断股传感器10对应的指示灯61，所述检测处理单元60还依据所述断丝断股信号控制所述断丝断股传感器10对应的指示灯61动作，以指示断丝断股位置。

较佳者，每一断丝断股传感器10在所述检测处理单元中具有一编号信息，所述断丝断股信号还包括断丝断股传感器10的编号信息，所述电梯控制系统200控制报警机构（图中未示）依据所述断丝断股信号发出警报，并通过指示灯或者显示屏（图中未示）指示对应断丝断股传感器10的编号信息，以便于维修人员找寻故障点，维修故障并修复或者替换断丝断股传感器10。

参考图6a和图6b，本实施例中，曳引传动轮包括曳引轮51，断丝断股传感器10至少有两个，分别安装于曳引轮51的两侧钢丝绳20经过的地方：检测点C1、检测点C2，曳引轮51可带动钢丝绳20往复移动以带动轿厢30上升或下降，从而检测钢丝绳20接近轿厢30的前端A到钢丝绳20靠近配重块40的后端B之间的断丝断股情况。

参考图6c和图6d，区别于上述实施例，在另一实施例中，曳引传动轮包括曳引轮51和轿顶轮52，断丝断股传感器10至少有两个，分别安装于曳引轮51和轿顶轮52的外侧钢丝绳20经过的地方：检测点C1、检测点C2，曳引轮51可带动钢丝绳20往复移动以带动轿厢30上升或下降，从而检测钢丝绳20的前端A到钢丝绳20靠近配重块40的后端B之间的断丝断股情况。

参考图4a和图4b，工作时，钢丝绳20穿过检测环11的中心孔沿箭头M方向移动，发光管151发出的光束经反光膜112形成的反光面113反射后射入光接收管152中，光接收管152接收光束并将其转换为电信号，经由导电传输件13输送至检测处理单元60，由于当前的光束信号为正常信号，检测处理单元60正常运行。当钢丝绳20上出现断丝情况N（或者断股情况）时，断丝脱离钢丝绳20后向外翘起，当断丝位置穿过检测环11时，断丝会划破反光膜112，反光膜113被破坏，至少部分光无法经过反光面113反射至光接收管152中，该光接收管152输出的光束信号强度为零或者很低，检测处理单元60依据该光束信号的强度检测到异常，以判断断丝故障，从而生成断丝断股信号并输出至电梯控制系统200，以待电梯控制系统200进行相关安全动作和报警。与此同时，检测处理单元20还控制输出该故障的光束信号的传感器10对应的指示灯61动作以指示故障位置。

本申请文件中主要揭露了断丝断股传感器10用于电梯中检测电梯钢丝绳的实例，该断丝断股传感器10还可以用于卷扬机、吊篮等场所中进行钢丝绳的断丝断股检测。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，包括：

检测环，所述检测环的中心可供钢丝绳穿过，所述检测环内设置有环绕所述检测环中心的检测通道，所述检测通道的侧壁不透光，所述检测环的内环壁外表面形成有反光膜或者所述检测环的内环壁由反光膜制成，且所述反光膜在所述内环壁的内表面形成反射面；

光束发生接收器，有若干个并分别沿检测环的周向以一定间距安装于所述检测通道内，每一所述光束发生接收器向位置相对的反射面发出光束，并接受所述反射面反射的光束；

导电传输件，与所述光束发生接收器电连接，对所述光束发生接收器供电，并将所述光束发生接收器接收的光束信号输送至所述检测环外。

2.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述内环壁为由透光材料制成的透光壁，所述反光膜粘贴或形成于所述透光壁的外表面。

3.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述反光膜为锡膜、铝箔纸、锡纸、银膜、铝膜或镭射膜。

4.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，相邻两所述光束发生接收器之间设置有的第一避光板，所述第一避光板隔离两所述光束发生接收器的光束。

5.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述光束发生接收器包括发光管和光接收管，所述发光管和所述光接收管之间隔离有第二避光板。

6.如权利要求5所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述发光管和所述光接收管沿所述检测环的轴向设置或者沿所述检测环的周向设置，所述第二避光板对应垂直于轴向设置或者对应平行于轴向设置。

7.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述内环壁外表面呈凹弧形，以使得所述反射面呈凹弧形。

8.如权利要求1所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，所述检测环由至少两个环形段绕轴向拼接而成。

9.如权利要求8所述的钢丝绳断丝断股传感器，其特征在于，还包括固定片，相邻所述环形段的端部设置有可相互配合的拼接接口，所述固定片设于所述相邻环形段的拼接处，并分别与两所述邻环形段固定。

10.一种电梯钢丝绳检测装置，其特征在于，包括：

断丝断股传感器，所述断丝断股传感器为如权利要求1－19中任一项所述的钢丝绳断丝断股传感器，电梯的钢丝绳穿过所述断丝断股传感器的检测环的中心孔；

检测处理单元，与每一所述断丝断股传感器的导电传输件电连接以获得所述光束信号，依据所述光束信号的强度判断所述钢丝绳是否断丝断股，若是则输出断丝断股信号。

11.如权利要求10所述的电梯钢丝绳检测装置，其特征在于：

所述电梯包括轿厢、配重块、曳引传动轮、钢丝绳，钢丝绳一端接所述轿厢，另一端接所述配重块，并绕所述曳引传动轮设置；

所述断丝断股传感器至少有两个，并分别安装于所述曳引传动轮外侧。

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