CN105004481A - 具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，包括上夹具、液压缸、下夹具、与所述液压缸连接以测量拉力的传感器，所述上夹具安装在所述液压缸的上方，所述下夹具安装在所述液压缸的下方，所述液压缸用于实现对所述下夹具的提升；其中，还包括回位机构，所述液压缸为单作用液压缸，所述回位机构设于所述液压缸上，用于驱动所述液压缸回位、液压杆伸出。本发明通过设计液压缸的自回位功能，能够使检测装置在每次测试后，液压缸都回到初始位置，可以减少初始调节的步骤。

Description

具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置

技术领域

本发明涉及电梯参数检测技术领域，特别涉及一种具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置。

背景技术

平衡系数是曳引式驱动电梯的重要性能指标，关系到电梯运行性能和曳引电动机输出功率大小。中国每年约有40万部新电梯安装使用，其中，曳引式电梯占90％以上，每部曳引式新电梯每部都应进行平衡系数的测试调整，平衡系数指标合格才允许投入使用。另外，用户对电梯进行装饰影响平衡系数的改变，必须进行平衡系数的重新测定。因此，平衡系数检测是电梯行业一项量大、面广、要求高的技术工作。但现有的平衡系数检测方法操作繁琐、误差大，都有或多或少限制。

平衡系数检验方法按有无载荷可分为有载荷检验方法与无载荷检验方法。现行电梯检验规则的平衡系数检测方法、手动盘车法是有载荷检验方法，该类检验方法需反复搬运砝码，劳动强度大，检测作业时间长。

电梯平衡系数检验方法按检验时的电梯状态可分为动态检验方法与静态检验方法。中国安徽省特种设备检测院研发的平衡系数检测方法、中国辽宁石油化工大学研发的平衡系数检测方法等都为静态的检验方法。动态检验方法的检测结果不仅包含曳引轮轿厢侧与対重侧的重量差，还有电梯运行中的轿厢导靴、対重侧导靴等的摩擦阻力等电梯运行中的动态数据。现有的电梯平衡系数检验方法还没有一种能同时实现无载且动静态结合的检验方法。

但上述平衡系数检测方法操作繁琐、误差大，都有或多或少限制，因此，中国发明专利ZL201210121058提供一种高效、便捷、安全可靠的电梯平衡系数检测技术。但是由于绳索、滑轮组件的原因，其存在不可靠性和出现偏载等问题。

鉴于此，专利号为ZL201420516482.1的中国发明专利提供一种电梯空载平衡系数检测装置，包括上夹具、液压缸、下夹具和拉力传感器，所述上夹具安装在所述液压缸的上方，用于夹紧所选取的曳引绳段的上部；所述液压缸，用于实现对所述下夹具的提升；所述下夹具，安装在所述液压缸的下方，用于夹紧所选取的曳引绳段的下部；所述拉力传感器，用于测量所述液压缸的拉力。本发明采用液压缸作为载荷测量装置，充分利用了液压缸的工作稳定性和可靠性的特点，使得该检测装置具有操作简单和操作过程安全性能高的优点，同时液压缸得到的测量数据精度更高。

但是，上述电梯空载平衡系数检测装置的液压缸不具有自回位功能，应用时，必须对其进行初始调节，操作不够简化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，以解决现有技术存在的液压缸不能自动回位而增加额外操作的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，包括上夹具、液压缸、下夹具、与所述液压缸连接以测量拉力的传感器，所述上夹具安装在所述液压缸的上方，所述下夹具安装在所述液压缸的下方，所述液压缸用于实现对所述下夹具的提升；其中，还包括回位机构，所述液压缸为单作用液压缸，所述回位机构设于所述液压缸上，用于驱动所述液压缸回位、液压杆伸出。

优选地，所述传感器为拉力传感器，所述拉力传感器设置于所述上夹具和所述液压缸之间。

优选地，所述传感器为压力传感器，所述液压缸通过一液压管和一液压泵连接，所述压力传感器设在所述液压管上，以检测所述液压管中液压介质的压力实现对液压缸的拉力的测量。

优选地，所述回位机构为一弹簧，所述弹簧套设在所述液压缸的液压杆上。

优选地，所述回位机构为一弹簧，所述弹簧设置在所述液压缸的缸体内部并位于所述液压缸的活塞下方。

优选地，还包括液压泵，所述液压泵与所述液压缸的液压杆腔连接，所述液压泵为手动泵。

优选地，所述液压缸顺置或倒置地设在所述上夹具、下夹具之间。

优选地，所述液压缸和所述上夹具、下夹具之间通过螺丝固定或者通过螺杆直接插入连接固定。

优选地，还包括数据显示装置，所述数据显示装置通过有线或无线的方式与所述拉力传感器远程通信连接。

分析可知，本发明通过设计液压缸的自回位功能，能够使检测装置在每次测试后，液压缸都回到初始位置，可以减少初始调节的步骤。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构简图。

