CN101537955A - 电梯无载荷曳引能力检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种电梯无载荷曳引能力检测方法，属于电梯检测技术领域。该方法首先固定轿厢及对重侧钢丝绳，使曳引轮两侧的钢丝绳之间不能发生相对位移。然后松开电梯曳引机制动器，使减速机齿轮处于自由状态，读对重侧钢丝绳上固定的传感器的值；再使曳引轮顺时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，记录此时对重侧压力传感器上的值；最后再使曳引轮逆时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，记录此时轿厢侧压力传感器上的值。对上述检测到的数据进行处理，最后得到电梯曳引系统能承载的轿厢最大静载荷。本方法的优点在于最大程度的在计算公式使用实际检测到的数值，尽可能的不使用理论值或推测值，从而使得检测值更为准确。

Description

电梯无载荷曳引能力检测方法

技术领域

本发明是一种电梯无载荷曳引能力检测方法，属于电梯检测技术领域。

背景技术

曳引力是用来拖动电梯轿厢在井道内上下运行的，它是保证电梯安全运行的重要因素之一，曳引力异常将会导致非常严重的后果，给乘客的生命财产安全带来极大威胁，因此能够保证对曳引力检测的准确性有着很重要的意义。

目前所使用的检测方法是将规定重量的砝码装载于电梯内，保持一定时间，观察电梯曳引绳相对于曳引轮有没有发生相对位移，根据位移量来判断曳引力合格与否，传统检验方法存在很多不足：1、其检测过程需要使用大量砝码，如检测额定载荷一吨的电梯则至少需要1.25吨的砝码，搬运砝码消耗了大量的人力物力；2、传统检验方法只能检测到在一定载荷下电梯曳引绳是否发生滑动，无法得知曳引力的具体状况；3、传统检验方法存在一定危险，如电梯曳引力存在问题时在装载的过程当中有可能导致事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有检测方法的上述缺陷，提供了一种不使用真实载荷对电梯曳引能力进行检测的方法，本方法检测过程中通过传感器检测当前状况下电梯曳引绳与曳引轮之间摩擦力状况，并将得到的数据通过分析计算最终获得电梯实际曳引能力。本发明使检测过程在很大程度上得到了简化，降低了检测过程中的危险，提高了检验质量，同时还节约了大量的人力物力。

在电梯的拖动系统中是电动机通过减速器带动曳引轮旋转，依靠曳引轮与包绕在曳引轮上的钢丝绳之间的摩擦力拖动轿厢及对重在井道内作上下运动的，这个摩擦力我们称其为曳引力。

本发明的具体检测步骤如下：

1)将电梯轿厢停放在井道的中间位置，即使曳引轮两侧连接轿厢与对重的钢丝绳的长度相等，固定轿厢及对重侧钢丝绳，使曳引轮两侧的钢丝绳之间不能发生相对位移，并在曳引轮两侧的钢丝绳上分别装设力传感器；

2)松开电梯曳引机制动器，调整电动机轴，使减速机齿轮处于自由状态，使曳引机制动器和减速机齿轮尽可能小的影响曳引轮的自由运动，此时读对重侧钢丝绳上固定的传感器b上的值，记作b_Z；

3)通过电动机拖动曳引轮顺时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后b传感器上的值，记作b_Max；

4)通过电动机拖动曳引轮逆时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后a传感器上的值，记作a_Max；步骤3和步骤4中的传感器数值是不是标记反了？

5)检测结束，将曳引机制动器闭合，拆除用于固定曳引轮两侧钢丝绳的固定装置；

6)对检测到的数据处理进行如下处理：

数据处理方法如下：

根据GB 7588-2003《电梯制造原装安全规范》附录M中曳引条件公式

$\frac{T_1}{T_2}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(1\right)$

其中：T₁为轿厢侧钢丝绳的拉力，T₂为对重侧钢丝绳的拉力

f为曳引轮与曳引绳之间的当量摩擦系数

θ为钢丝绳在曳引轮上缠绕的包角

因对同一台电梯的一次检测过程中f、θ的值不会发生改变，因此

为常量。

根据以上条件可以得出如下方程：

$\frac{T_1}{T_2-b_{\mathrm{Max}}}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(2\right)$

