CN115285812A - 一种制动装置、制动装置检测方法及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动装置、制动装置检测方法及控制方法，包括通过曳引钢丝绳的两端分别栓接的电梯轿厢和电梯对重、驱动曳引钢丝绳运动的曳引机、控制曳引机工作的电梯控制驱动系统；还包括机械制动装置的检测系统；所述机械制动装置的检测系统包括均与曳引机连接的若干个制动装置，所述电梯控制驱动系统可轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置通过判断曳引机的滑移，从而判断制动装置的有效性。使用控制系统加速度速度算法比较、检测工作回路电流比较方法；同时利用封星接触器的结构特点，实现检测有效判定后自动转换为电梯正常运行时序的方法，有效避免了制动装置在验证中的非工作状态磨损。双重制动，通用性强、成本低特点。

Description

一种制动装置、制动装置检测方法及控制方法

技术领域

本发明涉及电梯相关技术领域，特别涉及一种制动装置、制动装置检测方法及控制方法。

背景技术

随着社会的日益发展，电梯技术的完善成熟，我国对电梯安全运行、安全维护的有效性方面的考虑也越来越看重。国家标准及国家的检测机构不断采纳和借鉴发达国家及电梯实际使用中发现的安全运行问题，并规范应用在安全设计及检测中。

电梯的制动装置要求，当轿厢载有125％额定载重量并以额定速度向下运行时，仅用制动装置应能使驱动主机停止运转。机械制动装置需包括至少两个制动装置，如果一个制动装置故障，则另一个制动装置仍应能在额定负载(即100％的负载)下使电梯轿厢减速、停止并保持静止。机械制动装置构成电梯中的安全设备，因此应定期进行测试以确保其正常工作。所以制动装置的动作可靠性直接关系到电梯的安全运行，是电梯的关键安全部件，我们不仅要保证制动装置在设计上的安全性，也要在实际的应用中，可以有效地验证其有效工作状态。

现有技术的制动测试是基于当轿厢停在平层时，电梯电气驱动系统输出转矩到曳引机，可以是可调节的转矩，相当于强行给曳引机制动装置施加电梯额定制动力矩，监测基于检测状态下的电梯曳引机的转动或者轿厢的移动，来验证制动装置是不是有效。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明公开了一种制动装置、制动装置检测方法及控制方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明公开了一种制动装置，包括通过曳引绳的两端分别栓接的电梯轿厢和电梯对重、驱动曳引绳运动的曳引机、控制曳引机工作的电梯控制驱动系统；

还包括机械制动装置的检测系统；所述机械制动装置的检测系统包括均与曳引机连接的若干个制动装置，所述电梯控制驱动系统可轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置通过判断曳引机的滑移，从而判断制动装置的有效性。

优选的，所述制动装置包括同时与曳引机连接的第一制动装置和第二制动装置；所述第一制动装置通过第一控制回路连接于电梯控制驱动系统，所述第二制动装置通过第二控制回路连接于电梯控制驱动系统，且所述曳引机通过检测回路再与电梯控制驱动系统相连接形成闭环回路。

优选的，所述电梯控制驱动系统控制曳引机的第一制动装置和第二制动装置轮流打开；

如果至少有一个打开后判断曳引机滑移，则验证有效性不合格；

如果分别打开后判断曳引机都不发生滑移，则验证有效性合格。

优选的，还包括封星电气制动装置，所述封星电气制动装置是在曳引机和电梯控制驱动系统之间设置有主接触器和封星接触器；将曳引机的主接触器的主触点的一端的三个接线端子用三根对应的导线连于电梯控制驱动系统上；将曳引机的主接触器主触点一端的三根对应的导线分别引出支路再通过封星接触器连于电梯控制驱动系统上形成封星回路。

