CN110790103B - 一种测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电磁制动器技术领域，公开了一种测试装置以及测试方法，用于测试电磁制动器的制动性能，该测试装置包括顶杆、作用于所述顶杆的施力单元、设置于所述顶杆与所述施力单元之间的测力单元、与所述制动体连接以测量所述制动体的位移距离的测距单元以及电源。本发明提供的测试装置以及测试方法能够替代人工对电磁制动器的制动力、降压供电状态下的电磁吸合力、制动平衡度以及自由间隙等制动性能进行测试，提高测试效率以及测试的准确性，避免因制动性能不合格的电磁制动器被应用服役于电梯制动系统所引起的电梯故障或安全事故。

Description

一种测试方法

技术领域

本发明涉及电磁制动器技术领域，尤其涉及一种测试方法。

背景技术

请参阅图1和图2，电梯的制动系统一般包括电磁制动器a和制动轮b，其中制动轮b(被制动体)与电梯曳引系统的电机的主轴直接或间接连接，电磁制动器a包括固定体a1和制动体a2，固定体a1内置有电磁铁a11，制动体a2包括与电磁铁a11对置的衔铁a21，制动体a2与固定体a1通过弹簧a3连接，从而在电磁铁a11通电或断电时，衔铁a21与制动体a2联动地往返移动，制动体a2背向固定体a1的一面为制动面a22。当电磁铁a11通电时，电磁铁a11产生吸引力，从而吸引衔铁a21并克服弹簧a3的伸张力，制动体a2压缩弹簧a3并与制动轮b分离，电梯曳引系统的电机的主轴正常驱动轿厢的升降运动。而当电磁铁a11断电时，弹簧a3伸张将制动体a2的制动面a22压靠于制动轮b并产生的摩擦力，来阻止制动轮b，即电梯曳引系统的电机的主轴和驱动绳轮的转动，从而使轿厢停止并保持。

电磁制动器的制动性能是否合格关乎电梯的运行安全，因此有必要对待服役的电磁制动器进行制动性能测试。目前该类测试都是依靠人工来进行的，测试效率低且准确性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试方法，以解决人工测试电磁制动器制动性能效率低且准确性差的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种测试装置，用于测试电磁制动器，所述测试装置包括：

顶杆，所述顶杆与被测电磁制动器同轴设置，所述顶杆具有相对设置的第一端和第二端，其第一端与所述电磁制动器(a)的制动体(a2)的制动面的中心区域相对设置；

施力单元，所述施力单元位于所述顶杆的第二端并能够施力于所述顶杆的第二端；

测力单元，所述测力单元设置于所述顶杆的第二端与所述施力单元之间，以测量所述施力单元推压所述顶杆的推力；

测距单元，所述测距单元与所述制动体连接以测量所述制动体的移动距离；

电源，与被测电磁制动器的电磁铁电性连接。

作为优选，所述测距单元的数量为两个，两个所述测距单元的检测端分别与所述制动面的两端部连接，所述制动面的两端部相对所述制动面的中心区域对称设置。

作为优选，所述测试装置还包括机台，被测电磁制动器、所述顶杆、所述测力单元和所述施力单元沿水平方向依次设置于所述机台上，所述机台包括用于固定被测电磁制动器的固定部。

作为优选，所述测试装置还包括设置于所述机台上的导向单元，所述导向单元分别与所述顶杆以及所述施力单元的活动端滑动连接。

作为优选，所述导向单元包括设置在所述机台上的导向槽或滑轨，所述导向槽和所述滑轨的延伸方向平行于顶杆的中心轴线。

另一方面，本发明还提供了一种测试方法，用于测试电磁制动器，该测试方法包括：

将被测电磁制动器固定，使电磁制动器的制动面的中心区域与所述顶杆正对；

接通电磁制动器的电磁铁与所述电源，以使固定体吸引制动体，施力单元正向驱动所述顶杆，以使所述制动体在所述顶杆的推动下与所述固定体抵接，弹簧收缩，测试装置及被测电磁制动器进入备测状态，测距单元获得制动体在备测状态下的基准位置值；

