CN106829681B - 一种电梯制动器摩擦力矩测试方法 - Google Patents

一种电梯制动器摩擦力矩测试方法 Download PDF

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黄国健
刘英杰
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李中兴
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    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers

Abstract

本发明公开了一种电梯制动器摩擦力矩测试方法，该方法包括：测量曳引轮直径D及曳引钢丝绳距离轮边的距离d；通过称重装置测得轿厢的质量m1和对重的质量m2；在电梯轿厢上布置加速度传感器及相应的数据采集设备；在轿厢上布置加速度传感器及相应数据采集设备，在电梯不同的额定载荷下，测得电梯紧急制动下的不同加速度；根据动量矩定理分析电梯制动过程、得到电梯制动器摩擦力矩方程求得电梯制动轮的转动惯量和电梯制动器摩擦力矩；最后进行检验；本发明从力学角度出发研究了制动器在紧急制动情况下制动器所输出的摩擦力矩，可为制动器的设计提供参数，可为制动器性能评定及相关标准的制定提供参考。

Description

一种电梯制动器摩擦力矩测试方法
技术领域
本发明涉及电梯制动器技术领域，尤其涉及一种电梯制动器摩擦力矩测试方法。
背景技术
电梯制动系统是保障电梯安全运行重要的组成部分，电梯的大部分运行控制和安全保护，最终要靠制动系统的动作而使电梯制停，保障电梯运行安全。若制动器制动力矩不足、制动机构有卡阻现象、控制系统电气粘连、平衡系数偏小，造成制动器制动安全功能失效，往往会导致电梯坠落、冲顶和剪切等恶性事故，给电梯运行安全带来不可接受的风险，给乘客的生命财产安全带来巨大威胁。
目前国内外关于电梯的研究中，还没有介绍关于电梯制动器摩擦力的有效测试方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电梯制动器摩擦力矩测试方法，该方法从力学角度出发研究了制动器在紧急制动情况下制动器所输出的摩擦力矩，可为制动器的设计提供参数，可为制动器性能评定及相关标准的制定提供参考。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现：
一种电梯制动器摩擦力矩测试方法，包括如下步骤：
步骤S1测量曳引轮直径D及曳引钢丝绳距离轮边的距离d；
步骤S2通过称重装置测得轿厢的质量m1和对重的质量m2；
步骤S3在电梯轿厢上布置加速度传感器及相应的数据采集设备；
步骤S4使电梯空载并向上运行至匀速状态，断电，在断电瞬间，使电梯紧急制动，通过加速度传感器及数据采集设备采集电梯轿厢加速度为a1，所述电梯空载即为电梯内放置砝码等于0；
步骤S5将0.2倍额定载荷的砝码装入轿厢，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，通过加速度传感器及数据采集设备采集电梯轿厢加速度为a2；
通过步骤S4、步骤S5以及根据动量矩定理分析电梯制动过程可得公式为：
∑Mz＝-Mf-m1gR+m2gR (2)
由动量矩定理知
即
其中，J为制动轮的转动惯量，为曳引钢丝绳到曳引轮心的距离，a为电梯轿厢加速度，Mf为制动轮所产生的摩擦力矩，m1为轿厢质量与砝码质量之和；
对于已经安装的电梯，电梯转动惯量J和摩擦力矩Mf都为常数，故将轿厢质量变化与加速度变化的关系代入公式(4)中，即当m1＝m轿+0时，a＝a1；当m1＝m轿+0.2m额时，a＝a2，得到一个二元一次方程组，可以求得J和Mf的值；
步骤S7验证，选取不同于m1＝m1+0.2m额时的砝码，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，读取电梯轿厢加速度an，用以验证计算结果的准确性。
与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：
本方法可以精确计算电梯制动器在紧急制动过程中制动器所提供的摩擦力矩，从而为判定电梯制动器的性能提供数据支持，同时可以用于对在用电梯制动器的紧急制动性能评估中。为电梯紧急制动情况下的制动距离计算提供依据，保障电梯的使用安全。
附图说明
图1是电梯制动器摩擦力矩测试方法流程图；
图2是电梯轿厢上行制动过程结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示，为电梯制动器摩擦力矩测试方法流程，包括如下步骤：。
步骤10在机房用卷尺测量曳引轮直径D，用卡尺测曳引钢丝绳距离轮边的距离d；
步骤20在机房利用称重装置测得轿厢的质量m1和对重的质量m2；
步骤30在轿厢上布置加速度传感器及相应数据采集设备，在电梯不同的额定载荷下，测得电梯紧急制动下的不同加速度；根据动量矩定理分析电梯制动过程得到电梯制动器摩擦力矩方程求得电梯制动轮的转动惯量和电梯制动器摩擦力矩；步骤301使电梯空载(m砝＝0)向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，读取电梯轿厢加速度a1，即m1＝m1+0时，a＝a1；
步骤302将0.2倍额定载荷的砝码装入轿厢(m砝＝0.2m额)，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，读取电梯轿厢加速度a2,即m1＝m1+0.2m额时，a＝a2，此处所加砝码的重量可以是不等于0的任意值，但为了减少测量误差，故宜选取较大值进行测试；
步骤303由上述步骤40和步骤50及根据动量矩定理分析电梯制动过程(如图2所示)可得如下公式：
∑Mz＝-Mf-m1gR+m2gR (2)
由动量矩定理知
即
其中，J为制动轮的转动惯量，为曳引钢丝绳到曳引轮心的距离，a为电梯轿厢加速度，Mf为制动轮所产生的摩擦力矩，m1为轿厢质量与砝码质量之和；
对于已经安装的电梯，电梯转动惯量J和摩擦力矩Mf都为常数，故将轿厢质量变化与加速度变化的关系代入公式(4)中，即当m1＝m轿+0时，a＝a1；当m1＝m轿+0.2m额时，a＝a2，得到一个二元一次方程组，可以求得J和Mf的值；
步骤40验证，选取不同于m1＝m1+0.2m额时的砝码，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，读取电梯轿厢加速度an，用以验证计算结果的准确性。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (2)

