CN207001940U - 电梯载荷试验组合替载系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电梯载荷试验组合替载系统，包括钢丝绳卷筒、收放钢丝绳装置、摩擦制动装置、电磁扭矩补偿装置和无线测控装置，收放钢丝绳装置、摩擦制动装置和电磁扭矩补偿装置均固定在底座上，电磁扭矩补偿装置平行设置在收放钢丝绳装置的相邻侧，收放钢丝绳装置分别与摩擦制动装置、电磁扭矩补偿装置连接。本实用新型通过调节摩擦瓦和摩擦轮之间的预紧力进行载荷调节，重量轻且便于携带，提高了电梯检测效率，弥补了摩擦制动装置不能精确控制载荷的缺点；实现了电梯运行过程中的动态加载，且其载荷可灵活、准确的控制，弥补了电梯载荷试验动态加载的空白。

Description

电梯载荷试验组合替载系统

技术领域

本实用新型涉及一种电梯载荷试验的替载系统，具体涉及一种在电梯载荷试验中代替传统加载方式的电磁摩擦组合替载系统，属于电梯试验技术领域。

背景技术

随着中国城镇化的建设步伐不断地加快，房地产业蓬勃发展，高层建筑愈来愈多，给电梯行业的发展提供了前所未有的机遇。截至2014年底，我国电梯总量已达360万台，并以每年20%左右的速度递增，电梯保有量，年产量，年增长量均为世界第一。为保证每台电梯都能可靠、准确、稳定的运行，每天都有大量新安转的电梯需要进行试验，其中最重要的就是载荷试验。电梯载荷试验有以下几种：

（1）曳引能力试验：含平衡系数试验、空载上行试验、静载试验、125%额定载荷下强行制停试验。

（2）安全试验：含限速器—安全钳动作试验。

（3）运行可靠性试验：运行速度测试、运行试验、超载试验等。

（4）整机性能检测确认：有层门闭锁及电气安全装置的检验、平层准确度检测、噪声的测定、报警装置的检验以及电源中断时应急装置功能检验等。

载荷试验中传统的加载方式有以下几种：1、采用标准砝码加载，这种加载方式耗费大量人力物力，而且效率低下。2、采用现场试验人员称重后进入电梯作为载荷，这种加载方式对试验人员存在安全隐患。

ZL201410110460.X的中国实用新型专利公开了“一种基于钳子式杠杆机构的电梯称量装置检测新方法”，该方法利用钳子式杠杆机构对轿厢底部施加夹紧力，从而实现在电梯轿厢底部施加模拟载荷。但此方法是静态载荷，只适用于电梯静止时加载。

专利申请号201510543829.0的中国实用新型专利申请公开说明书公开了“一种电梯载荷测试装置及其试验方法”，该方法通过液压控制器精确控制液压顶杆由上往下对电梯轿厢施加力来模拟电梯所承受载荷，获得电梯的载荷数据，适用于超载保护装置试验、平衡系数试验和静态曳引试验。但其施加的同样是静态载荷，不能实现在电梯运动中加载。

综上所述，传统的加载方式耗费大量人力，对试验人员存在安全隐患，不能在电梯运动中施加恒定的载荷。严重制约了电梯检验、维护的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种精度高、便于检测的电梯载荷试验组合替载系统及试验方法，提高电梯的检验效率。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种电梯载荷试验组合替载系统，包括钢丝绳卷筒、收放钢丝绳装置、摩擦制动装置、电磁扭矩补偿装置、底座和无线测控装置，所述收放钢丝绳装置、摩擦制动装置和电磁扭矩补偿装置均固定在底座上，电磁扭矩补偿装置平行设置在收放钢丝绳装置的相邻侧，收放钢丝绳装置和电磁扭矩补偿装置连接，摩擦制动装置与收放钢丝绳装置固定连接；

所述收放钢丝绳装置包括驱动机构、钢丝绳卷筒和棘轮机构，驱动机构包括收绳电机、小齿轮和大齿轮圈，钢丝绳卷筒包括卷筒体和支撑轴，所述卷筒体支撑在支撑轴上；收绳电机为变频电机，收绳电机输出轴一端与小齿轮固定连接，大齿轮圈固定在卷筒体的一端端面上，小齿轮与大齿轮圈啮合；支撑轴两端分别通过钢丝绳卷筒轴承座支撑在底座一端上，所述底座固定在电梯井道底坑上；棘轮机构设置在卷筒体的一端端面中心上；

