CN100465604C - 电梯制动力矩的测定装置和测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯制动力矩的测定装置和测定方法，以更好的精度简单地测定电梯制动装置的力矩。由电梯规格等计算出通过箱体(12)和平衡重物(22)的重量差转动驱动滑轮(18)的力矩(不平衡力矩)。在电梯(10)的制动衬块(30)、(32)与制动轮(28)接触的状态下，电机(26)以一定的速度转动。此时检测出电机的输出力矩，由此值和所述不平衡力矩计算出制动力矩。由于电梯在低速下运转，在稳定的状态下测定，就提高了精确度。

Description

电梯制动力矩的测定装置和测定方法

技术领域

本发明涉及在电梯上安装的制动装置产生的制动力矩的测定。

背景技术

在电梯当中，装有制动装置，用于自动制止由于其提升机的电机的惯性造成的转动。已知此制动装置包括固定在电机输出轴上的制动轮，和与制动轮相接触。由于摩擦而产生阻力的制动衬块等结构。在不向电机供电时，由于弹簧等靠紧机构使制动衬块和制动轮接触，而当电力得到供给时，由于抵抗住所述靠紧机构的靠紧力而与制动轮相分离。近年来正在使用着使用盘形制动的的制动装置，在此情况下，所述制动盘对应着制动轮。

由制动装置产生的制动力矩，除了要足够使电梯的箱体停止以外，还有必要在一个适当的范围内能够调节，以使在紧急停止时不要产生冲击。

作为此制动力矩的调节方法，在电梯箱体运行的状态下，根据从使制动装置动作进行制动，到箱体停止所移动的距离，判断制动力矩是否适当的装置是已知的(比如参见专利文献1)。

专利文献1

特开2001-171936公报

在所述专利中所述的调节方法中，由于速度变化，即需要考虑运动方程式中的加速度一项，因此求出电梯箱体和平衡重物以及其它移动部分的惯性是有必要的。假设由于提升索等的伸缩，箱体的运动实际上并非等加速运动。制动装置动作的初期，由于制动轮和制动衬块的接触并不稳定等原因，在箱体停止以前的期间内，制动力矩并不是一定的。也就是说，由于在计算可动部分惯性的过程中存在的误差和将实际上并非一定的制动力矩在制动作用期间中假设为一定等原因，在此方法中有时不能得到足够的测定精度。

发明内容

本发明就考虑了所述的问题，目的在于提供一种电梯制动力矩的测定装置和测定方法，能以更简单的方法测定制动力矩，而且减少误差的因素。

在电梯的制动装置动作的状态下，在提升电机以一定的速度运转时，由此时的力学平衡，计算出制动装置产生的制动力矩。当电机在一定速度时，即电梯系统进行正常运动时，由于运动方程中没有涉及系统惯性的项(与加速度成比例的项)，也可以认为与加速度成比例的项十分地小，只要讨论力矩的平衡就可以了。作用在此电梯系统上的力矩，主要是由电梯箱体和平衡重物的质量差引起的不平衡力矩、制动装置动作成为拖动状态引起的制动力矩和电机产生的输出力矩。不平衡力矩能够从比如电机的规格等的固有信息中取得，输出力矩能够从比如电机的规格，或者从实测求出。因此，从不平衡力矩和输出力矩就能够算出制动力矩。

如果制动装置装有多个制动衬块，使各个衬块动作，测定出作用在各个制动衬块上的制动力矩，将这些值合计也就能够计算出总体制动力矩。也可以将多个制动衬块分成几组，将每组中测定的制动力矩合计，计算出制动力矩。

电梯制动力矩的测定装置，该装置可测定由电梯的制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该装置包括：

不平衡力矩取得装置，用来取得在测定时与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值、

制动控制装置，用来控制所述制动装置的动作、

速度控制装置，用来控制电梯提升机的电机速度、

输出力矩取得装置，由所述制动控制装置控制制动装置的动作，由所述速度控制装置将电机的速度控制在一定，在不引起制动的状态下，用来取得所述电机的输出力矩值、

制动力矩计算方法，用来在所述取得的不平衡力矩值和所述取得的输出力矩值的基础上计算出制动力矩。

测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电机制动装置产生的

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的步骤、

在所述制动装置动作时，使该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的输出力矩值的步骤、

基于所述取得的不平衡力矩值和所述取得的输出力矩值计算出电梯制动力矩的步骤。

测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电梯制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该方法包括：

