CN206114259U - 电梯瞬时式安全钳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯瞬时式安全钳试验装置，包括试验台架、导轨、承载架、加速度传感器、安全钳、承载架的提升缆绳、承载架的脱钩装置、限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、试验重物以及信号采集分析系统。实施本实用新型的技术方案，电梯瞬时式安全钳试验装置可用来对瞬时式的制动能力(允许质量)进行检验，可靠地解决了现行标准规定的方法存在的三大问题。瞬时式安全钳坠落试验真实地反映了安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响。本电梯瞬时式安全钳试验装置的试验结果真实可靠，解决了现行标准规定的方法存在的问题，可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

Description

电梯瞬时式安全钳试验装置

技术领域

本实用新型涉及试验装置领域，尤其是涉及一种电梯瞬时式安全钳试验装置。

背景技术

安全钳是电梯的安全保护装置,电梯安全钳装置是在限速器的操纵下，当电梯速度超过电梯限速器设定的限制速度，或在悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上的一种安全装置。

安全钳按照其制动元件结构形式的不同可分为锲块型、偏心轮型和滚柱型三种，按制停减速度(制停距离)的不同可分为瞬时式和渐进式两种。

瞬时式安全钳是额定速度小于0.63m/s的曳引与强制驱动式电梯、液压驱动电梯、其它类型电梯(消防员电梯、防爆电梯、杂物电梯)在轿厢下行超速，甚至悬挂系统断裂失效时使轿厢制停在导轨上的重要安全装置。我国现行电梯安全标准(等效欧洲EN81系列标准)GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》GB 21240-2007《液压电梯制造与安装安全规范》GB 25194-2010《杂物电梯制造与安装安全规范》都要求瞬时式安全钳必须进行型式试验，但以上标准使用冲击能量吸收计算的试验方法决定瞬时式安全钳样品的允许质量存在下列三个问题。

1.GB 7588-2003F 3.2.4.1规定的自由落体响应的距离计算不准确

自由落体的距离按：

(v₁-限速器动作速度，g_n-重力加速度)

计算，上式假设系统响应时间内的下行距离为0.1m,夹紧元件与导轨接触期间的下行距离为0.03m。而根据GB 7588-2003 9.9.1非不可脱落滚子(楔块型)的瞬时式安全钳的限速器的最大动作速度为0.8m/s,带不可脱落滚子(滚柱型)的瞬时式安全钳的限速器的最大动作速度为1m/s。限速器动作之前下行距离分别是0.033m和0.051m,比假设的具有不确定性的响应时间内的下行距离和夹紧元件与导轨接触期间的下行距离之和0.13m小了许多，说明以上计算不准确。较长响应时间使安全钳动作速度比限速器动作速度大了许多，以楔块瞬时式安全钳限速器动作速度0.8m/s为例,加上系统响应0.1m,安全钳的动作速度可达具体数值视系统响应时间(或响应距离)而定。我们的试验架上实测的响应距离在0.045-0.075m之间，安全钳实际动作速度可达1.4m/s。

2.确定瞬时式安全钳能够吸收的能量依赖安全钳挤压试验中的力和位移曲线的积分面积，GB 7588-2003F 3.2.4.2提出的三种计算方法的边界，甚至类型不够清晰。

表1.现行标准瞬时式安全钳能够承受的允许质量试验与计算方法

楔块型瞬时式安全钳试验后，根据塑性变形计算的结果往往比根据弹性变形计算的结果大很多，按照塑性变形计算的结果与弹性变形计算的结果对比。

表2是一组楔块型瞬时式安全钳试验的计算结果比较。所以楔块型安全钳在计算试验结果时，安全系数实际上都是取了3.5的计算方法。

表2.按照塑性变形计算的结果与弹性变形计算的结果对比

但是，有部分的试验曲线无最大力(如图1)，也有无明显的弹塑性变形分界点(如图2)，试验中当导轨变形时也吸收了一部分能量，难以据此准确计算瞬时式安全钳在试验中吸收的能量，甚至出现不同实验室之间结果差异较大的情况。

