CN220412540U - 一种电梯超载综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电梯超载综合测试系统，应用于电梯检测技术领域，针对现有的测量成本较高的问题；本实用新型包括2套相同的测试装置与一套数据处理终端；测试装置包括：设置有齿槽的主承力杆、设置在主承力杆上的夹持部件与液压加力部件；通过夹持部件向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供夹持压力；嵌入式主控模块还连接有电梯运行舒适度(加速度)模块、平衡系数模块包括功率计算所需(电压插座、电流插座)、测速与测距插座；采用本实用新型的电梯超载综合测试系统可以用于对电梯超载、平衡系数、速度、运行舒适度(加速度)以及对制动器性能(制动距离)的测量。

Description

一种电梯超载综合测试系统

技术领域

本实用新型属于电梯检测技术领域，特别涉及一种电梯综合测试系统。

背景技术

现有的电梯超载测试主要包括：

通过人工搬运压重(金属砝码)来实现模拟超载过程，如果压重达到超载临界值，电梯正常报警，说明超载压力传感器工作正常；否则超载传感器有故障。因此传统的检测方法劳动强度大，效率低，检测精度差，数据收集不方便；

通过向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间施加夹持压力，并利用数据处理终端进行无线控制和数据采集，实现了小型化的无载荷电梯超载测量，大大降低了检测时的劳动强度，检测精度和效率高，具有极大的应用前景；

虽然采用夹持压力的方式相比于人工搬运压重的方式在电梯超载测量效率更高，但是电梯性能测量还包括平衡系数、震动加速度、速度与制动距离等性能的测试，现有的测试仪器功能单一仅能实现其中一种测试效果，在电梯检测前需要购置多种检测设备，并在检测过程中通过不同设备对不同性能进行检测，现有的各类检测仪器增加了电梯检测的成本、不方便携带、并且检测效率较低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种电梯超载综合测试系统，采用同一套测试系统可同时完成对多种电梯性能测试，节约了电梯维护成本。

本发实用新型采用的技术方案为：一种电梯超载综合测试系统，

包括：2套相同的测试装置与一套数据处理终端；每个测试装置均包括：主承力杆、设置在主承力杆上的夹持部件与液压加力部件；还包括嵌入式主控模块，所述主控模块与液压加力部件连接，还包括以及与嵌入式主控模块连接的平衡系数测功所需的电压插座、平衡系数测功所需的电流插座、测速与测距插座；所述平衡系数测功所需的电压插座用于连接外部电压，所述平衡系数测功所需的电流插座用于连接外部电流，所述测速与测距插座用于连接测速传感器；还包括内至于液压加力部件中的电源模块；所述电源模块用于为测试装置供电；

所述夹持部件，在液压加力部件的作用下，向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供夹持压力；

夹持部件包括设置在主承力杆一端的上钳口、与主承力杆滑动连接的下钳口；还包括压力传感器，所述压力传感器设置于下钳口与电动推杆之间，用于测量夹持压力；

所述数据处理终端与测试装置通过无线连接进行数据通信。

夹持部件包括设置在主承力杆一端的上钳口、与主承力杆滑动连接的下钳口。

还包括压力传感器，所述压力传感器设置于下钳口与电动推杆之间，用于测量夹持压力。所述压力传感器采用圆形压力传感器CWH-1000kgf。

所述主承力杆上设置有齿槽，下钳口包括：粗调转动手轮，通过转动粗调转动手轮锁定下钳口在主承力杆上的位置。所述主承力杆采用钛合金材料GR.1/TR270C。

液压加力部件采用铝合金材料A7075。

本实用新型的有益效果：本实用新型包括2套相同的测试装置与一套数据处理终端；测试装置包括：设置有齿槽的主承力杆、设置在主承力杆上的夹持部件与液压加力部件；夹持部件包括设置在主承力杆一端的上钳口、与主承力杆滑动连接的下钳口；通过转动粗调转动手轮锁定下钳口在主承力杆上的位置；通过2套呈对角安装的夹持部件向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供夹持压力；嵌入式主控模块还连接有平衡系数电压插座、平衡系数电流插座、测速与测距插座；采用本实用新型的电梯超载综合测试系统可以用于测试电梯超载、平衡系数、速度、加速度以及制动距离，采用本申请的电梯超载综合测试系统能显著降低电梯性能测试成本；本实用新型的电梯超载综合测试系统包括以下优点：

1、不仅能完成对垂直电梯的超载试验数据重量的测量，还能完成对垂直电梯和自动扶梯及自动人行道包括运行速度、运行舒适度(加速度)、与制动性能(距离)、等参数进行测量；

