Способ и система мониторинга состояния лифтовых канатов
При мониторинге состояния канатов лифта измеряют электрическое сопротивление между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) лифта первый раз. На основании результатов измерения определяют пороговое значение. Используют лифт для перевозки пассажиров и/или грузов. Измеряют электрическое сопротивление между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) указанных подвесных и/или тяговых канатов (R) второй раз. Результаты этого второго измерения сравнивают с указанным пороговым значением. Если величина второго измерения соответствует пороговому значению, то в работу лифта вносятся изменения или лифт выводится из эксплуатации. Подвесной и/или тяговый канаты (R) изготовлены из композитного материала с полимерной матрицей, армированной волокнами, такого как композит с полимерной матрицей, армированной углеродными волокнами. Предпочтительно из композита с полимерной матрицей, армированной однонаправленными углеродными волокнами. Изобретение также относится к системе мониторинга состояния канатов лифта. Достигается экономически эффективный и надежный мониторинг лифтового каната из композитных материалов, выявление повреждений непосредственно на месте использования на протяжении всего эксплуатационного срока службы лифта. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Целью изобретения является создание способа и системы мониторинга состояния канатов лифта, предназначенного для перевозки пассажиров и/или грузов.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В лифтовых устройствах подвесные и тяговые канаты используются для поддержания и/или перемещения кабины лифта, противовеса или того и другого. Как правило, лифтовые канаты изготавливаются путем скрутки металлических проводов или жил и имеют по существу круглое поперечное сечение. Проблема, связанная с металлическими канатами, заключается в том, что ввиду свойств металлического материала такие канаты имеют большой вес и толщину относительно их жесткости и прочности при растяжении.
Существуют также облегченные подвесные и тяговые канаты, причем ширина такого каната, используемого в грузоподъемном механизме, больше его толщины в поперечном направлении. Канат имеет несущую часть, изготовленную из композитных материалов, содержащих неметаллические армирующие волокна, заключенные в полимерный материал матрицы. Указанная структура и выбранный материал позволяют создавать облегченные подвесные и/или тяговые канаты, имеющие узкую конструкцию в направлении изгиба, высокую жесткость при растяжении и высокую прочность при растяжении. Кроме того, при изгибании структура каната остается по существу неизменной, что обеспечивает более продолжительный срок службы.
В качестве инструмента для мониторинга состояния подвесных и тяговых лифтовых канатов были предложены различные механические и электрические способы. Например, из уровня техники известен способ мониторинга состояния стальных прядей, свитых в жгут и заключенных в оболочку внутри ремня, применяемого в лифтовом устройстве. Разработка неразрушающих способов контроля, обеспечивающих возможность обнаружения повреждения в полимерах, армированных волокном, на протяжении эксплуатационного срока службы является ключевой проблемой во многих практических областях применения, в том числе для лифтового оборудования. Многие из таких неразрушающих способов включают периодическую проверку элементов из композитных материалов с помощью дорогостоящего оборудования. Более того, проблема, возникающая при проверке электрических свойств каната, заключается в том, что первоначальные значения для каждого каната изменяются и могут отличаться после установки канатов в лифте. Таким образом, существует растущая потребность в экономически эффективных и надежных способах мониторинга состояния лифтовых канатов, в которые встроены датчики, обеспечивающие выявление повреждений непосредственно на месте использования на протяжении всего эксплуатационного срока службы лифта.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является создание усовершенствованных способа и системы мониторинга состояния лифтовых канатов. Среди прочего, целью изобретения является устранение недостатков известных решений, а также проблем, рассмотренных в нижеприведенном описании изобретения. Кроме того, цель изобретения заключается в создании экономически эффективных и надежных системы и способа мониторинга состояния подвесного и/или тягового лифтового каната из композитных материалов, обеспечивающие выявление повреждений непосредственно на месте использования на протяжении всего эксплуатационного срока службы лифта.
Представлены варианты выполнения, которые, среди прочего, способствуют более простому, надежному и эффективному обнаружению повреждений в неметаллических несущих частях лифтовых канатов, выполненных из полимерного композитного материала, предпочтительно армированного углеродным волокном. Также представлены варианты выполнения, в которых обеспечен легкий доступ к средствам мониторинга состояния, а также безопасное положение оператора и хорошие эргономические свойства. Кроме того, представлены варианты выполнения, в которых обеспечена возможность достоверного мониторинга состояния канатов непосредственно на месте использования на протяжении всего эксплуатационного срока службы лифта и повышена безопасность лифта.