对同批次生产的某安全钳样品型式所进行试验比对，分别在4家电梯部件试验室之间进行了，每个试验室分别试验2套，试验结果见表3。

表3.不同试验室对同批次生产的这种安全钳样品试验结果

此次比对试验的结果主要存在以下差异：(一)在试验力接近的情况下，试验行程相差较大，吸收能量相差较大。(二)变形的性质有差异，三家试验室认为钳体发生了塑性变形，一家认为钳体仅发生了弹性变形。(三)以上两者的差异严重影响试验结果，作为试验结果的允许质量最小为375kg,最大为2573kg,相差约6.8倍。

以上表2、表3试验的结果充分说明现行标准瞬时式安全钳试验方法需要改进。

3.现行瞬时式安全钳型式试验标准以冲击能量吸收理论为基础，没有考虑冲击时间的影响，显然，冲击时间越短，冲击力越大。冲击力大小将是决定安全钳钳体损坏的主要因素，也是决定导轨、轿厢架强度设计的重要依据。

本实用新型电梯瞬时式安全钳试验装置以及其有关试验方法解决了现行标准规定的方法存在的以上三大问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种能够可靠地对瞬时式安全钳的制动能力进行检验的电梯瞬时式安全钳试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电梯瞬时式安全钳试验装置，包括试验台架、竖直设在试验台架中的导轨、可以沿导轨滑动地设在试验台架中的承载架、提升承载架的提升缆绳和动滑轮、连接承载架与提升缆绳的脱钩装置、设在承载架上的加速度传感器、安装在承载架上并与导轨配合的安全钳、设在试验台架上的限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、设在承载架上的试验重物以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统，以允许限速器通过限速缆绳触发安全钳，以通过信号采集分析系统采集来自限速器和加速度传感器的信号。

优选地，承载架包括底板、顶板以及连接底板与顶板的连接部，试验重物设在底板上。

优选地，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架上方的用于吊升承载架的吊升机构，吊升机构与承载架可由脱钩装置分离其连接。

优选地，吊升机构包括提升缆绳、设在提升缆绳上的动滑轮、设在动滑轮上的脱钩装置以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置上的活动销；承载架挂在活动销上，以通过滑动活动销来使承载架脱离活动销从而分离吊升机构和承载架。

优选地，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架下方的缓冲器。

优选地，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括张紧限速缆绳的限速张紧轮。

优选地，限速器设在承载架的上方。

优选地，导轨包括对称设置的两个导轨；承载架设在两个导轨之间，承载架的侧部与两个导轨可滑动地配合，以使承载架沿导轨滑动。

优选地，安全钳包括分别与两个导轨配合的两个安全钳，两个安全钳之间通过连杆机构连接；限速缆绳连接连杆以实现限速缆绳与安全钳的连接。

优选地，安全钳设在承载架的底部。

利用该坠落试验装置可以对的制动能力进行试验。试验方法包括坠落试验。

一.试验方法原理

坠落试验测试方法使用加速度传感器、位移传感器和限速器机械动作开关信号，记录坠落、制停全过程的加速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线，由此得出总制动力：

F_{平均总冲击力}＝F_{平均总制动力}＝a_avem+g_nm＝(a_ave+g_n)(P+Q)

k₁＝F_{平均总制动力}/g_n(P+Q)

上式：a_ave-制停的平均减速度，g_n-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k₁-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

通过对加速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线的积分、微分可以得出速度与时间的变化曲线，从加速度、速度、位移的曲线和限速器机械动作开关信号可以判断响应时间、制动时间和响应距离、制动距离，制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所对应的瞬时式安全钳制动时对轨道的平均冲击力和最大冲击力，初步的允许质量(P+Q)。

坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。

二.坠落试验

步骤A：提供试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨2根、可以沿A导轨滑动而设在试验台架中的承载架、设在承载架上的加速度传感器、安装在承载架上并与A导轨配合的安全钳2只、设在试验台架上的限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、设在承载架上的试验重物，以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统，其中，承载架的质量与试验重物的质量之和应当等于申请的允许总质量(P+Q)。步骤B：在一定高度释放承载架，以使其沿A导轨下落；其中，在下落过程中，限速器触发安全钳以使承载架减速并停止。

