CN113776804A

CN113776804A - 制动器动态寿命试验测试方法

Info

Publication number: CN113776804A
Application number: CN202111107115.7A
Authority: CN
Inventors: 陈森; 王睿; 宋兵; 马青凤; 史锐杰
Original assignee: Hitachi Elevator Motor Guangzhou Co Ltd
Current assignee: Hitachi Elevator China Co Ltd; Hitachi Elevator Motor Guangzhou Co Ltd
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2021-12-10

Abstract

本发明涉及一种制动器动态寿命试验测试方法，提供用于测试待测制动器动态寿命的试验平台。制动器动态寿命试验测试方法包括步骤：控制曳引机输出转矩，曳引机运转并带动电梯负载模拟装置运转，同时待测制动器通电并开始工作；待测制动器启动后，控制曳引机以速度模式带动电梯负载模拟装置运转，待测制动器断电闭合后，制动器的刹车片拖拽曳引轮，同时控制曳引机输出反向转矩，直至曳引机的速度降至零；重复上述试验步骤，当待测制动器的制动次数达到预设试验次数时，试验平台停止运行。如此，在该试验平台采用上述的制动器动态寿命试验测试方法模拟电梯实际走梯工况，真实反映待测制动器的实际使用情况，提高待测制动器动态寿命试验的可靠性。

Description

制动器动态寿命试验测试方法

技术领域

本发明涉及电梯安全检测技术领域，特别是涉及一种制动器动态寿命试验测试方法。

背景技术

电梯作为高层建筑内必不可少的垂直交通工具，为人们的出行提供了便利，方便的同时，电梯安全事故也随之而来，潜伏着各种各样的安全隐患。而待测制动器作为电梯曳引机的一种重要安全部件，在电梯的运行中起到极其重要的作用，其使用稳定性和寿命直接关系到电梯的使用安全。因此，需要对曳引机待测制动器的寿命进行测试。

制动器寿命测试的常见方法是试验人员通过系统控制制动器通电时计数，同时采集相应制动器开关反馈，通过由前者获得的制动器通电次数和由后者获得的开关动作反馈次数，来进行寿命试验。然而，采用这种试验方法测出的试验结果可靠性较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种制动器动态寿命试验测试方法，提高待测制动器动态寿命试验的准确性及可靠性。

一种制动器动态寿命试验测试方法，提供用于测试待测制动器动态寿命的试验平台，所述试验平台包括安装座、安装于所述安装座的电梯负载模拟装置、待测制动器及与所述待测制动器匹配的曳引机，所述曳引机与所述电梯负载模拟装置驱动连接；

所述制动器动态寿命试验测试方法包括如下步骤：

控制所述曳引机输出转矩，所述曳引机运转并带动所述电梯负载模拟装置运转，同时所述待测制动器通电并开始工作；

所述待测制动器通电启动后，控制所述曳引机以速度模式带动所述电梯负载模拟装置运转；所述待测制动器断电闭合，所述待测制动器刹车片拖拽所述曳引机的曳引轮，同时控制所述曳引机输出反向转矩，直至所述曳引机的速度降至零；

重复上述试验步骤，当所述待测制动器的制动次数达到预设试验次数时，所述试验平台停止运行。

在其中一个实施例中，所述待测制动器通电启动后，控制所述曳引机以速度模式带动所述电梯负载模拟装置运转，所述待测制动器断电闭合，所述待测制动器的刹车片拖曳所述曳引机的曳引轮，同时控制所述曳引机输出反向转矩，直至所述曳引机的速度降至零，包括：控制所述曳引机以预设加速度运行至预设速度，所述待测制动器通电启动；再控制所述曳引机以所述预设速度均速运行一定时间后，所述待测制动器断电闭合，所述曳引机以预设减速度运行至速度为零。