Предложены новые способ и система мониторинга состояния неметаллических облегченных лифтовых канатов. В предпочтительном варианте выполнения измеряют электрическое сопротивление между первой и второй точками подвесного и/или тягового каната лифта первый раз, а затем на основании результата измерения определяют пороговое значение, после чего лифт используют для перевозки пассажиров и/или грузов, далее измеряют электрическое сопротивление между первой и второй точками указанных подвесных и/или тяговых канатов второй раз и результаты этого второго измерения сравнивают с указанным пороговым значением, и если величина второго измерения соответствует пороговому значению, то выполняют заданные действия.
В предпочтительном варианте выполнения первое измерение электрического сопротивления между первой точкой и второй точкой подвесных и/или тяговых канатов выполняют до введения лифта в эксплуатацию для перевозки пассажиров и/или грузов либо в процессе монтажа лифта.
В предпочтительном варианте выполнения кабина лифта подвешена на указанных канатах, когда для канатов выполняют указанные первое и второе измерения.
В предпочтительном варианте выполнения указанные первая точка и вторая точка представляют собой точки на неметаллической несущей части подвесного и/или тягового каната или точки на нескольких электрически соединенных неметаллических несущих частях подвесных и/или тяговых канатов. Преимущественно, указанные первая и вторая точки представляют собой точки на несущих частях указанных подвесных и/или тяговых канатов, изготовленных из композитного материала с полимерной матрицей, армированной волокнами, например композитного материала с полимерной матрицей, армированной предпочтительно углеродными волокнами, предпочтительно композитного материала с полимерной матрицей, армированной однонаправленными углеродными волокнами.
В предпочтительном варианте выполнения, если значение второго измерения соответствует пороговому значению электрического сопротивления между первой и второй точками подвесных и/или тяговых канатов лифта, средство мониторинга состояния канатов выдает сигнал ошибки. Преимущественно, если выдан указанный сигнал ошибки, на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее устройства мониторинга, входящего в состав указанного средства мониторинга, для каждого каната отображается кодовое обозначение каната и индикатор типа ошибки. Сигналы ошибки направляются в контроллер лифта, в результате чего в работу лифта вносятся изменения или лифт выводится из эксплуатации. Средство мониторинга состояния канатов осуществляет текущий контроль состояния каждого каната, порогового значения и значений измерений через определенные интервалы времени, предпочтительно один раз в секунду.
В предпочтительном варианте выполнения несущие части из композитного материала с полимерной матрицей, армированной углеродными волокнами, многократно подвергают изгибу и измеряют электрическое сопротивление указанных частей. Можно наблюдать взаимосвязь между увеличением электрического сопротивления и уменьшением модуля изгиба. Для композитного материала с полимерной матрицей, армированной однонаправленными углеродными волокнами, продольное электрическое сопротивление однонаправленного волокна намного меньше поперечного электрического сопротивления, и повреждение в композитном материале может быть обнаружено путем измерения одного или другого сопротивления. Электрическое сопротивление является хорошим показателем повреждения для углеродно-эпоксидных слоистых материалов, например, особенно для обнаружения разрыва волокна.
В предпочтительном варианте выполнения существуют три характерные стадии изменения электрического сопротивления. Сначала электрическое сопротивление незначительно повышается при увеличении механического напряжения. Это является обычным процессом старения. При дальнейшем увеличении напряжения отдельные волокна в полимере, армированном углеродными волокнами, начинают растрескиваться, и электрическое сопротивление увеличивается гораздо быстрее, что вызывает изменения наклона кривой зависимости электрического сопротивления от механического напряжения. При полном разрыве волокон электрическое сопротивление стремительно возрастает.
В предпочтительном варианте выполнения используют способ измерения электрического сопротивления по постоянному току. Способ измерения по постоянному току чувствителен, главным образом, к повреждениям волокон, тогда как измерения электрической емкости по переменному току дают информацию о развитии трещин в матрице между слоями и о межслойном расслоении. Таким образом, в случае композитных материалов с однонаправленными волокнами, например, используемых внутри несущих частей облегченных канатов лифта, способ измерения электрического сопротивления предоставляет больше полезной информации с точки зрения безопасной эксплуатации подвесных и/или тяговых канатов лифта.
В предпочтительном варианте выполнения в качестве несущего элемента облегченного подвесного и/или тягового каната лифта вместо стали применяют полимер, армированный однонаправленными углеродными волокнами. Согласно изобретению разработаны система и способ мониторинга состояния канатов, несущие части которых изготовлены из полимерного композитного материала, армированного углеродными волокнами. Электрическое сопротивление является хорошим показателем общего состояния полимерного композитного материала, армированного углеродными волокнами. Сопротивление изменяется, если натяжение волокна увеличивается или происходит разрыв волокна. Изменение сопротивления в канате лифта может использоваться для обнаружения износа или повреждения каната.
