[發明專利]電梯用速度檢測裝置

無效

• 申請號: 201210413257.0
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103086220A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 萩原高行;松土貴司;岡村清志;平野薰
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及一種設置在電梯轎廂上的用于檢測電梯設備的轎廂速度的速度檢測裝置，更詳細地來說，本發明涉及一種具有將速度檢測用滾輪按壓在電梯轎廂用導軌上的結構的電梯用速度檢測裝置。

背景技術

通常在電梯設備中，為了監視電梯轎廂的運行速度是否異常以及使安全裝置動作，在電梯轎廂上設置有用于檢測電梯轎廂速度的速度檢測裝置。所述電梯用速度檢測裝置的設置目的是使得在發生了電梯轎廂升降用的主吊索被切斷等異常狀態的情況下，仍然能夠檢測出電梯轎廂的下降速度。

在傳統的電梯用速度檢測裝置中利用安裝在調速器繩索上的擺錘的離心力來檢測電梯轎廂的異常下降速度，而在最近已經開發出了在電梯轎廂上安裝與電梯轎廂用的導軌接觸而旋轉的滾輪，通過安裝在該滾輪上的旋轉編碼器等傳感器來檢測電梯轎廂的速度，將檢測結果輸入控制裝置來判斷電梯轎廂的速度是否異常，在判斷為電梯轎廂的速度發生了異常時使緊急制動裝置動作的電梯設備。作為與上述功能相關的現有技術，可以列舉出由專利文獻1和專利文獻2公開的技術。在專利文獻1中公開了一種電梯設備，其能夠在不增大電梯轎廂占用體積的情況下高精度地檢測出電梯轎廂的升降速度，而在專利文獻2中公開了一種電梯控制裝置，其在長期使用的情況下也能夠高可靠性地維持對電梯轎廂的位置和速度的檢測精度。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1日本國專利特開2011-140361號公報

專利文獻2日本國專利特開2010-275078號公報

根據上述專利文獻1公開的技術，在電梯行駛期間，即使因電梯轎廂晃動而導致支撐滾輪的擺動臂發生旋轉，也不會影響對滾輪旋轉速度的檢測，能夠獲得正確地檢測電梯轎廂速度的功能。但是，由于該技術采用了滾輪會擺動旋轉的結構，所以在電梯轎廂因偏載而發生傾斜，使得滾輪的行進方向與電梯轎廂的行進方向發生了偏差時，會產生擺動力。其結果是，形成滾輪的角部與導軌強力接觸(一端接觸)的狀態，使得滾輪的角部容易出現磨耗，在該磨耗導致滾輪的半徑變小后，會對速度檢測的精度帶來不利的影響，根據使用狀態，可能會發生因滾輪的經年性變化而導致無法高精度地進行速度檢測的問題。由于上述問題的改善需要定期對滾輪的狀態進行檢查，并且更換發生了磨耗的滾輪，所以需要定期地進行檢查和維護。此外，上述偏載是因乘客和尾纜(從電梯轎廂上垂下并與地面設備連接的電源和信號線)等負載的不平衡而產生的偏載，已知電梯轎廂在受到該偏載的影響時會發生傾斜。

另一方面，根據上述專利文獻2所公開的技術，在電梯行駛期間，即使在電梯轎廂發生了晃動或者電梯轎廂因偏載而發生了傾斜，使得電梯轎廂相對于導軌在橫向發生了位移的情況下，滾輪旋轉速度的檢測也不會受到影響，能夠高精度地檢測出電梯轎廂的速度，并且，由于設置了與滾輪分開的電梯轎廂用引導裝置，所以不會有大的負載作用在滾輪上，從而能夠提高滾輪的耐久性。但是，當在高速電梯中采用上述結構時，必須加大支撐滾輪的彈簧的彈簧常數，以此來避免與滾輪在導軌上高速旋轉時產生的振動發生共振。上述結構存在以下的問題：在電梯轎廂因偏載和晃動而在橫向上發生了位移時，即使是很小的位移，也會導致滾輪的按壓力發生大幅度的變化，從而無法穩定地獲得按壓力。

以下作進一步詳細的說明。對于滾輪在導軌上行駛和旋轉時產生的振動的頻率f(Hz)，在假設電梯轎廂的速度為v(m/s)，滾輪的半徑為r(m)時，可以根據關系式f＝v/(2πr)來算出。因此，從該關系式可以知道，速度越快，滾輪的半徑越小，則頻率f變得越大。例如，在電梯轎廂的速度v為5m/s，滾輪的半徑r為0.050m時，振動頻率f約為16Hz。

此外，在假設滾輪的質量為m，作用在滾輪上的彈簧的彈簧常數為k時，滾輪的固有振動頻率fn能夠通過關系式fn＝1/(2π)×(k/m)^1/2算出。在利用該關系式求解彈簧常數k時，得到k＝(2×fn×π)²×m，由此可以知道，如果滾輪行駛時產生的振動頻率f高，則為了避免與該振動產生共振，需要設定非常大的彈簧常數k(彈簧常數k還與滾輪的質量m有關)。例如，假設滾輪的固有振動頻率fn為上一個例中求出的f的二倍即32Hz，并且滾輪的質量m為1kg時，彈簧常數k為4.0×10⁴Nm(40N/mm)。

從以上的說明可以知道，由于高速行駛的電梯轎廂可能會產生+5mm左右的橫向位移，所以滾輪的按壓力的變動范圍為+200N，因此無法獲得穩定的按壓力。