试验后应使用拉力传感器，测定释放安全钳所需的提拉力。

应进行4次步骤B相同的限速器触发安全钳的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度。试验使用由约请单位提供的限速器触发试验的安全钳，以便准确测量限速器机械动作至安全钳制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。每一次试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验A导轨的型号、规格试验约请单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

步骤C：在步骤B后检查所述安全钳(1)是否符合下列要求：

1)所述安全钳(1)钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；A导轨(9)上的压痕峰不低于原工作表面厚度的1％(图4),钳体和制动元件无裂纹和影响功能的其他变形，导轨塑性变形不影响电梯的正常使用。

2)若所述安全钳(1)为防爆型安全钳，则动作试验后所述安全钳(1)的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好；

如不符合以上要求，则试验失败，试验质量不能作为所述安全钳(1)的允许质量。需要与送检单位商议降低试验质量或改进设计后重新试验。

步骤D：信号采集分析系统采集加速度传感器和限速器的动作信号，以记录步骤B下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t₁和承载架停止下落的时间t₂。测试设备系统应能检测到0.01s变化的信号。当试验信号采集分析系统响应频率高于100Hz时，计算数据可以采用低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后数据。；

步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分可以得出速度与时间的变化曲线，二次积分可以得出位移与时间的变化曲线。从所述的加速度、速度、位移的曲线和所述限速器的启动时间t1和所述承载架(3)停止下落的时间，以及曲线变化规律，可以判断限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。

步骤F：从所述的加速度、速度、位移的曲线和限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。可以计算出限速器和安全钳联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所述安全钳制动时平均总制动力和最大制动力，也就是所述安全钳对所述A导轨的平均冲击力和最大冲击力。

计算出所述安全钳的F_{平均总制动力}、

F_{平均总冲击力}＝F_{平均总制动力}＝a_avem+g_nm＝(a_ave+g_n)(P+Q)

k₁＝F_{平均总制动力}/g_n(P+Q)

F_{单只安全钳平均制动力}＝(a_avem+g_nm)/2＝(a_ave+g_n)(P+Q)/2

上式：a_ave-制停的平均减速度，g_n-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k₁-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

步骤G：确认初步允许质量(P+Q)₁。

如果同时符合下列条件：

(1).试验后的检查符合步骤C的要求；

(2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值(注1)；

(3).2.5g_n以上的减速度时间不大于0.04s；

(4).每次试验测定的平均制动力，不超出4次坠落试验平均制动力的平均值的±25％范围时；

(5).释放安全钳的提拉力应小于1.25(P+Q)g_n。

试验质量为安全钳的初步允许质量(P+Q)₁。即安全钳在允许质量下进行的以上所述坠落试验合格。

注1：GB7588-2003附录G导轨验算计算条件：表G2，楔块(带非不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝5.0；滚柱(带不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝3.0。

如果型式试验约请单位提出大于GB7588-2003附录G的要求的冲击系数k1，型式试验机构可以根据此冲击系数和2.1的其他要求确定试验质量为安全钳的允许质量，但必须在型式试验报告和型式试验证书的结论栏中以结论同样大小的字体说明使用该安全钳的电梯应按此冲击系数验算导轨、轿厢架等。

实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：本实用新型的电梯瞬时式安全钳试验装置可用来检验瞬时式的安全钳的制动能力(允许质量)，可靠地解决了现行标准规定的方法存在的三大问题，坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，利用该电梯瞬时式安全钳试验装置进行坠落试验是对瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法，试验结果真实可靠，可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是一通过现有方法对安全钳进行试验得到的垂向位移-试验力试验曲线。

图2是另一通过现有方法对安全钳进行试验得到的垂向位移-试验力试验曲线。

图3是本实用新型一优选实施例中的电梯瞬时式安全钳试验装置的结构示意图。

图4是瞬时式安全钳进行坠落试验后的导轨表面的局部示意图(安全钳在导轨上的压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％，属于不允许的情形)。