优选的，所述封星回路中还串联有用于检测回路电流的电流检测装置，与系统根据电梯额定载荷预置的电流值进行比较，从而判断封星回路工作有效性。

一种制动装置检测方法，包括通过曳引绳的两端分别栓接的电梯轿厢和电梯对重、驱动曳引绳运动的曳引机、控制曳引机工作的电梯控制驱动系统，包括机械制动装置的检测系统的检测步骤：

S1.将电梯停梯至顶站且电梯关门空载屏蔽外呼状态下；

S2.通过电梯控制驱动系统分别轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置判断曳引机的滑移，从而判断制动装置的有效性。

优选的，所述S2步骤中.包括第一制动检测步骤和第二制动检测步骤；

所述第一制动检测步骤是通过系统控制第一制动装置打开，判断曳引机是否滑移；

所述第二制动检测步骤是通过系统控制第二制动装置打开，判断曳引机是否滑移；

以上两种检测步骤下的都不滑动，则制动装置的有效性合格；以上两种检测步骤下的至少有一种滑动，则制动装置的有效性不合格。

优选的，还包括封星电气制动装置检测方法，

a.将电梯轿厢空载位于井道顶部位置；

b.电梯控制驱动系统收集和分析曳引机反馈信号进行加速及匀速的内部曲线参数信息；

c.将步骤b中得到的参数信息与正常工况阀值进行比较计算，作为此电气制动装置的有效性判定。

优选的，包括上述的制动装置检测方法，所述制动装置检测方法包括机械制动装置的检测方法和封星电气制动装置检测方法；

优选的，当封星电气制动装置和机械制动装置都检测有效性合格情况时，同时利用封星装置(可以是封星接触器或者控制驱动装置的电子封星装置)的工作特点，实现检测合格判定后.自动转换为电梯正常运行时序的方法，有效避免了制动装置在验证中的非工作状态磨损。

当封星电气制动装置检测有效性不合格，则系统判断立即启动机械制动装置进行电梯制动。

与现有技术相比，本发明的至少具有以下优点：

本设计的采用双重制动装置检测和控制方法，两种双重制动保障方式有效提高安全性能，一种是机械制动装置的检测方法曳引机制动装置的独立验证方法由电梯控制驱动系统通过逻辑判断及有效输出措施实现。另一种是封星电气制动装置检测方法，封星电路的有效应用及多种验证方法由封星电路、电梯驱动控制装置逻辑判断、封星独立检测电路、检测完成后转换为正常运行时序的方法组成。本技术方案根据电梯系统平衡载荷特点及制动力矩的要求，在检测有效性细节上结合制动装置行程开关、检测周期的自动判定，使检测的有效性方法更实用、判断更迅速、通用性更强。

附图说明

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。

图1为电梯制动装置有效性验证结构示意图；

图2为第二种中的封星电气制动装置有效性验证的工作原理示意图；

图3为电梯制动装置有效性验证的流程框图。

图4为电梯封星电气制动装置的电气制动装置有效性验证的流程框图。

图中标号说明：电梯轿厢11、电梯对重12、曳引钢丝绳13、第一制动装置15、第二制动装置16、曳引机17、电梯控制驱动系统18、第一控制回路19、第二控制回路20、检测回路21、主接触器22、封星接触器23、封星回路电流表25。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明公开了一种制动装置，包括通过曳引绳的两端分别栓接的电梯轿厢11和电梯对重12、驱动曳引钢丝绳13运动的曳引机17、控制曳引机17工作的电梯控制驱动系统18；其中，曳引绳不局限于为曳引钢丝绳13或者钢带，以曳引钢丝绳13为实施例，主要改进在于：还包括机械制动装置的检测系统和封星电气制动装置组成的双重机构；本发明用实施例进行技术方案阐述，优选制动装置包括同时与曳引机17连接的第一制动装置15和第二制动装置16；第一制动装置15通过第一控制回路19连接于电梯控制驱动系统18，第二制动装置16通过第二控制回路20连接于电梯控制驱动系统18，且曳引机17通过检测回路21再与电梯控制驱动系统18相连接形成闭环回路。封星回路中还串联有用于检测回路电流的电流检测装置，与系统根据电梯额定载荷预置的电流值进行比较，从而判断封星回路工作有效性。曳引机17制动装置的独立验证方法由电梯控制驱动系统通过逻辑判断及有效输出措施实现。封星电路的有效应用及多种验证方法包括封星电路、电梯驱动控制装置逻辑判断、封星独立检测电路、检测完成后转换为正常运行时序的方法。

