用於監測電梯制動器能力的系統和方法與流程
2023-06-01 17:46:56
發明背景
本發明大體上涉及一種電梯，並且更具體地，涉及一種用於監測電梯的制動器的能力以使得電梯在其緊急停止期間充分減速的系統和方法。
可以周期性地測試電梯制動器，以便確保制動器具有足夠制動能力(即，制動器使得電梯轎廂減速和停止的能力)。在舊式電梯中，易於確定製動能力，因為制動器會在正常操作期間用於主動控制電梯轎廂。例如，可以通過檢驗電梯在制動器被施加時如預期的那樣減速和/或調平時在轎廂每次停止時以隱式的方式測試製動能力。
現代電梯使用電機來使電梯轎廂減速並且還將電梯轎廂保持到位(例如，在平臺處)。在現代電梯中，可以通過改變施加到電機的驅動信號執行電梯轎廂的正常減速和調平。制動器通常僅僅在某些狀況下才會接合以將電梯轎廂保持或緊固在停止位置。因此，通過正常使用無法容易地檢測或檢驗制動能力。制動閘瓦測試是要求常規安全規程的測試的一部分。在測試期間，維修人員激活/停用單獨制動閘瓦。這些測試是麻煩的，並且會對制動器施加過大應變，從而導致制動能力加速下降。
發明概要
根據本發明的示例性的實施方案，一種電梯制動器監測系統包括：轎廂；機器，所述機器被配置為致動所述轎廂的移動；以及制動器，所述制動器被配置為使得所述轎廂減速；其中所述系統被配置為操作所述機器來使所述轎廂以預定速度移動，接合所述制動器，測量制動參數，並且將所述測量到的制動參數與參考制動參數進行比較。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述測量到的制動參數是制動距離。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述系統被配置為響應於位置編碼器來確定所述制動距離。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述測量到的制動參數是制動時間。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述系統被配置為響應於將所述測量到的制動參數與所述參考制動參數進行比較來確定所述制動器的制動能力。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述制動能力在所述測量到的制動參數超過所述參考制動參數時是無法令人滿意的。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述制動能力在所述測量到的制動參數低於所述參考制動參數時是令人滿意的。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述制動能力存儲在本地或存儲在外部服務系統中。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述測量到的制動參數存儲在本地或存儲在外部服務系統中。
根據本發明的另一示例性的實施方案，提供一種用於監測電梯的制動器的制動能力的方法，所述電梯包括：轎廂；機器，所述機器被配置為致動所述轎廂的移動；以及制動器，所述制動器被配置為使得所述轎廂減速，所述方法包括：操作所述機器來使所述轎廂以預定速度移動；接合所述制動器；測量制動參數；以及將所述測量到的制動參數與參考制動參數進行比較。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述測量到的制動參數是制動距離。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述測量到的制動參數是制動時間。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括響應於將所述測量到的制動參數與所述參考制動參數進行比較來確定所述制動器的制動能力。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述制動能力在所述測量到的制動參數超過所述參考制動參數時是無法令人滿意的。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括所述制動能力在所述測量到的制動參數低於所述參考制動參數時是令人滿意的。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括將所述制動能力存儲在本地或存儲在外部服務系統中。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括將所述測量到的制動參數存儲在本地或存儲在外部服務系統中。
除了上述或下述的特徵中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實施方案可以包括在操作所述機器使所述轎廂以所述預定速度來移動之前，將所述轎廂的負載清空。
本發明的技術效果是能夠自動測試電梯制動器的制動能力，而不需要維修人員以目視和/或物理的方式檢查制動器。可以存儲制動能力測試結果，並且可以基於制動能力測試生成通知和/或報告。
附圖簡述
視為本發明的主題在隨附於本說明書的權利要求中具體指出並明確地要求保護。本發明的上述及其它其它特徵和優點從以下結合附圖進行的詳細描述顯而易見，其中：
圖1是其中可實現根據示例性的實施方案的電梯制動器監測系統的電梯的透視圖；
圖2是在示例性的實施方案中用於控制電梯轎廂的移動的機器的透視圖；以及
圖3是在示例性的實施方案中用於監測圖2所示機器的制動器的制動能力的方法的流程圖。
詳細描述
圖1是包括轎廂12、配重14、繞繩16、機器18、位置編碼器20和控制器22的電梯10的透視圖。轎廂12和配重14通過繞繩16彼此連接。繞繩16可以包括例如繩索、鋼纜或塗層鋼帶。配重14平衡來自轎廂12的負載，並且促成轎廂12在井道24內同時且沿相對於配重14的相反方向移動。