В предпочтительном варианте выполнения система мониторинга состояния канатов используется в лифтах с противовесом, однако данная система применима и в лифтах без противовеса. Кроме того, она может использоваться с другими подъемными механизмами, например, в подвесном и/или тяговом канате подъемного крана. Малый вес каната обеспечивает преимущество, особенно в ситуациях ускорения, поскольку энергия, требуемая для изменения скорости каната, зависит от его массы. Малый вес также обеспечивает преимущество в случае систем канатов, требующих использование отдельных уравновешивающих канатов, поскольку необходимость в таких канатах уменьшается или вообще исключается. Кроме того, малый вес упрощает манипулирование канатами.
В предпочтительном варианте выполнения средство мониторинга состояния канатов содержит устройство мониторинга состояния канатов, содержащее независимые регулируемые источники постоянного тока для каждого каната. На стадии обучения измеряемый ток регулируют с достижением заданного напряжения по канату, например, предпочтительно 2,5 В. Обучающая последовательность активируется только один раз, непосредственно после ввода лифта в эксплуатацию. После того как измерительный ток отрегулирован и установлен, на протяжении всего эксплуатационного срока службы измеряют электрическое напряжение на канате, благодаря чему обнаруживают возможные изменения напряжения, то есть изменения сопротивления. Исходные значения тока и напряжения сохраняют в энергонезависимой памяти. В предпочтительном варианте выполнения одно устройство мониторинга состояния канатов может контролировать несколько канатов, например, до двенадцати или даже более.
В предпочтительном варианте выполнения устройство мониторинга состояния канатов может идентифицировать несколько различных дефектов, предпочтительно по меньшей мере три. Обычный износ каната приводит к небольшому, предпочтительно составляющему 2-5%, изменению сопротивления. Разрушенное покрытие канта или ненатянутый канат предпочтительно являются причиной низкого сопротивления, а разрушения в полимере, армированном углеродными волокнами, или ослабленный измерительный провод предпочтительно являются причиной высокого сопротивления.
В предпочтительном варианте выполнения указанное устройство мониторинга состояния канатов используется для измерения изменений сопротивления каната в процессе эксплуатации лифта. Предпочтительно сопротивление каната увеличивается при увеличении натяжения каната. Изменение сопротивления обратимо, если не возникает разрушений волокна, необратимое же изменение сопротивления предпочтительно указывает на повреждение каната и разрывы волокон. Плохой контакт измерительного провода увеличивает флуктуации сопротивления. Иногда это может привести к сигналам ложной тревоги, но с точки зрения безопасности это является преимуществом.
Отфильтрованные результаты сравнивают с пороговыми значениями, и если они соответствуют указанным пороговым значениям, то код ошибки соответствует нижеследующему.
Тип 1: Незначительное повреждение, если отклонение от указанных пороговых значений составляет менее 5%.
Тип 2: Низкое сопротивление, если отклонение от указанных пороговых значений составляет 20% или менее: покрытие каната изношено или разрушено, и канат заземлен через ведущее колесо.
Тип 3: Высокое сопротивление, если отклонение от пороговых значений превышает 20%: несущая часть каната разрушена или измерительные провода отсоединены.
В предпочтительном варианте выполнения сигналы ошибки направляются в контроллер лифта, так что режим работы лифта может быть изменен, или лифт может быть выведен из эксплуатации, в зависимости от серьезности повреждения. Таким образом, безопасность лифта повышается.
В предпочтительном варианте выполнения используются канатные шкивы диаметром 750 мм, однако с указанным канатом лифта могут использоваться шкивы еще меньшего размера, предпочтительно диаметром 540 мм или 250 мм.
В предпочтительном варианте выполнения лифт содержит облегченный канат, имеющий одну или более, предпочтительно по меньшей мере четыре, несущих частей из полимера, армированного однонаправленными углеродными волокнами, которые покрыты полиуретановым покрытием. В случае наличия четырех несущих частей электрическая модель каната может быть представлена в виде четырех резисторов. Предпочтительным решением является способ измерения одного каната как отдельного резистора. При таком способе измерительные устройства остаются простыми, и, кроме того, способ более надежен, поскольку количество проводов и соединений сведено к минимуму. Данный способ требует простых и надежных решений, обеспечивающих 1) короткое замыкание несущих частей из полимера, армированного углеродными волокнами, и 2) соединение измерительных проводов с канатом, предпочтительно при помощи самонарезающих винтов, ввинчиваемых между несущими частями таким образом, что винты действуют как электропроводящий канал между смежными несущими частями. На конце каната со стороны противовеса предпочтительно используются три винта, обеспечивающих короткое замыкание всех прядей каната. На конце каната со стороны кабины две крайние пряди предпочтительно соединяют друг с другом и измерительные провода вставляют под указанные два винта вместе с разрезной кольцевой шпонкой. При такой конфигурации осуществляется мониторинг всех несущих частей из полимера, армированного углеродными волокнами, и весь канат рассматривается как отдельный резистор.