所述支撑轴的一端端头通过第一联轴器与摩擦制动装置一端固定连接，支撑轴的另一端端头通过链传动机构与电磁扭矩补偿装置一端衔接。

进一步的，所述摩擦制动装置包括摩擦轮、摩擦轮轴、一对圆弧形压板和两对圆弧形摩擦瓦，摩擦轮与摩擦轮轴固定连接，摩擦轮轴两端分别通过摩擦轮轴轴承座支撑在底座另一端上；两对圆弧形摩擦瓦并排固定在与之对应的一对圆弧形压板的内侧面上，圆弧形压板两端分别延伸出水平压边，一对圆弧形压板通过穿过对应的水平压边的预紧螺栓螺母组将圆弧形压板内侧的两对圆弧形摩擦瓦一上一下地压在摩擦轮的外周面上，

进一步的，所述所述棘轮机构包括棘轮圈和棘爪，棘轮圈固定在卷筒体背离大齿轮圈的另一端端面上，棘爪上端伸进棘轮圈的棘齿间，棘爪下端通过铰接销与支撑轴台肩铰接。

进一步的，所述摩擦轮的材质为铸铁，圆弧形摩擦瓦的材质为陶瓷。

进一步的，所述电磁扭矩补偿装置包括减速器、磁粉制动器和柱式拉力传感器，所述减速器和磁粉制动器分别固定在底座上，通过第二联轴器固定连接；钢丝绳上端与电梯轿厢底部连接后串接柱式拉力传感器，钢丝绳下端缠绕在钢丝绳卷筒上；链传动机构的第一链轮固定在支撑轴的端头上，第二链轮固定在减速器的端头上，第一链轮和第二链轮通过传动链衔接。

进一步的，所述无线测控装置包括无线单片机Ⅰ、无线单片机Ⅱ和电梯速度计，所述无线单片机Ⅰ安装在柱式拉力传感器上，无线单片机Ⅱ和电梯速度计安装在底座上；无线单片机Ⅱ通过对应的信号线分别与收绳电机的变频器、磁粉制动器的电流调节器连接。

进一步的，摩擦制动装置承担的载荷占电梯载荷的85～90%，电磁扭矩补偿器承担的载荷占电梯载荷的的10～15%。

本实用新型的电梯载荷试验组合替载系统通过摩擦制动装置能承担电梯载荷的85～90%载荷，且该载荷可通过调节摩擦瓦和摩擦轮之间的预紧力进行调节。利用磁粉制动器的优越自动控制特性，其组合替载系统输出扭矩与激励电流成线性关系且与转速无关，配合无线测控装置组成了组合替载系统，可实时补偿试验所需载荷与实际载荷之间的差值，弥补了摩擦制动装置不能精确控制载荷的缺点。且总重不超过150kg，重量轻且便于携带，避免搬运砝码耗费大量人力物力，提高了电梯检测效率。且其载荷可灵活、准确的控制，弥补了电梯载荷试验动态加载的空白。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的电梯载荷试验组合替载系统结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是摩擦制动装置的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是无线测控装置的信号传递示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的电梯载荷试验组合替载系统包括钢丝绳卷筒1、收放钢丝绳装置2、摩擦制动装置3、电磁扭矩补偿装置4、底座5和无线测控装置6，收放钢丝绳装置2、摩擦制动装置3和电磁扭矩补偿装置4均固定在底座5上，电磁扭矩补偿装置4平行设置在收放钢丝绳装置2的相邻侧，收放钢丝绳装置2和电磁扭矩补偿装置4连接，摩擦制动装置3与收放钢丝绳装置2固定连接。

收放钢丝绳装置2包括驱动机构21、钢丝绳卷筒22和棘轮机构23，驱动机构21包括收绳电机211、小齿轮212和大齿轮圈213，钢丝绳卷筒22包括卷筒体221和支撑轴222，卷筒体221支撑在支撑轴222上，收绳电机211为变频电机，收绳电机输出轴214一端与小齿轮212固定连接，大齿轮圈213固定在卷筒体221的左端端面上，小齿轮212与大齿轮圈213啮合。支撑轴222两端分别通过钢丝绳卷筒轴承座223支撑在底座5左端上，底座5固定在电梯井道底坑上。棘轮机构23设置在卷筒体221的左端端面中心上，其位于大齿轮圈213之内，包括棘轮圈231和棘爪232，棘轮圈231固定在卷筒体221的左端端面中心上，棘爪232上端伸进棘轮圈231的棘齿间，棘爪232下端通过铰接销234与支撑轴台肩2221铰接。

支撑轴222的右端端头通过第一联轴器24与摩擦制动装置3左端固定连接，支撑轴222的左端端头通过链传动机构7与电磁扭矩补偿装置左端衔接。

如图3和图4所示，摩擦制动装置3包括摩擦轮31、摩擦轮轴32、一对圆弧形压板33和两对圆弧形摩擦瓦34，摩擦轮31的材质为铸铁，圆弧形摩擦瓦34的材质为耐磨的陶瓷。摩擦轮31与摩擦轮轴32通过平键35固定连接，摩擦轮轴32两端分别通过摩擦轮轴轴承座36支撑在底座5的右端上。两对圆弧形摩擦瓦34并排固定在与之对应的一对圆弧形压板33的内侧面上，圆弧形压板33两端分别延伸出水平压边331，一对圆弧形压板33通过穿过对应的水平压边331的预紧螺栓螺母组37将圆弧形压板33内侧的两对圆弧形摩擦瓦34一上一下地压在摩擦轮31的外周面上。

