阅读说明：本技术 室内电梯的下行绳索松动检测装置及使用该装置控制电梯的方法 (The downlink rope of indoor elevator loosens detection device and the method using device control elevator ) 是由 李长明 朱小云 车超超 丁明芳 李少弘 焦玉 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及室内电梯的下行绳索松动检测装置及使用该装置控制电梯的方法,包括：轿厢,轿厢和电机相连,电机的转轴和卷筒相连,卷筒表面设有绳索,绳索的底端和卷筒相连,绳索的顶端固定在轿厢的上方位置,电机驱动卷筒转动,以释放卷筒表面的绳索,使轿厢下行；弹性件,弹性件与绳索相连以承载轿厢,弹性件具有额定变形量；松动检测单元,松动检测单元适于检测弹性件的低于额定变形量的变化。本发明在电梯轿厢的下行过程中,当绳索释放速度大于轿厢运行速度时,也就是当绳索出现松动时,能够及时检测发现,控制电机停转,使轿厢和绳索之间重新恢复牵引状态,避免绳索出现空余,使轿厢继续稳定下行,始终保证绳索对轿厢的牵引力。(Detection device is loosened the present invention relates to the downlink rope of indoor elevator and using the method for device control elevator, it include: carriage, carriage is connected with motor, the shaft of motor is connected with reel, and mandrel surface is equipped with rope, and the bottom end of rope is connected with reel, the top of rope is fixed on the top position of carriage, motor driven spool turns make carriage downlink to discharge the rope of mandrel surface；Elastic component, elastic component are connected to carry carriage with rope, and elastic component has specified deflection；Detection unit is loosened, the variation lower than specified deflection that detection unit is adapted to detect for elastic component is loosened.The present invention is during the downlink of lift car, when rope rate of release is greater than the carriage speed of service, namely when rope loosens, discovery can be detected in time, motor stalling is controlled, makes to restore traction state between carriage and rope again, avoids rope from occurring vacant, make carriage continue to stablize downlink, is always ensured that rope to the tractive force of carriage.)

室内电梯的下行绳索松动检测装置及使用该装置控制电梯的 方法

技术领域

本发明涉及室内电梯的下行绳索松动检测装置及使用该装置控制电梯的方法。

背景技术

近年来，随着经济水平的不断提高，城市化和城镇化进程的不断推进，人们的住宅形式向高层楼房、别墅的趋势发展。在高层楼房的建设过程中，会单独设计电梯井道，大多使用曳引式电梯，具有相对完善独立的控制及运行系统，相关技术的发展和应用已相对成熟；而在别墅这类低层建筑中，别墅的层高一般设计为两层或三层，大多数别墅中不会设计电梯，而且因为曳引式电梯的整套设备结构复杂，需要配备井道，会占用很大空间，考虑到占用空间问题和曳引式电梯的造价问题，大多数别墅中都没有安装电梯，但是，近年来随着我国人口老龄化问题的加大，老年人居住在别墅中靠楼梯上下楼很不方便，而且存在安全隐患，因此，市场上对小型家用电梯的需求也越来越迫切，现有技术中小型家用电梯技术应用比较广泛的是螺杆式小型电梯，能够直接安装在别墅中，不需要配备井道，结构相对简单，但是螺杆式的电梯结构存在缺陷：电梯轿厢的运行需要依靠螺杆的转动，也就是说需要在电梯轿厢的运行轨迹位置竖直安装螺杆，对螺杆安装的垂直度提出较高要求，因为如果螺杆的安装垂直度不高，倾斜后容易导致轿厢运行到高处，也就是运行到上层位置时出现重心偏移，尤其当轿厢载荷较大，或长期使用后，容易出现螺杆弯折，导致轿厢运行不稳定，存在较大的安全隐患；而目前螺杆式小型电梯也的确存在上述问题，根据正在使用此类产品的用户反馈表明，螺杆式小型电梯需要频繁检修维护，设备运行的故障率高。