В предпочтительном варианте выполнения базовым элементом устройства мониторинга является микроконтроллер. Сопротивление нельзя измерить непосредственно, поэтому для его определения используют источник постоянного тока и измеряют напряжение.
В предпочтительном варианте выполнения устройство имеет цифровой дисплей и несколько (предпочтительно по меньшей мере четыре) светодиодов, которые используются в качестве индикатора состояния, а также выход и гнездо под карту памяти для записи данных.
В предпочтительном варианте выполнения одно устройство может обеспечивать мониторинг нескольких канатов, предпочтительно до двенадцати и даже более. В предпочтительном варианте выполнения источником тока управляет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Предпочтительно ЦАП, активируемый микроконтроллером, создает опорное напряжение для операционного усилителя, который, в свою очередь, регулирует напряжение затвора транзистора со структурой «металл-оксид-полупроводник» (МОП-транзистора). Предпочтительно напряжение затвора определяет ток, протекающий через МОП-транзистор. Предпочтительно обратная связь от шунтирующего резистора к операционному усилителю обеспечивает равенство напряжения в контрольной точке управляющему напряжению от ЦАП. Для предотвращения колебаний используются резистивно-емкостные фильтры.
В предпочтительном варианте выполнения используемый ЦАП содержит несколько, предпочтительно по меньшей мере двенадцать или даже более, источников выходных сигналов. Для исключения отклонений и интерференции, вызванной колебаниями рабочего напряжения, опорное напряжение для шунтирующего резистора и ЦАП должно сниматься предпочтительно с одной и той же точки. Это полностью исключает изменения в измерении подаваемого к канатам тока, которые вызваны, вероятно, плохо регулируемым рабочим напряжением.
Вышеописанный лифт предпочтительно, но необязательно, установлен в здании. Кабина предпочтительно перемещается в вертикальном направлении. Кабина предпочтительно обеспечивает обслуживание двух или более посадочных площадок. Кабина предпочтительно реагирует на вызовы, выполняемые с посадочной площадки, и/или команды, задающие конечную остановку и подаваемые изнутри кабины, для обслуживания пассажиров, находящихся на площадке (площадках) и/или в кабине лифта. Предпочтительно кабина имеет внутреннее пространство, служащее для размещения пассажира или пассажиров, и может быть выполнена с дверью для образования замкнутого внутреннего пространства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже в качестве примера приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает общий вид системы мониторинга состояния канатов лифта, которая выполнена согласно варианту выполнения изобретения и в котором могут быть реализованы этапы предложенного способа,
фиг.2 изображает электрическую модель системы мониторинга состояния канатов лифта согласно варианту выполнения изобретения,
фиг.3 изображает схематический разрез варианта выполнения каната лифта, в котором могут быть реализованы этапы предложенного способа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг.1 изображен предпочтительный вариант выполнения, в котором система мониторинга состояния канатов лифта содержит шахту S и лифтовой узел 1, выполненный с возможностью перемещения в шахте S и представляющий собой кабину 1 лифта, предназначенную для транспортировки пассажиров и/или грузов. Указанная система также может содержать другие подвижные лифтовые узлы, например противовес CW, как показано на чертеже. Система мониторинга состояния канатов лифта содержит подъемные средства, содержащие подъемное устройство М и один или более подвесных и/или тяговых канатов R, каждый из которых имеет по меньшей мере четыре несущие части 8a, 8b, 8c, 8d, присоединенные по меньшей мере к одному лифтовому узлу 1, CW. Средство мониторинга состояния канатов содержит соединительные средства, например винты, соединенные с несущими частями 8a, 8b, 8c, 8d канатов R в первой точке R′ и во второй точке R″ указанных канатов R, устройство 4 мониторинга состояния канатов, содержащее источник 4′ тока, устройство 4″ измерения напряжения, микроконтроллер 3 и дисплей 2 для отслеживания состояния канатов R. При необходимости записи данных, полученных средством мониторинга состояния канатов, это может быть выполнено при помощи компьютера 7, соединенного с указанным средством.
