本文公開的主題涉及電梯系統(tǒng)。更具體來說，本公開涉及對電梯皮帶或繩索的剛度的評估。

電梯系統(tǒng)通常包含一個或多個張力部件，例如皮帶或繩索，用以支撐和/或驅(qū)動電梯系統(tǒng)的電梯轎廂或配重。所述張力部件被設(shè)計(jì)和制造成具有預(yù)期的剛度。張力部件的實(shí)際剛度經(jīng)常與初始預(yù)期剛度不同，原因在于例如張力部件結(jié)構(gòu)的制造變化或改變或者張力部件結(jié)構(gòu)在安裝之后隨著時間推移的劣化。

張力部件剛度的改變或者不同于預(yù)期的張力部件剛度可能在停靠于?？空緯r或在存在乘客裝載和卸載時期間造成電梯轎廂樓層相對于建筑物的?？繕菍拥奈恢谜`差，尤其是在高升程電梯系統(tǒng)中。這些位置誤差增加了乘客絆倒的危險(xiǎn)的可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個實(shí)施方案中，一種計(jì)算電梯系統(tǒng)張力部件的剛度的方法包括將一個或多個電梯轎廂位置信號傳輸?shù)絼偠裙烙?jì)器。使用所述傳輸?shù)男盘栍?jì)算所述張力部件的估計(jì)剛度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述信號包含?？繕菍有盘?、轎廂位置信號、機(jī)器位置信號和/或負(fù)載重量信號。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述轎廂位置信號和所述負(fù)載重量信號用以計(jì)算所述張力部件的實(shí)際有效長度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，將所述實(shí)際有效長度與標(biāo)稱有效長度進(jìn)行比較。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述實(shí)際有效長度與所述標(biāo)稱有效長度之間的差隨著負(fù)載重量而變化。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述實(shí)際有效長度與所述標(biāo)稱有效長度之間的所述差以及所述負(fù)載重量信號用以確定所述張力部件的剛度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，將計(jì)算的剛度與先前計(jì)算的剛度進(jìn)行比較。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，計(jì)算的剛度的差異指示所述張力部件的磨損或損壞。

在另一實(shí)施方案中，一種用于確定電梯系統(tǒng)張力部件的剛度的系統(tǒng)包括：?？繕菍又甘酒?，其用以將電梯轎廂的?？繕菍有盘杺鬏?shù)絼偠裙烙?jì)器。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括：轎廂位置編碼器，其用以將井道中的所述電梯轎廂的轎廂位置信號傳輸?shù)剿鰟偠裙烙?jì)器。機(jī)器位置編碼器將機(jī)器位置信號傳輸?shù)剿鰟偠裙烙?jì)器。所述張力部件可操作地連接到所述機(jī)器以沿著所述井道移動所述電梯轎廂。定位于所述電梯轎廂處的負(fù)載重量傳感器將所述電梯轎廂的負(fù)載重量信號傳輸?shù)剿鰟偠裙烙?jì)器。所述剛度估計(jì)器至少利用所述?？繕菍有盘?、所述轎廂位置信號、所述機(jī)器位置信號和所述負(fù)載重量信號來計(jì)算所述張力部件的估計(jì)剛度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述剛度估計(jì)器是計(jì)算機(jī)。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述張力部件是繩索或皮帶中的一者。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述轎廂位置信號和所述負(fù)載重量信號用以計(jì)算所述張力部件的實(shí)際有效長度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，將所述實(shí)際有效長度與標(biāo)稱有效長度進(jìn)行比較。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述實(shí)際有效長度與所述標(biāo)稱有效長度之間的差隨著負(fù)載重量而變化。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，所述實(shí)際有效長度與所述標(biāo)稱有效長度之間的所述差以及所述負(fù)載重量信號用以確定所述張力部件的剛度。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，將計(jì)算的剛度與先前計(jì)算的剛度進(jìn)行比較。