其中，机械制动装置的检测系统包括均与曳引机17连接的若干个制动装置，电梯控制驱动系统18可轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置通过判断曳引机17的滑移，从而判断制动装置的有效性。封星电气制动装置是在曳引机17和电梯控制驱动系统18之间设置有主接触器22和封星接触器23；将曳引机17的主接触器22的主触点的一端的三个接线端子用三根对应的导线连于电梯控制驱动系统18上；将曳引机17的主接触器22主触点一端的三根对应的导线分别引出支路再通过封星接触器23连于电梯控制驱动系统18上形成封星回路。

电梯控制驱动系统18控制曳引机17的第一制动装置15和第二制动装置16轮流打开；如果至少有一个打开后判断曳引机17滑移，则验证有效性不合格；如果分别打开后判断曳引机17都不发生滑移，则验证有效性合格。

本技术方案根据电梯系统平衡载荷特点及制动力矩的要求，在检测有效性细节上结合制动装置行程开关、检测周期的自动判定，使检测的有效性方法更实用、判断更迅速、通用性更强。

如图1，通过曳引钢丝绳13或者钢带的两端分别连接轿厢11和对重12，依靠钢丝绳或者钢带和曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动电梯轿厢11的升降。电梯轿厢11自重设为P,电梯轿厢11的载重量设为Q，电梯对重12的重量设为Mcwt，曳引钢丝绳13重量为M1。电梯平衡系数设为0.45。那么以上设定值之间的关系为：

Mcwt＝P+0.45Q+M1

在进行制动装置测试时，一定是在电梯停梯期间进行，那么轿厢内的载荷Q＝0，这时，使空载轿厢位于顶站位置是轿厢在井道的不同位置的最不利情況，也是测试100％制动力矩最有效的位置。

确定了检测的位置，根据检测要求，我们在电梯控制驱动系统18中可以设置检测的时间周期，检测周期的确定可以辅助制动装置的验证开关进行，这样能更有效的监控、保证制动装置的正常工作。

如图1：第一制动装置15和第二制动装置16，每一个制动装置都有机械行程开关作为动作检测，机械行程开关在电梯的每一次正常运行中系统都会进行监测，确认制动装置的抬起和落下。但是在实际使用中，开关的验证往往会人为进行屏蔽检测，这样会给制动装置的验证留下安全问题，所以本发明中增加了开关的有效性和制动装置检测周期自动调节的关联。

如图3，在电梯停梯的空闲时间期间，可以选择晚间或者系统通过判断电梯停梯或锁梯待梯中，启动制动装置检测功能：系统判断为空载轿厢，可以通过称量装置或长时间无人呼梯或其他传感设备判断轿厢无乘客进入，同时满足周期检测时间要求，启动制动装置检测，电梯控制驱动系统18驱动电梯运行至顶站停梯，通过第一控制回路19使第一制动装置15动作保持5s，系统通过检测回路21反馈判断曳引机无超标的位移；恢复15制动装置；通过第二控制回路20使第二制动装置16动作保持5s，系统通过检测回路21反馈判断曳引机无超标的位移，说明制动装置动作有效，通过验证。