В предпочтительном варианте выполнения канаты R направляются с обеспечением их прохождения по канатоведущему шкиву 6, вращаемому подъемным устройством М лифта и одним или более отклоняющими шкивами 5. При вращении подъемного механизма М шкив 6 перемещает кабину 1 и противовес CW в направлении соответственно вверх и вниз вследствие трения. Кроме того, в высотных зданиях и в высокоскоростных лифтах имеется уравновешивающий канат С, образованный из одного или более параллельных канатов и прикрепленный на своем первом конце к нижнему концу противовеса CW, а на втором конце - к нижней части кабины 1, а именно к подвеске кабины или к самой кабине. Уравновешивающий канат С поддерживается в натянутом состоянии, например, с помощью компенсирующих шкивов, которые канат С огибает снизу и которые соединены с опорной конструкцией, расположенной в основании шахты S и не показанной на чертеже. Первый конец подвижного кабеля Т, предназначенного для подачи электричества к кабине лифта и/или для передачи данных, прикреплен к кабине 1, например к ее нижней части, а его второй конец прикреплен к месту присоединения, которое находится на стене шахты лифта и обычно расположено на середине или выше середины высоты шахты.
В предпочтительном варианте выполнения напряжение на канате R измеряют с помощью микроконтроллера 3 из точки R″ измерения. Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) микроконтроллера 3 предпочтительно имеет разрешение двенадцать бит.Опорное напряжение АЦП равно напряжению, используемому в источнике тока, что также служит для исключения влияния колебаний рабочего напряжения. Поскольку источник 4′ тока обеспечивает постоянный ток измерения, изменения сопротивления каната вызывают изменение измеряемого напряжения.
В предпочтительном варианте выполнения устройство 4 имеет два рабочих режима: режим обучения и режим мониторинга. Режим обучения начинается с 4-х секундного нажатия на кнопку, расположенную на печатной плате указанного устройства 4. В данном режиме выполняют по меньшей мере следующие операции.
a) Стирают энергонезависимую память микроконтроллера 3, содержащую информацию о количестве присоединенных канатов R, контрольное значение каждого источника тока и результат измерения напряжения для каждого каната R.
b) Начиная с 1-го канала мониторинга, источник тока регулируют таким образом, что ток, протекающий по обмеряемому канату R, увеличивается, и одновременно с этим измеряют напряжение. Когда напряжение на канате превышает предельное значение, предпочтительно составляющее 2,5 B или половину рабочего/опорного напряжения, регулировку тока прекращают, и текущее значение тока и измеренное значение напряжения, а также пороговые значения, сохраняют в энергонезависимой памяти. Если к данному каналу присоединяют канат, то количество канатов R, также записанное в энергонезависимой памяти, увеличивают на единицу. Эти этапы повторяют для каждого из каналов, предпочтительно для каждого из указанных каналов.
c) По завершении обучения устройство 4 продолжает работать в режиме мониторинга.
В предпочтительном варианте выполнения в режиме мониторинга измеряют напряжение на каждом канате R. Скорость измерений предпочтительно составляет приблизительно 1200 измерений в секунду. Путем вычисления плавающего среднего последних результатов исключают интерференцию. Отфильтрованные результаты сравнивают с пороговыми значениями, хранящимися в энергонезависимой памяти, и если они соответствуют указанным пороговым значениям, то код ошибки соответствует нижеуказанному и выполняются определенные действия.
Тип 1: Незначительное повреждение, если отклонение от указанных пороговых значений составляет менее 5%.
Тип 2: Низкое сопротивление, если отклонение от указанных пороговых значений составляет 20% или менее: покрытие каната изношено или разрушено, и канат заземлен через ведущее колесо.
Тип 3: Высокое сопротивление, если отклонение от пороговых значений превышает 20%: несущая часть каната разрушена или измерительные провода отсоединены.
В предпочтительном варианте выполнения каждому типу ошибки соответствует собственный индикаторный светодиод на дисплее 2 устройства 4. Номер каната отображается на светодиодном дисплее 2, а состояние данного каната характеризуется совокупностью светодиодов, указывающих на ошибку, в один и тот же момент времени. Предпочтительно коды ошибок хранятся в памяти, но они могут быть стерты путем сброса настроек устройства 4.
В предпочтительном варианте выполнения сигналы ошибки направляются в контроллер лифта, так что режим работы лифта может быть изменен, или лифт может быть выведен из эксплуатации, в зависимости от серьезности повреждения.
