CN104477716A - 一种无负载电梯平衡系数的测试方法及其测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无负载电梯平衡系数的测试方法，该方法是在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮同轴设置的齿轮部件向下的压力，并根据力矩的平衡原理计算得出对重力Q和轿厢重力P的重力差；再通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数K，实现电梯平衡系数的测试；其中，T为电梯的额定载荷重力；所述中间位置是指轿厢与对重高度相等的情况。本发明的无负载电梯平衡系数的测试方法通用性强，可提高电梯平衡系数测试的精度。本发明还提供一种采用上述的无负载电梯平衡系数的测试方法的测试装置，该测试装置操作简单方便、测量精度高、省时省力，以实现快速、可靠和准确地对电梯平衡系数进行有效测试。

Description

一种无负载电梯平衡系数的测试方法及其测试装置

技术领域

本发明涉及电梯检测技术领域，更具体地说，涉及一种电梯平衡系数的测试方法及其测试装置。

背景技术

为了保证电梯的安全运行，在电梯安装和验收时均需要对其平衡系数进行测量判定，以验证该电梯是否符合国家标准规定。而电梯平衡系数不仅是电梯安装和验收过程中需要现场测量的一个重要参数，也是关系电梯寿命、运行可靠、节能的一项重要参数。

目前，国内外普遍对电梯平衡系数的检测方法均采用在轿厢内施加砝码进行检测：给电梯施加分别为30％，40％，45％，50％，60％的额定载荷，然后分别测量电梯运行过程中曳引电机的电压、电流等参数，通过计算和作图得到电梯的平衡系数。然而，上述电梯平衡系数的测量方法存在以下不足之处：测量过程中需要根据不同的加载比例由人工对电梯轿厢进行标准砝码搬运，需要检验人员花费很长时间等待相关人员多次搬动砝码，不但费时费力、电压和电流参数测量复杂、测量效率低以及劳动强度大，而且这种间接测量方式依赖于作曲线图的精准度，这样有着不可避免的人为不确定因素和累积误差，容易导致平衡系数测定结构不准确，并存在较大的系统综合误差，从而难以得到精确的电梯平衡系数，影响检验人员对电梯安装和验收时的相关操作。

因此，现需提供一种操作简单方便、测量精度高、省时省力以及能有效消 除人为不确定因素和测量过程误差的无负载电梯平衡系数的测试方法及其测试装置，以实现快速、可靠和准确地对电梯平衡系数进行有效测试。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种通用性强的无负载电梯平衡系数的测试方法，以提高电梯平衡系数测试的精度。本发明还提供一种采用上述测试方法、操作简单方便、测量精度高、省时省力以及能有效消除人为不确定因素和测量过程误差的无负载电梯平衡系数的测试装置，以实现快速、可靠和准确地对电梯平衡系数进行有效测试；进一步地，该测试装置通用性强，可适用于不同类型电梯平衡系数的测试，有利于该装置在电梯日常检验工作中普及及推广。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种无负载电梯平衡系数的测试方法，其特征在于：在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮同轴设置的齿轮部件向下的压力，并根据力矩的平衡原理计算得出对重重力Q和轿厢重力P的重力差；再通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数K，实现电梯平衡系数的测试；其中，T为电梯的额定载荷重力；所述中间位置是指轿厢与对重高度相等的情况。

在上述方案中，电梯盘车轮与电梯曳引轮为同轴设置，而齿轮部件也与曳引轮同轴设置，则齿轮部件力矩与曳引轮力矩成正比关系。本发明的测试方法测量齿轮部件向下的压力则可得到电梯曳引轮相切引力，因此本发明的测试方法为直接测量齿轮部件向下的压力从而计算得出电梯的平衡系数K，这种直接测量的方法不需要依赖作曲线图的精准度，可有效避免人为不确定因素和累积误差，从而提高平衡系数测定的精度，大大减少系统的综合误差，提高判定电 梯平衡系数是否符合国家标准规定的准确性、稳定性和高效性。而且，本发明的测试方法是采用无载荷的测试方法，不仅避免测量载荷导致误差大的缺点，进一步提高电梯平衡系数的测试精度；而且免除了搬运测试砝码载荷的工作，节省了大量的劳动力和时间，从而提高测试效率，省时省力。