如图1所示，电磁扭矩补偿装置4包括减速器41、磁粉制动器42和柱式拉力传感器43，减速器41和磁粉制动器42分别固定在底座5上，通过第二联轴器44固定连接。钢丝绳8上端与电梯轿厢10底部连接后串接柱式拉力传感器43，钢丝绳8下端缠绕在钢丝绳卷筒22上。本实施例的钢丝绳8为电梯专用钢丝绳。链传动机构7的第一链轮71固定在支撑轴222的端头上，第二链轮72固定在减速器41的端头上，第一链轮71和第二链轮72通过传动链73衔接，电梯轿厢10上行时通过钢丝绳8带动卷筒体221转动的扭矩传递到电磁扭矩补偿装置4上。在本实施例中，摩擦制动装置3承担的载荷占电梯载荷的90%，电磁扭矩补偿器4承担的载荷占电梯载荷的的10%。本实施例磁粉制动器42单轴输出型磁粉制动器，柱式拉力传感器43采用S型柱式拉压力传感器。

如图2和图5所示，无线测控装置6包括无线单片机Ⅰ61、无线单片机Ⅱ62和电梯速度计63，无线单片机Ⅰ61安装在柱式拉力传感器43上，无线单片机Ⅱ62和电梯速度计63安装在底座5上。无线单片机Ⅱ62通过对应的信号线分别与收绳电机211的变频器2111、磁粉制动器42的电流调节器421连接。电梯速度计63用于检测梯轿厢10上行或下行的速度，并将采集的数据传递给无线单片机Ⅱ62。无线单片机Ⅰ61将信号发送给无线单片机Ⅱ62，无线单片机Ⅱ62改变磁粉制动器42中电流调节器421的电流大小，从而改变磁粉制动器42的输出扭矩。这样补偿因摩擦系数和替载系统其它因素变化带来的载荷动态变化，使替载装置加到将电梯轿厢10上的载荷保持不变。上述电流调节器421的电流控制方法采用PID闭环反馈控制，实时性、准确性好，可进一步提高载荷的稳定性。

本实用新型的试验过程如下：

1）预置摩擦轮31预紧力

在电梯载荷试验前准备工作完成后，使用扭矩扳手按所需的扭矩拧紧各预紧螺栓371下端的预紧螺母372，使得圆弧形压板33内侧的圆弧形摩擦瓦34压紧摩擦轮31，弧形摩擦瓦34和摩擦轮31之间摩擦力即为电梯载荷试验所需载荷的一部分。本实施例摩擦制动装置3的摩擦力为电梯载荷的90%

2）电梯上行前分别开启各电子器件

打开电梯速度计63、无线单片机Ⅰ61、无线单片机Ⅱ62和柱式拉力传感器43各自的电源开关；

3）电梯轿厢10上行时摩擦阻力矩和电磁阻力矩叠加后传递给电梯轿厢10

启动电梯轿厢10上行开关，电梯轿厢10上行，电梯轿厢10底部的钢丝绳8上行拉动卷筒体221转动，同时通过卷筒体221左端端头中心的棘轮机构23带动支撑轴222随卷筒体221一起转动，支撑轴222右端通过第一联轴器24带动摩擦轮31转动，此时圆弧形摩擦瓦34和摩擦轮31之间摩擦力即为电梯载荷试验所需载荷的一部分。支撑轴222左端端头通过链传动机构7带动减速器41转动，减速器41通过第二联轴器44带动磁粉制动器42转动。载荷的传递方向为：一路摩擦阻力矩经摩擦制动装置3传递到卷筒体221上，另一路电磁阻力矩由磁粉制动器42产生，经减速器41匹配载荷和链传动机构7改变力矩传递方向后传递到卷筒体221上；两路力矩叠加后的拉力负荷经钢丝绳传递到电梯轿厢10上。

3.1）电梯轿厢10上行时，柱式拉力传感器受拉，无线单片机Ⅰ通过无线方式发讯给无线单片机Ⅱ，无线单片机Ⅱ接收到拉力信号后，计算出所述钢丝绳8所受实际拉力载荷。

3.2）通过与程序中设定的电梯载荷试验所需载荷相比，计算出实际载荷与所需载荷之间的差值。

3.3）无线单片机Ⅱ62通过接收到的电流信号的大小来改变磁粉制动器42中电流调节器421的电流大小，从而改变磁粉制动器42输出扭矩的大小，补偿因摩擦系数和替载系统其它因素变化带来的载荷动态变化，使替载装置加到电梯轿厢10上的载荷保持不变，磁粉制动器的输出扭矩会随着电流变化而变化，使系统总的载荷保持不变。