以上验证如系统检测到制动装置行程开关反馈异常或者被关闭，制动转矩的验证周期可设置为每24小时进行一次；如行程开关反馈正常，可设置增加检测周期时长。

在上述制动装置检测验证有效的前提下，本发明提出第二种制动装置的方式，是利用电气制动装置检测验证方法。如图2，本发明中使用主接触器22的主接触器触点和封星接触器23的封星接触器触点具有机械联锁的一体式接触器，同时，在测试电路电流中还设有封星回路电流表25。电梯轿厢11空载位于井道顶部位置，也是空载轿厢测试的最不利情况。电梯控制驱动系统18控制制动装置工作，电梯机械系统的不平衡力矩将带动曳引机17的曳引轮运转，此时曳引机17会加速旋转，封星回路与曳引机电机绕组组成能耗制动回路，使机械能转化为电能，当机械转矩与电机电磁转矩相平衡时，曳引机17即可以匀速运行。在上述过程中，上述中封星电气制动装置检测方法，包括的步骤如下：

a.将电梯轿厢空载位于井道顶部位置；

b.电梯控制驱动系统18收集和分析曳引机17反馈信号进行加速及匀速的内部曲线参数信息；

c.将步骤b中得到的参数信息与正常工况阀值进行比较计算，作为此电气制动装置的有效性判定。

本发明同时采用上述中涉及的机械制动装置的检测系统和封星电气制动装置的双重检测控制方法。封星电气制动装置检测方法验证有效性合格的使用优先级大于机械制动装置的检测方法的使用优先级。当封星电气制动装置和机械制动装置都检测有效性合格情况时，当封星电气制动装置检测有效性不合格，则系统判断立即启动机械制动装置进行电梯制动。使用封星电路进行监测后，如果电梯控制驱动系统18判断封星回路已经失效，系统需马上使曳引机17制停，系统输出封星电气制动装置已经无效的检测结果。如果电梯控制驱动系统18判断封星回路工作正常，这时，为了保护及延长制动装置的使用寿命，不会在曳引机17匀速运行中直接使其制停，电梯控制驱动系统18通过反馈实时判断轿厢的运行距离，在可设定的距离范围内，判定封星回路工作正常后，输出测试结束信号，这时，控制主接触器22吸合，同时输出驱动电压，由于主接触器22与封星接触器23触点机械联锁、安装在同一支架上，可确保封星接触器23触点打开后主接触器22触点才可以吸合，触点转换采用机械延时方式，延时时间不受外界因素影响,延时时长足够避开短路续流的峰值，主接触器22触点吸合使曳引机17得电，电梯系统恢复到正常启动运行状态，电梯控制驱动系统18通过反馈信号获得电梯正常运行的状态信息后，减速停梯，验证测试结束，系统恢复正常。

以上运行触点与封星触点的转换时间大于20ms。可确保封星回路与主回路的可靠切换，进而完成对封星回路有效性工作的验证检测，同时，上述方法防止了检测完成后制停时使制动装置在曳引机17运行速度未降下来时强行制动对制动装置的磨损。

同时，可根据电梯系统的载荷或轿厢自重、钢丝绳重量建立计算模型，针对每一个实际应用，电梯控制驱动系统18都可以得出上述检测工况下封星回路中的25电流值，电流异常同样作为判断回路失效的依据。

测试方法见流程图4，同样，封星接触器23的动作反馈开关可以作为上述检测方法周期设定的辅助判断。如果电梯系统在正常运行中，人为关闭封星接触器23的动作反馈开关，以上作为电气制动装置的有效性校验周期可以自动调整为24小时一次，缩短检测周期，更及时的监控其有效工作状态。

综上，通过本技术方案，可有效的对制动装置、作为输出封星电气制动装置的进行有效验证；同时，通过通讯及物联网系统及时上传故障情况。本技术方案具有判断迅速、安全执行、通用性强、成本低、可靠性高的特点

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种制动装置，包括通过曳引绳的两端分别栓接的电梯轿厢和电梯对重、驱动曳引绳运动的曳引机、控制曳引机工作的电梯控制驱动系统；

