CN100578185C - 二合一限速器试验台及其测速、测力的试验方法 - Google Patents

Abstract

一种二合一限速器试验台及其测速、测力的试验方法，检测部分的台座分别与测速机构和测力机构连接。测速机构：台面上有限速器轮架，台面下面有两个张紧和调整轮。在台面下面与台架的底面之间连接两根导轨，在两根导轨之间滑动连接驱动电机，驱动电机轴与驱动轮连接，驱动轮与限速器轮之间由O型传动带连接。台面的一端连接活动连臂，活动连臂的端部连接检测轮架和检测轮，检测轮与编码器连接并与限速器轮的外缘接触。测力机构：台架侧面有一个带棘轮锁紧扳手的卷绳轮，力传感器与限速器轮的切线方向对准，钢丝绳一端与卷绳轮连接，另一端绕过限速器轮的轮槽后空置。本发明操作简单、检测效率高，可应用于电梯安全部件的检验。

Description

二合一限速器试验台及其测速、测力的试验方法

(一)技术领域

本发明涉及一种电梯部件的检测装置及检测方法，特别是一种检测电梯限速器的检测装置和检测方法。

(二)背景技术

电梯限速器是限制电梯运行速度的装置，它和安全钳组合作为电梯最重要的安全保护装置，也称之为超速保护和断绳保护。如果限速器失效，安全钳就形同虚设，电梯失去了最可靠的安全保障，就会发生轿厢冲顶或墩底，势必造成严重的伤亡事故。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中对限速器动作速度值和提拉力值都详细做出了明确的规定，因此，对限速器动作速度和提拉力的检测是一个非常重要的环节。现有的限速器动作速度和提拉力的检测试验方法分两次检测完成，操作繁琐，检测效率低，不能适应多种结构、多种尺寸和多种类型限速器的测试，对于限速器动作速度的检验必须使用限速器动作速度测试仪进行测试，对于提拉力的测试则要求使用限速器钢丝绳张紧力测试装置进行提拉力试验。

目前市场上使用的限速器动作速度测试仪器主要有两种：

一种使用专用测速表配合调速电钻的方法来测量限速器的电气和机械动作速度，但不能测量提拉力。使用时要将表头放到绳轮节圆凹槽中，不能丢转，对于没有节圆凹槽的限速器要尽量放在接近节圆位置。此种方法为人为调速，有一定误差，动作数值有时由于限速器绳轮突然制停，仪器显示值为已经降速的数值，则需要重新测试。

另一种测试仪可测量限速器的电气和机械动作速度，但也不能测量提拉力。使用时要将小磁块贴到限速器轮的侧面，设定初始速度，输入限速器绳轮的节圆周长，启动测量。此种方法精度不高，限速器绳轮每转一圈取一次脉冲信号，操作步骤繁琐，没有数据的存储备份。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种在测量限速器的电气和机械动作速度的同时，还可以测量提拉力的二合一限速器试验台及其测速、测力的试验方法，并要解决传统设备操作繁琐、通用性不佳、检测效率低、精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种二合一限速器试验台，包括检测部分和控制部分，检测部分包括一个台座，其特征

在于：台座分别与检测部分的测速机构和测力机构连接。

台座：包括一个支撑在台架21上的台面20，台面20开有用于穿过钢丝绳的孔，台架21为框架形。

测速机构：台面20上固定一个用于连接限速器轮3的限速器轮架16，限速器轮3的轮槽中绕有一O型传动带1；台面20的下面横向固定调节板24，调节板上相对于上方的O型传动带1开有调节横孔14，调节横孔内穿过两个张紧和调整轮9；台面20的一端连接一个向上方延伸的活动连臂4，在活动连臂4的端部连接一个检测轮架22，检测轮架22上连接检测轮5，检测轮5的检测轮轴23与编码器12连接，检测轮5与限速器轮3的外缘相接触。

在台面20下面与台架的底面之间连接两根竖向的导轨19，在两根导轨之间滑动连接一个驱动电机8，驱动电机轴与驱动轮2连接；驱动轮2与限速器轮3之间由O型传动带1连接。

