CN109580264A - 一种自动扶梯主机寿命测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的自动扶梯主机寿命测试装置，其包括：一基础平台；安装在基础平台上的第一、二主机平台和一主机寿命测试装置；分别安装在第一、二主机平台上的第一、二测试主机，第一测试主机的受力角度模拟为与在扶梯整机中一致与所述主机寿命测试装置信号连接，第二测试主机作为加载机使用与主机寿命测试装置控制连接；第一、二测试主机之间通过动力驱动连接，第一、二测试主机中至少包含第一、二编码器，第一、二编码器分别将第一、二马达的转速转换成电信号输入主机寿命测试装置中。本发明能单独的模拟自动扶梯主机弯矩和扭矩结合的负载，依据自动扶梯载荷图谱对自动扶梯主机施加动态的载荷进行寿命指标的采集和验证。

Description

一种自动扶梯主机寿命测试装置

技术领域

本发明涉及自动扶梯领域，具体讲是一种自动扶梯主机寿命测试装置。

背景技术

自动扶梯是一种能在建筑物层间作开放式连续运输的载人设备，近年来在我国得到大量的生产和使用。但是近年来也频发致人伤残的事故，危害公共安全，引发社会矛盾。

现有技术规范对自动扶梯的主机寿命并无明确要求。通常仅在自动扶梯整机可靠性试验中观测驱动主机有无故障和损坏。自动扶梯因结构特点，其用来承担负载的梯级需要从自动扶梯内部桁架返回工作区段，所以可靠性试验中难以实现对梯级持续负载运行，通常为空载运行。只能在扶梯主机测试台中对扶梯主机进行加载测试。

通常的扶梯主机测试台多对主机输出轴采用同轴刚性连接负载设备，因此仅能对扶梯主机施加扭矩。而扶梯主机在自动扶梯中多为采用驱动链与主驱动轴连接，自动扶梯主机的输出轴承受了弯矩和扭矩。

另外通常的扶梯主机测试台多采用磁粉制动器作为负载设备，其施加的载荷如需变化需要手动调整，难以根据自动扶梯的实际工作的载荷图谱而动态变化。磁粉制动器散热消耗电能，不能实现能量的回馈，不够节能。

目前没有单独的试验设备能够模拟自动扶梯主机弯矩和扭矩结合的负载，依据自动扶梯载荷图谱对扶梯主机施加动态的载荷，对自动扶梯主机进行寿命指标的采集和验证，在试验过程中实现能量的循环利用，节约资源。

发明内容

本发明是为解决上述技术问题的，其目的在于提供一种能单独的模拟自动扶梯主机弯矩和扭矩结合的负载，依据自动扶梯载荷图谱对自动扶梯主机施加动态的载荷进行寿命指标的采集和验证的自动扶梯主机寿命测试装置。并且在试验过程中实现能量的循环利用，节约资源。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

自动扶梯主机寿命测试装置，包括：

一基础平台；

安装在所述基础平台上的第一主机平台、第二主机平台和一主机寿命测试装置；

分别安装在所述第一主机平台和第二主机平台上的第一测试主机和第二测试主机，所述第一测试主机的受力角度模拟为与在扶梯整机中一致与所述主机寿命测试装置信号连接，所述第二测试主机作为加载机使用与所述主机寿命测试装置控制连接；第一测试主机和第二测试主机之间通过动力驱动连接，所述第一测试主机中至少包含第一编码器，所述第二测试主机中至少包含第二编码器，所述第一编码器和第二编码器分别将所述第一马达和第二马达的转速转换成电信号输入所述主机寿命测试装置中，所述主机寿命测试装置依据已设定的扶梯整机的载荷图谱来控制所述第二测试主机的加载电流大小变化，实现载荷图谱的动态加载。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一测试主机还包括第一传动轮、第一减速箱、第一马达、第一制动器，所述第一马达具有两个动力输出端，所述第一马达的一个动力输出端与所述第一减速箱的输入端动力连接，所述第一马达的另一个动力输出端驱动第一编码器，所述第一传动轮安装在所述第一减速箱的输出轴上，所述第一制动器对所述第一马达进行制动；所述第二测试主机还包括第二传动轮、第二减速箱、第二马达、第二制动器，所述第二马达具有两个动力输出端，所述第二马达的一个动力输出端与所述第二减速箱的输入端动力连接，所述第二马达的另一个动力输出端驱动第二编码器，所述第二传动轮安装在所述第二减速箱的输出轴上，所述第二制动器对所述第二马达进行制动；所述第一传动轮与所述第二传动轮动力连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一传动轮和第二传动轮均为链轮，相互之间通过链条传递动力。