图2为本发明第一实施例的液压缸的结构示意图。

图3为本发明第一实施例的结构示意图。

图中，1-上夹具；11-第一上夹具；12-第二上夹具；2-下夹具；21-第一下夹具；22-第二下夹具；

3-拉力传感器；31-连接螺杆组件；311-螺杆；312-螺母；32-传感器螺丝；

4-数据显示装置；5-弹簧；6-液压缸；61-缸体；62-活塞；63-活塞杆；64-液压缸背板；65-液压缸挡板；7-液压泵；8-钢丝绳；9-紧固组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明第一实施例提供的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置包括上夹具1、两个液压缸6、下夹具2、位于液压缸6和上夹具1之间用于测量拉力的拉力传感器3，上夹具1安装在液压缸6的上方，下夹具2安装在液压缸6的下方，液压缸6用于实现对下夹具2的提升。为了实现液压缸6的自动回位，也即促使液压缸6的液压杆自动伸出，本实施例包括作为回位机构的弹簧5，液压缸6为单作用液压缸。再如图2所示，弹簧5设于液压缸6的缸体61中，具体位于液压缸6的活塞62下方。弹簧5为压缩弹簧，其张力用于驱动液压缸6的活塞杆63回位、伸出。

在其他实施例中，回位机构虽然为一弹簧，但是该弹簧可以设在液压缸外部，套设在液压缸的液压杆上，两端抵顶在缸体和下夹具之间。

液压缸6的动力来源为液压泵7，液压泵7与液压缸6的液压杆腔(也即，液压杆63往复移动的腔)连接，液压泵7为手动泵，易于控制。

在图1中，液压缸6倒置地设在上夹具1、下夹具2之间。但是在其他实施例中，液压缸6也可以顺置地固定在二者之间。

液压缸6和上夹具1、下夹具2之间固定时，可以通过螺丝固定，也可以在上夹具1、下夹具2上以及液压缸6相应的设置通孔，采用螺杆直接插入该通孔连接固定三者。

为了方便实时观察拉力传感器3的检测结果，本实施例还包括数据显示装置4，数据显示装置4可以通过有线或无线的方式与拉力传感器3远程通信连接。

在应用本实施例时，初始阶段，由于弹簧5的作用，液压缸6的液压杆63始终最大化地伸出缸体61。当需要液压缸6提升下夹具2时，操作手动液压泵7向液压缸6的液压杆腔输送液压油等介质，活塞62受压并向弹簧5施加压力，弹簧5压缩，此时液压杆63也向缸体61回缩，下夹具2提升。使用完毕，手动液压泵7不再输送介质，弹簧5驱动活塞62移动，液压杆63又最大化地伸出缸体61，液压油等介质被挤出，返回至手动液压泵7。

本发明操作简单，不必再经过液压缸的初始调节，其能够自动回位。

为了使上夹具1将所选取的曳引绳段的上部进行有效夹紧，上夹具1包括第一上夹具11和第二上夹具12，所选取的曳引绳段的上部位于第一上夹具11和第二上夹具12之间。进一步优选，第一上夹具11和第二上夹具12为长方体结构，第一上夹具11和第二上夹具12的长﹥高﹥宽(在申请号为CN201210121058.2、发明名称为电梯平衡系数检测装置的发明专利中，夹块的长﹥宽﹥高)；在夹持面积相同(即高度方向)的情况下，可以节省材料；在宽度方向相同的情况下，可以增大夹持面积。

为了使下夹具2将所选取的曳引绳段的下部进行有效夹紧，下夹具2包括第一下夹具21和第二下夹具22，所选取的曳引绳段的下部位于第一下夹具21和第二下夹具22之间。进一步优选，第一下夹具21和第二下夹具22为长方体结构，第一下夹具11和第二下夹具12的长﹥高﹥宽(在申请号为CN201210121058.2、发明名称为电梯平衡系数检测装置的发明专利中，夹块的长﹥宽﹥高)；在夹持面积相同(即高度方向)的情况下，可以节省材料；在宽度方向相同的情况下，可以增大夹持面积。