测力机构：台架21的侧面由卷绳轮支座15固定连接一个带棘轮锁紧扳手11的卷绳轮18，台面20与限速器轮架16之间固定一传感器安装板17，在传感器安装板17上连接力传感器10，力传感器10与限速器轮3的切线方向对准，钢丝绳13一端从力传感器10的孔穿过，并与卷绳轮18连接，钢丝绳13的另一端则绕过限速器轮3的轮槽后空置。

作为本发明进一步优选的技术方案：

所述活动连臂4由肩关节板4.1、下臂4.2、肘关节板4.3、上臂4.4、腕关节板4.5顺序交接，交接处连接锁紧扳手7。

所述肘关节板与上臂中部连接平衡弹簧6。

所述O型传动带1是聚氨酯材料或橡胶材料。

所述检测轮5是聚氨酯材料或尼龙材料。

上述驱动轮2是单轮结构或由一个大轮和一个小轮组成的双轮一体结构。

一种应用上述二合一限速器试验台进行测速、测力的试验方法，其特征在于检测步骤如下：

(a)、测速部分

(1)、将被测限速器置于台面上，且限速器轮3槽对准驱动轮2槽。

(2)、将O型传动带1穿入限速器和试验台的孔槽内并连接。

(3)、将O型传动带1挂入限速器轮3槽和驱动轮2槽内，在导轨19上上下推动驱动单元(驱动轮2和驱动电机8)来调节O型传动带1的张紧度，之后紧固驱动单元。

(4)、调整限速器、张紧和调整轮9的位置，使O型传动带1不与限速器板和试验台各部分发生挂碰。

(5)、调整调节锁紧扳手7来调整检测轮5方向，使检测轮5与限速器轮3紧挨。

(b)、测力部分

(1)、将力传感器10和传感器安装板17置于台面并固定。

(2)、将限速器16放置在传感器安装板17上，调整限速器16使力传感器10孔对准测力绳轮切线方向后，固定限速器16。

(3)、选择与该限速器16相适应的钢丝绳13，一端从力传感器10孔穿入并通过卷绳轮18来固定，另一端则绕入限速器16轮槽后空置。

(4)、使限速器16处于制动状态，用棘轮锁紧扳手11旋紧钢丝绳13。

(5)、开始检测后，用棘轮锁紧扳手11旋转卷绳轮18，待钢丝绳13打滑后，停止检测，控制部分自动记录测试曲线的数值与曲线。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1、本发明的电梯限速器试验台可实现测速、测力二合为一，结构合理，操作简便，功能齐全，应用范围广，可以在一台装置上完成对限速器测速、测力的检验。

2、本发明通用性好，驱动电机上下高度可调，双开关设计，机械部分采用独特的三活动连臂设计，可对国内外多种结构、多种尺寸和多种类型的限速器进行检测。

3、驱动部分采用变频调速技术，计算机软件驱动，显示速度曲线，自动采集限速器电气和机械动作信号；模拟电梯运行状态，双曲线加速，能更好的模拟实际状况，使限速器动作值更加准确；检测部分采用高精度编码器进行数据采样，平均每1.1mm一个脉冲信号；可自动记录提拉力曲线，自动计算打滑平均力，保证了测试的高精度。

4、采用延展性能非常好的聚氨酯材料的传动带，减震效果好。

5、驱动电机8与驱动轮2一体，其位置可在两根圆导轨19上滑动来调整上下高度以确定其适当位置，并通过四个六角螺母来固定，使O型传动带1达到较好的张紧效果。同时，试验台带有张紧和调整轮9，可用来调整O型传动带1的位置，避免检测时与限速器板和检测台面各部分发生刮碰。