更具体地说，所述在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮同轴设置的齿轮部件向下的压力是指：所述齿轮部件与电梯盘车轮同轴设置，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件；在轿厢空载停靠在中间位置时，齿轮部件随电梯盘车轮转动过程中，齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时齿条部件的向上阻力作为齿轮部件向下的压力。本发明的测试方法巧妙的利用机械上齿轮部件与齿条部件之间的啮合方式，通过测量齿条部件的向上阻力作为齿轮部件的向下压力，从而得到电梯曳引轮的相切引力。

所述电梯是指永磁同步主机电梯，对永磁同步主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径；

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数  $K=\frac{R_1\×N_1}{T\×R_2}.$

所述电梯是指蜗轮蜗杆型主机电梯，对蜗轮蜗杆型主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径，i为曳引比，m为减速比，η为机械效率。

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数  $K=\frac{i\×m\×\mathrm{\η}}{9.8}\×\frac{N_1\×R_1}{T\×R_2}.$

一种采用上述的无负载电梯平衡系数的测试方法的测试装置，其特征在于：包括：

与电梯盘车轮同轴转动设置的齿轮部件；

用于测试时与齿轮部件啮合的齿条部件，所述齿条部件设置在齿轮部件向下转动的一侧；

用于测量齿条部件受到下压力的压力传感器，所述压力传感器设置在齿条部件底部；

用于实时保存数据、接收压力传感器的反馈信号并控制压力传感器的下位机控制模块；

用于实时接收下位机控制模块的反馈信息并控制下位机控制模块的上位机控制模块；

以及与上位机控制模块连接的显示模块；

所述压力传感器与下位机控制模块相互信号连接；所述下位机控制模块与上位机控制模块相互信号连接。

在上述方案中，由于齿轮部件与电梯盘车轮和电梯曳引轮均同轴设置，本发明的测试装置测量齿轮部件向下的压力则为电梯曳引轮的相切引力，因此在电梯平衡系数测试装置使用过程中，检验人员可直接在显示模块得知电梯曳引轮的相切引力，并通过上位机控制模块的计算得出电梯的平衡系数K，则可以判断该电梯是否符合国家标准规定。该测试装置操作方便，是要将齿轮部件与电梯盘车轮同轴转动设置，在齿轮部件向下转动的一侧设置安装有压力传感器的齿条部件即可实施测试操作，测试过程中直接测量电梯盘车轮转动时向下的压力，而无需采用砝码载荷的测量，以实现快速、可靠和准确地对电梯平衡系数进行有效测试。

更具体地说，所述齿轮部件包括穿设在电梯盘车轮转动轴心上的转轴、设置在所述转轴上的齿轮和至少两个固定件；每个所述固定件一端连接在齿轮与电梯盘车轮之间的转轴上，另一端与电梯盘车轮边沿可拆卸连接。本发明固定件的设置可保证齿轮与电梯盘车轮同轴转动时的稳定性，从而提高测量电梯盘车轮转动时向下的压力的有效性。

每个所述固定件均为可伸缩结构，包括主体和与主体可伸缩连接的伸缩单元一；所述主体连接在齿轮与电梯盘车轮之间的转轴上，伸缩单元一与电梯盘车轮边沿可拆卸连接。本发明的固定件设置为可伸缩结构，可提高该测试装置 的通用性和实用性，该测试装置可适用于不同尺寸的电梯盘车轮，从而适合对不同型号、类型的电梯的平衡系数进行测试，有利于该装置在电梯日常检验工作中普及及推广。

所述伸缩单元一设置有用于与电梯盘车轮边沿可拆卸连接的收紧件；测试时，所述收紧件与电梯盘车轮边沿匹配连接。

所述收紧件设置有用于调节松紧度的收紧旋钮。收紧件的设置使得该测试装置适用于不同尺寸的电梯盘车轮，进一步提高该测试装置的通用性和实用性；同时，也进一步提高齿轮与电梯盘车轮同轴转动时的稳定性。

所述齿条部件为可伸缩结构，包括支架和与支架可伸缩连接的伸缩单元二；所述伸缩单元二设置有用于测试时与齿轮部件啮合的齿条，所述压力传感器设置在支架底部。本发明的齿条部件为可伸缩结构可根据不同尺寸电梯盘车轮安装同轴齿轮部件的高度来调节齿条部件的设置高度，从而实现两者的有效啮合，提高测量电梯盘车轮转动时向下的压力的有效性。

本发明的显示模块为可操作的触摸屏。在测试过程中，检测人员可以通过触摸屏实时进行相应的操作。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明的无负载电梯平衡系数的测试方法通用性强，适用于不同类型或型号的电梯的平衡系数的测试，从而可提高电梯平衡系数测试的精度。