其中，1.安全钳，11.连杆机构，2.试验台架，3.承载架，31.底板，32.顶板，33.连接部，4.加速度传感器，5.限速器，51.限速缆绳，52.限速张紧轮，6.试验重物，7.吊升机构，71.提升缆绳，72.动滑轮，73.脱钩装置，74.活动销，8.缓冲器，9.A导轨，91.导轨原表面，92.导轨新压痕，93.导轨原工作表面厚度的1％的深度线，94.压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％，95.导轨原工作表面厚度。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。在本实用新型的电梯瞬时式安全钳试验装置的描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、等术语仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图3所示，本实用新型一个优选实施方式中的一种电梯瞬时式安全钳试验装置，包括试验台架2、竖直设在试验台架2中的导轨9、可以沿导轨9滑动地设在试验台架2中的承载架3、提升承载架的提升缆绳71和动滑轮72、连接承载架3与提升缆绳71的脱钩装置73、设在承载架3上的加速度传感器4、安装在承载架3上并与导轨9配合的安全钳1、设在试验台架2上的限速器5、连接限速器5和安全钳1的限速缆绳51、设在承载架3上的试验重物6以及与限速器5和加速度传感器4电连接的信号采集分析系统，以允许限速器5通过限速缆绳51触发安全钳1，以通过信号采集分析系统采集来自限速器5和加速度传感器4的信号。本实用新型用承载架3在试验台架2中沿导轨9滑动来模拟电梯箱沿导轨9滑动的状态，加速度传感器4用于检测承载架3下落时的加速度，设在承载架3中的试验重物6用于模拟电梯箱的承载物。该电梯瞬时式安全钳试验装置用来对瞬时式的安全钳1进行坠落试验。

坠落试验是按照瞬时式安全钳在电梯上使用的真实情况，将瞬时式安全钳安装在一个专用的试验台架2上，由配套的限速器5触发，排除假设的系统响应时间内的下行距离,夹紧元件与导轨9接触期间的下行距离的影响，瞬时式安全钳坠落试验过程中测定其制动加速度变化曲线，由此求得安全钳动作过程对导轨9的作用力。坠落试验是以瞬时式安全钳工作的实际工况考核安全钳的强度，测定制动能力和制动过程对导轨9冲击力的可靠方法。

试验前应检查安全钳钳体无外观缺陷，限速器5操纵的安全钳动作灵活。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

使用该电梯瞬时式安全钳试验装置来对进行安全钳1坠落试验时，在一定高度释放承载架3连同试验重物6，让其沿导轨9下落；在下落过程中，承载架3的下落速度不断增大，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动作触发安全钳1，安全钳1作用于导轨9，制动承载架3，使承载架3减速直至停止。在做完坠落试验后，释放安全钳1，即是使安全钳1松开导轨9，并且使用拉力传感器，测定释放安全钳的提拉力。

优选地，对安全钳1进行多次坠落试验，以试验结果的平均值来判断安全钳1的质量。

进一步地，承载架3上还可设有位移传感器，用于检测承载架3下落的距离。

优选地，承载架3包括底板31、顶板32以及连接底板31与顶板32的连接部33，顶板32和底板31界定了容纳试验重物6的空间，试验重物6设在底板31上。

在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架3上方的用于吊升承载架3的吊升机构7，吊升机构7与承载架3可分离地连接。从而在进行坠落试验时，可通过吊升机构7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架3，使承载架3沿导轨9下落。

优选地，吊升机构7包括提升缆绳71、设在提升缆绳71上的动滑轮72、设在动滑轮72上的脱钩装置73以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置73上的活动销74；承载架3挂在活动销74上，以通过滑动活动销74来使承载架3脱离活动销从而分离吊升机构7和承载架3。在进行坠落试验时，可通过吊升机构7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架3，使承载架3沿导轨9下落。信号采集分析系统可以与加速度传感器4电连接，以记录承载架3下落时加速度与时间的关系曲线。

在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架3下方的缓冲器8，缓冲器8设在承载架3底部，缓冲器8作为保险机构，若承载架3在坠落试验中无法由安全钳动作而停止，而坠落到试验台架2底部(地面)，则承载架3坠落到缓冲器8上，缓冲器8减缓承载架3的速度，降低承载架对试验台架(地面)的冲击。