6、采用力传感器10进行静态张紧力的测量，可以避免动态试验需要很大的行程，而且采用手动提拉的方式，非常方便检测单位对限速器的抽检工作。

本发明的电梯限速器试验台符合GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》和《限速器型式试验细则》的规定，能够对电梯限速器的电气和机械动作速度以及提拉力进行精确的测量，以保证其能够在电梯超速时准确动作，保障电梯运行安全。既可用来做限速器出厂时的型式试验，又可作为限速器年检时的校验设备。该试验台功能齐全、使用方便、检测效率高，可广泛应用于电梯整梯、电梯安全部件、电梯监督检验部门的电梯限速器检验工作。

(四)附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明测速时的结构原理示意图。

图2是本发明的检测轮与限速器轮连接处的结构示意图。

图3是本发明测力时的结构原理示意图。

附图标记：1-O型传动带、2-驱动轮、3-限速器轮、4-活动连臂、4.1-肩关节板、4.2-下臂、4.3-肘关节板、4.4-上臂、4.5-腕关节板、5-检测轮、6-平衡弹簧、7-锁紧扳手、8-驱动电机、9-张紧和调整轮、10-力传感器、11-棘轮锁紧扳手、12-编码器、13-钢丝绳、14-调节横孔、15-卷绳轮支座、16-限速器轮架、17-传感器安装板、18-卷绳轮、19-导轨、20-台面、21-台架、22-检测轮架、23-检测轮轴、24-调节板、D-外圆直径、d-节圆直径。

(五)具体实施方式

实施例参见图1-3所示，这种二合一限速器试验台包括检测部分和控制部分，检测部分包括一个台座，其特征在于：台座分别与检测部分的测速机构和测力机构连接。

台座：包括一个支撑在台架21上的台面20，台面20开有用于穿过钢丝绳的孔，台架21为框架形。

参见图1-2，测速机构：台面20上固定一个用于连接限速器轮3的限速器轮架16，限速器轮3的轮槽中绕有一O型传动带1；台面20的下面横向固定调节板24，调节板上相对于上方的钢丝绳开有调节横孔14，调节横孔内穿过两个张紧和调整轮9；台面20的一端连接一个向上方延伸的活动连臂4，在活动连臂4的端部连接一个检测轮架22，检测轮架上连接检测轮5，检测轮5的检测轮轴23与编码器12连接，检测轮5与限速器轮3的外缘相接触。在台面下面与台架的底面之间连接两根竖向的导轨19，在两根导轨之间滑动连接一个驱动电机8，驱动电机轴与驱动轮2连接。驱动轮2可以是单轮结构或由一个大轮和一个小轮组成的双轮一体结构，在对不同额定速度的限速器进行检测时，可以选择最佳的驱动轮进行驱动，达到最好的加速效果。驱动轮2与限速器轮3之间由O型传动带1连接。通过O型传动带1连接试验台的驱动轮2和被检测的限速器轮3，由驱动轮2带动限速器绳轮转动，以达到限速器动作速度。

活动连臂4结构用于调整检测轮5的角度来适应不同直径、不同种类的限速器。该活动连臂4采用三连臂结构，可以自由调整检测轮5的位置，使得检测轮5紧靠限速器轮3外缘，以脉冲信号进行数据采样，驱动系统采用变频调速，自动变换，模拟电梯运行的状态，真实反映限速器的动作速度。活动连臂4由肩关节板4.1、下臂4.2、肘关节板4.3、上臂4.4、腕关节板4.5顺序铰接，在肩关节板与下臂之间的铰接处、在肘关节板与上臂之间的交接处、腕关节板与检测轮架22之间的交接处分别连接锁紧扳手7，可调节对应的锁紧扳手7来锁紧三个活动连臂4。肘关节板与上臂中部连接调节平衡用的平衡弹簧6。

上述O型传动带1采用延展性非常好的聚氨酯材料，使得驱动轮2与限速器之间能达到同步转动，能够保证在驱动轮2带动限速器绳轮高速旋转时不打滑，减震效果好，并在制动时起到缓冲作用。