4）电梯轿厢10下行时收绳速度和电梯轿厢10下行速度保持一致

启动电梯轿厢下行开关，电梯轿厢10下行，电梯速度计63检测到电梯轿厢10下行速度信号经A/D采样及无线单片机Ⅱ62处理后，无线单片机Ⅱ62通过无线的方式发讯给收绳电机变频器2111，调整收绳电机变频器2111的频率，使收绳电机211的收绳速度和电梯轿厢10下行速度保持一致，直至收绳完毕，则电梯载荷试验结束。

收绳电机211驱动小齿轮212转动，带动与之啮合的大齿轮圈213顺时针转动，从而带动卷筒体221顺时针转动收钢丝绳8，由于棘轮机构23的单向传动特性，卷筒体221顺时针转动时，支撑轴222并不转动，与支撑轴222连接的摩擦轮31和减速器41也不转动，从而大大减小了收绳电机211的功率。

本实用新型虽然已经在此处描述了具体实施方式，但是本实用新型的覆盖范围不限于此，在相反，本实用新型涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在权利要求的范围内的所有技术方案，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，包括钢丝绳卷筒、收放钢丝绳装置、摩擦制动装置、电磁扭矩补偿装置、底座和无线测控装置，所述收放钢丝绳装置、摩擦制动装置和电磁扭矩补偿装置均固定在底座上，电磁扭矩补偿装置平行设置在收放钢丝绳装置的相邻侧，收放钢丝绳装置和电磁扭矩补偿装置连接，摩擦制动装置与收放钢丝绳装置固定连接；

所述收放钢丝绳装置包括驱动机构、钢丝绳卷筒和棘轮机构，驱动机构包括收绳电机、小齿轮和大齿轮圈，钢丝绳卷筒包括卷筒体和支撑轴，所述卷筒体支撑在支撑轴上；收绳电机为变频电机，收绳电机输出轴一端与小齿轮固定连接，大齿轮圈固定在卷筒体的一端端面上，小齿轮与大齿轮圈啮合；支撑轴两端分别通过钢丝绳卷筒轴承座支撑在底座一端上，所述底座固定在电梯井道底坑上；棘轮机构设置在卷筒体的一端端面中心上；

所述支撑轴的一端端头通过第一联轴器与摩擦制动装置一端固定连接，支撑轴的另一端端头通过链传动机构与电磁扭矩补偿装置一端衔接。

2.如权利要求1所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，所述摩擦制动装置包括摩擦轮、摩擦轮轴、一对圆弧形压板和两对圆弧形摩擦瓦，摩擦轮与摩擦轮轴固定连接，摩擦轮轴两端分别通过摩擦轮轴轴承座支撑在底座另一端上；两对圆弧形摩擦瓦并排固定在与之对应的一对圆弧形压板的内侧面上，圆弧形压板两端分别延伸出水平压边，一对圆弧形压板通过穿过对应的水平压边的预紧螺栓螺母组将圆弧形压板内侧的两对圆弧形摩擦瓦一上一下地压在摩擦轮的外周面上。

3.如权利要求1所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，所述棘轮机构包括棘轮圈和棘爪，棘轮圈固定在卷筒体背离大齿轮圈的另一端端面上，棘爪上端伸进棘轮圈的棘齿间，棘爪下端通过铰接销与支撑轴台肩铰接。

4.如权利要求2所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，所述摩擦轮的材质为铸铁，圆弧形摩擦瓦的材质为陶瓷。

5.如权利要求1所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，所述电磁扭矩补偿装置包括减速器、磁粉制动器和柱式拉力传感器，所述减速器和磁粉制动器分别固定在底座上，通过第二联轴器固定连接；钢丝绳上端与电梯轿厢底部连接后串接柱式拉力传感器，钢丝绳下端缠绕在钢丝绳卷筒上；链传动机构的第一链轮固定在支撑轴的端头上，第二链轮固定在减速器的端头上，第一链轮和第二链轮通过传动链衔接。

6.如权利要求1所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，所述无线测控装置包括无线单片机Ⅰ、无线单片机Ⅱ和电梯速度计，所述无线单片机Ⅰ安装在柱式拉力传感器上，无线单片机Ⅱ和电梯速度计安装在底座上；无线单片机Ⅱ通过对应的信号线分别与收绳电机的变频器、磁粉制动器的电流调节器连接。

7.如权利要求1所述的电梯载荷试验组合替载系统，其特征在于，摩擦制动装置承担的载荷占电梯载荷的85～90%，电磁扭矩补偿器承担的载荷占电梯载荷的10～15%。