为了能够使本发明的液压缸6便于安装和施力，如图3所示，本发明还包括液压缸背板64和液压缸挡板65，液压缸6安装在液压缸背板64和液压缸挡板65之间，液压缸挡板65安装在下夹具2的上部，液压缸背板64安装在上夹具1的下部。进一步优选，液压缸6的缸体61安装在液压缸背板64上，液压缸的活塞杆63(也称为液压杆)安装在液压缸挡板65上。整体来说，本优选实施例将液压缸6的布置形式设计为倒置式布置，这种设计降低了检测装置的整体高度。

本发明的拉力传感器3可以为接触式拉力传感器，也可为非接触式拉力传感器，当拉力传感器3为非接触式拉力传感器时，非接触式拉力传感器可以设置在靠近液压缸6的活塞杆63(液压杆)位置处，通过测量活塞杆63(液压杆)的变形来获得活塞杆63(液压杆)的提拉力；当将拉力传感器4为接触式拉力传感器时，拉力传感器3安装在上夹具1和液压缸背板64之间或者拉力传感器3安装在下夹具2和液压缸挡板65之间。优选检测装置还包括连接螺杆组件31和传感器螺丝32，当拉力传感器3为接触式拉力传感器时，连接螺杆组件31和传感器螺丝32分别安装在拉力传感器3的两端；在拉力传感器3安装在上夹具1和液压缸背板64之间时，传感器螺丝32安装在液压缸背板64上，连接螺杆组件31安装在上夹具1上；在拉力传感器3安装在下夹具2和液压缸挡板65之间时，传感器螺丝32安装在液压缸挡板65上，连接螺杆组件31安装在下夹具2上；这种安装方式为了方便安装，将连接螺杆组件31安装下夹具2或者上夹具1上，是为了方便最后拧紧连接螺杆组件31。进一步优选，为了方便液压缸6和拉力传感器3的安装，在第一上夹具11、第二上夹具12、第一下夹具21和第二下夹具22的背面(设第一上夹具11和第二上夹具12的相对面为夹持面，设第一上夹具11和第二上夹具12的夹持面的对面为背面，设第一下夹具21和第二下夹具22的相对面为夹持面，设第一下夹具21和第二下夹具22的夹持面的对面为背面)设有安装耳，连接螺杆组件31包括螺杆311和螺母312(优选为不锈钢螺母)，以拉力传感器3安装在液压缸背板64和第一上夹具11之间为例，在第一上夹具11的安装耳上开有安装通孔，将传感器螺丝32拧接在拉力传感器3的一端和液压缸背板64上，螺杆311安装在拉力传感器3的另一端并穿过第一上夹具11的安装耳上的安装通孔，然后通过螺母312将螺杆311紧固。

为了能够准确地测量电梯空载时的平衡系数，本发明的液压缸6为两个，拉力传感器3为两个；其中一个液压缸6安装在第一上夹具11和第一下夹具21之间，另一个液压缸6安装在第二上夹具12和第二下夹具22之间，两个拉力传感器3分别用于测量两个液压缸6的拉力，采用两个液压缸6和两个拉力传感器3，可以有效地规避采用一个时出现测量不准确的情况。

如图3所示，检测装置还包括八组紧固组件9，紧固组件9包括螺栓和螺栓紧固件，螺栓紧固件与螺栓螺接，分别用于对上夹具1和下夹具2施加夹持力，以使上夹具1和下夹具2夹紧需要检测的曳引绳。当然紧固组件9的组数根据实际需要进行确定。