在本发明的一个优选实施例中，所述主机寿命测试装置包括断路器、控制柜、接触器、电抗器、第一变频器和第二变频器；所述断路器、控制柜、接触器、电抗器、第一变频器、第二变频器均各自固定在所述基础平台上；所述第一编码器将所述第一马达的转速信号反馈给第一变频器，所述第二编码器将所述第二马达的转速信号反馈给第二变频器；所述第一变频器接收第一编码器的反馈信号以及控制柜的输入信号，控制第一马达的转速；所述第二变频器控制第二马达的电流以及控制柜的输入信号，以控制第二马达的电流大小，即控制第二马达的转矩大小。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一主机和第二主机都采用闭环控制，第一马达的转速和第二马达的转速分别通过第一编码器和第二编码器转成电信号分别反馈给第一变频器和第二变频器，第一变频器和第二变频器将所接收到的电信号与输出频率信号比较，产生误差调整信号，来调整输出频率，使第一马达和第二马达实际转速和输出目标频率保持同步，从而保证测试速度的精度。

所述第一主机和第二主机都采用闭环控制，第一马达的转速和第二马达的转速分别通过第一编码器和第二编码器转成电信号分别反馈给第一变频器，第一变频器将电信号与输出频率信号比较，产生误差调整信号，来调整输出频率，使第一马达和第二马达实际转速和输出目标频率保持同步，从而保证测试速度的精度。

在本发明的一个优选实施例中，所述断路器控制所述控制柜中的电源开启与关闭；所述控制柜控制所述接触器导通，同时控制柜内的处理器依据已设定的扶梯整机的载荷图谱控制第二变频器的电流大小变化，实现载荷图谱的动态加载。

在本发明的一个优选实施例中，所述电抗器在电气回路上设置在所述接触器与所述第一变频器之间，对输入到第一变频器的电流进行滤波降低DU/DT，防止马达1的轴承和壳体感应电流过大，对马达1的轴承造成电腐蚀。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一变频器和第二变频器之间采用母线共连的方式连接，不论第一主机或第二主机处于发电状态，回馈的电能都能够通过共用母线提供给电动状态的主机使用。

由于采用了如上的技术方案，本发明能单独的模拟自动扶梯主机弯矩和扭矩结合的负载，依据自动扶梯载荷图谱对自动扶梯主机施加动态的载荷进行寿命指标的采集和验证。并且在试验过程中实现能量的循环利用，节约资源。

附图说明

图1为本发明自动扶梯主机寿命测试装置的结构示意图。

图2为本发明主机寿命测试装置的电原理示意图。

图3为自动扶梯的载荷图谱示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来详细描述本发明。

参见图1和图2，图中所示的自动扶梯主机寿命测试装置包括一基础平台1，在基础平台1上安装有第一主机平台2、第二主机平台4和一主机寿命测试装置；主机寿命测试装置包括断路器7、控制柜8、接触器9、电抗器10、第一变频器11和第二变频器12。

在第一主机平台2上安装有第一测试主机3，在第二主机平台4上安装有第二测试主机5。

第一测试主机3包括第一传动轮301、第一减速箱302、第一马达303、第一制动器304和第一编码器305。第一马达303具有两个动力输出端，第一马达303的一个动力输出端与第一减速箱302的输入端动力连接，第一马达303的另一个动力输出端驱动第一编码器305，第一传动轮301安装在第一减速箱302的输出轴上，第一制动器304对第一马达303进行制动。

第二测试主机5包括第二传动轮501、第二减速箱502、第二马达503、第二制动器504和第二编码器505，第二马达503具有两个动力输出端，第二马达503的一个动力输出端与第二减速箱502的输入端动力连接，第二马达503的另一个动力输出端驱动第二编码器505，第二传动轮501安装在所述第二减速箱502的输出轴上，第二制动器504对第二马达503进行制动。

第一传动轮301和第二传动轮501均为链轮，两者之间通过驱动链条6传递动力。当然第一传动轮301和第二传动轮501也可以为皮带轮、同步带轮或者齿轮。

第一主机平台1可对第一测试主机3的安装位置进行调整，第二主机平台4可对第二测试主机5的安装位置继续调整，调整后可以使第一测试主机3和第二测试主机5的相互位置满足链传动基准。第一测试主机3和第二测试主机5和驱动链条6的位置经过调整，可以将第一测试主机3的受力角度模拟与在自动扶梯整机中一致。

第一编码器305将第一马达303的转速转成电信号反馈给第一变频器11，第二编码器505将第二马达503的转速转成电信号反馈给第二变频器12。第一变频器11接收到第一编码器305的反馈信号以及控制柜8的输入信号，控制第一马达303的转速。第二变频器12控制第二马达503的电流以及控制柜8的输入信号，控制第二马达503的电流大小，即控制第二马达503的转矩大小。

第二测试主机5作为加载机使用，替代通常的磁粉制动器。第一测试主机3属于被测试的主机。

当本发明的自动扶梯主机寿命测试装置开始工作时，断路器7导通，控制柜8得电启动，控制柜8控制接触器9导通。同时控制柜8内的处理器依据图3已设定的自动扶梯整机的载荷图谱控制第二变频器12的电流大小变化，实现载荷图谱的动态加载。