$\frac{T_2}{T_1-a_{\mathrm{Max}}}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(3\right)$

T₂-T₁＝b_Z                    (4)

根据以上三个方程求解可得到

$T_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-{2b}_Z}---\left(5\right)$

$T_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}+{2b}_Z}---\left(6\right)$

又因为T₁＝m₁g，T₂＝m₂g

其中：m₁为轿厢的质量，m₂为对重的质量

求得轿厢质量

$m_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)g}---\left(7\right)$

求得对重质量

$m_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{(a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}+2b_Z)g}---\left(8\right)$

为了达到精确检验目的，测量对重和轿厢质量时要求电梯处于中间层位置，处于中间层位置主要是为了让曳引轮两侧连接轿厢与对重的钢丝绳的长度相等，减少使用传感器测量轿厢对重质量差时由两侧钢丝绳重量不等引起的偏差，保证检测数据的准确。考虑到钢丝绳质量影响，设单位长度钢丝绳质量m₀，钢丝绳总长度为L。

可以得到

$m_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)g}-\frac{1}{2}{m}_{0}L---\left(9\right)$

$m_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{(a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}+2b_Z)g}-\frac{1}{2}{m}_{0}L---\left(10\right)$

由(1)(5)(6)式可求得打滑时刻钢丝绳两端拉力比值为

$e^{\mathrm{f\θ}}\≈\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-{2b}_Z)}---\left(11\right)$

轿厢装载至打滑时刻轿厢侧下拉力T_Max＝Q_Max+m₁g。

由式(1)得

$\frac{T_{\max }}{T_2}=e^{\mathrm{f\θ}}=\frac{Q_{\mathrm{Max}}+m_{1}g}{m_{2}g}=\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-{2b}_Z)}$

所以曳引力能保证的轿厢最大承重载荷Q_Max为：

$Q_{\mathrm{Max}}=\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)m_{2}g}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-{2b}_Z)}-m_{1}g$

至此求出的Q_Max即为被检测电梯曳引系统能够承载的轿厢最大静载荷。

与现有的测量方法相比，本发明具有以下优点：

本检测方法的优点在于最大程度的在计算公式使用实际检测到的数值，尽可能的不使用理论值或推测的值，从而使得检测值更为准确，另外本方法可以通过检测得到更多有效的检测数据，如可以检测轿厢及对重的质量，这是目前其他对在用电梯的检测方法所不能实现的，这为进一步分析电梯各种状态下的制停距离等性能提供了基础数据。

附图说明

图1电梯的结构示意图

图2本发明中的电梯曳引力检测方法示意图

图中：1、电动机，2、制动器，3、曳引轮，4、曳引绳，5、导向轮，6、绳头组合，7、轿厢，8、对重，9、轿厢侧压力传感器a，10、对重侧压力传感器b。

具体实施方式

下面结合附图1、图2对本发明作进一步说明：

1)将电梯轿厢7停放在井道的中间位置，即图2中3与4处于井道内同一高度，固定轿厢及对重侧钢丝绳，使曳引轮3两侧的钢丝绳之间不能发生相对位移，并在曳引轮3两侧的钢丝绳上分别装设力传感器a 9和传感器b 10；

2)松开电梯曳引机制动器2(图1中的2)，调整电动机轴，使减速机齿轮处于自由状态，其目的在于使变速箱内啮合的齿轮或蜗轮、蜗杆尽可能小的影响曳引轮的自由运动，在读数稳定时通过图2中2所标示的传感器读取对重侧钢丝绳上向下的拉力，此值为轿厢、对重的质量差。其值为发明内容部分公式中的b_Z；

3)通过图1中的电动机1拖动曳引轮3顺时针方向旋转，直至曳引轮3与曳引绳4之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后读取图2中传感器b的值，该值为发明内容部分公式中的b_Max；

4)通过图1中的电动机1拖动曳引轮3逆时针方向旋转，直至曳引轮3与曳引绳4之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后读取图2中的传感器a的值，该值为发明内容部分公式中的a_Max；