1.一种电梯制动器摩擦力矩测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1测量曳引轮直径D及曳引钢丝绳中心距离轮边的距离d；
步骤S2通过称重装置测得轿厢的质量m轿和对重的质量m2；
步骤S3在电梯轿厢上布置加速度传感器及相应的数据采集设备；
步骤S4使电梯空载并向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，通过加速度传感器及数据采集设备采集电梯轿厢加速度为a1，所述电梯空载即为电梯内放置砝码重量等于0；
步骤S5将0.2倍额定载荷的砝码装入轿厢，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，通过加速度传感器及数据采集设备采集电梯轿厢加速度为a2；
步骤S6通过步骤S4、步骤S5以及根据动量矩定理分析电梯制动过程可得公式为：
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ΣMz＝-Mf-m1gR+m2gR (2)
由动量矩定理知
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即
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其中，J为制动轮的转动惯量，为曳引钢丝绳到曳引轮心的距离，a为电梯轿厢加速度，Mf为制动轮所产生的摩擦力矩，m1为轿厢质量与砝码质量之和；
对于已经安装的电梯，电梯转动惯量J和摩擦力矩Mf都为常数，故将轿厢质量变化与加速度变化的关系代入公式(4)中，即当m1＝m轿+0时，a＝a1；当m1＝m轿+0.2m额时，a＝a2，得到一个二元一次方程组，可以求得J和Mf的值；
步骤S7验证，选取不同于m1＝m1+0.2m额时的砝码，使电梯向上运行至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，读取电梯轿厢加速度an，用以验证计算结果的准确性。
2.如权利要求1所述的电梯制动器摩擦力矩测试方法，其特征在于，所述步骤S5中所加砝码的重量可以是不等于0的任意值，但为了减少测量误差，故易选取较大值进行测试。
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