在其中一个实施例中，所述预设加速度和所述预设减速度至少包括慢速、常速和快速三档。

在其中一个实施例中，在控制所述曳引机输出转矩，所述曳引机运转并带动所述电梯负载模拟装置运转，同时所述待测制动器通电并开始工作的步骤之前，还包括如下步骤：

检测所述待测制动器在试验前的性能参数；

在重复上述试验步骤，当所述待测制动器的制动次数达到预设试验次数时，所述试验平台停止运行的步骤之后，还包括如下步骤：

检测所述待测制动器在试验后的性能参数变化和磨损情况。

在其中一个实施例中，所述性能参数包括待测制动器的线圈电阻、在冷态常湿环境中的绝缘电阻和电气强度、衔铁与铁芯之间的间隙、最小启动电流和最小维持电流、启动时间和闭合时间、制动静力矩和动力矩及待测制动器各部件的尺寸中至少一种。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：对所述待测制动器的启动次数或闭合次数进行计数，当待测制动器的启动次数或闭合次数达到预设试验次数时，所述试验平台停止运行。

在其中一个实施例中，在控制所述曳引机输出转矩，在所述控制所述曳引机输出转矩，所述曳引机运转并带动所述电梯负载模拟装置运转，同时所述待测制动器通电并开始工作的步骤之前，还包括如下步骤：清除对所述待测制动器的启动启动次数或闭合次数的计数数据。

在其中一个实施例中，所述试验平台还包括上位机及与所述上位机连接的变频驱动系统，所述变频驱动系统用于根据所述上位机中设定的试验参数驱动所述曳引机按照设定的走梯流程运转，并向所述上位机反馈运行状态。

在其中一个实施例中，所述试验平台还包括计数器，所述计数器用于对所述待测制动器的闭合启动次数或闭合次数进行计数；当所述计数器统计的次数达到预设计数值时，控制所述试验平台停止运行。

在其中一个实施例中，所述试验平台还包括计数清零按钮，所述计数清零按钮能够清除所述计数器统计的数据。

上述的制动器动态寿命试验测试方法，采用电梯负载模拟装置模拟电梯实际走梯时的负载和转动惯量，通过待测制动器的通电和断电，来控制待测制动器的刹车片抱紧和松开曳引轮，达到曳引机停止和运行的目的，为曳引机中配置的待测制动器提供在不同承重情况下的各项性能的测试条件。同时，在测试的过程中，控制曳引机输出转矩来提供启动补偿力矩，然后待测制动器通电启动后，曳引机停止转矩输出，控制曳引机以速度模式运行，接着待测制动器断电，待测制动器刹车片拖拽曳引机的曳引轮，同时控制曳引机输出反向转矩来提供停机补偿力矩，直至速度降至零；重复上述试验步骤，直至待测制动器的制动次数达到预设试验次数后，停止试验。如此，在该试验平台采用上述的制动器动态寿命试验测试方法模拟电梯实际走梯工况，真实反映待测制动器的实际使用情况，提高待测制动器动态寿命试验的准确性及可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明一实施例的用于测试待测制动器动态寿命的试验平台的结构示意图；

图2为图1所示的试验平台的控制回路制动器寿命试验时序图；

图3为本发明一实施例的制动器动态寿命试验测试方法的流程示意图。

附图标号：10、安装座；20、电梯负载模拟装置；21、飞轮片；30、曳引机；40、传动轴；50、联轴器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1，本发明一实施例的制动器动态寿命试验测试方法，提供用于测试待测制动器动态寿命的试验平台。试验平台包括安装座10、电梯负载模拟装置20、待测制动器及与待测制动器匹配的曳引机30，电梯负载模拟装置20和曳引机30安装于安装座10。在水平方向，曳引机30的驱动轴通过联轴器50和传动轴40与电梯负载模拟装置20驱动连接。待测制动器安装在曳引机30的曳引轮的两侧，控制待测制动器以抱紧和松开曳引轮，达到曳引机30停止和运行的目的。如此，通过该试验平台可在地面模拟电梯实际工况的寿命试验，相比于在测试塔进行试验测试，节省试验成本，缩短试验周期。