上述检测轮5选用聚氨酯材料的测速轮来检测速度，其硬度高、耐磨损、摩擦系数大，既能在驱动时起到缓冲作用，能够保障对限速器进行测量的时候不丢转。

参见图3，测力机构：台架21的侧面由卷绳轮支座15固定连接一个带棘轮锁紧扳手11的卷绳轮18，台面20与限速器轮架16之间固定一传感器安装板17，在传感器安装板17上连接力传感器10，力传感器10与限速器轮3的切线方向对准，上述力传感器10放置于测试台面上，用六角螺母固定，钢丝绳13从其中间穿过，使得限速器对传感器的正压力正好等于限速器的张紧力。钢丝绳13一端从力传感器10的孔穿过，并与卷绳轮18连接，钢丝绳13的另一端则绕过限速器轮3的轮槽后空置。

控制部分可采用可视化的计算机操作界面，以脉冲信号进行数据采样，驱动系统采用变频调速，自动变换，模拟电梯运行的状态，能够对不同额定速度的限速器用最短的时间完成测量。上述脉冲信号由进口原装编码器12采集发出，平均每1.1mm发出一个脉冲信号，大大提高了试验台的测量精度。采用测量限速器外圆的速度来计算节圆的速度。为提高试验效率，采用双段曲线驱动加速：为达到额定速度时采用较大的加速度加速；在接近动作速度时，采用较小的加速度加速。该二合一限速器试验台测量限速器的动作速度范围是0.25m/s～13m/s，测力范围为0N～5000N。适应限速器的规格：长度≤700mm，高度≤800mm，宽度≤400mm，可正/反转。压力传感器精度：≤1％。

1、本发明测速原理：

参见图1和图2。速度是由时间和位移两个基本物理量来决定，时间的度量可由计算机本身高精度时钟完成。位移的度量则采用检测轮5和高精度的编码器12来完成。此试验台的测量位置是选择在限速器的外圆直径D，可是按照检测所要求的数据是在限速器的节圆直径d上，所以当测得限速器外圆直径D的线速度后，用其节圆直径d与外圆直径D进行换算而得到限速器节圆直径d的线速度。这些计算工作是由计算机来完成的，实际检测操作只需在检测前将节圆直径与外圆直径输入到开始的速度检测界面上即可。

2、本发明测力原理：

参见图3。当限速器处于制动状态，用手板动棘轮锁紧扳手11，钢丝绳13的拉力转换成限速器16对检测台面的支反力(作用力＝反作用力)，反应到力传感器10上。

本发明简要机械操作步骤：

1、测速部分(参考图1)

(1)、将被测限速器置于台面上，且限速器轮3槽对准驱动轮2槽。

(2)、将O型传动带1穿入限速器和试验台的孔槽内并连接。

(3)、将O型传动带1挂入限速器轮3槽和驱动轮2槽内，在导轨19上上下推动驱动单元(驱动轮2和驱动电机8)来调节O型传动带1的张紧度，之后紧固驱动单元。

(4)、调整限速器、张紧和调整轮9的位置，使O型传动带1不与限速器板和试验台各部分发生刮碰。

(5)、调整调节锁紧扳手7来调整检测轮5方向，使检测轮5与限速器轮3紧挨。

2、测力部分(参考图3)

(1)、将力传感器10和传感器安装板17置于台面并固定。

(2)、将限速器16放置在传感器安装板17上，调整限速器16使力传感器10孔对准测力绳轮切线方向后，固定限速器16。

(3)、选择与该限速器16相适应的钢丝绳13，一端从力传感器10孔穿入并通过卷绳轮18来固定，另一端则绕入限速器16轮槽后空置。

(4)、使限速器16处于制动状态，用棘轮锁紧扳手11(参见图3)旋紧钢丝绳13。

(5)、开始检测后，用棘轮锁紧扳手11旋转卷绳轮18，待钢丝绳13打滑后，停止检测，控制部分自动记录测试曲线的数值与曲线。

Claims (7)