其特征在于，还包括机械制动装置的检测系统；所述机械制动装置的检测系统包括均与曳引机连接的若干个制动装置，所述电梯控制驱动系统可轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置通过判断曳引机的滑移，从而判断制动装置的有效性。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于：所述制动装置包括同时与曳引机连接的第一制动装置和第二制动装置；所述第一制动装置通过第一控制回路连接于电梯控制驱动系统，所述第二制动装置通过第二控制回路连接于电梯控制驱动系统，且所述曳引机通过检测回路再与电梯控制驱动系统相连接形成闭环回路。

3.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于：所述电梯控制驱动系统控制曳引机的第一制动装置和第二制动装置轮流打开；

如果至少有一个打开后判断曳引机滑移，则验证有效性不合格；

如果分别打开后判断曳引机都不发生滑移，则验证有效性合格。

4.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于：还包括封星电气制动装置，所述封星电气制动装置是在曳引机和电梯控制驱动系统之间设置有主接触器和封星接触器；将曳引机的主接触器的主触点的一端的三个接线端子用三根对应的导线连于电梯控制驱动系统上；将曳引机的主接触器主触点一端的三根对应的导线分别引出支路再通过封星接触器连于电梯控制驱动系统上形成封星回路。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于：所述封星回路中还串联有用于检测回路电流的电流检测装置，与系统根据电梯额定载荷预置的电流值进行比较，从而判断封星回路工作有效性。

6.一种制动装置检测方法，包括通过曳引绳的两端分别栓接的电梯轿厢和电梯对重、驱动曳引绳运动的曳引机、控制曳引机工作的电梯控制驱动系统，其特征在于，包括机械制动装置的检测系统的检测步骤：

S1.将电梯停梯至顶站且电梯关门空载屏蔽外呼状态下；

S2.通过电梯控制驱动系统分别轮流打开每一个制动装置，分别对应每一个制动装置判断曳引机的滑移，从而判断制动装置的有效性。

7.根据权利要求6所述的制动装置检测方法，其特征在于：所述S2步骤中.包括第一制动检测步骤和第二制动检测步骤；

所述第一制动检测步骤是通过系统控制第一制动装置打开，判断曳引机是否滑移；

所述第二制动检测步骤是通过系统控制第二制动装置打开，判断曳引机是否滑移；

以上两种检测步骤下的都不滑动，则制动装置的有效性合格；以上两种检测步骤下的至少有一种滑动，则制动装置的有效性不合格。

8.根据权利要求7所述的制动装置检测方法，包括将曳引机的主接触器的主触点一端的三个接线端子用三根对应的导线连于电梯控制驱动系统上；将曳引机的主接触器的主触点的一端的三根对应的导线分别引出支路再通过封星接触器连于电梯控制驱动系统上形成封星回路；

其特征在于：还包括封星电气制动装置检测方法，

a.将电梯轿厢空载位于井道顶部位置；

b.电梯控制驱动系统收集和分析曳引机反馈信号进行加速及匀速的内部曲线参数信息；

c.将步骤b中得到的参数信息与正常工况阀值进行比较计算，作为此电气制动装置的有效性判定。

9.一种制动装置控制方法，其特征在于：包括权利要求8所述的制动装置检测方法，所述制动装置检测方法包括机械制动装置的检测方法和封星电气制动装置检测方法；

所述封星电气制动装置检测方法验证有效性合格的使用优先级大于所述机械制动装置的检测方法的使用优先级。

10.根据权利要求9所述的制动装置控制方法，其特征在于：

当封星电气制动装置和机械制动装置都检测有效性合格情况时，优先系统控制优先采用封星电气制动装置进行电梯制动，再制动无效情况下再选择封星电气制动装置进行电梯制动；

当封星电气制动装置检测有效性不合格，则系统判断立即启动机械制动装置进行电梯制动。

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