В предпочтительном варианте выполнения после подачи питания устройство 4 сначала устанавливает ток для каждого канала измерения после считывания соответствующих значений из энергонезависимой памяти. После этого устройство начинает работать в режиме мониторинга. Настройки устройства 4 сбрасывают путем нажатия на кнопку, расположенную на печатной плате, а более длительное нажатие запускает обучающую последовательность.
В предпочтительном варианте выполнения при необходимости замены устройства 4 микроконтроллер 3 может быть извлечен из соответствующего гнезда и установлен в новое устройство. Таким образом, возможно использование исходных значений, сохраненных в энергонезависимой памяти, и мониторинг может продолжаться без потери архивных данных. При необходимости записи данных это может быть выполнено с помощью компьютера 7, соединенного с устройством 4. Предпочтительно один раз в секунду устройство 4 передает в контроллер лифта информацию о состоянии каждого каната R, исходное значение напряжения и текущее значение сопротивления.
На фиг.2 изображен предпочтительный вариант выполнения электрической модели системы мониторинга состояния канатов лифта, в частности для части каната R средства мониторинга. Как показано на фиг.2, в предпочтительном варианте выполнения системы лифт содержит облегченный канат R, имеющий одну или более, предпочтительно по меньшей мере четыре, несущих частей 8a, 8b, 8c, 8d, выполненных из полимера, армированного однонаправленными углеродными волокнами, и покрытых полиуретановым покрытием 10. В случае наличия четырех несущих частей 8a, 8b, 8c, 8d, как показано на фиг.2, электрическая модель каната R имеет вид четырех резисторов. Предпочтительным решением является измерение одного каната R как отдельного сопротивления. При этом измерительные устройства остаются простыми, и, кроме того, способ более надежен, поскольку количество проводов и соединений сведено к минимуму. При использовании данного способа применяют простые и надежные решения, обеспечивающие короткое замыкание несущих частей 8a, 8b, 8c, 8d и соединение измерительных проводов с канатом R, предпочтительно при помощи самонарезающих винтов, ввинчиваемых между несущими частями 8a, 8b, 8c, 8d таким образом, что винты действуют как электропроводящий канал между смежными частями 8a, 8b, 8c, 8d. На конце R″ каната R со стороны противовеса предпочтительно используются три винта, обеспечивающих короткое замыкание всех прядей. На конце R′ каната R со стороны кабины предпочтительно две крайние несущие части соединяют друг с другом и измерительные провода вставляют под указанные два винта вместе с разрезной кольцевой шпонкой. При такой конфигурации осуществляется мониторинг всех несущих частей 8a, 8b, 8c, 8d, и весь канат рассматривается как отдельный резистор.
На фиг.3 изображен разрез предпочтительного варианта выполнения каната R, описанного со ссылкой на одну из фиг.1 и 2 и применяемого в качестве подвесного и/или тягового каната R лифта, в частности пассажирского лифта. При использовании согласно изобретению по меньшей мере один канат R (предпочтительно несколько канатов R) изготовлен таким образом, что ширина каната превышает его толщину в поперечном направлении, и предназначен для поддержания и перемещения кабины лифта, при этом указанный канат R имеет несущую часть 8a, 8b, 8c, 8d из композитного материала, содержащего армирующие волокна, предпочтительно однонаправленные углеродные волокна, включенные в полимерную матрицу. Наиболее предпочтительно, подвесной и/или тяговый канат R прикреплен одним концом к кабине 1 лифта, а другим концом - к противовесу CW, однако он также может применяться в лифтах без противовеса. Несмотря на то что на чертежах изображены только лифты с подвесным и/или передаточным соотношением 1:1, описанный канат R также применим в качестве подвесного и/или тягового каната R в лифте с подвесным соотношением 1:2. Канат R особенно хорошо подходит для использования в качестве подвесного и/или тягового каната R в лифте с большой высотой подвешивания, предпочтительно в лифте с высотой подвешивания более 100 м. Кроме того, описанный канат R может использоваться для создания новой конструкции лифта без уравновешивающего каната С или для преобразования лифта старой конструкции в лифт без уравновешивающего каната С. Канат R хорошо подходит для лифта, высота подвешивания которого составляет более 30 м и который выполнен без уравновешивающего каната С. Выполнение без уравновешивающего каната С означает, что противовес CW и кабина 1 не соединены уравновешивающим канатом С. Тем не менее, даже при отсутствии указанного каната С дисбаланс масс канатной системы кабины может компенсироваться с помощью подвижного кабеля Т, прикрепленного к кабине 1 и, в частности, подвешенного между шахтой лифта и кабиной лифта. В случае лифта без уравновешивающего каната С является преимущественным выполнение противовеса со средствами, обеспечивающими взаимодействие с рельсовыми направляющими противовеса в ситуации отскакивания противовеса, которая может быть обнаружена при помощи средств контроля отскока, например, по уменьшению натяжения каната, поддерживающего противовес CW.