具体地，参阅图1，电梯负载模拟装置20包括负载电机及至少一个飞轮片21，负载电机通过传动轴40和联轴器50与曳引机30驱动连接，至少一个飞轮片21安装于传动轴40靠近负载电机的一端。如此，通过负载电机用于模拟电梯实际走梯时的负载，至少一个飞轮片21用于模拟电梯实际走梯的转动惯量，反映电梯实际走梯工况，提高试验测试结果的准确性及可靠性。

进一步地，试验平台还包括上位机及与上位机连接的变频驱动系统，变频驱动系统用于根据上位机中设定的试验参数驱动曳引机30按照设定的走梯流程运转，并向上位机反馈运行状态。具体地，通过上位机能够对整个试验过程进行自动控制、循环运行，并实时显示曳引机30的转矩、转速，待测制动器的电流、温度与时间的曲线，并保存异常试验时的曲线，增加手动截取数据功能；并且，在自动模式运行时，实时与设定的参数进行对比，并监测各开关的实时状态，有异常时报警并停机。其中，试验参数可以包括待测制动器的型号、曳引机30的转速等，运行状态可以包括与待测制动器匹配的曳引机30的工作频率、转速、电梯运行的位置等。如此，可对待测制动器动态寿命进行自动测试，实现自动化，提高效率，降低劳动强度，同时还能够提高试验的准确性。

进一步地，试验平台还包括计数器，计数器用于对待测制动器的启动次数或闭合次数进行计数。试验前，在试验平台内预设计数器的的最大计数值，例如设置一年量计数。试验过程中，计数器统计待测制动器的启动次数或闭合次数，当计数器统计的次数达到最大计数值时，试验平台停止运行。

需要说明的是，使用该试验平台时，必须清楚计数器的数据才能启动，便于做相关的试验判定。具体地，试验平台设置计数器清零按钮，按压该计数清零按钮，可对计数器统计的数据进行清零处理。

进一步地，试验平台还设有紧急停止开关和启动按钮，通过紧急停止开关能够控制该试验平台停止运行，启动按钮能够控制该试验平台开始运行。此外，试验平台还设有状态显示灯，对启动、一年量计数到、二年量计数到等做相应的状态显示，便于试验人员直观了解该试验平台的运行情况。

参阅图1、图2和图3，本发明一实施例的制动器动态寿命试验测试方法，采用上述的试验平台测试待测制动器的动态寿命。制动器动态寿命试验测试方法包括如下步骤：

S10、控制曳引机30输出转矩，曳引机30运转并带动电梯负载模拟装置20运转，同时待测制动器通电并开始工作。

在本实施例中，通过变频驱动系统控制曳引机30输出恒转矩F₁，以提供启动补偿力矩。其中，恒转矩F₁是根据曳引机30的额定转矩可调的，在此不限定F₁的大小。

S20、待测制动器通电启动后，控制曳引机30以速度模式带动电梯负载模拟装置20运转；待测制动器断电闭合，待测制动器的刹车片拖拽曳引机30的曳引轮，同时当试验平台接收到待测制动器闭合信号后，控制曳引机30输出反向转矩，直至曳引机30的速度降至零；

需要说明的是，待测制动器启动是指待测制动器的刹车片松开曳引轮，即待测制动器的刹车片处于打开状态。本实施例中，待测制动器启动是指待测制动器的刹车片打开到行程的最大值。

需要说明的是，待测制动器闭合是指待测制动器断电后，待测制动器的刹车片抱紧曳引轮。在本实施例中，待测制动器闭合是指待测制动器的刹车片抱紧曳引轮至最大力矩值。

在本实施例中，通过变频驱动系统控制曳引机30以速度模式运转，直至曳引机30的速度降至零，模拟电梯实际走梯工况。同时，通过变频驱动系统控制曳引机30输出反向转矩F2，以提供停机补偿力矩，模拟电梯停止时进入电梯的人或货物等的重量大小。其中，反向力矩F2是根据曳引机30的额定转矩可调的，并且反向力矩F2与恒转矩F1的方向相反。

