用於經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測的製作方法

2023-04-29 10:03:36 1

用於經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測的製作方法
【專利摘要】一種經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測方法包括將磨耗檢測單元連接到經塗覆的升降帶或繩索的一根或多根監測繩股和/或繩。該經塗覆的升降帶或繩索包括一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻的第一變化作為升降帶或繩索的彎曲循環的函數，以及一根或多根監測繩股和/或繩，其表現出電阻的第二變化作為升降帶或繩索的彎曲循環的函數、大於電阻的第一變化。經由磨耗檢測單元測量一根或多根監測繩股和/或繩的電阻。至少使用一根或多根監測繩股和/或繩的所測量的電阻來確定升降帶或繩索的磨耗情況。
【專利說明】用於經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測
[0001] 發明背景
[0002] 本文公開的主題涉及用於（例如）電梯系統中的經塗覆的升降帶或繩索。更具體 而言，主題公開涉及用於電梯懸掛和/或驅動的經塗覆的升降帶或繩索的（例如，腐蝕，磨 損等的）磨耗檢測。
[0003] 電梯系統利用可操作地連接到電梯轎廂的並且途徑一個或多個滑輪（也稱作皮 帶輪）的升降帶或繩索以沿著井道推動電梯轎廂。特別地，經塗覆的鋼升降帶包括至少部 分地定位於護套材料內的多根線。該多根線通常被設置成一根或多根繩股，而該繩股接著 被設置成一根或多根繩。在示例性升降帶構造中，多根繩常常在縱向方向上等距地設置在 護套內。
[0004] 在正常的電梯操作期間，當經塗覆的鋼升降帶在電梯系統的驅動滑輪和偏轉器滑 輪上行進時，該升降帶會受到大量彎曲循環的影響。經由線磨損或疲勞的機制，這些彎曲循 環引起經塗覆的鋼升降帶內的線或繩的斷裂強度的惡化。這種疲勞是經塗覆的鋼升降帶使 用壽命降低的主要促因。儘管可以通過計算來評估經塗覆的鋼升降帶的使用壽命，但是通 常會通過利用壽命檢測系統來獲得經塗覆的鋼升降帶剩餘壽命的更準確的評估。
[0005] -種這樣的系統稱作基於電阻的檢驗（RBI)。RBI系統在電梯系統的固定點處固 定到升降帶並且監測升降帶中的每根繩的電阻。因為每根繩的電阻和它的截面面積成比 例，所以電阻的變化可以與繩的截面面積降低相關聯，這表明繩的磨損量，以及相應的剩餘 使用壽命。然而，一些繩配置並未表現出電阻顯著可測量的變化，這可以與大量彎曲循環或 繩惡化相關聯。在這些情形下，由於繩磨損時繩電阻的小幅度變化，故基於繩電阻的變化評 定升降帶情況是困難的。
[0006] 發明概述
[0007] 根據發明的一個方面，經塗覆的升降帶或繩索包括多根線，其被設置成多根繩股 和/或繩。所述多根繩股和/或繩包括一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻的第 一變化作為升降帶或繩索的彎曲循環的函數，以及一根或多根監測繩股和/或繩，其表現 出電阻的第二變化作為升降帶的彎曲循環的函數、大於電阻的第一變化。護套大致夾持所 述多根繩股和/或繩。
[0008] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩定位於外部位置處。
[0009] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述一 根或多根監測繩中的監測繩定位於所述升降帶中的縱向外部位置處。
[0010] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩定位於中心位置處。
[0011] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述一 根或多根監測繩中的監測繩定位於所述升降帶的縱向中心位置處。
[0012] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述一根或多根監測繩股和/或繩是至 少兩根監測繩股和/或繩。