Для специалистов в данной области техники очевидно, что изобретение не ограничено исключительно вышеописанными вариантами выполнения, приведенными в качестве примера для описания изобретения, и что возможны многочисленные изменения и другие варианты выполнения в рамках объема идеи изобретения, определенного в нижеследующей формуле изобретения. Так, очевидно, что описанные канаты R могут быть выполнены с зазубренной поверхностью или иным образом структурированной поверхностью для достижения плотного контакта с канатоведущим шкивом 6. Также очевидно, что прямоугольные несущие части 8a, 8b, 8c, 8d, изготовленные из композитного материала и электрически смоделированные в виде резисторов, могут иметь более резко закругленные края по сравнению с изображенными на чертежах либо совсем не закругленные края. Аналогичным образом, полимерный слой 10 канатов R может иметь более резко закругленные края/углы по сравнению с изображенными на чертежах либо совсем не закругленные края/углы. Также очевидно, что в вариантах выполнения, изображенных на фиг.2 и 3, несущая часть/несущие части 8a, 8b, 8c, 8d может/могут покрывать основную часть поперечного сечения каната R. В этом случае покрывающий полимерный слой 10, окружающий несущую часть/несущие части 8a, 8b, 8c, 8d, выполнен более тонким по сравнению с толщиной несущей части 8а, 8b, 8 с, 8d в направлении толщины каната R. Кроме того, очевидно, что с решениями, показанными на фиг.2 и 3, могут использоваться ремни других типов, отличающиеся от представленных. Аналогичным образом, очевидно, что при необходимости в одной и той же части из композитного материала могут одновременно использоваться углеродное волокно и стекловолокно. Также очевидно, что толщина полимерного слоя 10 может отличаться от описанной. Кроме того, очевидно, что устойчивая к сдвигу часть может использоваться в качестве дополнительного элемента с любой другой канатной конструкцией, показанной в данной заявке. Очевидно, что полимер матрицы, в которой распределены армирующие волокна 9, может содержать вспомогательные материалы, смешанные с основным полимером матрицы, например эпоксидной смолой, такие как, например, армирующие материалы, наполнители, красители, огнестойкие добавки, стабилизаторы или соответствующие агенты. Также очевидно, что, несмотря на то что полимерная матрица предпочтительно не содержит эластомера, изобретение также может предполагать использование эластомерной матрицы. Кроме того, очевидно, что волокна 9 не обязательно должны иметь круглое поперечное сечение, а могут иметь поперечное сечение другой формы. Более того, очевидно, что вспомогательные материалы, такие как, например, армирующие материалы, наполнители, красители, огнестойкие добавки, стабилизаторы или соответствующие агенты, могут быть подмешаны в основной полимер слоя 10, например, в полиуретан. Очевидно, что изобретение также может применяться в лифтах, высота подъема которых отличается от указанной выше.
Следует понимать, что вышеприведенное описание и прилагаемые чертежи предназначены исключительно для иллюстрации данного изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что идея изобретения может быть реализована различными способами. Изобретение и варианты его выполнения не ограничены вышеописанными примерами, а могут быть изменены без отклонения от объема формулы изобретения.
1. Способ мониторинга состояния канатов лифта, включающий выполнение по меньшей мере следующих этапов:
измеряют электрическое сопротивление между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) лифта первый раз, затем
определяют пороговое значение на основании результатов измерения, затем
используют лифт для перевозки пассажиров и/или грузов, затем
измеряют электрическое сопротивление между первой точкой (R') и второй точкой (R") указанных подвесных и/или тяговых канатов (R) второй раз, затем
результаты этого второго измерения сравнивают с указанным пороговым значением, и если величина второго измерения соответствует пороговому значению, то выполняют заданные действия,
отличающийся тем, что первая точка (R′) и вторая точка (R″) представляют собой точки на неметаллической несущей части (8а, 8b, 8с, 8d) подвесного и/или тягового каната (R) или точки на нескольких электрически соединенных неметаллических несущих частях (8а, 8b, 8с, 8d) подвесных и/или тяговых канатов (R), при этом указанные подвесной и/или тяговый канаты (R) изготовлены из композитного материала с полимерной матрицей, армированной волокнами, такого как композит с полимерной матрицей, армированной углеродными волокнами.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первое измерение электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) указанных подвесных и/или тяговых канатов (R) выполняют до введения лифта в эксплуатацию для перевозки пассажиров и/или грузов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первое измерение электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) выполняют в процессе монтажа лифта.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что когда для канатов (R) выполняют указанные первое и второе измерения, кабина (1) лифта подвешена на указанных канатах (R).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подвесной и/или тяговый канаты (R) изготовлены предпочтительно из композита с полимерной матрицей, армированной однонаправленными углеродными волокнами.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что если значение второго измерения соответствует указанному пороговому значению между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) лифта, то выдается сигнал ошибки.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что если выдан указанный сигнал ошибки, на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее (2) устройства (4) мониторинга состояния канатов для каждого каната (R) отображается кодовое обозначение каната и индикатор типа ошибки.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что сигналы ошибки направляют в контроллер лифта, в результате чего, если выдан сигнал ошибки, в работу лифта вносят изменения или лифт выводят из эксплуатации.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что текущий контроль состояния каждого каната (R), указанного порогового значения и значений указанных измерений осуществляют с помощью средства мониторинга состояния канатов через определенные интервалы времени, предпочтительно один раз в секунду.