S30、重复上述试验步骤，当待测制动器的制动次数达到预设试验次数时，试验平台停止运行。

上述的制动器动态寿命试验测试方法，采用电梯负载模拟装置20模拟电梯实际走梯时的负载和转动惯量，通过待测制动器的通电和断电，来控制待测制动器的刹车片抱紧和松开曳引轮，达到曳引机30停止和运行的目的，为曳引机30中配置的待测制动器提供在不同承重情况下的各项性能的测试条件。同时，在测试的过程中，控制曳引机30输出转矩来提供启动补偿力矩，然后待测制动器通电启动后，曳引机30停止转矩输出，控制曳引机30以速度模式运行，制动器通电，接着待测制动器断电，待测制动器的刹车片拖拽曳引机30的曳引轮，同时控制曳引机30输出反向转矩来提供停机补偿力矩，直至速度降至零；重复上述试验步骤，直至待测制动器的制动次数达到预设试验次数后，停止试验。如此，在该试验平台采用上述的制动器动态寿命试验测试方法模拟电梯实际走梯工况，真实反映待测制动器的实际使用情况，提高待测制动器动态寿命试验的准确性及可靠性。

在一个实施例中，在步骤S20中，控制曳引机30以预设加速度运行至预设速度，待测制动器通电启动；再控制曳引机30以预设速度均速运行一定时间后，待测制动器断电闭合，曳引机30以预设减速度运行至速度为零。如此，模拟电梯在实际工况下的正常运行，例如模拟曳引机30在实际工况下的正常启动和停止，真实反映待测制动器的实际使用情况，提高待测制动器动态寿命试验的准确性及可靠性。

需要说明的是，预设速度为曳引机30正常运行的梯速，在试验前，可根据待测制动器匹配曳引机30的实际运行工况在试验平台内预设额定速度。另外，均速运行时间为开放设置，可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。

进一步地，在控制曳引机30以预设加速度运行至预设速度，待测制动器通电启动；再控制曳引机30以预设速度均速运行一定时间后，待测制动器断电闭合，曳引机30以预设减速度运行至速度为零的步骤中，预设加速度和预设减速度至少包括慢速、常速和快速三档。需要说明的是，可根据电梯的梯速选择合适的加速度和减速度，例如若电梯的梯速快，则选择快速档进行试验；若电梯的梯速慢，则选择慢速档进行试验。试验时，可根据待测制动器匹配的曳引机30的性能选择慢速、常速或快速进行运转，以真实模拟电梯在实际工况下的正常运行，提高试验结果的准确性及可靠性。

在一个实施例中，在步骤S10之前，还包括步骤：检测待测制动器在试验前的性能参数。在步骤S30之后，还包括步骤：检测待测制动器在试验后的性能参数变化和磨损情况。如此，验证待测制动器在疲劳运行试验前后各部件的性能变化和磨损情况，反映实际使用情况，为待测制动器性能的优化及新产品的开发提供完善的数据基础。

进一步地，上述的性能参数包括待测制动器的线圈电阻、在冷态常湿环境中的绝缘电阻和电气强度、衔铁与铁芯之间的间隙、最小启动电流和最小维持电流、启动时间和闭合时间、制动静力矩和动力矩及待测制动器各部件的尺寸中至少一种。如此，采用待测制动器的线圈电阻、在冷态常湿环境中的绝缘电阻和电气强度等表征待测制动器的性能参数，以便更好地评估待测制动器的动态寿命，保证试验评估结果的可靠性。

需要说明的是，闭合是指待测制动器断电后，待测制动器的刹车片对曳引轮进行抱闸。启动是指待测制动器通电后，待测制动器的刹车片松开曳引轮。维持是指待测制动器的刹车片对曳引机30进行松开到抱闸曳引轮之间的状态。

具体地，当待测制动器为鼓式制动器时，在试验后还可检测待测制动器的支承部位(销控)的变形、衔铁的变形和破损、制动底板的变形、安装部位的变形和松动。当待测制动器为板式制动器时，在试验后还可检测制动衬块插入部分的变形、制动钳的变形、制动衬块的变形和破损、安装部位的变形和松动。