本发明的第一测试主机3和第二测试主机5都采用闭环控制，第一马达303的转速和第二马达503的转速分别通过第一编码器305和第一编码器505转成电信号反馈给第一编码器11，第一编码器11将这两电信号与输出频率信号比较，产生误差调整信号，来调整输出功率，使第一马达303的实际转速和第二马达503的实际转速和输出目标频率保持同步，从而保证测试速度的精度。

电抗器10在电气回路上设置在接触器9与第一变频器11之间，对输入第一变频器11的电流进行滤波降低DU/DT，防止第一马达303的轴承和壳体感应电流过大，对第一马达303的轴承造成电腐蚀。

第一测试主机3此时即承受驱动链条6加载在第一传动轮301上的扭矩，也承受驱动链条6拉动第一传动轮301后给整个第一测试主机3所带来的弯矩。此时第一测试主机3的工况与在自动扶梯整机上的工况吻合，此种工况下，采集和验证的主机寿命指标具有较高的可信度。

本发明的自动扶梯主机寿命测试装置中的第一变频器11和第二变频器12采用母线共连的方式连接，不论第一测试主机3或第二测试主机5处于发电状态，回馈的电能都能够通过共用母线提供给电动状态的主机使用，从外部看整个测试台，消耗电能只是变频器等本身工作需要消耗的电力，和马达测试功率无关，非常节能。而不像通常的测试台，无法实现能量回馈，利用磁粉制动器的发热来消耗电能。且马达测试功率越大，消耗的电能也越大。

Claims (8)

1.自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，包括：

一基础平台；

安装在所述基础平台上的第一主机平台、第二主机平台和一主机寿命测试装置；

分别安装在所述第一主机平台和第二主机平台上的第一测试主机和第二测试主机，所述第一测试主机的受力角度模拟为与在扶梯整机中一致与所述主机寿命测试装置信号连接，所述第二测试主机作为加载机使用与所述主机寿命测试装置控制连接；第一测试主机和第二测试主机之间通过动力驱动连接，所述第一测试主机中至少包含第一编码器，所述第二测试主机中至少包含第二编码器，所述第一编码器和第二编码器分别将所述第一马达和第二马达的转速转换成电信号输入所述主机寿命测试装置中，所述主机寿命测试装置依据已设定的扶梯整机的载荷图谱来控制所述第二测试主机的加载电流大小变化，实现载荷图谱的动态加载。

2.如权利要求1所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述第一测试主机还包括第一传动轮、第一减速箱、第一马达、第一制动器，所述第一马达具有两个动力输出端，所述第一马达的一个动力输出端与所述第一减速箱的输入端动力连接，所述第一马达的另一个动力输出端驱动第一编码器，所述第一传动轮安装在所述第一减速箱的输出轴上，所述第一制动器对所述第一马达进行制动；所述第二测试主机还包括第二传动轮、第二减速箱、第二马达、第二制动器，所述第二马达具有两个动力输出端，所述第二马达的一个动力输出端与所述第二减速箱的输入端动力连接，所述第二马达的另一个动力输出端驱动第二编码器，所述第二传动轮安装在所述第二减速箱的输出轴上，所述第二制动器对所述第二马达进行制动；所述第一传动轮与所述第二传动轮动力连接。

3.如权利要求2所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述第一传动轮和第二传动轮均为链轮，相互之间通过链条传递动力。

4.如权利要求3所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述主机寿命测试装置包括断路器、控制柜、接触器、电抗器、第一变频器和第二变频器；所述断路器、控制柜、接触器、电抗器、第一变频器、第二变频器均各自固定在所述基础平台上；所述第一编码器将所述第一马达的转速信号反馈给第一变频器，所述第二编码器将所述第二马达的转速信号反馈给第二变频器；所述第一变频器接收第一编码器的反馈信号以及控制柜的输入信号，控制第一马达的转速；所述第二变频器控制第二马达的电流以及控制柜的输入信号，以控制第二马达的电流大小，即控制第二马达的转矩大小。

5.如权利要求4所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述第一主机和第二主机都采用闭环控制，第一马达的转速和第二马达的转速分别通过第一编码器和第二编码器转成电信号分别反馈给第一变频器和第二变频器，第一变频器和第二变频器将所接收到的电信号与输出频率信号比较，产生误差调整信号，来调整输出频率，使第一马达和第二马达实际转速和输出目标频率保持同步，从而保证测试速度的精度。

6.如权利要求5所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述断路器控制所述控制柜中的电源开启与关闭；所述控制柜控制所述接触器导通，同时控制柜内的处理器依据已设定的扶梯整机的载荷图谱控制第二变频器的电流大小变化，实现载荷图谱的动态加载。

7.如权利要求6所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，所述电抗器在电气回路上设置在所述接触器与所述第一变频器之间，对输入到第一变频器的电流进行滤波降低DU/DT，防止马达1的轴承和壳体感应电流过大，对马达1的轴承造成电腐蚀。

8.如权利要求7所述的自动扶梯主机寿命测试装置，其特征在于，在本发明的一个优选实施例中，所述第一变频器和第二变频器之间采用母线共连的方式连接，不论第一主机或第二主机处于发电状态，回馈的电能都能够通过共用母线提供给电动状态的主机使用。