进行测试，获得电磁制动器的性能参数。

作为优选，所述进行测试包括：断开所述电磁铁与所述电源，所述施力单元反向驱动所述顶杆至预设位置，所述制动体在所述弹簧的驱动下与所述固定体分离并与所述顶杆相抵接，所述测距单元获得所述制动体与所述固定体之间的第一间隙值，测力单元获得所述弹簧在所述第一间隙值下的伸张力。

作为优选，所述进行测试还包括：所述施力单元反向驱动所述顶杆，直至所述制动体在所述弹簧驱动下与所述固定体分离且不与所述顶杆抵接，所述测距单元获得所述制动体与所述固定体之间的第二间隙值；调降所述电源的供电电压，所述测距单元获得所述制动体与所述固定体之间的第三间隙值，计算所述第二间隙参数和所述第三间隙参数的差值，将该差值与标准数值进行比较，以判断被测电磁制动器在降压供电状态下的制动性能是否合格。

作为优选，所述测距单元的数量为两个，两个所述测距单元的检测端分别与所述制动面的两端部连接，所述制动面的两端部相对所述制动面的中心区域对称，所述进行测试还包括：所述施力单元反向驱动所述顶杆至预设位置，所述制动体在所述弹簧的伸张力驱动下与所述固定体分离并与所述顶杆相抵接，两个所述测距单元分别获得所述制动体的两端部与所述固定体之间的第四间隙值和第五间隙值，计算所述第四间隙值和所述第五间隙值的差值，将该差值与标准数值进行比较，以判断被测电磁制动器的制动平衡度是否合格。

作为优选，所述进行测试方法还包括：断开所述电磁铁与所述电源，所述施力单元反向驱动所述顶杆，直至所述制动体在弹簧驱动下与所述固定体分离且不与所述顶杆抵接，所述弹簧完全伸张，所述测距单元获得所述制动体与所述固定体之间的自由间隙值。

本发明的有益效果：

本发明提供的测试方法能够替代人工对电磁制动器的制动力、降压供电状态下的电磁吸合力、制动平衡度以及自由间隙等制动性能进行测试，提高测试效率以及测试的准确性，避免因制动性能不合格的电磁制动器被应用服役于电梯制动系统所引起的电梯故障或安全事故。

附图说明

图1是电磁制动器的结构示意图；

图2是电磁制动器的制动结构示意图；

图3是本发明实施例中的测试装置的结构示意图。

图中：

a、电磁制动器；b、制动轮；

a1、固定体；a11、电磁铁；a2、制动体；a21、衔铁；a22、制动面；a3、弹簧；

1、测距单元；2、顶杆；3、施力单元；31、丝杆；32、轴承33、施力部；34、伺服电机；4、测力单元；5、机台；6、导向单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图1和图2，常见的电磁制动器a包括固定体a1和制动体a2，制动体a2与固定体a1通过弹簧a3连接，固定体a1内置有电磁铁a11，以在电磁铁a11通电时制动体a2能被固定体a1吸引并压缩弹簧a3，使制动体a2背向固定体a1的制动面a22与被制动体分离，并在电磁铁a11断电时，制动体a2的制动面a22能与被制动体抵接。

电磁制动器a的制动性能包括在其断电时制动体a2压靠被制动体的制动推力，即装配完成的电磁制动器a的弹簧a3处于特定压缩长度的蓄能状态时的伸张力。为此，请参阅图3，本实施例提供了一种测试装置，其包括测距单元1、电源(图中未示出)以及被配置为与固定的被测电磁制动器a同轴的顶杆2、施力单元3和测力单元4。其中顶杆2具有相对设置的第一端和第二端，其第一端与被测电磁制动器a的制动面a22的中心区域相对设置，其第二端通过测力单元4与施力单元3相连接，以使施力单元3能向其第二端施力，从而能够被施力单元3推动至与被测电磁制动器a的制动面a22的中心区域抵接，并将制动体a2推向固定体a1。测力单元4可以测量施力单元3推压顶杆2的推力。测距单元1的检测端与制动体a2连接以测量制动体a2的移动距离。电源与被测电磁制动器a的电磁铁a11电性连接，以能向电磁铁a11供电。