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的取得步骤、

使所述制动装置处于其安装的多个制动衬块只有一部分动作的状态的步骤、

使所述制动装置只有所述一部分制动衬块动作，该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的输出力矩的步骤、

基于所述取得的不平衡力矩值和所述取得的输出力矩值计算出制动力矩的步骤。

测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电梯的制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该方法包括：

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的步骤；

使所述制动装置中处于所安装的2个制动衬块中只有一个发生作用状态的步骤；

使所述制动装置只有所述一个制动衬块动作，该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的第一输出力矩的步骤；

所述制动装置处于只有剩下的一个制动衬块动作的状态的步骤；

使所述制动装置处于只有所述剩下的一个制动衬块动作的状态，该电梯的电机以一定的速度原则，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的第二输出力矩的步骤；

基于所述取得的不平衡力矩值和所述取得的第一和第二输出力矩计算出制动力矩的步骤。

附图说明

图1是本实施方式的电梯的大致结构图。

图2是制动装置的结构图。

符号说明：10 电梯；12 箱体；14 提升索；18 驱动滑轮；22 平衡重物；26 电机；28 制动轮；30、32 制动衬块；34 控制盘；36 控制部分；38 维修用终端。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的实施方式(在下面称为实施方式)。图1是表示本实施方式的电梯10的大致结构图。载有乘员或负荷物的箱体12悬挂在提升索14的下面。提升索14由固定在箱体上方建筑物构件上的一端伸出，绕卷固定在箱体12上面的吊轮16，再伸展到设置在升降通道上部的驱动滑轮18上。在提升机的驱动滑轮18和偏导器轮20上绕过以后再延伸到平衡重物22。在固定在平衡重物22的上部的滑轮24上，此提升索14卷过此滑轮24以后，其一端固定在建筑物构件上。这样，提升索的一端固定在建筑物的构件上，也可以采用驱动在箱体等上面固定的吊轮等滑轮动作的悬索方式以外的悬索方式。所述的悬索方式称为2对1悬索方式，但也可以采用提升索的端部直接固定在箱体和平衡重物上的1对1悬索方式。

驱动滑轮18与提升机电机26的输出轴相连，它们一起转动。在电机26的输出轴上连接着制动装置的制动轮28，在此制动轮28上配置着能够与其接触的2个制动衬块30、32。有关包括此制动轮28和制动衬块30、32的制动装置的结构将在后面详细叙述。

由配置在控制盘34上的控制部分36控制电机26和制动装置的动作。控制部分36能够连接着维修用终端38，涉及维修时特有的动作的控制，由此终端38送到控制部分36。控制部分36能够通过通信线路连接着位于远离处的远离终端40，可以传达由远离处送来维修动作的指示，以及把测定结果送到远离处。

图2是制动装置的大致结构图。如上所述的制动轮28连接在电机输出轴42上一起转动。制动衬块30、32的配置夹持着制动轮28。制动衬块30、32支持在以各自的支点44、46为中心摆动的制动臂上。在支点44、46相反一侧的制动臂48、50的端部，由弹簧52、54对制动衬块30、32给予靠紧力，使其在与制动轮28相接触的方向上。在制动臂48、50与弹簧52、54相接触的部分附近固定着调节杆56、58，在此调节杆56、58的端部上接触着以支点60、62为中心摆动的摇臂64、66的一端。摇臂64、66的另外一端与电磁线圈68的铁芯70相接触。

在电机26没有供电的情况下，电磁线圈68中也没有供电，铁芯70位于图2上所示的后退位置。此时由于弹簧52、54的靠紧力的作用，两个制动臂48、50向彼此接近的方向靠近。由此使得制动衬块30、32保持着靠紧力与制动轮28相接触，对电机的输出轴42作用一个制动力矩。当向电机26供电时，电磁线圈68也得到电力供应，铁芯70就推压摇臂64、66，此摇臂就抵抗着弹簧52、54的靠紧力将两个制动臂48、50推开。由此使得制动衬块30、32离开制动轮28，释放开制动力矩。