2、相比于原主承力杆采用的是碳素弹簧钢65，本实用新型采用了钛合金材料GR.1/TR270C，在满足抗拉强度бb/MPa≥895基础之上，使主力杆的重量比原来减轻了近1/3的重量；同时液压系统组件采用了硬质耐磨铝合金材料A7075，在满足磨损率和高压力冲击环境下，使液压系统组件总体重量也减轻了一半的重量；两样加起来单体重量共减去了2kg；原箱体总重29kg，钳子单体重量达6.9kg重量，在采用新材料技术情况下，产品单体重量只有5kg，总体重量(包括箱子和2把钳子)只达到12kg；大大提高了便携性功能；

3、本实用新型在下钳口与液压系统之间内置安装了圆形压力传感器CWH-1000kgf；传感器内置于产品本体内部，使得上下机械钳口外形结构更为简单。

附图说明

图1为本实用新型的电梯超载综合测试系统结构示意图。

图2为本实用新型的单个测试装置示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型的技术内容，下面结合附图对本实用新型内容进一步阐释。

如图1所示，为本实用新型的电梯超载综合测试系统结构示意图。一种电梯超载综合测试系统，包括：2套相同的测试装置与一套数据处理终端；测试装置包括：主承力杆、设置在主承力杆上的夹持部件与液压加力部件；还包括嵌入式主控模块，以及与嵌入式主控模块连接的平衡系数电压插座、平衡系数电流插座、测速与测距插座；所述平衡系数电压插座用于连接外部电压，所述平衡系数电流插座用于连接外部电流，所述测速与测距插座用于连接测速传感器；

所述夹持部件，是2台网络WIFI互联并呈对称安装，在液压加力部件的作用下，向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供对称夹持压力的部件；

所述液压加力部件，在嵌入式主控模块的控制下，根据数据处理终端发送的控制信号采用液压驱动方式驱动所述夹持部件施加压力或停止施加压力、同时将压力值反馈至数据处理终端；

所述数据处理终端与测试装置通过无线连接进行数据通信。

主承力杆上设置有齿槽，下钳口包括：粗调转动手轮，通过转动粗调转动手轮锁定下钳口在主承力杆上的位置。所述主承力杆采用钛合金材料GR.1/TR270C，满足抗拉强度бb/MPa≥895；

液压加力部件采用硬质耐磨铝合金材料A7075，在满足磨损率和高压力冲击环境下，重量更轻。

本实用新型的夹持部件包括：固定于主承力杆一端的上钳口、滑动设置在主承力杆上的下钳口；所述上钳口与下钳口用于夹持电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板；本实用新型的下钳口通过细调转动手轮实现，夹持部件还包括粗调转动手轮，通过转动粗调转动手轮调整上钳口与下钳口之间的开口距离稍大于轿厢底与龙门框架之间的高度或绳头版之间高度，通过转动细调转动手轮使得夹持部件卡紧作业面。

本实用新型利用电动推杆推动下钳的方式向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供夹持压力。本实用新型的上钳口与下钳口之间的距离可调，考虑不同型号电梯的超载装置安装位置不同，本实用新型对电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间和/或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间进行无载荷超载测量，能够适用于各种类型的电梯超载检测，大大提高了本实用新型的无载荷电梯超载测量系统的适用性。

还包括在下钳与电动推杆之间设置压力传感器，用于测量夹持压力。具体型号为： 圆形压力传感器CWH-1000kgf。

本实用新型的液压加力部件：包括液压油箱、电动泵、无线通讯模块和嵌入式主控模块，所述嵌入式主控模块分别与电动泵、无线通讯模块连接，所述电动泵还与液压油箱连接，本实用新型通过将电控子系统进行集成，大大提高了本实用新型的便捷性；本实用新型的液压油箱和电动泵用于向电动推杆施加压力；本实用新型的无线通讯模块用于与所述数据处理终端进行无线通信，具体可采用WIFI无线通信模块实现。

本实用新型的嵌入式主控模块采用ARM实时操作系统，采用FreeRTOS嵌入式系统进行多任务调度，主要包括：安全保护任务主要为实时侦测是否有故障发生，是否接收到停止控制信号，这里的故障包括程序跑飞恢复，内部过热、短路、欠压等故障自动停机；电机控制任务，实时闭环控制电机，让电机在合理的范围数度力矩下运动，避免失控，顺利完成加载卸载；数据通信任务，及时和数据处理终端交换数据，如接收数据处理终端的启动控制信号，停止控制信号，电控子系统本身自检指令等，同时上传电控子系统的加载数据，包括力的大小等；人机界面任务实时监测加载设备的按键开关动作状态，以及实时显示当前电控子系统的状态。