请参阅图3，并结合图1和图2，测试前，先将被测电磁制动器a固定，使其制动面a22的中心区域与顶杆2正对。随后，接通电磁铁a11与电源，电磁铁a11通电，使固定体a1吸引制动体a2，制动体a2克服弹簧a3伸张力向固定体a1方向移动直至电磁铁a11的吸力与弹簧a3的弹力平衡。实际产品中，为防止电磁铁a11通电时制动体a2与固定体a1碰撞损坏、避免产品失效，弹簧a3的最大弹力一般大于电磁铁a11和吸力，因此，在电磁铁a11的吸力与弹簧a3的弹力平衡时，弹簧a3并未完全压缩。而为了能够获得一个准确、不变的制动体a2的基准位置参考点，可以通过施力单元3正向驱动顶杆2，使制动体a2在顶杆2的推动下能够再电磁铁a11的吸力与弹簧a3的弹力平衡后继续向固定部的方向移动，直至与固定体a1抵接，此过程中，弹簧a3持续收缩蓄能。由于被测电磁制动器a的固定体a1具有固定的位置，制动体a2即便在多次测量中被置于不同的空间位置，但当其再次被顶杆2推压至与固定体a1抵接时，其仍将位于基准位置参考点。以上，是使测试装置及被测电磁制动器a处于备测状态的准备步骤，在第一次或任意一次使测试装置及被测电磁制动器a处于备测状态时，通过测距单元1进行测量，可以获得制动体a2在备测状态下的基准位置值。由于电磁制动器a、顶杆2以及施力单元3同轴，在对磁性制动器的制动性能测量过程中，制动器的移动均为线性移动，因此，可将基准位置值设为零点。

当测试装置及被测电磁制动器a处于备测状态后即可对被测电磁制动器a的制动力进行测试，具体地，首先断开电磁铁a11与电源，然后通过施力单元3反向驱动顶杆2至预设位置(预设位置是指若干个使顶杆2与固定体a1之间的间距仍小于弹簧a3最大伸长长度的位置，即制动体a2可在弹簧a3伸张力驱动下与固定体a1分离并仍与顶杆2相抵接，使电磁制动器a被模拟为与被制动体抵接的制动状态)，由于电磁铁a11失电，弹簧a3的伸长长度处于模拟的制动压缩长度，其此时通过制动体a2及顶杆2推压测力单元4的反向推力与施力单元3保持在使顶杆2保持在预设位置的相应位置时的正向推力相等，测距单元1的检测数值与作为零点的基准位置参数的差值即为此时制动体a2与固定体a1之间的第一间隙值，测力单元4测得的施力单元3推压顶杆2的推力大小，即弹簧对制动体a2的伸张力大小，亦可直接或间接体现为制动体a2与固定体a1在第一间隙值下驱动制动体a2的制动力大小。根据实际测试需求，上述的预设位置可以为多个，以使对应的第一间隙值与不同的装配场合下固定体a1与被制动体的间隙相适应。

电磁制动器a的制动性能还体现在其通电时且供电电压不稳定的状态下固定体a1对制动体a2的吸力是否能够使制动体a2与被制动体保持分离，以避免发生制动体a2与被制动体在供电电压不稳定的状态下非正常接触磨擦。通过上述的测试装置可对此进行测试。测试时，首先将测试装置及被测电磁制动器a置于上述的备测状态，获得制动体a2在备测状态下的基准位置值。然后通过施力单元3反向驱动顶杆2，直至制动体a2在弹簧a3驱动下与固定体a1分离且不与顶杆2抵接，弹簧a3对制动体a2的伸张力与固定体a1对制动体a2的电磁吸引力达到平衡后，通过计算测距单元1的检测数值与作为零点的基准位置值的差值获得制动体a2与固定体a1之间的第二间隙值。该第二间隙值即为被测电磁制动器a在正常供电电压下制动体a2与固定体a1之间的间隙。随后调降电源的供电电压(如将电源的供电电压调降50％)，再次通过测距单元1的检测数值与作为零点的基准位置值的差值计算获得制动体a2与固定体a1之间的第三间隙值，第三间隙值即为被测电磁制动器a在非正常供电电压下制动体a2与固定体a1之间的间隙。计算第二间隙值和第三间隙值的差值，将该差值与标准数值进行比较，判断被测电磁制动器a在降压供电状态下的制动性能是否合格，该标准数值可以是被测电磁制动器a被装配至电梯制动系统后其与被制动体之间的最小允许间隙值，若第二间隙值和第三间隙值的差值小于该最小允许间隙值，则可知该被测电磁制动器a在供电电压不稳定的状态下其固定体a1对制动体a2的吸力仍能够使制动体a2与被制动体保持分离，反之则反。