有必要将此制动装置产生的制动力矩调节到适当的值，即当电梯停止的情况下，使得能够维持电梯的停止的状态是十分大的值，而调整到使其不产生紧急制动状态的值是必要的。此调节由安装在弹簧末端的调节螺栓72、74进行。也就是说，如果拧紧调节螺栓72、74，弹簧52、54的长度缩短，制动力矩就增加。相反如果拧松则制动力矩减小。

作用在电机26的输出轴上的力矩是：

(a)作用在箱体12及其所附带的吊轮16等零件上的重力作用于驱动滑轮18上的力矩；

(b)作用在平衡重物22及其附带零件上的重力作用于驱动滑轮18上的力矩；

(c)电机26使驱动滑轮18转动的力矩；

(d)由制动装置作用的力矩；

(e)当箱体进行加速度运动时，由箱体12和平衡重物22，以及滑轮18等的惯性产生的力矩，以及

(f)在箱体12和平衡重物22运动时产生的空气阻力等形成的与速度相关的力矩。

当电梯箱体12匀速运动时，也就是说当电机26以一定的速度转动时，不产生所述(e)项与加速度有关的力矩。而在比较低的速度下运行时，(f)项与速度有关的力矩很小，可以忽略不计。在本实施方式中，电梯以一定的速度运行，由此时所述(a)～(d)项力矩的平衡就计算出(d)项的制动力矩。

下面说明制动力矩测定方法的顺序。首先输入以维修用终端38为操作对象的电梯的参数、规格、管理信息等必要的信息。能够从安装在终端上的输入装置输入各个信息。在控制盘34内的控制部分36中装有存储装置，在此收容了有关该电梯的各种信息，可以在进行维修操作时由此取得必要的信息。从维修终端38取得的信息是比如箱体的额定质量、箱体自重、制动盘的负荷等。

维修用终端38由输入的信息计算出箱体12等的重力作用在驱动滑轮18上的力矩和涉及到平衡重物22等的重力作用在驱动滑轮18上的力矩。平衡重物22是为了平衡作用在箱体12上的重力而设置的，可是由于箱体12的装载量(负荷)是变化的，决定其质量时就选取无负荷状态和最大装载量之间的平均值。换句话说，在无负荷状态下由平衡重物22作用的力矩要大于由箱体作用的力矩。下面，在无负荷状态下，将此力矩差称为不平衡力矩。如果是在箱体是空的(无负荷)状态下进行调节时，不平衡力矩作用的方向是箱体12上升的方向，是在图1中制动轮28顺时针方向。如果决定在无负荷的状态下进行调节，由于在电梯中此不平衡力矩被确定在固有的值，已经预先存入控制部分36内的存储装置中，在必要时可以由此读出。维修用终端38从此输入的信息，计算出此电梯适当的制动力矩。此值也可以预先存储在控制部分36的存储装置中。

然后由维修用终端38，在控制盘内的控制部分36上指示出为了测定制动力矩用的动作控制。根据此指示，控制部分36在作用同样力矩的状态下，使电机26以一定的速度在使箱体上升的方向上旋转。也就是说，在不引起制动的状态下使电梯运行。此时，作用在电机输出轴上的力矩是不平衡力矩和电机的输出力矩和制动力矩，如上所述没有由惯性产生的力矩。在这些力矩当中，不平衡力矩是已经计算出的，电机的输出力矩由供给电机26的电力在控制部分36计算出。也可以输出轴上安装力矩传感器，进行检测。由已知的不平衡力矩Tu和输出力矩Tm就能够求出制动力矩。

Tb＝Tu+Tm

在维修用终端38中，使用由控制部分36得到的输出力矩Tm，和原先已经取得的不平衡力矩Tu，由如上的公式就计算出制动力矩Tb，并显示出来。同时也显示出原先计算出的制动力矩的适当值。操作者基于此显示进行制动力矩的调节。具体说，转动调节螺栓72、74进行改变弹簧52、54靠紧力的调节。

也可以测定两个制动衬块30、32中每一个的制动力矩。也可以通过只调节与两个制动衬块30、32中各自对应的调节螺栓56、58中的任何一个，使之与制动轮28接触。这就是说，比如向电磁线圈中供电，使调节螺栓56后退而与摇臂64不接触。铁芯70使两个摇臂64、66转动，而一边的摇臂64和后退的调节螺栓56不接触，制动衬块30仍然和制动轮28相接触。另一方面，摇臂66和调节螺栓58接触，制动衬块32就与制动轮相分离。由此就能够只测定一侧制动衬块的制动力矩。同样能够测定另一侧制动衬块32的制动力矩。如果将两个制动衬块的制动力矩加和，就能够计算出总体的制动力矩。在装有更多制动衬块的情况下，可以将其分成若干组，测定各个组的制动力矩。