本实用新型的移动终端包括数据处理模块和数据存储模块；本实用新型的移动终端可以采用Android/iPhone智能手机、电脑或平板电脑等，其主要包括三部分功能：数据通信，建立连接的速度，通信的稳定性，安全性，为了确保通信的安全性，本实用新型在通信过程中实用动态加密；数据处理，主要实时将电控子系统反馈的数据进行处理，去除噪声，统计分析，安全隐患预报；用户界面，提高用户操作的简便性，界面的美观。

本实用新型的2套测试装置合在一起，能完成超载试验；分开来又各自能完成电梯平衡系数试验、电梯振动加速度试验、速度与制动性能(距离)试验；具体通过内置在测试装置中的嵌入式主控模块完成超载试验、电梯平衡系数试验、电梯振动加速度试验、速度与制动距离试验的数据的接收、运算和发送。以下分别对本实用新型的具体应用过程进行说明：

1、超载试验

为了对本实用新型的电梯超载综合测试系统作进一步说明，本实用新型还提出了一种应用本实用新型的电梯超载综合测试系统统的无载荷电梯超载测量方法。如图2所示，为本实用新型的无载荷电梯超载测量方法流程示意图。

首先准备2套测试装置，将这两套测试装置分别安装在轿厢底部或顶部两个互为对角的位置；具体安装方式为所述下钳口通过粗调手轮与细调手轮实现，粗调手轮与电动推杆一端连接，细调手轮与粗调手轮连接；通过粗调手轮锁定下钳口在主承力杆上的位置，一般调至上下钳口之前距离稍大于轿厢底与龙门框架之间的高度或绳头版之间高度；然后通过旋转细调手轮使得下钳口贴紧紧贴轿厢龙门框底部或绳头版。具体测试过程包括以下步骤：

A、利用所述数据处理终端预设压力上限值并向所述液压加力部件发送启动控制信号；

B、利用所述液压加力部件接收所述数据处理终端发送的启动控制信号并采用液压驱动方式驱动所述夹持部件向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间施加夹持压力；

C、利用所述液压加力部件将压强值转换为压力值并反馈至所述数据处理终端，再利用所述数据处理终端接收所述液压加力部件反馈的压力值并保存；

D、判断所述液压加力部件施加的实际压力值是否达到电梯预设超载压力阈值；若压力值达到电梯预设超载压力阈值，则利用电梯的超载装置发出超载信号至所述数据处理终端；若压力值没有达到电梯预设超载压力阈值，则返回步骤B；

E、利用所述数据处理终端接收电梯的超载装置发出的超载信号并根据超载信号向所述液压加力部件发送停止控制信号，再利用所述液压加力部件接收所述数据处理终端发送的停止控制信号并驱动所述夹持部件停止施加压力，完成无载荷电梯超载测量。

在步骤A中，本实用新型利用数据处理终端预设压力上限值，这里设定压力上限值具体为：将电梯额定载重量的110％作为所述电控子系统的施加压力上限值，再利用数据处理终端向所述液压加力部件的无线通讯模块发送启动控制信号。

在步骤B中，本实用新型利用液压加力部件的无线通讯模块接收数据处理终端发送的启动控制信号，无线通讯模块再将控制信号传输至嵌入式主控模块；嵌入式主控模块根据控制信号控制液压灌和所述电动泵驱动夹持部件向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间施加压力。

在步骤C中，本实用新型利用嵌入式主控模块控制压强传感器采集液压油箱和电动泵的驱动压强、再将压强值转换为压力值并利用嵌入式主控模块控制无线通讯模块将压力值反馈至数据处理终端；利用数据处理终端接收液压加力部件的无线通讯模块反馈的实际压力值并保存，具体为利用所述数据处理终端接收所述液压加力部件的无线通讯模块反馈的实际压力值并上传至数据处理终端的本地存储器，再利用所述本地存储器保存上传的数据。

在步骤D中，由于当压力值达到电梯的超载装置预设的超载压力阈值时超载装置会发出超载信号，因此本实用新型在根据设定的压力上限值利用液压加力部件通过夹持子系统不断施加夹持压力的过程中判断液压加力部件施加的压力值是否达到电梯预设超载压力阈值；若压力值达到电梯预设超载压力阈值，则利用电梯的超载装置发出超载信号至数据处理终端；若压力值没有达到电梯预设超载压力阈值，则返回步骤B，继续利用液压加力部件通过夹持部件不断施加夹持压力。优选的，这里超载装置发出的超载信号可以是数字信号，直接传输至数据处理终端；也可以通过声光报警器发出声光信号。

在步骤E中，本实用新型利用数据处理终端接收电梯的超载装置发出的超载信号，并根据超载信号向液压加力部件发送停止控制信号，再利用液压加力部件接收数据处理终端发送的停止控制信号并驱动夹持部件停止施加压力，完成无载荷电梯超载测量。优选的，本实用新型也可以由用户根据电梯的声光信号通过数据处理终端向夹持部件发送停止控制信号；还可以利用电梯的超载装置发出超载信号至液压加力部件的无线通讯模块，再利用无线通讯模块将超载信号传输至嵌入式主控模块。