由于制动体a2与被制动体之间为面接触，若制动体a2在制动过程中发生倾斜，其与被制动体的接触面积将变小，削弱制动效果。因此，电磁制动器a的制动性能亦可体现在制动体a2在制动过程中其整个制动面a22能否均匀地与被制动体接触摩擦制动。为测试被测电磁制动器a的制动体a2能否获得较佳的制动效果，可以通过在将被测电磁制动器a模拟至制动状态后，测量制动体a2的两侧(如上下或左右两侧)被弹簧a3推压背离固定体a1的长度是否一致或差值在可接受的范围内。为此，在一个优选的实施方式中，测距单元1的数量可以为两个，且两个测距单元1的检测端分别与制动面a22的两端部连接，该两端部相对制动面a22的中心区域对称设置，使两个测距单元1的检测端分别位于制动体a2上下和左右两侧。测试时，首先将测试装置及被测电磁制动器a置于上述的备测状态。然后通过施力单元3反向驱动顶杆2至预设位置，制动体a2在弹簧a3伸张力驱动下与固定体a1分离并与顶杆2相抵接，通过两个测距单元1的检测数值与作为零点的基准位置值的差值分别计算获得制动体a2的两端部与固定体a1之间的第四间隙值和第五间隙值，计算第四间隙值和第五间隙值的差值，将该差值与标准数值进行比较，若该差值小于标准数值则被测电磁制动器a的制动平衡度合格，反之则不合格。

电磁制动器a的制动动作是通过断电后弹簧a3推压制动体a2与被制动体来完成的，若电磁制动器a在断电后其制动体a2与固定器之间的间隙小于或略小于该电磁制动器a被装配至电梯制动系统后固定体a1与被制动体之间的间隙值，则无法完成制动动作。因此，电磁制动器a的制动性还体现在电磁制动器a在断电后其制动体a2与固定器之间的自由间隙是否处于标准数值范围内。在测试时，首先将测试装置及被测电磁制动器a置于备测状态，获得制动体a2在备测状态下的基准位置值。然后断开电磁铁a11与电源，施力单元3反向驱动顶杆2，直至制动体a2在弹簧a3驱动下与固定体a1分离并不与顶杆2抵接，弹簧a3完全伸张，通过测距单元1的检测数值与作为零点的基准位置值的差值计算获得制动体a2与固定体a1之间的自由间隙值。将该自由间隙值与标准数值范围进行比较，若该自由间隙值落入标准数值范围则被测电磁制动器a的自由间隙合格，反之则不合格。

请继续参阅图3，在一个可选的实施方式中，测试装置可以包括机台5，被测电磁制动器a、顶杆2、测力单元4和施力单元3沿水平方向依次设置于机台5的工作面上。区别于沿高度方向设置的方式，将上述各部件沿水平方向设置，可以最大化地避免因各部件的重力所引起的测量误差。机台5一端可以包括用于固定被测电磁制动器a的固定部，该固定部可以是夹持治具，或是若干与被测电磁制动器a的安装孔位对应设置的螺纹孔等，以能将被测电磁制动器a可靠地固定至机台5，并使其制动体a2的制动面a22的中心区域与顶杆2对正。施力单元3可以包括可转动地设置于机台5上、并沿平行于顶杆2的轴线方向延伸的丝杆31、用于支承丝杆31的轴承32、连接于丝杆31之上的螺母，以及与螺母固定并与机台5滑动连接的施力部33，施力部33通过测力单元4与顶杆2相连，施力单元3还可以包括用于驱动丝杆31转动的伺服电机34。由于配置伺服电机34的丝杆31螺母副的动作精度较高，可以使得该施力单元3能够更加精确地通过顶杆2推压制动体a2，以调整制动体a2和固定体a1之间的间距，进而使得弹簧a3能够被准确地压缩至特定长度。测力单元4可以为TRANSCELLBSSD系列S型测力传感器等，装配时S型测力传感器的两端分别与顶杆2的第二端和施力单元3的施力部33相连接。测距单元1可以选择基恩士GT系列直线位移传感器等，直线位移传感器的测量杆延伸方向与顶杆2的轴线平行，且其测量杆端部与制动体a2的制动面a22保持抵接。