[0013] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述至少兩根監測繩股和/或繩中的兩 根監測繩股和/或繩是相鄰地定位。
[0014] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述至 少兩根監測繩中的兩根監測繩縱向相鄰地定位於所述升降帶中。
[0015] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩具有與所述一根或多根基準繩股和/或繩中的基準繩股和/或繩大致上 相同的線截面面積。
[0016] 根據發明的另一個方面中，一種電梯系統包括電梯轎廂、一個或多個滑輪、磨耗檢 測單元以及經塗覆的升降帶或繩索，經塗覆的升降帶或繩索包括多根線，其被設置成多根 繩股和/或繩。所述多根繩股和/或繩包括一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻 的第一變化作為升降帶或繩索的彎曲循環的函數，以及一根或多根監測繩股和/或繩，其 表現出電阻的第二變化作為升降帶的彎曲循環的函數、大於電阻的第一變化。護套大致夾 持所述多根股和/或繩。升降帶或繩索可操作地連接到所述磨耗檢測單元。
[0017] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述磨耗檢測單元測量所述一根或多根 監測繩的電阻。
[0018] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述磨耗檢測單元布置在電梯井道的上 端。
[0019] 根據發明的另一個方面，一種經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測方法包括將磨耗 檢測單元連接到經塗覆的升降帶或繩索的一根或多根監測繩股和/或繩。所述經塗覆的升 降帶或繩索包括一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻的第一變化作為升降帶或繩 索的彎曲循環的函數，以及一根或多根監測繩股和/或繩，其表現出電阻的第二變化作為 升降帶或繩索的彎曲循環的函數、大於電阻的第一變化。經由所述磨耗檢測單元測量所述 一根或多根監測繩股和/或繩的電阻。至少使用所述一根或多根監測繩股和/或繩的所測 量的電阻來確定所述升降帶或繩索的磨耗情況。
[0020] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述確定步驟包括確定所述一根或多根 監測繩股和/或繩的電阻的所述變化。
[0021] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，所述確定步驟包括確定電阻的增長。
[0022] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，將電阻的所述變化與閥值進行比較並且 如果超過所述閥值則採取行動。
[0023] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，採取行動包括所述電梯系統拉響警報或 停止操作中的一個或多個。
[0024] 可替代地，在發明的這個或其他方面中，監測所述基準繩股中的至少一個的連續 性。
[0025] 附圖簡述
[0026] 圖1A是具有1:1掛繩設置的示例性電梯系統的簡圖；
[0027] 圖1B是具有不同掛繩設置的另一個示例性電梯系統的簡圖；
[0028] 圖1C是具有懸臂設置的另一個示例性電梯系統的簡圖；
[0029] 圖2A是現有技術中電梯升降帶的剖視圖；
[0030] 圖2B是現有技術中電梯繩索的剖視圖；
[0031] 圖3是電梯升降帶磨耗檢測單元的簡圖；
[0032] 圖4是電梯升降帶的實施方案的剖視圖；
[0033] 圖5是電梯升降帶的另一個實施方案的剖視圖；
[0034] 圖6是電梯升降帶的另一個實施方案的剖視圖；
[0035] 圖7是電梯升降帶的另一個實施方案的剖視圖；
[0036] 圖8是用於電梯升降帶的基準繩中所使用的基準繩股和監測繩中所使用的監測 繩股的實施方案的剖視圖；
[0037] 圖9是用於電梯升降帶的監測繩中所使用的監測繩股和來自圖8的基準繩股的另 一個實施方案的剖視圖。
[0038] 通過參照附圖的實例，詳細描述會對發明（連同優點和特徵）作出解釋。
[0039] 發明詳述
