КАЛИБРОВКА СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗНОСА
CALIBRATION OF WEAR DETECTION SYSTEM

ОБЛАСТЬ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Описанное в настоящей заявке изобретение относится к ремням или тросам с покрытием, используемым, например, в лифтовых системах. В частности, настоящее изобретение относится к обнаружению износа (например, к обнаружению коррозии, истирания и т.д.) ремней или тросов с покрытием, используемых для подвешивания лифта и/или приведение его в действие.
[0002] В лифтовых системах используются ремни или тросы, функционально соединенные с кабиной лифта и направляемые через один или большее количество шкивов, также известных как ременные шкивы, для продвижения кабины лифта вдоль лифтовой шахты. Стальные ремни с покрытием, в частности, содержат множество проволок, расположенных, по меньшей мере частично, в пределах материала оболочки. Зачастую множество проволок компонуется в одну или большее количество прядей, а пряди затем компонуются в один или большее количество кордов. В иллюстративной конструкции ремня множество кордов обычно расположено на одинаковом расстоянии друг от друга в пределах оболочки в продольном направлении.
[0003] В процессе обычного функционирования лифта стальные ремни с покрытием подвержены большому количеству циклов изгиба, когда ремень проходит через приводные шкивы и направляющие шкивы лифтовой системы. Такие циклы изгибов приводят к уменьшению прочности на разрыв у проволок или кордов внутри стального ремня с покрытием вследствие воздействия процесса истирания или усталости материала проволоки. Такая усталость материала является основной причиной снижения срока службы стального ремня с покрытием. В то время как срок службы стального ремня с покрытием может быть определен путем вычисления c помощью использования системы мониторинга износостойкости можно зачастую с большей точностью оценить длительность остаточного срока службы стального ремня с покрытием.
[0004] Одна из таких система называется проверка на основе сопротивления (ПОС). Система ПОС крепится к ремню с покрытием или тросу в определенном месте лифтовой системы и контролирует изменение электрического сопротивления одного или большего количества кордов в ремне или тросе. Поскольку электрическое сопротивление каждого корда пропорционально площади его поперечного сечения, изменение электрического сопротивления может быть соотнесено с уменьшением площади сечения корда, что указывает на интенсивность истирания корда и позволяет определить соответствующий оставшийся срок службы. Изменения электрического сопротивления определяют по отношению к первоначальному сопротивлению, которое, как правило, измеряется при установке системы. Такое первоначальное значение учитывает поправку на температуру корда путем измерения температуры на измерительном устройстве, а затем предполагает, что взаимосвязь между кордом и температурой измерительного устройства является постоянной в течение всего срока эксплуатации корда. Температура корда существенно влияет на его сопротивление, и, следовательно, погрешность температуры корда может привести к возникновению сигналов ложной тревоги или ошибочным показаниям остаточного срока эксплуатации корда.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Согласно одному аспекту настоящего изобретения способ обнаружения износа ремня или троса с покрытием включает измерение значения первоначального электрического сопротивления одного (одной) или большего количества кордов, прядей или проволок ремня или троса с покрытием. Значение первоначального электрического сопротивления калибруют путем повторения измерения значения первоначального электрического сопротивления и внесения совокупности измеренных значений первоначальных электрических сопротивлений в базу данных. Истинное значение первоначального сопротивления определяют из совокупности внесенных значений первоначальных электрических сопротивлений и последующих измеренных значений электрического сопротивления одного (одной) или большего количества кордов, прядей или проволок ремня или троса с покрытием.
[0006] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения истинное значение первоначального сопротивления определяют путем вычисления среднего значения совокупности первоначальных электрических сопротивлений.
[0007] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения измерение значения первоначального сопротивления повторяют через каждый час.
[0008] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения измерение значения первоначального сопротивления повторяют через период времени, равный приблизительно шести месяцам.
[0009] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения способ дополнительно включает измерение значения первоначальной температуры ремня в момент измерения значения первоначального электрического сопротивления одного (одной) или большего количества кордов, прядей или проволок ремня или троса с покрытием и повторение измерения значения первоначальной температуры вместе с повторением измерения значения первоначального сопротивления. В базу данных заносят совокупность измеренных значений первоначальной температуры, соотнесенные с измеренными значениями первоначального сопротивления.
[00010] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения дополнительно измеряют значения сопротивления и температуры одного (одной) или большего количества кордов, прядей или проволок ремня или троса с покрытием. Пороговое значение определяют путем использования измеренного значения температуры для определения истинного значения первоначального электрического сопротивления при измеренном значении температуры путем направления запроса в базу данных и расчета порогового значения в качестве процентного изменения от истинного значения первоначального электрического сопротивления.
