CN106946113B - 一种无载电梯制动器摩擦力矩测试方法 - Google Patents
一种无载电梯制动器摩擦力矩测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种无载电梯制动器摩擦力矩测试方法，包括测量曳引轮直径D及曳引钢丝绳中心距离轮边的距离d；利用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；分别使电梯空载向上运动至匀速状态及向下运动至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，并分别读取电梯空载向上运动时电梯轿厢加速度a及电梯空载向下运动时电梯轿厢加速度a’；通过轿厢的质量m1和对重的质量m2以及根据动量矩定理分析电梯制动过程可得公式来得电梯制动系统的转动惯量及制动摩擦力矩Mf。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，为制动器性能评定及相关标准的制定提供参考。
Description
技术领域
本发明涉及电梯制动器技术领域，尤其涉及一种无载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。
在对电梯进行检验的过程中，制动器的性能评定是一个非常重要的环节，现阶段最常用到的电梯性能评估方法是通过测试电梯制动距离来实现的，这种方法存在两个问题，一是制动距离的测量难度比较大，测量结果误差大；二是因为有制动器动作延时的影响，制动距离不合格可能是因为制动器动作反应时间过长所致，也有可能是制动器制动力矩不足所致，所以仅通过制动距离的测试不能直接反应制动器的性能。
对制动器制动力矩的测试一直都只能在实验室进行，目前国内外关于电梯的研究中，还少有介绍关于在用电梯制动器摩擦力矩的有效测试方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种无载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：
一种无载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及曳引钢丝绳中心距离轮边的距离d；
步骤S2利用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分别使电梯轿厢空载向上运动至匀速状态及向下运动至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，并分别读取电梯空载向上运动时电梯轿厢加速度a及电梯空载向下运动时电梯轿厢加速度a’；
步骤S5通过步骤S1、步骤S2、步骤S4以及根据动量矩定理分析电梯制动过程分别分析电梯轿厢上行过程紧急制动和电梯轿厢下行过程紧急制动，可得公式为：
电梯轿厢上行过程紧急制动：
∑Mz＝-Mf-m1gR+m2gR (2)
由动量矩定理知
即电梯空载向上运动时紧急制动公式：
及电梯轿厢下行过程紧急制动：
∑M′z＝Mf-m1gR+m2gR (6)
由动量矩定理知
电梯空载向下运动时紧急制动公式：
式中，J为制动轮的转动惯量；m1为轿厢质量；m2为对重质量；R为曳引钢丝绳到曳引轮心的距离；a为电梯轿厢上行紧急制动时的加速度，a’为电梯轿厢下行紧急制动时的加速度；Mf为制动轮所产生的摩擦力矩；
步骤S6联立公式(4)、(8)，求得电梯制动系统的转动惯量及制动摩擦力矩Mf。
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：
本方法可以在不需要砝码的情况下测试并计算出电梯制动器在紧急制动过程中制动器所提供的摩擦力矩，可以用于对在用电梯的性能测试，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是无载电梯制动器摩擦力矩测试方法流程图；
图2是电梯轿厢上行过程紧急制动过程结构示意图；
图3是电梯轿厢下行过程紧急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。
本实施例在制动器紧急制动过程中，电梯曳引机不再提供牵引力，由制动器抱闸而使电梯制停。在钢丝绳与曳引轮间无相对滑动且不考虑曳引钢丝绳所产生的重量差的情况下，以电梯对重、轿厢、曳引轮及制动器为研究对象来分析电梯紧急制动时的力矩平衡。
如图1所示，为无载电梯制动器摩擦力矩测试方法流程，包括以下步骤：
步骤10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20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40分别使电梯空载向上运动至匀速状态及向下运动至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，并分别读取电梯空载向上运动时电梯轿厢加速度a及电梯空载向下运动时电梯轿厢加速度a’；
步骤50通过步骤20、步骤40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
即电梯空载向上运动时紧急制动公式：
及
∑M′z＝Mf-m1gR+m2gR
由动量矩定理知
即电梯空载向下运动时紧急制动公式：
式中，J为制动轮的转动惯量；m1为轿厢质量；m2为对重质量；R为曳引钢丝绳到曳引轮心的距离；a为电梯轿厢加速度，a’为电梯轿厢下行紧急制动时的加速度；Mf为制动轮所产生的摩擦力矩；
联立公式(4)、(5)，求得电梯制动系统的转动惯量及制动摩擦力矩Mf。
本实施例电梯载荷可以不为空载，本方法适用于在电梯轿厢中放置任意确定的载荷。
上述实施例可以通过测试确定紧急制动情况下制动器所提供的摩擦力矩的大小，解决了传统方法仅通过制动距离来判断制动器制动性能的局限，解决了无法测量已安装的电梯的制动力矩的技术瓶颈，本方法仅需要让电梯进行简单的空载紧急制动操作即可，实施安全、经济。可以广泛应用于曳引式结构的制动性能测试中。
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 (1)
1.一种无载电梯制动器摩擦力矩测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
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利用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分别使电梯轿厢空载向上运动至匀速状态及向下运动至匀速状态，断电，使电梯紧急制动，并分别读取电梯空载向上运动时电梯轿厢加速度a及电梯空载向下运动时电梯轿厢加速度a’；
步骤S5通过步骤S1、步骤S2、步骤S4以及根据动量矩定理分析电梯制动过程分别分析电梯轿厢上行过程紧急制动和电梯轿厢下行过程紧急制动，可得公式为：
电梯轿厢上行过程紧急制动：
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∑M′z＝Mf-m1gR+m2gR (6)
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步骤S6联立公式(4)、(8)，求得电梯制动系统的转动惯量及制动摩擦力矩Mf。
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