5)检测结束，将曳引机制动器闭合，拆除固定装置；

6)将检测到的数据代入到发明内容部分的计算公式中进行运算最终得出检测结果Q_Max。

本发明可以很好的改善现有检测方法的不足，做到高效、快捷的对电梯曳引力进行检测，能够得到量化的检验结论，能计算出曳引力的最大值，并且能够保证整个检测过程的安全进行，避免人员伤亡及检测过程中对设备造成的损坏。

Claims (1)

1、电梯无载荷曳引能力检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将电梯轿厢停放在井道的中间位置，即使曳引轮两侧连接轿厢与对重的钢丝绳的长度相等，固定轿厢及对重侧钢丝绳，使曳引轮两侧的钢丝绳之间不能发生相对位移，并在曳引轮两侧的钢丝绳上分别装设力传感器；

2)松开电梯曳引机制动器，调整电动机轴，使减速机齿轮处于自由状态，此时读对重侧钢丝绳上固定的传感器b上的值，记作b_Z；

3)通过电动机拖动曳引轮顺时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后传感器b上的值，记作b_Max；

4)通过电动机拖动曳引轮逆时针方向旋转，直至曳引轮与曳引绳之间发生相对滑动，此时记录滑动发生后传感器a上的值，记作；a_Max

5)对检测到的数据处理进行如下处理：

数据处理方法如下：

根据GB 7588-2003《电梯制造原装安全规范》附录M中曳引条件公式

$\frac{T_1}{T_2}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(1\right)$

其中：T₁为轿厢侧钢丝绳的拉力，T₂为对重侧钢丝绳的拉力

f为曳引轮与曳引绳之间的当量摩擦系数

θ为钢丝绳在曳引轮上缠绕的包角

因对同一台电梯的一次检测过程中f、θ的值不会发生改变，因此为常量；

根据以上条件得出如下方程：

$\frac{T_1}{T_2-b_{\mathrm{Max}}}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(2\right)$

$\frac{T_2}{T_1-a_{\mathrm{Max}}}\≈e^{\mathrm{f\θ}}---\left(3\right)$

T₂-T₁＝b_Z(4)

根据以上三个方程求解得到

$T_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z}---\left(5\right)$

$T_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}-2b_Z}---\left(6\right)$

又因为T₁＝m₁g，T₂＝m₂g

其中：m₁为轿厢的质量，m₂为对重的质量

求得轿厢质量

$m_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)g}---\left(7\right)$

求得对重质量

$m_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{(a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}+2b_Z)g}---\left(8\right)$

考虑到钢丝绳质量影响，设单位长度钢丝绳质量m₀，钢丝绳总长度为L，得到

$m_1=\frac{b_Z(b_Z-b_{\mathrm{Max}})}{(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)g}-\frac{1}{2}{m}_{0}L---\left(9\right)$

$m_2=\frac{b_Z(b_Z+a_{\mathrm{Max}})}{(a_{\mathrm{Max}}-b_{\mathrm{Max}}+2b_Z)g}-\frac{1}{2}{m}_{0}L---\left(10\right)$

由(1)(5)(6)式求得打滑时刻钢丝绳两端拉力比值为

$e^{\mathrm{f\θ}}\≈\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)}---\left(11\right)$

轿厢装载至打滑时刻轿厢侧下拉力T_Max＝Q_Max+m₁g由式(1)得

$\frac{T_{\max }}{T_2}=e^{\mathrm{f\θ}}=\frac{Q_{\mathrm{Max}}+m_{1}g}{m_{2}g}=\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)}$

所以曳引力能保证的轿厢最大承重载荷Q_Max为：

$Q_{\mathrm{Max}}=\≈\frac{b_Z(b_{\mathrm{Max}}-b_Z)m_{2}g}{b_Z(a_{\mathrm{Max}}+b_Z)+b_{\mathrm{Max}}(b_{\mathrm{Max}}-a_{\mathrm{Max}}-2b_Z)}-m_{1}g$

至此求出的Q_Max即为被检测电梯曳引系统能够承载的轿厢最大静载荷。

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