繞繩16接合機器18，機器是電梯10的架空結構的部分並且控制轎廂12和配重14之間的移動。位置編碼器20可以安裝在調速器系統26的上部滑輪上並且被配置為提供與轎廂12在井道24內的位置相關的位置信號。在其它實施方案中，可以將位置編碼器20直接安裝到機器18的移動部件。
控制器22位於例如井道24的控制器室28中並且控制電梯10的操作。控制器22向機器18提供驅動信號以控制轎廂12的加速、減速、調平和停止。控制器22還配置為從位置編碼器20接收位置信號。
圖2是用於控制轎廂12和配重14的移動的機器18的透視圖。機器18包括電機30、制動器32、旋轉構件34和滑輪36。在示例性的實施方案中，旋轉構件34是從電機30突出的驅動軸34。滑輪36被固定地設置在驅動軸34上並機械地接合繞繩16。制動器32鄰近電機30設置在驅動軸34與滑輪36相反的端部處。應當易於了解，制動器32可與電機30、驅動軸34和滑輪36具有任何合適關係。
驅動軸34是由電機30可旋轉地驅動，這使滑輪36旋轉。由於繞繩16與滑輪36之間的接合，這種旋轉引起轎廂12和配重14的線性移動。電機30基於從控制器22接收的驅動信號驅動驅動軸34。電機30在繞繩16上提供的力(即，扭矩)的量值和方向控制轎廂12的加速、減速、方向和速度。當制動器32接合驅動軸34時，轎廂12停止或緊固在適當位置，以便防止轎廂12移動。
應當易於了解，制動器32可為任何合適類型的制動器，並且可以任何合適方式與驅動軸34接合和脫離。應當易於了解，雖然電梯10在本文中被公開為包括旋轉滑輪36和電機30，但是電梯10可與其它驅動系統一起實現，諸如線性電機驅動電梯(例如，無繩、自行電梯)。實施方案並不限於使用圖2的機器18。
圖3是根據本發明的示例性的實施方案的用於監測制動器32使轎廂12充分減速的制動能力的方法的流程圖。利用這種方法，在限定條件下發起對制動能力的自動測試。
在步驟38處，將轎廂12的負載清空，以便提供一致質量。應當理解，制動能力測試可以利用轎廂12中的負載執行。然而，期望在多個制動能力測試間使用相同轎廂負載。清空轎廂12僅是提供一致質量的技術的一個實例。電梯10可以包括例如至少一個重量傳感器，用於確定在轎廂12中何時沒有負載。在步驟40處，被卸載的轎廂12定位在井道24中的參考位置處(例如，在井道24的上部平臺l處)。應當理解，步驟40可在步驟38之前。使用參考位置使得在類似情況下執行後續制動能力測試。
在步驟42處，操作機器18使轎廂12以預定速度移動。更具體地，電機30驅動驅動軸34和滑輪36以提供轎廂12以預定速度的移動。在示例性的實施方案中，在正常操作期間，預定速度小於或等於轎廂12的標稱速度。在示例性的實施方案中，標稱速度為約1米/秒，並且預定速度大約為標稱速度的一半。電機30在短時間段內(例如，不會超過幾秒)驅動驅動軸34和滑輪36。以此方式，制動器32的噪聲和磨損在測試期間維持於較低水平。
應當易於了解，標稱速度可為任何合適速度，並且預定速度可為小於或等於標稱速度的任何合適速度。例如，預定速度可以從標稱速度的約20％變化為標稱速度的約70％。
一旦轎廂12正以預定速度行進，那麼制動器32如步驟44所示的接合。更具體地，控制器發起制動器32在模擬「緊急」停止狀況下使得轎廂12減速。
在步驟46處，制動器32已使得轎廂12減速到完全停止位置。在步驟48處，通過控制器22確定測量到的制動參數。應當理解，當轎廂12減速時，可以同時執行步驟48，並且直到轎廂12停止之後，才不需要進行步驟48。測量到的制動參數可以是轎廂12從在步驟44處制動器32的施加到在步驟46處轎廂12停止行進的制動距離。控制器22可以使用來自位置編碼器20的位置信號確定從在步驟44處制動器32的施加到在步驟46處轎廂12停止行進的制動距離。在另一示例性的實施方案中，測量到的制動參數可以是從在步驟44處制動器32的施加到在步驟46處轎廂12停止經過的制動時間。控制器22可以使用內部時鐘確定從在步驟44處制動器32的施加到在步驟46處轎廂12停止的制動時間。
在步驟50處，將測量到的制動參數與參考致動參數進行比較。如果測量到的制動參數超過參考制動參數，那麼流程進行到步驟52，其中表明制動器32的制動能力為無法令人滿意的。這指示了測量到的制動參數過大(例如，使轎廂停止的距離過長或時間過長)。在步驟50處，如果測量到的制動參數沒有超過參考制動參數，那麼流程進行到步驟54，其中表明制動器32的制動能力為令人滿意的。
在步驟56處，可將測量到的制動參數本地存儲在控制器22上或存儲在外部服務系統處。通過步驟50而確定的制動能力(例如，令人滿意或無法令人滿意)還可本地存儲在控制器22上或存儲在外部服務系統處。可以周期性地生成包括圖3的制動測試的結果的報告以提供符合要求制動檢查的某些規定或規程的證明。如果測量到的制動參數超過參考制動參數，那麼可以生成警報或通知以通知維修人員檢查制動器32。
示例性的系統和方法允許通過施加制動器32並且在限定測試狀況下測量電梯轎廂12的停止距離/時間來自動監測制動器32的性能。示例性的系統和方法允許定期監測(例如，每天)制動器32。另外，示例性的系統和方法允許簡化電梯10的維護和維修，因為示例性的系統和方法無需機械人員執行制動測試。此外，示例性的系統和方法允許對制動器32的性能的早期且常規的診斷。
雖然已結合了僅有限數量的實施方案詳細地描述了本發明，但是應當容易理解，本發明不限於此類所公開的實施方案。相反，可以修改本發明以涵蓋此前未描述但與本發明的精神和範圍相當的任何數量變化、更改、替換或等效布置。另外，雖然已描述了本發明的各種實施方案，但是應當理解，本發明的方面可僅包括所描述的實施方案中的一些。因此，本發明不視為受到前述描述限制，而是僅由隨附權利要求範圍限制。