2、本发明的无负载电梯平衡系数的测试装置操作简单方便、测量精度高、省时省力以及能有效消除人为不确定因素和测量过程误差的无负载电梯平衡系数的测试装置，以实现快速、可靠和准确地对电梯平衡系数进行有效测试。

3、本发明的无负载电梯平衡系数的测试装置通用性强，可适用于不同型号电梯平衡系数的测试，有利于该装置在电梯日常检验工作中普及及推广。

附图说明

图1是本发明无负载电梯平衡系数的测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中电梯轿厢空载停靠在中间位置的曳引轮受力示意图；

其中，1为电梯盘车轮、2为压力传感器、3为下位机控制模块、4为上位机控制模块、5为显示模块、6为转轴、7为齿轮、8为主体、9为伸缩单元一、10为收紧件、11为支架、12为伸缩单元二、13为齿条、14为底座、15为收紧旋钮、16为曳引轮。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例

如图1和图2所示，本发明的无负载电梯平衡系数的测试装置，包括：

与电梯盘车轮1同轴转动设置的齿轮部件；

用于测试时与齿轮部件啮合的齿条部件，该齿条部件通过底座14设置在齿轮部件向下转动的一侧；

用于测量齿条部件受到下压力的压力传感器2，该压力传感器2设置在齿条部件底部；

用于实时保存数据、接收压力传感器2的反馈信号并控制压力传感器2的下位机控制模块3；

用于实时接收下位机控制模块3的反馈信息并控制下位机控制模块3的上位机控制模块4；

以及与上位机控制模块4连接的显示模块5，该显示模块5为可操作的触摸屏，在测试过程中，检测人员可以通过触摸屏实时进行相应的操作。

该压力传感器2与下位机控制模块3相互信号连接，下位机控制模块3与上位机控制模块4相互信号连接。

本发明的齿轮部件包括穿设在电梯盘车轮转动轴心上的转轴6、设置在转轴6上的齿轮7和三个固定件。为了提高该测试装置的通用性和实用性，每个固定件均为可伸缩结构，且包括主体8和与主体8可伸缩连接的伸缩单元一9，其中，主体8连接在齿轮7与电梯盘车轮1之间的转轴6上，伸缩单元一9与电梯盘车轮1边沿可拆卸连接。本发明固定件的设置可保证齿轮7与电梯盘车轮1同轴转动时的稳定性，从而提高测量电梯盘车轮1转动时向下的压力的有效性。

为了使得该测试装置适用于不同尺寸的电梯盘车轮1，伸缩单元一9设置有用于与电梯盘车轮1边沿可拆卸连接的收紧件10，测试时，该收紧件10与电梯盘车轮1边沿匹配连接。收紧件10还设置有用于调节松紧度的收紧旋钮15。该收紧件10的设置可进一步提高该测试装置的通用性和实用性，同时，也进一步提高齿轮7与电梯盘车轮1同轴转动时的稳定性。

本发明的齿条部件为可伸缩结构，且包括支架11和与支架11可伸缩连接的伸缩单元二12，其中，伸缩单元二12设置有用于测试时与齿轮部件啮合的齿条13，而压力传感器2设置在支架11底部。本发明的齿条部件为可伸缩结构可根据不同尺寸电梯盘车轮1安装同轴齿轮7部件的高度来调节齿条部件的设置高度，从而实现两者的有效啮合，提高测量电梯盘车轮1转动时向下的压力的有效性。

本发明的无负载电梯平衡系数的测试方法，是在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮1同轴设置的齿轮部件向下的压力，并根据力矩的平衡原理计算得出对重重力Q和轿厢重力P的重力差；再通过电梯平衡系数的关系 公式计算得出电梯的平衡系数K，实现电梯平衡系数的测试；其中，T为电梯的额定载荷重力；而中间位置是指轿厢与对重高度相等的情况。

具体地说，上述在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮1同轴设置的齿轮部件向下的压力是指：所述齿轮部件与电梯盘车轮1同轴设置，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件；在轿厢空载停靠在中间位置时，齿轮部件随电梯盘车轮1转动过程中，齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时齿条部件的向上阻力作为齿轮部件向下的压力。

上述电梯是指永磁同步主机电梯，对永磁同步主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径；

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数  $K=\frac{R_1\×N_1}{T\×R_2}.$

上述电梯是指蜗轮蜗杆型主机电梯，对蜗轮蜗杆型主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径，i为曳引比，m为减速比，η为机械效率。