发明人根据现有技术存在的缺陷，提出并设计出了家用室内电梯结构，利用电机驱动绳索来实现轿厢的上下移动，但这种利用绳索牵引轿厢的结构形式在轿厢向下运行时，需要利用电机缓慢释放绳索，当轿厢遇到阻碍或发生倾斜导致轿厢的运行速度下降，而电机依旧按照设定的正常速度释放绳索，则会出现绳索的释放速度大于轿厢下行速度，如果电机继续转动释放绳索，则会导致绳索出现空余，容易出现绳索松动，导致绳索缠绕，存在安全隐患，或者绳索松动后也会出现轿厢在自重情况下发生短距离自由落体，轿厢出现骤降使乘客出现的顿挫感，导致电梯轿厢的运行不稳定，存在使用缺陷和安全隐患。

发明内容

本发明提供了室内电梯的下行绳索松动检测装置及使用该装置控制电梯的方法，其结构设计合理，在电梯轿厢的下行过程中，能够对绳索进行实时检测，当绳索释放速度大于轿厢运行速度时，也就是当绳索出现松动时，能够及时检测发现，并控制电机停转，使轿厢和绳索之间重新恢复牵引状态，避免绳索出现空余，绳索重新绷紧后电机继续开启转动，使轿厢继续稳定下行，始终保证绳索对轿厢的牵引力，确保轿厢处于安全稳定的运行状态，避免后续轿厢在下行过程中出现骤降，提高了电梯的安全性和稳定性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：室内电梯的下行绳索松动检测装置，包括：

轿厢，所述轿厢和电机相连，所述电机的转轴和卷筒相连，所述卷筒表面设有绳索，所述绳索的底端和卷筒相连，所述绳索的顶端固定在轿厢的上方位置，所述电机驱动卷筒转动，以释放卷筒表面的绳索，使轿厢下行；

弹性件，所述弹性件与所述绳索相连以承载所述轿厢，所述弹性件具有额定变形量；

松动检测单元，所述松动检测单元适于检测所述弹性件的低于所述额定变形量的变化。

进一步的，所述松动检测单元包括松动位置开关，所述松动位置开关设置在所述弹性件低于所述额定变形量的变形方向上。

进一步的，还包括

致动件，所述致动件与所述弹性件相连，所述致动件的位置跟随弹性件的变形量而变化，所述致动件的位置包括使得所述松动位置开关接通的第一位置区间和使得所述松动位置开关断开的第二位置区间。

进一步的，所述弹性件远离所述绳索顶端的一侧固定设置，所述弹性件的另一侧和绳索的顶端相连，和绳索底端相连的轿厢产生对弹性件的压力，使弹性件具有变形量。

进一步的，所述弹性件靠近所述绳索顶端的一侧固定设置，所述弹性件的另一侧和第一定滑轮相连，所述第一定滑轮的上方固定设有第二定滑轮，所述绳索的底端与第一定滑轮和第二定滑轮相配合后连接所述轿厢。

进一步的，还包括

疲劳检测单元，所述疲劳检测单元适于检测所述弹性件的超过所述额定变形量的变化。

进一步的，所述疲劳检测单元包括疲劳位置开关，所述疲劳位置开关设置在所述弹性件高于所述额定变形量的变形方向上。

进一步的，所述绳索设有两根，两根绳索的底端分别和卷筒相连，在卷筒两侧设有两个导轮，两根绳索的顶端分别绕过两个导轮后固定在轿厢上方的相应位置。

进一步的，所述弹性件设为弹簧，所述轿厢两侧设有导轨，所述绳索沿导轨设置，且所述导轨和固定板相连，所述弹簧设置在固定板的上方，所述绳索的顶端穿过固定板和弹簧后与致动件相连，所述致动件为与绳索相连的触碰板；所述松动检测单元和所述导轨相连。

进一步的，所述弹性件设为弹簧，所述轿厢两侧设有导轨，所述绳索沿导轨设置，且所述第二定滑轮和所述导轨相连，所述绳索的顶端从上向下绕过第二定滑轮后，从下向上再绕过第一定滑轮设置，所述第二定滑轮的位置与所述绳索的顶端的位置分别固定，所述第一定滑轮的位置跟随弹簧的变形量发生变化，所述致动件设为与第一定滑轮相连的定位板，所述定位板与弹簧相连。