[0040] 圖1A、圖1B和圖1C示出的是示例性電梯系統10的簡圖。未被要求用於理解本 發明的電梯系統10的特徵（如導軌、保險裝置等）未在本文中討論。電梯系統10包括用 一根或多根升降帶16在井道14中可操作地懸掛或支撐的電梯轎廂12。一根或多根升降 帶16與一個或多個滑輪18相互作用以途經圍繞電梯系統10的各個部件。一根或多根升 降帶16也可連接到配重22,其用於幫助平衡電梯系統10並且降低操作期間曳引滑輪兩側 上的升降帶張力差。
[0041] 滑輪18每個具有直徑20,其可與電梯系統10中的其他滑輪18的直徑相同或不 同。滑輪18中的至少一個可以是驅動滑輪。驅動滑輪通過機器50來驅動。通過機器50 進行的驅動滑輪的運動（通過曳引）驅動、移動和/或推動一根或多根升降帶16,該一根或 多根升降帶16途經圍繞驅動滑輪。
[0042] 滑輪18中的至少一個可以是轉向器、偏轉器或惰滑輪。轉向器、偏轉器或惰滑輪 未通過機器50來驅動，但是卻幫助引導一根或多根升降帶16圍繞電梯系統10的各個部 件。此外，滑輪18中的一個或多個（如轉向器，偏轉器或惰滑輪）可沿著其旋轉軸具有凸 型或凸起部以協助沿著滑輪18保持一根或多根升降帶16在中心處或期望位置處。
[0043] 在一些實施方案中，電梯系統10可使用兩根或更多根升降帶16用於懸掛和/或 驅動電梯轎廂12。另外，電梯系統10可以具有各種配置，以使得要麼一根或多根升降帶16 的兩側均接合一個或多個滑輪18 (如在圖1A、圖1B或圖1C中的示例性電梯系統中所示 出），要麼僅僅一根或多根升降帶16的一側接合一個或多個滑輪18。
[0044] 圖1A提供了 1:1掛繩設置，其中一根或多根升降帶16終止在轎廂12和配重22 處。圖1B和圖1C提供不同的掛繩設置。具體而言，圖1B和圖1C示出轎廂12和/或配重 22可以具有其上接合一根或多根升降帶16的一個或多個滑輪18並且該一根或多根升降 帶16可以在別處終止，通常是在（如用於無機房電梯系統的）井道14內的或（用於利用 機房的電梯系統的）機房內的結構。設置中所使用的滑輪18數量確定具體掛繩比率（例 如，圖1B和圖1C中示出的2:1掛繩比率或不同比率）。圖1C也提供了懸臂型電梯。本發 明可在圖1A、圖1B和圖1C示出的示例性型號以外的電梯系統上使用。
[0045] 圖2A提供了現有技術中升降帶構造或設計的簡圖。每根升降帶16由護套26中 的（例如，擰成一根或多根繩股和/或繩24的）多根線構造而成。如圖2中所見，升降帶 16具有大於一的寬高比（即，升降帶寬度大於升降帶厚度）。升降帶16經構造以在越過一 個或多個滑輪18時具有足夠的靈活性以提供低彎曲應力、滿足升降帶壽命要求並且具有 平穩操作，同時足夠強以能夠滿足用於懸掛和/或驅動電梯轎廂12的強度要求。護套26 可以是任何適合的材料，包括單一材料、多種材料、使用相同或不同材料的兩個或更多個層 和/或薄膜。在一個設置中，護套26可以是聚合物，如彈性體，其使用（例如）擠壓成型或 模具輪（mold wheel)工藝塗覆到繩24。在另一個設置中，護套26可以是接合繩24和/或 與繩24整合的編織織物。作為額外設置，護套26可以是組合起來的上述替代物中的一個 或多個。
[0046] 護套26可以大致在其中夾持繩24。詞組大致上夾持指的是護套26充分接合繩 24以通過護套26將來自機器50的扭矩傳遞到繩24以驅動電梯轎廂12的運動。護套26 可以完全包封繩24(如在圖2A中所示出）、大致包封繩24或至少部分地包封繩24。
[0047] 參照圖3,磨耗檢測單元52電連接到升降帶16的一根或多根繩24。磨耗檢測單 元52連接到升降帶16的終止部分，例如，在升降帶16中定位於井道14的上端處的一端處。 但是，要理解這個位置僅僅是示例性的，並且用於將磨耗檢測單元52連接到升降帶16的其 他位置也是在本發明範圍內進行考慮的。在操作期間，電流被施加穿過繩24。所得電壓允 許確定繩24的電阻。將這個所測量的電阻與繩的初始電阻進行比較。繩24的電阻的變化 (常常是電阻的增長）表明繩24的磨耗。將電阻的變化與閥值變化值進行比較，並且當超 過閥值變化值時，可以通過電梯系統10來採取動作，包括但不限於電梯系統10拉響警報或 停止操作。