如果相对于每个制动衬块分别安装电磁线圈，将供给这些电磁线圈的电力进行开关，就能够控制这些制动衬块的动作。

在以上的实施方式中说明了采用鼓形制动的制动装置，但也可以采用盘形制动。盘形制动通过用制动衬块夹持制动盘，由在其间产生的摩擦力产生制动力矩。在装有多个制动衬块的情况下，每个衬块分别设置电磁线圈，就能够独立地进行衬块的制动。与所述鼓形制动的情况相同，在盘形制动中，在通常运转时，当向电机供电时，电流通过电磁线圈，使制动衬块与制动盘分离。当切断向电机的供电时，制动衬块与制动盘相接触，制动发生作用。在盘形制动的情况下，可通过不向对应的电磁线圈供应电流而使多个制动衬块中的一部分动作。具体可通过电缆切换而实现。不限于用电磁线圈来控制制动，用油压进行制动控制的装置也是适用的。

在所述的实施方式中，使用维修专用的终端进行调节操作的运转测定的控制，然而也可以将此功能预先组合在控制部分中。可以在由通信线路连接的远离处终端，发挥所述维修专用终端的功能，从远离处进行制动力矩的测定。

不平衡力矩由该电梯的规格等当中计算出，但在无负荷的状态下，释放开制动，向电机26供电，使箱体维持在停止状态，此时电机的输出力矩可以就是不平衡力矩。

按照本发明，由于在电梯的正常运动时测定制动力矩，在测定中制动力矩大致保持一定，提高了测定的精度。而由于不考虑电梯系统的惯性，排除了涉及惯性的误差，也提高了测定精度。

Claims (5)

1.电梯制动力矩的测定装置，该装置可测定由电梯的制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该装置包括：

不平衡力矩取得装置，用来取得在测定时与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值；

制动控制装置，用来控制所述制动装置的动作；

速度控制装置，用来控制电梯提升机的电机速度；

输出力矩取得装置，由所述制动控制装置控制制动装置的动作，由所述速度控制装置将电机的速度控制在一定，在不引起制动的状态下，用来取得所述电机的输出力矩值；

制动力矩计算装置，由取得的所述不平衡力矩值和取得的所述输出力矩值相加计算出制动力矩。

2.根据权利要求1的电梯制动力矩测定装置，其特征在于，所述制动控制装置的控制对象是装有多个制动衬块的制动装置，在检测所述电机的输出力矩时，所述制动控制装置只控制所述多个制动衬块中一部分的动作。

3.测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电梯制动装置产生的制动力矩，其特征在于，此方法包括：

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的步骤；

在所述制动装置动作时，使该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的输出力矩值的步骤；

由取得的所述不平衡力矩值和取得的所述输出力矩值相加计算出电梯制动力矩的步骤。

4.测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电梯制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该方法包括：

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的取得步骤；

使所述制动装置处于其安装的多个制动衬块只有一部分动作的状态的步骤；

使所述制动装置只有一部分制动衬块动作，该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的输出力矩的步骤；

由取得的所述不平衡力矩值和取得的所述输出力矩值相加计算出制动力矩的步骤。

5.测定电梯制动力矩的方法，此方法可测定由电梯的制动装置产生的制动力矩，其特征在于，该方法包括：

在测定时取得与不平衡负荷相对应的不平衡力矩值的步骤；

使所述制动装置中处于所安装的两个制动衬块中只有一个发生作用状态的步骤；

使所述制动装置只有一个制动衬块动作，该电梯的提升机电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的第一输出力矩的步骤；

所述制动装置处于只有剩下的一个制动衬块动作的状态的步骤；

使所述制动装置处于只有所述剩下的一个制动衬块动作的状态，该电梯的电机以一定的速度运转，在不引起制动的状态下，取得所述电机在此时的第二输出力矩的步骤；

由取得的所述不平衡力矩值分别和取得的所述第一和第二输出力矩相加计算出每一个制动衬块的制动力矩，再将两个制动衬块的制动力矩相加，从而计算出总体的制动力矩的步骤。

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