使用所述的松动检测装置控制电梯的方法，包括如下步骤：

检测弹性件低于额定变形量的实际变形量；

根据所述实际变形量确定所述电梯的绳索是否处于松动状态；

若所述电梯的绳索处于松动状态，则控制电机停止供给绳索。

本发明采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，在电梯轿厢的下行过程中，能够对绳索进行实时检测，当绳索释放速度大于轿厢运行速度时，也就是当绳索出现松动时，能够及时检测发现，并控制电机停转，使轿厢和绳索之间重新恢复牵引状态，避免绳索出现空余，绳索重新绷紧后电机继续开启转动，使轿厢继续稳定下行，始终保证绳索对轿厢的牵引力，确保轿厢处于安全稳定的运行状态，避免后续轿厢在下行过程中出现骤降，提高了电梯的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本发明的弹性件的第一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1的主视结构示意图。

图3为本发明使用松动检测装置控制电梯运行的结构示意图。

图4为本发明的弹性件的第二种实施方式的结构示意图。

图5为本发明的弹性件的第三种实施方式的结构示意图。

图中，1、轿厢；2、弹性件；3、电机；4、卷筒；5、绳索；6、松动位置开关；7、致动件；8、换向滑轮；9、第一定滑轮；10、第二定滑轮；11、疲劳位置开关；12、导轨；1201、凹槽；13、固定板；14、连接件；15、活动杆；16、锁紧螺母。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-5所示，室内电梯的下行绳索松动检测装置，包括轿厢1、弹性件2和松动检测单元，电梯的轿厢1和电机3相连，电机3的转轴和卷筒4相连，卷筒4表面设有绳索5，绳索5的底端和卷筒4相连，绳索5的顶端固定在轿厢1的上方位置，电机3驱动卷筒4转动，以释放卷筒4表面的绳索5，使轿厢1下行；弹性件2与绳索5相连以承载轿厢1，轿厢1的重力通过绳索5作用在弹性件2上，使弹性件2发生弹性变形，在轿厢1正常下行过程中，轿厢1的负载不论大小，对弹性件2的作用力相对来说大体上处于平稳状态，也就是说在轿厢1下行过程中弹性件2受到绳索5的作用力变化不大，也就使弹性件2的弹性变形具有额定变形量，在额定变形量范围的弹性件2是处于正常状态；但是当弹性件2的变形量低于额定变形量时，也就是说弹性件2受到绳索5的拉力突然变小，绳索5失去对弹性件2正常的负载力，此时通过松动检测单元来检测弹性件2的低于额定变形量的变化，这种情况也就是绳索5出现松动，通过松动检测单元能够及时检测到绳索5的松动状态。在电梯实际运行过程中，常见的问题是轿厢1下行遇到阻碍，例如轿厢1因为发生偏移与侧面的导轨等部位发生摩擦，导致轿厢1的下行速度小于电机3释放绳索5的速度，使绳索5出现空余松动，通过本实施例中的方案能够及时检测到绳索5的松动状况。

在优选的实施例中，松动检测单元包括松动位置开关6，松动位置开关6设置在弹性件2低于额定变形量的变形方向上。松动位置开关6的具体设置能够检测到弹性件2变形量出现低于额定变形量的情况，也就是弹性件2由处于额定变形量范围内的正常受挤压状态转变成变形量低于额定变形量的非正常状态，上述弹性件2的结构形态变化会触发松动位置开关。

在优选的实施例中，还包括致动件7，致动件7与弹性件2相连，致动件7的位置跟随弹性件2的变形量而变化，致动件7的位置包括使得松动位置开关6接通的第一位置区间和使得松动位置开关6断开的第二位置区间。为了确保弹性件2的变形量低于额定变形量时，能够相对准确触发松动位置6开关，在本实施例中增加了致动件7，通过致动件7和弹性件2进行连接，使致动件7获得表达弹性件2变形量的能力，并且致动件7的活动范围跟随弹性件2的变化设定为第一位置区间和第二位置区间，处于第一位置区间内的致动件7表示弹性件2的变形量低于额定变形量，则致动件7能够触发松动位置开关；相反，处于第二位置区间内的致动件7表示弹性件2的变形量在额定变形量范围内，则致动件7无法触发松动位置开关6，使松动位置开关6处于断开的状态。

可以理解的是，松动位置开关6可选用和致动件7相接触的限位开关，或选用和致动件7不接触的光电接近开关，具体的型号和使用安装方式根据现有产品的功能进行选择，可灵活使用。