[00011] В альтернативном варианте в этом или других аспектах настоящего изобретения в случае превышения порогового значения выполняют действие.
[00012] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения система контроля ремня или троса с покрытием, содержащего один (одну) или большее количество кордов, прядей и/или проволок, содержит блок определения износа, предназначенный для взаимодействия с одним (одной) или большим количеством кордов, прядей и/или проволок ремня или троса с покрытием и выполненный с возможностью измерения значения электрического сопротивления, и датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры. База данных используется для хранения значений электрического сопротивления и соответствующих результатов измерений температуры. Блок определения износа периодически измеряет значение первоначального электрического сопротивления, а датчик температуры периодически измеряет значение первоначальной температуры, при этом результаты измерения первоначального электрического сопротивления и первоначальных температур используются для определения истинного первоначального значения электрического сопротивления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[00013] На фиг. 1А показана схема иллюстративной лифтовой системы, имеющей конфигурацию тросов 1:1.
[00014] На фиг. 1В показана схема другой типовой лифтовой системы, имеющей другую конфигурацию тросов.
[00015] На фиг. 1С показана схема другой типовой лифтовой системы, имеющей свободно несущую конфигурацию.
[00016] На фиг. 2 показан вид лифтового ремня в разрезе.
[00017] На фиг. 3 показана схема устройства обнаружения износа.
[00018] На фиг. 3А показана схема устройства обнаружения износа в сочетании с одним из тросов с покрытием.
[00019] На фиг. 4 показан способ калибровки устройства обнаружения износа.
[00020] На фиг. 5 показан другой способ калибровки устройства обнаружения износа.
[00021] Раздел «Осуществление изобретения» поясняет настоящее изобретение вместе с его преимуществами и свойствами посредством примеров со ссылкой на чертежи.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00022] На фиг. 1А, 1В и 1С показаны схемы иллюстративных тяговых лифтовых систем 10, которые могли использовать настоящее изобретение. В настоящей заявке не описаны признаки лифтовой системы 10, которые не требуются для понимания настоящего изобретения (например, рельсовые направляющие, предохранительные приспособления и т.п.). Лифтовая система 10 состоит из кабины 12 лифта, функционально подвешенной или поддерживаемой в шахте лифта 14 с помощью одного или большего количества ремней 16. Один или большее количество ремней 16 взаимодействуют с одним или большим количеством шкивов 18 для направления вокруг различных элементов лифтовой системы 10. Один или большее количество ремней 16 также могут присоединяться к противовесу 22, который используется для балансировки лифтовой системы 10 и создания силы тяги.
[00023] Каждый шкив 18 имеет диаметр 20, который может быть одинаковым или отличаться от диаметров других шкивов 18 лифтовой системы 10. По меньшей мере один из шкивов 18 может выполнять функцию приводного шкива. Приводной шкив приводится в действие посредством механизма 50. Перемещение механизма 50 посредством приводного шкива приводит в действие, перемещает и/или продвигает (посредством тяги) один или большего количество ремней 16, которые направлены вокруг приводного шкива.
[00024] По меньшей мере один из шкивов 18 может выполнять функцию направляющего, отклоняющего или холостого шкива. Направляющий, отклоняющий или холостой шкив не приводятся в действие посредством механизма 50, однако способствуют направлению одного или большего количества ремней 16 вокруг различных элементов лифтовой системы 10. Кроме того, один или большее количество шкивов 18, например, таких как направляющий, отклоняющий или холостой шкив, могут иметь выпуклую форму или располагаться в верхней части вдоль его оси вращения для центрирования одного или большего количества ремней 16 или удержания их в нужном положении вдоль шкивов 18.
[00025] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения лифтовая система 10 могла бы использовать два или большее количество ремней 16 для подвешивания и/или приведения в действие кабины 12 лифта. Кроме того, лифтовая система 10 может иметь различные конфигурации, при которых обе стороны одного или большего количества ремней 16 входят в зацепление с одним или большим количеством шкивов 18 (например, как иллюстрируют примеры лифтовых систем на фиг. 1А, 1В или 1С) либо только одна сторона одного или большего количества ремней 16 входит в зацепление с одним или большим количеством шкивов 18.