本发明的上夹具1和下夹具2均为钢材质制作，在这种情况下可以保证上夹具1和下夹具2的夹持刚度，由于曳引绳同为钢材质制作，上夹具1和下夹具2在夹持的过程中，会对曳引绳造成损坏，有时会将曳引绳夹断，为了避免这种情况出现，检测装置还包括四块摩擦板(预置夹具)，在摩擦板上设有多道与曳引绳相匹配的夹持槽；在第一上夹具11、第二上夹具12、第一下夹具21和第二下夹具22的夹持面中心位置设有凹槽，四块摩擦板分别嵌在第一上夹具11、第二上夹具12、第一下夹具21和第二下夹具22的凹槽内并使摩擦板的夹持槽夹持住曳引绳。优选地，在夹持槽的槽壁上设有多道摩擦纹，可以进一步加大摩擦力，进一步优选，多道摩擦纹为均布设置，以实现对曳引绳夹持的均匀性和稳定性。摩擦板可以为橡胶材质制作，也可以为尼龙材质制作，只要有足够的强度并且摩擦力大的任何材质均可。摩擦板与上夹具1、下夹具2的安装方式具体为，将摩擦板安装在上夹具1和下夹具2的凹槽内，然后由螺栓等穿过摩擦板的安装孔将摩擦板紧固在上夹具1和下夹具2上，在摩擦板和曳引绳接触时，先由摩擦纹与曳引绳接触，施加第一道夹持；再由夹持槽的槽壁与曳引绳接触，施加第二道夹持，最后通过上下夹具将曳引绳夹紧。

如图3所示，本发明以钢丝绳8为例进行具体说明。

设钢丝绳8为五条；将一个液压缸6和一个拉力传感器3安装在第一上夹具11和第一下夹具21之间，将另一个液压缸6和另一个拉力传感器3安装在第二上夹具12和第二下夹具22之间；两个摩擦板设置于第一上夹具11和第二上夹具12的相对面，另外两个摩擦板设置于第一下夹具21和第二下夹具22的相对面；

将五条钢丝绳8的上部置于上部两个摩擦板的五道夹持槽之间；将五条钢丝绳8的下部置于下部两个摩擦板的五道夹持槽之间；

在第一上夹具11和第二上夹具12上分别对应设置有四组通孔(未图示)，四组紧固组件9的螺栓分别穿过第一上夹具11和第二上夹具12的通孔；通过螺栓紧固件与螺栓之间的螺接，对第一上夹具11和第二上夹具12施加夹持力，进而对上部两个摩擦板施加夹持力，对五条钢丝绳8的上部实现夹紧；在第一下夹具21和第二下夹具22上分别对应设置有四组通孔(未图示)，另外四组紧固组件9的螺栓分别穿过第一下夹具21和第二下夹具22的通孔，通过螺栓紧固件与螺栓之间的螺接，对第一下夹具21和第二下夹具22施加夹持力，进而对下部两个摩擦板施加夹持力，对五条钢丝绳8的下部实现夹紧；

夹紧后，此时液压缸6由于弹簧5的弹力作用，使得液压缸6的活塞杆63伸出缸体61并伸至最大，当需要要液压缸6提升下夹具2时，操作手动液压泵7向液压缸6的液压杆腔输送液压油等介质，活塞62受压并向弹簧5施加压力，弹簧5压缩，此时活塞杆63也向缸体61回缩，下夹具2提升

当需使用完毕，手动液压泵7不再输送介质，弹簧5驱动活塞62移动，活塞杆63又最大化地伸出缸体61，液压油等介质被挤出，返回至手动液压泵7。

下面，说明本发明电梯平衡系数检测装置的检测原理。

电梯平衡系数检测时，将电梯轿厢和对重先后移动到井道最高层位置，安装该电梯平衡系数检测装置。

当电梯轿厢空载置于井道最高层并静止时，安装本发明的电梯平衡系数检测装置，本发明中忽略轿厢的自重。如果此时提升液压缸6的液压杆头部，则钢丝绳8的受力逐渐变小，液压缸6的受力逐渐变大，若钢丝绳8处于不受力状态后，仍继续向上缓慢匀速提升液压缸6的液压杆头部，则此时的液压缸6不只承受电梯轿厢的自重，还要克服电梯轿厢在运行中的各种阻力，此时液压缸6承载的是动态时的轿厢侧重量G1。电梯轿厢移动停止后，电梯轿厢运行中的各种阻力消失，可测量得到静态时的轿厢侧重量G2。

同理，得到动态时的对重的侧重量W1和静态时的对重的侧重量W2。

随后，将电梯动态、静态时的轿厢侧重量G1、G2与电梯动态、静态时的对重侧重量W1、W2，代入到平衡系数算法公式K＝(W-G)/Q中，K为平衡系数，W为对重侧重量，G为轿厢侧重量，Q为电梯的额定载重量。从而，得到电梯的动态平衡系数K1＝(W1-G1)/Q和电梯的静态平衡系数K2＝(W2-G2)/Q。