在一个实施例中，制动器动态寿命试验测试方法还包括如下步骤：对待测制动器的启动次数或闭合次数进行计数，当待测制动器的启动次数或闭合次数达到预设试验次数时，试验平台停止运行。具体地，试验前，在试验平台内预设计数器的的最大计数值，例如设置一年量计数。试验过程中，计数器统计待测制动器的启动次数或闭合次数，当计数器统计的次数达到最大计数值时，试验平台停止运行。如此，可实现待测制动器动态寿命测试的自动化，减轻试验人员的劳动强度。

进一步地，在启动试验设备之后，并在步骤S10之前，还包括如下步骤：清除对待测制动器的启动次数或闭合次数的计数数据。如此，使用该试验平台时，必须清楚计数器的数据才能启动，便于做相关的试验判定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，提供用于测试待测制动器动态寿命的试验平台，所述试验平台包括安装座、安装于所述安装座的电梯负载模拟装置、待测制动器及与所述待测制动器匹配的曳引机，所述曳引机与所述电梯负载模拟装置驱动连接；

所述制动器动态寿命试验测试方法包括如下步骤：

所述待测制动器通电启动后，控制所述曳引机以速度模式带动所述电梯负载模拟装置运转；所述待测制动器断电闭合，所述待测制动器的刹车片拖拽所述曳引机的曳引轮，同时控制所述曳引机输出反向转矩，直至所述曳引机的速度降至零；

2.根据权利要求1所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述待测制动器通电启动后，控制所述曳引机以速度模式带动所述电梯负载模拟装置运转；所述待测制动器断电闭合，所述待测制动器的刹车片拖拽所述曳引机的曳引轮，同时控制所述曳引机输出反向转矩，直至所述曳引机的速度降至零，包括：

控制所述曳引机以预设加速度运行至预设速度，所述待测制动器通电启动；再控制所述曳引机以所述预设速度均速运行一定时间后，所述待测制动器断电闭合，所述曳引机以预设减速度运行至速度为零。

3.根据权利要求2所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述预设加速度和所述预设减速度至少包括慢速、常速和快速三档。

4.根据权利要求1所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，在所述控制所述曳引机输出转矩，所述曳引机运转并带动所述电梯负载模拟装置运转，同时所述待测制动器通电并开始工作的步骤之前，还包括如下步骤：

检测所述待测制动器在试验前的性能参数；

在所述重复上述试验步骤，当所述待测制动器的制动次数达到预设试验次数时，所述试验平台停止运行的步骤之后，还包括如下步骤：

检测所述待测制动器在试验后的性能参数变化和磨损情况。

5.根据权利要求4所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述性能参数包括待测制动器的线圈电阻、在冷态常湿环境中的绝缘电阻和电气强度、衔铁与铁芯之间的间隙、最小启动电流和最小维持电流、启动时间和闭合时间、制动静力矩和动力矩及待测制动器各部件的尺寸中至少一种。

6.根据权利要求1所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对所述待测制动器的启动次数或闭合次数进行计数，当待测制动器的启动次数或闭合次数达到预设试验次数时，所述试验平台停止运行。

7.根据权利要求6所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，在所述控制所述曳引机输出转矩，所述曳引机运转并带动所述电梯负载模拟装置运转，同时所述待测制动器通电并开始工作的步骤之前，还包括如下步骤：

清除对所述待测制动器的启动次数或闭合次数的计数数据。

8.根据权利要求1至7任一项所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述试验平台还包括上位机及与所述上位机连接的变频驱动系统，所述变频驱动系统用于根据所述上位机中设定的试验参数驱动所述曳引机按照设定的走梯流程运转，并向所述上位机反馈运行状态。

9.根据权利要求1至7任一项所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述试验平台还包括计数器，所述计数器用于对所述待测制动器的启动次数或闭合次数进行计数；当所述计数器统计的次数达到预设计数值时，控制所述试验平台停止运行。

10.根据权利要求9所述的制动器动态寿命试验测试方法，其特征在于，所述试验平台还包括计数清零按钮，所述计数清零按钮能够清除所述计数器统计的数据。