10. Система мониторинга состояния канатов лифта, содержащего шахту (S),
по меньшей мере один лифтовой узел (1, CW), выполненный с возможностью перемещения в шахте (S) и содержащий по меньшей мере кабину (1) лифта,
подъемные средства, содержащие подъемное устройство (М) и один или более подвесных и/или тяговых канатов (R), каждый из которых имеет одну или более несущих частей (8а, 8b, 8с, 8d), соединенных по меньшей мере с одним лифтовым узлом (1, CW),
средство мониторинга состояния канатов, выполненное с возможностью выполнения следующих этапов:
измерение электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) лифта первый раз, затем
определение порогового значения на основании результатов измерения,
затем использование лифта для перевозки пассажиров и/или грузов, затем
измерение электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) указанных подвесных и/или тяговых канатов (R) второй раз, и затем
сравнение результатов этого второго измерения с указанным пороговым значением, причем если величина второго измерения соответствует пороговому значению, то выполняются заданные действия,
отличающаяся тем, что первая точка (R′) и вторая точка (R″) представляют собой точки на неметаллической несущей части (8а, 8b, 8с, 8d) подвесного и/или тягового каната (R) или точки на нескольких электрически соединенных неметаллических несущих частях подвесных и/или тяговых канатов (R), при этом указанные подвесной и/или тяговый канаты (R) изготовлены из композитного материала с полимерной матрицей, армированной волокнами, такого как композит с полимерной матрицей, армированной углеродными волокнами.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что средство мониторинга состояния канатов используется для первого измерения электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) до введения лифта в эксплуатацию для перевозки пассажиров и/или грузов.
12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что средство мониторинга состояния канатов используется для первого измерения электрического сопротивления между первой точкой (R′) и второй точкой (R″) подвесных и/или тяговых канатов (R) в процессе монтажа лифта.
13. Система по п. 10, отличающаяся тем, что кабина (1) лифта подвешена на указанных канатах (R), когда для канатов выполняются указанные первые и вторые измерения.
14. Система по п. 10, отличающаяся тем, что первая точка (R′) и вторая точка (R″) представляют собой точки на несущих частях (8а, 8b, 8с, 8d) подвесных и/или тяговых канатов (R), изготовленных из композитного материала с полимерной матрицей, армированной волокнами, такого как композит с полимерной матрицей, армированной углеродными волокнами, предпочтительно композит с полимерной матрицей, армированной
однонаправленными углеродными волокнами.
15. Система по п. 10, отличающаяся тем, что если значение второго измерения соответствует указанному пороговому значению между первой и второй точками подвесных и/или тяговых канатов (R), то указанное средство мониторинга состояния канатов выдает сигнал ошибки.
16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что средство мониторинга состояния канатов содержит устройство (4) мониторинга состояния канатов, при этом, если выдан указанный сигнал ошибки, на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее (2) устройства (4) мониторинга состояния канатов для каждого каната (R) отображается кодовое обозначение каната и индикатор типа ошибки.
17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанные сигналы ошибки от средства мониторинга состояния канатов направляются в контроллер лифта, в результате чего, если выдан сигнал ошибки, в работу лифта вносятся изменения или лифт выводится из эксплуатации.
18. Система по любому из пп. 10-17, отличающаяся тем, что средство мониторинга состояния канатов содержит устройство (4) мониторинга состояния канатов, которое обеспечивает текущий контроль состояния каждого каната (R), указанного порогового значения и значений указанных измерений через определенные интервалы времени, предпочтительно один раз в секунду.