具体检测方法包括：

夹紧曳引绳段的步骤，选取电梯轿厢侧上方或对重侧上方作为检测目标的曳引绳段，利用上夹具1与下夹具2分别夹紧所述曳引绳段；

液压缸6的步骤，液压缸6的底部固定于上夹具1上，液压缸6的顶部固定于下夹具2上；

读取数据的步骤，操作液压缸6提升所述电梯轿厢或所述对重，在上夹具1与下夹具2之间的所述曳引绳段处于不受力状态后，继续匀速提升电梯轿厢或者对重一段距离，在上夹具1与下夹具2之间的曳引绳段处于不受力的状态下，测量提升过程中与提升结束后的液压缸6的拉力值，分别得到电梯动态、静态时的轿厢侧重量G1、G2或电梯动态、静态时的对重侧重量W1、W2；和

计算平衡系数的步骤，将电梯动态、静态时的轿厢侧重量G1、G2与电梯动态、静态时的对重侧重量W1、W2代入平衡系数算法公式K＝(W-G)/Q中，其中，K为平衡系数，W为对重侧重量，G为轿厢侧重量，Q为电梯的额定载重量，得到电梯的动态平衡系数K1＝(W1-G1)/Q，和电梯的静态平衡系数K2＝(W2-G2)/Q。

本发明第二实施例提供的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置包括上夹具1、两个液压缸6、下夹具2、压力传感器。上夹具1直接安装在液压缸6的上方，下夹具2直接安装在液压缸6的下方，液压缸6用于实现对下夹具2的提升。两个液压缸6通过液压管8同时和液压泵7连接，液压泵7同时向两个液压缸6提供动力。液压管8上连接、设置压力传感器，压力传感器实时、自动检测液压管8中液压介质的压力，以便于判断液压缸6的拉力等。为了实现液压缸6的自动回位，也即促使液压缸6的液压杆自动伸出，本实施例包括作为回位机构的弹簧5，液压缸6为单作用液压缸。再如图2所示，弹簧5设于液压缸6的缸体61中，具体位于液压缸6的活塞62下方。弹簧5为压缩弹簧，其张力用于驱动液压缸6的活塞杆63回位、伸出。当然第二实施例除了采用压力传感器替换第一实施例的拉力传感器，第一实施例的其他特征均可用于到第二实施例中。

综上分析，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

一、本发明通过设计液压缸6的自回位功能，能够使检测装置在每次测试后，液压缸6都回到初始位置，可以减少初始调节的步骤。

二、本发明的检测装置具有操作简单、操作过程安全的优点，并且测量数据精度高。

三、本发明将电梯平衡系数动、静态检测方法相结合，可分析钢丝绳8补偿链(绳)、随行电缆对平衡系数的影响，同时可以分析电梯动态时导靴摩擦阻力对测量数据的影响。

四、与本公司现有的检测装置相比，改进了提升方式，采用了液压缸6直接提升的结构，防止了因为现有技术中滑轮的不可靠性、容易产生偏载的问题。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，包括上夹具、液压缸、下夹具、与所述液压缸连接以测量拉力的传感器，所述上夹具安装在所述液压缸的上方，所述下夹具安装在所述液压缸的下方，所述液压缸用于实现对所述下夹具的提升；其特征在于，还包括回位机构，所述液压缸为单作用液压缸，所述回位机构设于所述液压缸上，用于驱动所述液压缸回位、液压杆伸出。

2.根据权利要求1所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述传感器为拉力传感器，所述拉力传感器设置于所述上夹具和所述液压缸之间。

3.根据权利要求1所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述传感器为压力传感器，所述液压缸通过一液压管和一液压泵连接，所述压力传感器设在所述液压管上，以检测所述液压管中液压介质的压力实现对液压缸的拉力的测量。

4.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述回位机构为一弹簧，所述弹簧套设在所述液压缸的液压杆上。

5.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述回位机构为一弹簧，所述弹簧设置在所述液压缸的缸体内部并位于所述液压缸的活塞下方。

6.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，还包括液压泵，所述液压泵与所述液压缸的液压杆腔连接，所述液压泵为手动泵。

7.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述液压缸顺置或倒置地设在所述上夹具、下夹具之间。

8.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，所述液压缸和所述上夹具、下夹具之间通过螺丝固定或者通过螺杆直接插入连接固定。

9.根据权利要求1至3任一项所述的具有自回位功能的电梯空载平衡系数检测装置，其特征在于，还包括数据显示装置，所述数据显示装置通过有线或无线的方式与所述拉力传感器远程通信连接。