另外或替代地，在此實(shí)施方案或其它實(shí)施方案中，計(jì)算的剛度的差異指示所述張力部件的磨損或損壞。

附圖說明

圖1A是具有1∶1繞繩布置的示范性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖1B是具有不同繞繩布置的另一示范性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖1C是具有懸臂式布置的另一示范性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖2是用于電梯系統(tǒng)的剛性估計(jì)系統(tǒng)的示意圖；

圖3是有效張力部件長度對比負(fù)載重量的變化的圖形說明；以及

圖4是張力部件順應(yīng)性對比張力部件的長度的圖形說明。

詳細(xì)描述例如通過參考附圖而闡釋了本發(fā)明以及優(yōu)點(diǎn)和特征。

具體實(shí)施方式

圖1A、1B和1C中示出了示范性牽引電梯系統(tǒng)10的示意圖。本文未討論電梯系統(tǒng)10的對于理解本發(fā)明來說不需要的特征(例如，導(dǎo)軌、安全設(shè)備等)。電梯系統(tǒng)10包含電梯轎廂12，其通過一個或多個張力部件16以操作方式懸掛或支撐于井道14中。張力部件16可為例如涂層鋼帶的繩索。所述一個或多個張力部件16與一個或多個槽輪18相互作用以圍繞電梯系統(tǒng)10的各個組件布設(shè)。所述一個或多個張力部件16還可以連接到配重22，所述配重用以在操作期間幫助平衡電梯系統(tǒng)10且減少牽引槽輪24的兩側(cè)上的皮帶張力的差異。

牽引操作24由機(jī)器26驅(qū)動。機(jī)器26對牽引槽輪24的移動驅(qū)動、移動和/或推進(jìn)(通過牽引)圍繞牽引槽輪24布設(shè)的一個或多個張力部件16。

在一些實(shí)施方案中，電梯系統(tǒng)10可以使用兩個或更多個張力部件16用于懸掛和/或驅(qū)動電梯轎廂12。另外，電梯系統(tǒng)10可以具有各種配置以使得所述一個或多個張力部件16的兩側(cè)都接合所述一個或多個槽輪18(例如圖1A、1B或1C中的示范性電梯系統(tǒng)中所示)或者所述一個或多個張力部件16的僅一側(cè)接合所述一個或多個槽輪18。另外，電梯系統(tǒng)10可使用在多層配置中垂直對準(zhǔn)的兩個或更多個電梯轎廂12，其通過艙室框架連接在一起。圖1A提供1∶1繞繩布置，其中所述一個或多個張力部件16終止于轎廂12和配重22。圖1B和1C提供不同的繞繩布置。具體來說，圖1B和1C示出了轎廂12和/或配重22可以具有一個或多個槽輪18，所述一個或多個槽輪上面接合所述一個或多個張力部件16，且所述一個或多個張力部件16可以終止于別處，通常在井道14內(nèi)(例如用于無機(jī)房電梯系統(tǒng))或機(jī)房內(nèi)(用于利用機(jī)房的電梯系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)處。在布置中使用的槽輪18的數(shù)目決定特定的繞繩比(例如，圖1B和1C中所示的2∶1繞繩比或不同的比率)。圖1C還提供懸臂型電梯。本發(fā)明可以用在除了圖1A、1B和1C中所示的示范性類型之外的電梯系統(tǒng)上。