[00026] На фиг. 1А представлена конфигурация тросов 1:1, в которой один или большее количество ремней 16 заканчиваются на кабине 12 и противовесе 22. На фиг. 1В и 1С представлены различные конфигурации тросов. В частности, на фиг. 1В и 1С демонстрируется, что кабина 12 и/или противовес 22 могут иметь один или большее количество шкивов 18, зацепляющихся с одним или большим количеством ремней 16, и один или большее количество ремней 16 могут заканчиваться в другом месте, как правило, в пределах внутренней структуры шахты лифта 14 (для лифтовых систем, не использующих машинное помещение) или в пределах машинного помещения (для лифтовых систем, использующих машинное помещение). Количество шкивов 18, используемых в конкретной конфигурации, определяет специальный коэффициент запасовки (например, коэффициент запасовки 2:1, демонстрируемый на фиг. 1В и 1С или другой коэффициент.). На фиг. 1С также иллюстрируется лифт свободнонесущего типа. Настоящее изобретение может быть использовано в лифтовых системах, отличающихся от обычных систем, показанных на фиг. 1А, 1В и 1С.
[00027] На фиг. 2 показана схема иллюстративной конструкции или дизайна ремня, который может использоваться в настоящем изобретении. Настоящее изобретение также выполнено с возможностью его использования с тросом с покрытием. Каждый ремень 16 может изготавливаться из одного или большего количества кордов 24, включенных в корпус 26. Как видно на фиг. 2, ремень 16 может иметь отношение сторон, превышающее единицу (т.е. когда ширина ремня превышает его толщину). Ремни 16 могут выполняться с возможностью обладания достаточной гибкостью при прохождении над одним или большим количеством шкивов 18 для обеспечения низкого изгибного напряжения, выполнения требований срока службы ремня и гарантии бесперебойной работы, одновременно будучи достаточно прочными для удовлетворения требований прочности при подвешивании кабины 12 лифта и/или управлении ею. Оболочка 26 может выполнена из любого подходящего материала и быть однокомпонентной, многокомпонентной, иметь два или большее количество слоев с использованием одинаковых или различных материалов и/или быть покрытой пленкой. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения оболочка 26 может быть выполнена из полимера, такого как эластомер, применительно к кордам 24, с использованием, например, процесса прессования или отливного колеса. В другом варианте реализации настоящего изобретения оболочка 26 может быть выполнена из тканого материала, использующего и/или содержащего корды 24. В качестве дополнительной конструкции оболочка 26 может быть выполнена в форме одного из вышеупомянутых вариантов или их сочетания.
[00028] Оболочка 26 может по существу удерживать корды 24. Фраза «по существу удерживать» означает, что оболочка 26 имеет взаимодействие с кордами 24, достаточное для передачи крутящего момента от механизма 50 через оболочку 26 на корды 24 для управления перемещением кабины 12 лифта. Оболочка 26 может полностью охватывать корды 24 (например, как показано на фиг. 2), охватывать корды 24 в значительной степени или по меньшей мере частично охватывать корды 24.
[00029] Со ссылкой на фиг. 3 устройство определения износа 52 электрически соединяется с одним или большим количеством кордов 24 ремня 16. Несмотря на то, что приведенное ниже описание касается кордов, устройство 52 может дополнительно электрически соединяться с одним или большим количеством прядей ремня или троса или одной или большим количеством мипроволок ремня или троса. Устройство 52 обнаружения износа соединяется с ремнем 16 в подходящем месте, например, на конце ремня 16, расположенного на верхнем конце шахты лифта 14 (например, при конфигурации тросов 2:1, показанной на фиг. 1В и 1С). Следует, однако, принимать во внимание, что указанное расположение приводится в качестве примера и в рамках настоящего изобретения рассматриваются и другие места соединения устройства 52 обнаружения износа с ремнем 16. Например, в конфигурации тросов 1:1, показанной на фиг. 1А, устройство 52 должно зацепляться с концом(-ами) ремня 16. В процессе работы через корды 24 пропускается электрический ток. Электрическое напряжение, возникшее в результате вышеуказанных действий, позволяет определять электрическое сопротивление корда 24. Такое измеренное значение сопротивления сравнивается с первоначальным значением сопротивления корда, измеренным во время первоначальной установки ремней 16. Какое-либо изменение электрического сопротивления корда 24, как правило, увеличение сопротивления, свидетельствует об износе корда 24. Определенное изменение электрического сопротивления сравнивается с одним или большим количеством пороговых значений, и в случае превышения определенного порогового значения лифтовой системой 10 могут быть предприняты действия, включающие, среди прочего, оповещение организации технического обслуживания, подачу сигнала тревоги и/или остановку работы лифтовой системы 10. Для осуществления возврата сигнала, передаваемого посредством кордов 24 в направлении устройства 52 обнаружения износа, может использоваться другое устройство 52 обнаружения износа или другое устройство, такое, например, как параллельный соединитель для передачи сигнал возврата для передачи обратного сигнала. Согласно фиг. 3А устройство 52 обнаружения износа может быть использовано с тросом 78 с покрытием, который содержит множество кордов 24, покрытых оболочкой 26, аналогично тому, как описано в данном документе в отношении ремня 16.