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数  $K=\frac{i\×m\×\mathrm{\η}}{9.8}\×\frac{N_1\×R_1}{T\×R_2}.$

本发明测试装置是这样安装使用的：电梯空载运行停靠在中间位置，断开主开关，装上盘车轮与松闸扳手，安装好本发明装置，松开电梯抱闸，读出下压力N₁。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无负载电梯平衡系数的测试方法，其特征在于：在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮同轴设置的齿轮部件向下的压力，并根据力矩的平衡原理计算得出对重重力Q和轿厢重力P的重力差；再通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数K，实现电梯平衡系数的测试；其中，T为电梯的额定载荷重力；所述中间位置是指轿厢与对重高度相等的情况。

2.根据权利要求1所述的无负载电梯平衡系数的测试方法，其特征在于：所述在轿厢空载停靠在中间位置时通过测量与电梯盘车轮同轴设置的齿轮部件向下的压力是指：所述齿轮部件与电梯盘车轮同轴设置，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件；在轿厢空载停靠在中间位置时，齿轮部件随电梯盘车轮转动过程中，齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时齿条部件的向上阻力作为齿轮部件向下的压力。

3.根据权利要求2所述的无负载电梯平衡系数的测试方法，其特征在于：所述电梯是指永磁同步主机电梯，对永磁同步主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径；

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数 $K=\frac{R_1\×N_1}{T\×R_2}.$

4.根据权利要求2所述的无负载电梯平衡系数的测试方法，其特征在于：所述电梯是指蜗轮蜗杆型主机电梯，对蜗轮蜗杆型主机电梯平衡系数的测试方法包括以下步骤：

第一步，电梯空载运行停靠在中间位置时，在齿轮部件向下转动的一侧设置可调节高度的齿条部件，并与齿轮部件啮合；齿轮部件由于与该齿轮部件啮合的齿条部件的向上阻力停止转动，此时测量齿条部件的向上阻力N₁作为齿轮部件向下的压力；

第二步，根据力矩的平衡原理得出曳引轮的相切引力此时，对重重力Q和轿厢重力P的重力差Q-P＝N₂；其中，R₁为齿轮半径，R₂为曳引轮半径，i为曳引比，m为减速比，η为机械效率。

第三步，通过电梯平衡系数的关系公式计算得出电梯的平衡系数 $K=\frac{i\×m\×\mathrm{\η}}{9.8}\×\frac{R_1\×N_1}{T\×R_2}.$

5.采用权利要求1至4中任一项所述的无负载电梯平衡系数的测试方法的测试装置，其特征在于：包括：

与电梯盘车轮同轴转动设置的齿轮部件；

用于测试时与齿轮部件啮合的齿条部件，所述齿条部件设置在齿轮部件向下转动的一侧；

用于测量齿条部件受到下压力的压力传感器，所述压力传感器设置在齿条部件底部；

用于实时保存数据、接收压力传感器的反馈信号并控制压力传感器的下位机控制模块；

用于实时接收下位机控制模块的反馈信息并控制下位机控制模块的上位机控制模块；

以及与上位机控制模块连接的显示模块；

所述压力传感器与下位机控制模块相互信号连接；所述下位机控制模块与上位机控制模块相互信号连接。

6.根据权利要求5所述的无负载电梯平衡系数的测试装置，其特征在于：所述齿轮部件包括穿设在电梯盘车轮转动轴心上的转轴、设置在所述转轴上的齿轮和至少两个固定件；每个所述固定件一端连接在齿轮与电梯盘车轮之间的转轴上，另一端与电梯盘车轮边沿可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的无负载电梯平衡系数的测试装置，其特征在于：每个所述固定件均为可伸缩结构，包括主体和与主体可伸缩连接的伸缩单元一；所述主体连接在齿轮与电梯盘车轮之间的转轴上，伸缩单元一与电梯盘车轮边沿可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的无负载电梯平衡系数的测试装置，其特征在于：所述伸缩单元一设置有用于与电梯盘车轮边沿可拆卸连接的收紧件，测试时，所述收紧件与电梯盘车轮边沿匹配连接。

9.根据权利要求8所述的无负载电梯平衡系数的测试装置，其特征在于：所述收紧件设置有用于调节松紧度的收紧旋钮。

10.根据权利要求5所述的无负载电梯平衡系数的测试装置，其特征在于：所述齿条部件为可伸缩结构，包括支架和与支架可伸缩连接的伸缩单元二；所述伸缩单元二设置有用于测试时与齿轮部件啮合的齿条，所述压力传感器设置在支架底部。