現(xiàn)在參見圖2，說明張力部件剛度估計(jì)系統(tǒng)的示意圖。如圖示，電梯轎廂12在井道14中由張力部件16支撐。張力部件16連接到固定于井道14中的機(jī)器26。井道14包含電梯轎廂12可以沿著其行程停下的若干停靠樓層36。模數(shù)估計(jì)器，例如計(jì)算機(jī)38，可操作地連接到電梯系統(tǒng)10。當(dāng)電梯轎廂12停在選定的?？繕菍?6時，計(jì)算機(jī)38從系統(tǒng)10的組件接收信號以計(jì)算張力部件16的估計(jì)彈性模數(shù)。這些信號包含電梯轎廂12停在那一停靠樓層36的識別，以及由例如轎廂編碼器40提供的轎廂位置信號。此外，經(jīng)由機(jī)器編碼器42將機(jī)器位置提供到計(jì)算機(jī)38。最后，從電梯轎廂12處的負(fù)載重量傳感器44將負(fù)載稱重信號提供到計(jì)算機(jī)38。在電梯轎廂12在?？繕菍?6處卸載和裝載時及時記錄負(fù)載稱重信號。計(jì)算機(jī)使用轎廂位置和機(jī)器位置來計(jì)算在停靠樓層處的裝載和卸載期間隨著時間而變的張力部件16的實(shí)際有效拉伸。張力部件的拉伸(S)隨著負(fù)載重量而變化，所述負(fù)載重量是經(jīng)由負(fù)載重量傳感器44而收集且傳送到圖3中所示的計(jì)算機(jī)38。有效總剛度(Keff)是從收集的測得負(fù)載對比用于在特定停靠樓層36處提供服務(wù)的測得拉伸(S)的斜率估計(jì)的。

通過在單一?？繕菍?6位置處收集的此數(shù)據(jù)，且通過各種負(fù)載重量，執(zhí)行線性回歸分析以估計(jì)在此特定?？繕菍?6處的有效剛度(K_eff)作為從回歸分析得到的線的斜率。

在大多數(shù)電梯系統(tǒng)10中，存在與張力部件串聯(lián)的額外彈簧，例如拖掛彈簧或平臺彈簧，其可貢獻(xiàn)于在給定停靠站處的有效剛度(K_eff)?？梢酝ㄟ^在多個?？繕菍?6處記錄轎廂編碼器40、機(jī)器編碼器42和負(fù)載重量傳感器44讀數(shù)且使用所得有效剛度估計(jì)作為在測得的?？繕菍?6處的張力部件長度的函數(shù)，來估計(jì)此額外彈簧比率，如圖4中所示?？梢詫﹄S著繩索長度而變的?？宽槕?yīng)性(C_eff)值執(zhí)行回歸分析，所述值是估計(jì)剛度值的倒數(shù)(1/K_eff)。對于良好擬合此數(shù)據(jù)預(yù)期以下等式1中預(yù)測的形式的線性關(guān)系：

(1)C_eff＝C_spring+C_ropeL

在此線性擬合相交的情況下，零長度值是系統(tǒng)中的任何固定彈簧的順應(yīng)性的估計(jì)(C_spring)。線性斜率(C_rope)是每單位張力部件長度的繩索順應(yīng)性的估計(jì)。單一繩索或皮帶的有效張力部件模數(shù)(E)隨后可以如以下等式2中所示來預(yù)測：

(2)E＝1/(nA C_rope)

其中n等于張力部件16中的繩索的數(shù)目；且

A是單一張力部件16的有效橫截面積。

收集數(shù)據(jù)且作為張力部件16的健康監(jiān)測而累積和評估模數(shù)歷史。隨著時間推移減小的模數(shù)可以指示張力部件16的磨損或斷裂，此時可以修理或更換張力部件16。此外，所匯集的模數(shù)和拉伸數(shù)據(jù)可用以將校正因數(shù)引入到用于電梯轎廂12的?？亢驮倨綄硬僮鞯乃惴ㄖ?。更進(jìn)一步，可以在需要時使用收集的數(shù)據(jù)在井道之間、轎廂之間進(jìn)行比較。張力部件剛度隨著時間推移的改變也可以用于預(yù)測其剩余的可用壽命。本發(fā)明可以用作自動化張力部件壽命管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件。

雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)目的實(shí)施方案詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)容易了解，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施方案。而是，可以修改本發(fā)明以并入前文未描述但與本發(fā)明的精神和范圍一致的任何數(shù)目的變化、更改、替換或等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但應(yīng)了解，本發(fā)明的方面可以包含所描述實(shí)施方案中的僅一些實(shí)施方案。因此，本發(fā)明不應(yīng)視為受前述描述的限制，而是僅受所附權(quán)利要求書的范圍的限制。