在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括张紧限速缆绳51的限速张紧轮52，限速张紧轮52使得限速器5与限速缆绳51能够正常运行，并保证限速器5能够有效地触发安全钳。

在一些实施例中，限速器5设在承载架3的上方、设在试验台架2的上部，而限速张紧轮52设在承载架3的下方、设在试验台架2的下部，限速器5中设有滑轮，限速缆绳51绕在限速器5的滑轮和限速张紧轮52上以在竖直方向形成回转，限速器5中设有限速装置，当限速器滑轮转动速度达到设定值时动作，卡住限速缆绳51，从而触发安全钳1动作。

在一些实施例中，导轨9包括对称设置的两个导轨9；承载架3设在两个导轨9之间，承载架3的侧部与两个导轨9可滑动地配合，以使承载架3沿导轨9滑动。

优选地，安全钳1包括分别与两个导轨9配合的两个安全钳1，两个安全钳1之间通过连杆机构11连接；限速缆绳51连接连杆以实现限速缆绳51与安全钳1的连接。在用该电梯瞬时式安全钳试验装置对安全钳1进行坠落试验过程中，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动通过限速缆绳51带动连杆机构11、进而同时触发两个安全钳1，两个安全钳1制动承载架3。

在一些实施例中，安全钳1设在承载架3的底部，以更好地模拟安全钳在电梯中运作的情况，因为常见的安全钳是设在电梯箱的底部的。

利用该坠落试验装置可以对安全钳的制动能力进行试验，试验方法包括以下步骤。

步骤A：提供试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨9、可以沿A导轨9滑动而设在试验台架2中的承载架3、安装在承载架加速度传感器4、安装在承载架3上并与A导轨9配合的2只安全钳1、设在试验台架上部的限速器5、连接限速器5和连杆机构2的限速缆绳51、设在承载架3上与限速缆绳和安全钳连接的连杆机构2、设在承载架3上的试验重物6以及与限速器5和加速度传感器4电连接的信号采集分析系统，其中，承载架3的质量与试验重物的质量之和应当等于申请的允许总质量(P+Q)。

本技术方案是用承载架3在试验台架中沿A导轨9滑动来模拟电梯轿厢沿滑动的状态，加速度传感器4用于检测承载架3下落时的加速度，设在承载架3中的试验重物6的质量和承载架3的质量用于模拟电梯轿厢的承载物质量和轿厢的质量。该电梯瞬时式安全钳试验装置用来对瞬时式的安全钳1进行坠落试验。

步骤B：在一定高度释放承载架3，以使其沿A导轨9下落；其中，在下落过程中，限速器5触发安全钳1以使承载架3减速并停止。试验前应检查安全钳钳体无外观缺陷，限速器5操纵的安全钳动作灵活。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

试验后应使用拉力传感器，测定释放安全钳所需的提拉力。

应进行4次步骤B相同的限速器触发安全钳的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度。试验使用由约请单位提供的限速器触发试验的安全钳，以便准确测量限速器机械动作至安全钳制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。每一次试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验A导轨的型号、规格试验约请单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

步骤C：在步骤B后检查所述安全钳(1)是否符合下列要求：

1)所述安全钳(1)钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；A导轨(9)上的压痕峰不低于原工作表面厚度的1％(图4),钳体和制动元件无裂纹和影响功能的其他变形，导轨塑性变形不影响电梯的正常使用。

2)若所述安全钳(1)为防爆型安全钳，则动作试验后所述安全钳(1)的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好；

如不符合以上要求，则试验失败，试验质量不能作为所述安全钳1的允许质量。需要与送检单位商议降低试验质量或改进设计后重新试验。

步骤D：信号采集分析系统采集加速度传感器和限速器的动作信号，以记录步骤B下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t₁和承载架停止下落的时间t₂。测试设备系统应能检测到0.01s变化的信号。当试验信号采集分析系统响应频率高于100Hz时，计算数据可以采用低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后数据。

步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分可以得出速度与时间的变化曲线，二次积分可以得出位移与时间的变化曲线。从所述的加速度、速度、位移的曲线和所述限速器的启动时间t1和所述承载架(3)停止下落的时间，以及曲线变化规律，可以判断限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。