在优选的实施例中，如附图1-2所示，弹性件2远离绳索5顶端的一侧固定设置，弹性件2的另一侧和绳索5的顶端相连，和绳索5底端相连的轿厢1产生对弹性件2的压力，使弹性件2具有变形量。在本实施例中，弹性件2和绳索5之间的连接安装关系更加直接简便，弹性件2直接沿绳索5设置，与绳索5的顶端进行连接，在这种连接方式下，为了使弹性件2能够通过自身的变形量来反映出绳索5是否松动，因此将弹性件2远离绳索5顶端的一侧进行固定；在实际使用安装时，绳索5的最佳状态是处于相对竖直，弹性件2可直接沿绳索5的竖直段设置，并与绳索5的顶端进行连接；

在可替换的安装方式中，绳索5可以在不影响轿厢1运行的情况下偏置，使绳索5的顶端处于非竖直状态，此时弹性件2依旧沿绳索5的走向进行布置连接；可以理解的是，如附图4所示，在靠近绳索5的顶端位置设置换相滑轮8，使绳索5的顶端绕过换相滑轮8后与弹性件2进行连接，此状态的弹性件2可以设置为水平方向，或使弹性件2倾斜设置，不限于水平方向，都能够使弹性件2发生应有的变形量，以此表示出绳索5是否出现松动。

在优选的实施例中，如附图5所示，弹性件2靠近绳索5顶端的一侧固定设置，弹性件2的另一侧和第一定滑轮9相连，第一定滑轮9的上方固定设有第二定滑轮10，绳索2的底端与第一定滑轮9和第二定滑轮10相配合后连接轿厢1。在本实施例中，弹性件2的连接方式发生了变化，不同于上述实施例中的连接方式，最关键的是，弹性件2的固定端发生了变化，将绳索5的顶端依次绕过位置不变的第二定滑轮10和位置可变的第一定滑轮9，在这种情况下为了保证弹性件2能够通过弹性变形来反应绳索5的作用力，需要将弹性件2靠近绳索5顶端一侧进行固定，使弹性件2靠近第一定滑轮9一端发生位置变化，以使弹性件2具有正常的变形能力，以反馈绳索5是否处于松动状态。

可以理解的是，第一定滑轮9和第二定滑轮10分别和滑轮架相连，第一定滑轮9的滑轮架沿绳索5的走向移动，可以使第一定滑轮9的滑轮架和轨道相连，确保弹性件2自身沿绳索5走向发生弹性变形，第二定滑轮10的滑轮架和其他连接结构相连，确保第二定滑轮10的位置固定。

在优选的实施例中，还包括疲劳检测单元，疲劳检测单元适于检测弹性件2的超过额定变形量的变化。为了避免长期使用后弹性件2出现疲劳损坏的问题，因此设置疲劳检测单元，弹性件2在使用过程中不仅会因为绳索5松动出现变形量低于额定变形量的情况，也可能因为弹性件2长期使用出现疲劳损坏，导致弹性件2在受到过大负载后出现严重变形损坏的问题，也就是弹性件2的变形量超过额定变形量，此时，可通过疲劳检测单元及时检测发现，以便更换新的弹性件2，避免影响对绳索5的松动检测。

在优选的实施例中，疲劳检测单元包括疲劳位置开关11，疲劳位置开关11设置在弹性件2高于额定变形量的变形方向上。在本实施例中，疲劳位置开关11与松动位置开关6都是沿弹性件2的变形方向设置，不同之处在于，疲劳位置开关11的设置位置恰好与松动位置6开关相反，设置在弹性件2的变形量超过额定变形量的位置处，当弹性件2的变形量超过额定变形量后，可触发疲劳为止开关。可以理解的是，疲劳位置开关6也可选用限位开关或光电接近开关，弹性件2上的致动件7可触发疲劳位置开关11。

在优选的实施例中，绳索5设有两根，两根绳索5的底端分别和卷筒4相连，在卷筒4两侧设有两个导轮，两根绳索5的顶端分别绕过两个导轮后固定在轿厢1上方的相应位置。为了增加绳索5对轿厢1的稳定性，通过设置两根绳索5来承载轿厢1，在每根绳索5的顶端分别设置松动检测单元，能够对两根绳索5是否处于松动状态实现检测。