1.一种二合一限速器试验台，包括检测部分和控制部分，检测部分包括一个台座，其特征在于：台座分别与检测部分的测速机构和测力机构连接；

台座：包括一个支撑在台架(21)上的台面(20)，台面(20)开有用于穿过O型传动带的孔，台架(21)为框架形；

测速机构：台面(20)上固定一个用于连接限速器轮(3)的限速器轮架(16)，限速器轮(3)的轮槽中绕有一O型传动带(1)；台面(20)的下面横向固定调节板(24)，调节板上相对于上方的O型传动带(1)开有调节横孔(14)，调节横孔内穿过两个张紧和调整轮(9)；台面(20)的一端连接一个向上方延伸的活动连臂(4)，在活动连臂(4)的端部连接一个检测轮架(22)，检测轮架(22)上连接检测轮(5)，检测轮(5)的检测轮轴(23)与编码器(12)连接，检测轮(5)与限速器轮(3)的外缘相接触；

在台面(20)下面与台架的底面之间连接两根竖向的导轨(19)，在两根导轨之间滑动连接一个驱动电机(8)，驱动电机轴与驱动轮(2)连接；驱动轮(2)与限速器轮(3)之间由O型传动带(1)连接；

测力机构：台架(21)的侧面由卷绳轮支座(15)固定连接一个带棘轮锁紧扳手(11)的卷绳轮(18)，台面(20)与限速器轮架(16)之间固定一传感器安装板(17)，在传感器安装板(17)上连接力传感器(10)，力传感器(10)与限速器轮(3)的切线方向对准，钢丝绳(13)一端从力传感器(10)的孔穿过，并与卷绳轮(18)连接，钢丝绳(13)的另一端则绕过限速器轮(3)的轮槽后空置。

2.根据权利要求1所述的一种二合一限速器试验台，其特征在于：所述活动连臂(4)由肩关节板(4.1)、下臂(4.2)、肘关节板(4.3)、上臂(4.4)、腕关节板(4.5)顺序铰接，铰接处连接锁紧扳手(7)。

3.根据权利要求2所述的一种二合一限速器试验台，其特征在于：所述肘关节板与上臂中部连接平衡弹簧(6)。

4.根据权利要求3所述的一种二合一限速器试验台，其特征在于：所述O型传动带(1)是聚氨酯材料或橡胶材料。

5.根据权利要求3所述的一种二合一限速器试验台，其特征在于：所述检测轮(5)是聚氨酯材料或尼龙材料。

6.根据权利要求1所述的一种二合一限速器试验台，其特征在于：上述驱动轮(2)是单轮结构或由一个大轮和一个小轮组成的双轮一体结构。

7.一种应用上述权利要求1-6任意一项的二合一限速器试验台进行测速、测力的试验方法，其特征在于检测步骤如下：

(a)、测速部分

(1)、将被测限速器置于台面上，且限速器轮(3)槽对准驱动轮(2)槽；

(2)、将O型传动带(1)穿入限速器和试验台的孔槽内并连接；

(3)、将O型传动带(1)挂入限速器轮(3)槽和驱动轮(2)槽内，在导轨(19)上上下推动驱动单元，即驱动轮(2)和驱动电机(8)，来调节O型传动带(1)的张紧度，之后紧固驱动单元；

(4)、调整限速器、张紧和调整轮(9)的位置，使O型传动带(1)不与限速器板和试验台各部分发生刮碰；

(5)、调整调节锁紧扳手(7)来调整检测轮(5)方向，使检测轮(5)与限速器轮(3)紧挨；

(b)、测力部分

(1)、将力传感器(10)和传感器安装板(17)置于台面并固定；

(2)、将限速器(16)放置在传感器安装板(17)上，调整限速器(16)使力传感器(10)孔对准测力绳轮切线方向后，固定限速器(16)；

(3)、选择与该限速器(16)相适应的钢丝绳(13)，一端从力传感器(10)孔穿入并通过卷绳轮(18)来固定，另一端则绕入限速器(16)轮槽后空置；

(4)、使限速器(16)处于制动状态，用棘轮锁紧扳手(11)旋紧钢丝绳(13)；

(5)、开始检测后，用棘轮锁紧扳手(11)旋转卷绳轮(18)，待钢丝绳(13)打滑后，停止检测，控制部分自动记录测试曲线的数值与曲线。

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