步骤F：从所述的加速度、速度、位移的曲线和限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。可以计算出限速器和安全钳联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所述安全钳制动时平均总制动力和最大制动力，也就是所述安全钳对所述A导轨的平均冲击力和最大冲击力。

计算出所述安全钳的F_{平均总制动力}：

F_{平均总冲击力}＝F_{平均总制动力}＝a_avem+g_nm＝(a_ave+g_n)(P+Q)

k₁＝F_{平均总制动力}/g_n(P+Q)

F_{单只安全钳平均制动力}＝(a_avem+g_nm)/2＝(a_ave+g_n)(P+Q)/2

上式：a_ave-制停的平均减速度，g_n-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k₁-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

步骤G：确认初步的允许质量(P+Q)₁。

如果同时符合下列条件：

(1).试验后的检查符合步骤C的要求；

(2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值(注1)；

(3).2.5g_n以上的减速度时间不大于0.04s；

(4).每次试验测定的平均制动力，不超出4次坠落试验平均制动力的平均值的±25％范围时；

(5).释放安全钳的提拉力应小于1.25(P+Q)g_n。

试验质量初步为安全钳的允许质量。即安全钳在允许质量下进行的以上所述坠落试验合格。

注1：GB7588-2003附录G导轨验算计算条件：表G2，楔块(带非不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝5.0；滚柱(带不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝3.0。

如果型式试验约请单位提出大于GB7588-2003附录G的要求的冲击系数k1，型式试验机构可以根据此冲击系数和2.1的其他要求确定试验质量为安全钳的允许质量，但必须在型式试验报告和型式试验证书的结论栏中以结论同样大小的字体说明使用该安全钳的电梯应按此冲击系数验算导轨、轿厢架等。

进一步地，承载架3上还可设有位移传感器，通过信号采集分析系统，用于检测承载架3下落的位移与时间关系曲线，由此可以验证加速度传感器检测的信号的准确性。

信号采集分析系统通过使用加速度传感器4、位移传感器和/或限速器5机械动作开关信号，记录坠落、制停全过程的加速度与时间的变化曲线、速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线。

换言之，使用该电梯瞬时式安全钳试验方法来对进行安全钳1坠落试验时，在一定高度释放承载架3连同试验重物6，让其沿A导轨9下落；在下落过程中，承载架3的下落速度不断增大，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动作通过限速缆绳和连杆机构触发安全钳1，安全钳1作用于A导轨9，制动承载架3，使承载架3减速直至停止。

步骤A还包括：提供设在承载架3上方的用于吊升承载架3的吊升机构7，吊升机构7与承载架3可分离地连接，从而在进行坠落试验时，可通过吊升机构7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架3，使承载架3沿A导轨9下落。；步骤B包括：用吊升机构7将承载架3吊升到一定高度之后，使吊升机构7与承载架3分离，以使承载架3沿A导轨9下落。

优选地，吊升机构7包括提升缆绳71、设在提升缆绳71上的动滑轮72、设在动滑轮72上的脱钩装置73以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置73上的活动销74；承载架3挂在活动销74上；步骤B包括，用吊升机构7将承载架3吊升到一定高度之后，滑动活动销74来使承载架3脱离活动销从而分离吊升机构7和承载架3，以使承载架3沿A导轨9下落。

承载架3的下方设有缓冲器8，缓冲器8设在承载架3底部，缓冲器8作为保险机构，若承载架3在坠落试验中无法由安全钳动作而停止，而坠落到试验台架2底部(地面)，则承载架3坠落到缓冲器8上，缓冲器8减缓承载架3的速度，降低承载架对试验台架(地面)的冲击。

限速器5中设有滑轮，限速缆绳上设有张紧限速缆绳51的限速张紧轮52，限速张紧轮52与限速器滑轮使得限速缆绳51能够在竖直方向形成回转，限速器5中设有限速装置，当限速器滑轮转动速度达到设定值时动作，卡住限速缆绳51，从而触发安全钳1动作。

限速器5设在承载架3的上方、设在连杆机构2的上部，而限速张紧轮52设在承载架3的下方、设在连杆机构2的下部，限速缆绳51连接连杆机构2，使限速器的动作同时触发2只安全钳。