在具体的实施例中，如附图1-2所示，弹性件2设为弹簧，轿厢1两侧设有导轨12，绳索5沿导轨12设置，且导轨12和固定板13相连，弹簧设置在固定板13的上方，绳索5的顶端穿过固定板13和弹簧后与致动件7相连，致动件7为与绳索5相连的触碰板；松动检测单元和导轨12相连。在本实施例中，将绳索5设置在导轨12内，并在导轨12上设置固定板13，用固定板13来实现对弹簧端部的位置固定，可以理解的是，导轨12设有凹槽1201，绳索5可沿凹槽1201设置，固定板13与凹槽1201的侧壁进行连接，方便加工制造，且固定板13的位置更加稳固可靠；另外，在实际连接时，绳索5一般选择钢丝绳，考虑到钢丝绳索和致动件7连接的稳固性问题，选择使用自锁绳头此类连接件14和绳索5顶端相连，将连接件14设置在固定板13的下方，连接件14和活动杆15相连，使活动杆15穿过固定板13和致动件7相连；活动杆15进一步可选择螺纹杆，致动件7的触碰板结构可套设在螺纹杆外部，并通过锁紧螺母16对触碰板进行位置固定，且锁紧螺母16的数量可以为两个，以防止单个锁紧螺母16发生松动，保证致动件7的位置固定。

在具体的实施例中，如附图5所示，弹性件2设为弹簧，轿厢1两侧设有导轨12，绳索5沿导轨12设置，且第二定滑轮10和导轨12相连，绳索5的顶端从上向下绕过第二定滑轮10后，从下向上再绕过第一定滑轮9设置，第二定滑轮10的位置与绳索5的顶端的位置分别固定，第一定滑轮9的位置跟随弹簧的变形量发生变化，致动件7设为与第一定滑轮9相连的定位板，定位板与弹簧相连。本实施例可作为弹性件2与绳索5具体连接形式的可替换实施方式，通过位置不变的第二定滑轮10和位置可变的第一定滑轮9使绳索5顶端对弹性件2发生弹性变形的方向得到改变；绳索5对弹簧产生作用力，因为弹簧靠近绳索5顶端的一侧固定，弹簧靠近第一定滑轮9的一侧位置可变，依次绕过第二定位轮10的绳索5作用在弹簧后，第一定滑轮9会承受到绳索5的作用力，第一定滑轮9会产生向绳索5顶端移动的趋势，第一定滑轮9挤压弹簧，使弹簧发生弹性变形。

可以理解的是，松动位置开关6和疲劳位置开关11可以经导线和控制器相连，当弹性件2的变形量低于其额定变形量时，松动位置开关6被接通触发，向控制器发送信号，控制器接收信号后控制电机3停止转动，电机3经导线和控制器相连；当弹性件2的变形量超过其额定变形量时，疲劳位置开关11被接通触发，向控制器发送信号，控制器接收信号后可触发报警器，报警器经导线和控制器相连，可提示工作人员对弹性件2进行更换，报警器属于现有技术，可直接购买使用市售产品。

使用松动检测装置控制电梯的方法，包括如下步骤：

利用松动位置开关6检测弹性件2低于额定变形量的实际变形量；

当弹性件2的实际变形量低于额定变形量时，触发松动位置开关6，以此确定电梯的绳索5处于松动状态；当弹性件2的实际变形量在额定变形量范围内，松动位置开关6处于断开状态，绳索处于正常的绷紧状态；

当电梯的绳索5处于松动状态时，松动位置开关6可向控制器发送信号，控制器则控制电机3停止转动，以停止供给绳索5，避免电机3继续供给绳索5导致绳索5出现更严重的松动，避免引发绳索5缠绕，或出现其他危险。

同样的，当弹性件2的实际变形量超过额定变形量时，表明弹性件2出现变形损坏的情况，此时会触发疲劳位置开关11，疲劳位置开关11能够向控制器发送信号，控制器根据此信号作出判断，并控制报警器进行报警提示，以便乘客或操作人员得到报警器的信息，相应的对弹性件2进行更换维修。

具体的，控制器可选用PLC控制器，具体型号可直接选择市售产品。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。