[00030] Упомянутое пороговое значение электрического напряжения в устройстве 52 обнаружения износа определяется или задается на основе первоначального измеренного значения сопротивления ремня 16 и может выражаться в виде процентной разницы между измеренным значением сопротивления и первоначальным измеренным значением сопротивления. Устройство 52 обнаружения износа дополнительно содержит датчик 54 температуры для измерения температуры на устройстве 52 обнаружения износа, с которой соотносится конкретное первоначальное измеренное значение сопротивления. Для более точного определения порогового значения сопротивления и тем самым более точного определения уровня износа корда 24 на основе повторяющихся измерений, осуществляемых периодически на протяжении первоначального периода времени после установки, проводится определение значения первоначального сопротивления. Проведение выборочных измерений сопротивления должно иметь достаточно частый характер для фиксации обычных колебаний температуры, происходящих в течение дня, и осуществляться, например, один раз в час. Длительность первоначального периода времени, используемого для определения первоначального значения сопротивления, должна быть достаточной по продолжительности для фиксации обычных происходящих колебаний и, например, равняться шести месяцам. Однако длительность первоначального периода времени должна выбираться так, чтобы корд 24 не испытывал снижения прочности на протяжении указанного процесса. Иными словами, указанный период времени выбирается таким образом, чтобы ремень с покрытием или трос все еще демонстрировали характеристики нового ремня или троса с покрытием. На фиг. 4 показан иллюстративный способ.
[00031] Процесс начинается на этапе 56 с установки ремня или троса с покрытием в лифтовой системе 10 внутри шахты лифта 14. Оборудование может представлять собой новый ремень или трос с покрытием, используемый в лифтовой системе 10, или запасной ремень или трос, устанавливаемый позднее в процессе эксплуатации лифтовой системы 10. На этапе 58 измеряют первоначальное сопротивление корда, а также первоначальную температуру с помощью датчика температуры 54. Информацию о значении первоначального сопротивления корда и первоначальной температуре сохраняют в устройстве 52 обнаружения износа или другом подходящем месте, таком, например, как устройство памяти, расположенное удаленно у службы технического обслуживания лифтовой системы 10 на этапе 60. Измерение температуры и сопротивления периодически повторяют как часть процедуры калибровки, как показано на этапе 62. Это приводит к получению совокупности калибровочных сопротивлений и температур, которые, вместе с информацией о первоначальных значениях сопротивления корда и первоначальных температурах, вносят в базу данных, содержащую информацию о значениях температур и соответствующего сопротивления на этапе 64. Поскольку процедура калибровки выполняется в начале срока эксплуатации ремня 16, ремень 16 еще не подвергся физическому износу, поэтому база данных, по сути, представляет собой совокупность первоначальных значений сопротивления корда при различных температурах.
[00032] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения значения сопротивления в базе данных усредняют на этапе 66 для определения калибровочного первоначального значения сопротивления, используемого в процессе вычисления порогового значения на этапе 68. Например, пороговое значение может равняться 80% от первоначального калибровочного значения сопротивления. В других вариантах реализации настоящего изобретения, как показано на фиг. 5, пороговое значение определяют каждый раз при проведении проверки на этапе 70. После завершения процедуры калибровки на этапе 70 производится измерение контрольной температуры и контрольного сопротивления. На этапе 72 производится обращение к базе данных и определяют калибровочное значение сопротивления для конкретной температуры на этапе 74. Значение калибровочного сопротивления используют при расчете порогового значения на этапе 76, согласно которому сравнивают значение контрольного сопротивления.
[00033] Выполнение процедуры калибровки и использование измерений температуры при определении указанного порогового значения обеспечивает определение более точного первоначального значения сопротивления для определения порогового значения, тем самым обеспечивая более точное определение состояния ремня 16. Кроме того, процедура калибровки обеспечивает лучшее понимание влияний температуры корда на измеренное сопротивление ремня.
[00034] Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано по отношению к ограниченному количеству вариантов реализации, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено такими описанными вариантами реализации. Напротив, данное изобретение может быть модифицировано для включения любого количества изменений, исправлений, дополнений или эквивалентных конфигураций, не описанных до настоящего момента, но которые соизмеримы с сущностью и объемом настоящего изобретения. Кроме того, в то время как были описаны различные варианты реализации настоящего изобретения, следует понимать, что аспекты настоящего изобретения могут включать в себя только некоторые из описанных вариантов осуществления. Соответственно, данное изобретение не должно рассматриваться как изобретение, ограниченное вышеприведенным описанием, но как ограниченное исключительно объемом прилагаемой формулы изобретения.