承载架3中设有滚轮，以便使承载架3连同试验重物6沿A导轨9滑动。

安全钳1设在承载架3的底部，以更好地模拟安全钳在电梯中运作的情况，因为常见的安全钳是设在电梯桥厢的底部的。

下表为利用该电梯瞬时式安全钳试验方法对安全钳1进行坠落试验的几组实际数据。其中，试验瞬时式安全钳参数：允许质量4000kg，A导轨9宽度16mm，电梯额定速度0.63m/s，楔块型。

瞬时式安全钳坠落试验数据表(试验重物的质量为4000kg)

从上表冲击系数一列可以看出，该瞬时式安全钳样本冲击系数大于5，按照本专利的要求，需要调整设计参数后重新试验。这组冲击系数大于5的数据也说明了现有的瞬时式安全钳型式试验要求没有考核冲击系数这个指标是不妥当的。

综上所述，本实用新型的电梯瞬时式安全钳试验装置可用来对瞬时式的安全钳1的质量做试验，可靠地解决了背景技术中现行标准规定的方法存在的三大问题，坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，利用该电梯瞬时式安全钳试验装置进行坠落试验是对瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，包括试验台架(2)、竖直设在所述试验台架(2)中的导轨(9)、可以沿所述导轨(9)滑动地设在所述试验台架(2)中的承载架(3)、提升承载架的提升缆绳(71)和动滑轮(72)、连接承载架与提升缆绳的脱钩装置(73)、设在所述承载架(3)上的加速度传感器(4)、安装在所述承载架(3)上并与所述导轨(9)配合的安全钳(1)、设在所述试验台架(2)上的限速器(5)、连接所述限速器(5)和所述安全钳(1)的限速缆绳(51)、设在所述承载架(3)上的试验重物(6)以及与所述限速器(5)和所述加速度传感器(4)电连接的信号采集分析系统，以允许所述限速器(5)通过所述限速缆绳(51)触发所述安全钳(1)，以通过所述信号采集分析系统采集来自所述限速器(5)和所述加速度传感器(4)的信号。

2.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述承载架(3)包括底板(31)、顶板(32)以及连接所述底板(31)与所述顶板(32)的连接部(33)，所述试验重物(6)设在所述底板(31)上。

3.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，包括设在所述承载架(3)上方的用于吊升所述承载架(3)的吊升机构(7)，所述吊升机构(7)与所述承载架(3)可分离地连接。

4.根据权利要求3所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述吊升机构(7)包括提升缆绳(71)、设在所述提升缆绳(71)上的动滑轮(72)、设在所述动滑轮(72)上的脱钩装置(73)以及可沿轴向滑动地设在所述脱钩装置(73)上的活动销(74)；所述承载架(3)挂在所述活动销(74)上，以通过滑动所述活动销(74)来使所述承载架(3)脱离所述活动销从而分离所述吊升机构(7)和所述承载架(3)。

5.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，包括设在所述承载架(3)下方的缓冲器(8)。

6.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，限速器（5）中设有限速装置，当限速器滑轮转动速度达到设定值时动作，卡住限速缆绳（51），从而触发安全钳(1)动作。

7.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述限速器(5)设在所述承载架(3)的上方、设在试验台架(2)的上部，而限速张紧轮(52)设在承载架(3)的下方、设在试验台架(2)的下部；限速器(5)中设有滑轮，限速缆绳(51) 绕在限速器(5)的滑轮和限速张紧轮(52)上，以使限速缆绳(51)在竖直方向形成回转。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述导轨(9)包括对称设置的两个导轨(9)；所述承载架(3)设在所述两个导轨(9)之间，所述承载架(3)的侧部与所述两个导轨(9)可滑动地配合，以使所述承载架(3)沿所述导轨(9)滑动。

9.根据权利要求8所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述安全钳(1)包括分别与所述两个导轨(9)配合的两个安全钳(1)，所述两个安全钳(1)之间通过连杆机构(11)连接；所述限速缆绳(51)连接所述连杆以实现所述限速缆绳(51)与所述安全钳(1)的连接。

10.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，所述安全钳(1)设在所述承载架(3)的底部。