[0048] 如上所述，在一些升降帶16中，作為升降帶16的彎曲循環的函數，繩24的電阻的 變化幅度是不顯著的。為了經由磨耗檢測單元52更有效率地評定這些升降帶16,升降帶16 配置有與基準繩24b具有不同構造的一根或多根繩24a。繩24a (下文稱作"監測繩" 24a) 經構造以使得作為升降帶16的彎曲循環的函數，監測繩24a中的電阻的變化顯著大於基準 繩24b的電阻變化。監測繩24a和基準繩24b兩者均可以是承重繩。換言之，監測繩24a 和基準繩24b兩者均不是犧牲繩。
[0049] 磨耗檢測和評定在監測繩24a上進行，其中確定了監測繩24a的電阻變化和作為 整體的升降帶16之間的相關聯性。任何數量的監測繩24a可以包括在升降帶16中，其中 在圖4-圖7中示出示例升降帶16配置。在圖4-圖7中，升降帶16是十繩升降帶16,其在 升降帶16中的不同位置中具有不同數量的監測繩24a。儘管示出十繩升降帶16,但是要理 解具有其他數量的繩（例如，六，八，或十二根繩）的升降帶16可在本文公開主題的實施方 式中利用。在圖4中，升降帶16包括定位於升降帶16中的縱向外部位置60的兩根監測繩 24a，其中剩餘繩包括基準繩24b。參照圖5,監測繩24a可以定位於縱向外部位置的內側， 而在圖6中，監測繩24a可以定位於升降帶16的一個縱向端60處的相鄰位置處。現在參 照圖7,監測繩24a可以定位於升降帶中的縱向中心位置62處。要理解本文中示出和描述 的配置僅僅是示例性的，並且本公開也考慮了其他升降帶16配置。
[0050] 監測繩24a可以以各種方式實現它們相對於基準繩24b的更大電阻變化。例如， 參照圖8,基準繩24b可以是7x7繩，其中七根繩股54b每根包括七根線55b。作為實例， 0. 30mm和0. 34mm直徑線55b形成0. 94mm繩股54b，其形成2. 95mm直徑繩24b。用於相同 升降帶16的監測繩24a可以由較小直徑線55a形成，其表現出每升降帶16彎曲循環更高的 電阻變化。為了實現與基準繩24b的斷裂強度相等的斷裂強度（例如，大約-25%和+10% 裂斷強度之間），監測繩24a可以是7x19繩，其中七根繩股54a每根包括十九根線55a (例 如，在1+6+12設置中）。作為實例，0.20mm線55a形成1.0mm繩股54a，其形成3. Omm直徑 繩24a。作為另一個可能的替代物，並且如圖9中所示出，監測繩24a可以是7x12繩，其中 七根繩股54a每根包括十二根線55a(例如，在3+9設置中）。作為實例，0. 245mm線55a形 成0. 98mm繩股54a，其形成2. 94mm直徑繩24a。在這些設置中，監測繩24a可以包括與基準 繩24b大致相同的線55a的截面面積。在其他實施方案中，監測繩24a的截面面積可以是 在基準繩24b的截面面積的大約+/-10%內。其他配置（如其中監測繩24a比基準繩24b 具有每繩更多線的那些配置（例如，每繩50%或更多線））在本公開的範圍內進行考慮。因 此，監測繩24a的斷裂強度大致與基準繩24b的斷裂強度相等，而具有每升降帶16彎曲循 環的更大電阻變化。
[0051] 儘管上文描述討論了針對磨耗對監測繩24a(而非基準繩24b)的電阻進行監測， 但是也對基準繩24b進行某種監測仍然在本發明的範圍內。例如，可以監測基準繩24b的 連續性（例如，以確定是否已發生繩斷裂）。
[0052] 可替代地，現在參照圖2B，電梯轎廂12可以用一根或多根經塗覆的繩索42在井道 14中懸掛或支撐，該經塗覆的繩索42由形成多根繩股54和/或繩24的多根線55形成。 線55、繩股54或繩24擰成緊密的、穩定並且在一些實施方案中大致圓形的形狀，並且用護 套26塗覆。在一些實施方案中，在形成繩索42前，單獨的繩股54和/或繩24可以各自地 用繩股護套60和/或繩護套62塗覆。與上文描述的升降帶16相似，繩索42包括繩24中 的一根或多根中的監測繩股54a和基準繩股54b，並且以與上文描述的相似的方式大致進 行監測。
[0053] 在操作期間，電流被施加穿過繩索42內的監測繩股54a。所得電壓允許確定監測 繩股54a的電阻。將這個所測量的電阻與監測繩股54a的初始電阻進行比較。監測繩股54a 的電阻的變化（常常是電阻的增長）表明監測繩股54a內的線55a的磨耗。將電阻的變化 與閥值變化值進行比較，並且當超過閥值變化值時，可以通過電梯系統10來採取動作，包 括但不限於電梯系統10拉響警報或停止操作。