为使顶杆2和施力单元3的移动方向始终与制动体a2保持同轴，测试装置还可以包括设置于机台5上的导向单元6，导向单元6分别与顶杆2以及施力单元3的活动端(施力部33)滑动连接。具体地，导向单元6可以包括设置在机台5上的导向槽或滑轨，导向槽或滑轨的延伸方向平行于顶杆2的中心轴线，顶杆2以及施力单元3的活动端与导向槽或滑轨滑动连接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种测试方法，用于测试电磁制动器(a)，其特征在于，该测试方法包括：

将被测电磁制动器(a)固定，使电磁制动器(a)的制动面(a22)的中心区域与顶杆(2)正对；

接通电磁制动器(a)的电磁铁(a11)与电源，以使固定体(a1)吸引制动体(a2)，施力单元(3)正向驱动所述顶杆(2)，以使所述制动体(a2)在所述顶杆(2)的推动下与所述固定体(a1)抵接，弹簧(a3)收缩，测试装置及被测电磁制动器(a)进入备测状态，测距单元(1)获得所述制动体(a2)在备测状态下的基准位置值；

进行测试，获得电磁制动器(a)的性能参数，所述进行测试包括：

所述施力单元(3)反向驱动所述顶杆(2)，直至所述制动体(a2)在所述弹簧(a3)驱动下与所述固定体(a1)分离且不与所述顶杆(2)抵接，所述测距单元(1)获得所述制动体(a2)与所述固定体(a1)之间的第二间隙值；

调降所述电源的供电电压，所述测距单元(1)获得所述制动体(a2)与所述固定体(a1)之间的第三间隙值，计算所述第二间隙值和所述第三间隙值的差值，并将该差值与标准值进行比较，以判断被测电磁制动器(a)在降压供电状态下的制动性能是否合格。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述进行测试包括：

断开所述电磁铁(a11)与所述电源，所述施力单元(3)反向驱动所述顶杆(2)至预设位置，所述制动体(a2)在所述弹簧(a3)的驱动下与所述固定体(a1)分离并与所述顶杆(2)相抵接，所述测距单元(1)获得所述制动体(a2)与所述固定体(a1)之间的第一间隙值，测力单元(4)获得所述弹簧(a3)在所述第一间隙值下的伸张力。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述测距单元(1)的数量为两个，两个所述测距单元(1)的检测端分别与所述制动面(a22)的两端部连接，所述制动面(a22)的两端部相对所述制动面(a22)的中心区域对称，所述进行测试还包括：

所述施力单元(3)反向驱动所述顶杆(2)至预设位置，所述制动体(a2)在所述弹簧(a3)的伸张力驱动下与所述固定体(a1)分离并与所述顶杆(2)相抵接，两个所述测距单元(1)分别获得所述制动体(a2)的两端部与所述固定体(a1)之间的第四间隙值和第五间隙值，计算所述第四间隙值和所述第五间隙值的差值，将该差值与标准值进行比较，以判断被测电磁制动器(a)的制动平衡度是否合格。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述进行测试还包括：

断开所述电磁铁(a11)与所述电源，所述施力单元(3)反向驱动所述顶杆(2)，直至所述制动体(a2)在所述弹簧(a3)驱动下与所述固定体(a1)分离且不与所述顶杆(2)抵接，所述弹簧(a3)完全伸张，所述测距单元(1)获得所述制动体(a2)与所述固定体(a1)之间的自由间隙值。

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