[0054] 儘管僅僅結合了有限數量的實施方案對發明進行了詳細描述，但是應該容易理解 發明並不限於這樣公開的實施方案。更確切地講，可以修改發明以併入未在此之前描述的 但是與發明的精神和範圍相適應的任意數量的變型、替代、替換或相等設置。另外，儘管描 述了發明的各種實施方案，但是要理解發明的方面可以僅僅包括所描述實施方案中的一 些。因此，發明不看作是通過上文描述來限制，而是僅僅通過所附權利要求的範圍來限制。
【權利要求】
1. 一種經塗覆的升降帶或繩索，其包括： 多根線，其被設置成多根繩股和/或繩，所述多根繩股和/或繩包括： 一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻的第一變化作為所述升降帶或繩索的彎 曲循環的函數；以及 一根或多根監測繩股和/或繩，其表現出電阻的第二變化作為所述升降帶的彎曲循環 的函數、大於電阻的所述第一變化；以及 護套，其大致夾持所述多根繩股和/或繩。
2. 根據權利要求1所述的升降帶或繩索，其中所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩布置在外部位置處。
3. 根據權利要求2所述的升降帶或繩索，其中所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述 一根或多根監測繩中的監測繩布置在所述升降帶中的縱向外部位置處。
4. 根據權利要求1所述的升降帶或繩索，其中所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩布置在中心位置處。
5. 根據權利要求4所述的升降帶或繩索，其中所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述 一根或多根監測繩中的監測繩布置在所述升降帶的縱向中心位置處。
6. 根據權利要求1所述的升降帶或繩索，其中所述一根或多根監測繩股和/或繩是至 少兩根監測繩股和/或繩。
7. 根據權利要求6所述的升降帶或繩索，其中所述至少兩根監測繩股和/或繩中的兩 根監測繩股和/或繩相鄰地布置。
8. 根據權利要求7所述的升降帶或繩索，其中所述升降帶或繩索是升降帶，並且所述 至少兩根監測繩中的兩根監測繩縱向相鄰地布置在所述升降帶中。
9. 根據權利要求1所述的升降帶或繩索，其中所述一根或多根監測繩股和/或繩中的 監測繩股和/或繩具有與所述一根或多根基準繩股和/或繩中的基準繩股和/或繩大致相 同的線截面面積。
10. -種電梯系統，其包括： 電梯轎廂； 一個或多個滑輪； 磨耗檢測單元；以及 根據權利要求1-9中的任一項所述的升降帶或繩索，其中所述升降帶或繩索可操作地 連接到所述磨耗檢測單元。
11. 根據權利要求10所述的電梯系統，其中所述磨耗檢測單元測量所述一根或多根監 測繩的電阻。
12. 根據權利要求10所述的電梯系統，其中所述磨耗檢測單元布置在電梯井道的上 端。
13. -種經塗覆的升降帶或繩索的磨耗檢測方法，其包括： 將磨耗檢測單元連接到經塗覆的升降帶或繩索的一根或多根監測繩股和/或繩，所述 經塗覆的升降帶或繩索包括： 一根或多根基準繩股和/或繩，其表現出電阻的第一變化作為所述升降帶或繩索的彎 曲循環的函數；以及 一根或多根監測繩股和/或繩，其表現出電阻的第二變化作為所述升降帶或繩索的彎 曲循環的函數、大於電阻的所述第一變化； 經由所述磨耗檢測單元測量所述一根或多根監測繩股和/或繩的電阻；以及 至少使用所述一根或多根監測繩股和/或繩的所測量的電阻來確定所述升降帶或繩 索的磨耗情況。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中所述確定步驟包括確定所述一根或多根監測繩 股和/或繩的電阻的所述變化。
15. 根據權利要求13所述的方法，其中所述確定步驟包括確定電阻的增長。
16. 根據權利要求13所述的方法，其還包括： 將電阻的所述變化與閥值進行比較；以及 如果超過所述閥值則採取行動。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中採取行動包括所述電梯系統拉響警報或停止操 作中的一個或多個。
18. 根據權利要求13所述的方法，其還包括監測所述基準繩股中的至少一個的連續性 的步驟。
【文檔編號】D07B1/12GK104114762SQ201280069270
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年2月7日 優先權日:2012年2月7日
【發明者】B.圭拉尼, 楊泓 申請人:奧的斯電梯公司