2、平衡系数测试

为了对本实用新型的电梯超载综合测试系统作进一步说明，本实用新型还提出了一种应用本实用新型的电梯超载综合测试系统的电梯平衡系数测试方法，所述测试装置还设置有平衡系数测功率所需的电压/电流插座，分别插入电压、电流的连接插头，完成与电梯超载综合测试系统的连接；包括以下步骤：

a、一台电梯配置一套测试装置，因此本实用新型的电梯超载综合测试系统包括2套测试装置可以同时对2台电梯进行平衡系数测试，能提高电梯检测效率；首先将电梯开至顶层待试，关闭电梯总电源，关闭测试装置电源；

b、按电线插口和颜色标记，分别插入电压、电流、速度传感器的连接插头，完成与电梯超载综合测试系统的连接，再按电流互感器上电流方向标记(电流箭头指向电动机方向)，在变频器输出端与电机输入端之间，安装好电流互感器。在线电压接线选择上，请选择与电流互感器相同颜色的电压线，注意接头有鳄鱼夹或探针两种形式，视现场方便为准。

c、将测量速度的磁性滚轮紧贴钢丝绳，能可靠测量钢丝绳的运行速度。

d、打开测试装置电源。

e、在数据处理终端的试验操作页面，进行相关设置，包括：使用单位全称、电梯注册代码、单位内部编号、试验单位全称、试验人员名字、检测日期、额定载重量、额定速度、曳引比、电梯型号等信息；

f、启动空载下行，电梯全程下行，当电梯到达底层停稳后，空载下行停止；

g、启动空载上行，电梯开始上行，当电梯到达顶层停车后，空载上行停止；

h、测试装置在电梯空载上行、下行获取的功率数据，通过液压加力部件的无线通讯模块在嵌入式主控模块的控制下发送至数据处理终端，数据处理终端根据功率数据计算电梯平衡系数。

3、振动加速度测试

为了对本实用新型的电梯超载综合测试系统作进一步说明，本实用新型还提出了一种应用本实用新型的电梯超载综合测试系统的振动加速度测试方法，所述测试装置还设置有测速/测距插座，通过将速度传感器与测试装置上的测速/测距插座连接，根据速度曲线计算加速度。包括以下步骤：

a、一台电梯配置一套测试装置，因此本实用新型的电梯超载综合测试系统包括2套测试装置可以同时对2台电梯进行平衡系数测试，能提高电梯检测效率；将电梯运行至顶层或底层，准备好由上而下或由下而上的待运行。等电梯顶层停稳后，打开电梯轿门。

b、将一套测试装置平放于轿厢地板居中位置，按外壳上所标识的x、y、z箭头方向摆放好测试装置。朝电梯门为X方向，朝轿厢左右两侧为Y方向，上下运行方向为Z方向。

c、打开测试装置电源，等待设置。

d、在数据处理终端的试验操作页面，进行相关设置，包括：使用单位全称、电梯注册代码、单位内部编号、提升高度、试验单位全称、试验人员名字、检测日期等信息；

e、进行电梯上行或下行单边测试，通过放置在电梯轿厢地板上测试装置的获取单边测试过程的震动加速度。

4、制动性能测试

为了对本实用新型的电梯超载综合测试系统作进一步说明，本实用新型还提出了一种应用本实用新型的电梯超载综合测试系统统的速度与制动距离测试方法，所述测试装置还设置有测速/测距插座，通过将速度传感器与测试装置上的测速/测距插座连接；包括：

4.1、用制动距离法来判断垂直电梯制动能力

a、一台电梯配置一套测试装置，因此本实用新型的电梯超载综合测试系统包括2套测试装置可以同时对2台电梯进行平衡系数测试，能提高电梯检测效率；

b、在主机钢架上固定住测速滚轮的磁性基座，使测速滚轮依附在被测曳引钢丝绳上；

c、使停在底层的空载电梯向上运行，当以额定速度运行的轿厢通过中间层时切断主电源；

d、等电梯停稳后，提取测速滚轮记录的钢丝绳从制动开始到制动结束阶段的滑行距离；e、并代入公式进行计算:

L—空载电梯上行制动距离，单位为米(m)。

S—曳引钢丝绳滑行距离，单位为米(m)。

r—曳引比，无量纲。

f、将结果L值与表1中数据进行比较判断，并在数据处理终端显示L值(上行制动距离)、与合格(不合格)显示。

表1电梯轿厢空载上行制动距离的合理值范围

4.2、用制动减速度法来判断垂直电梯制动能力

a、在主机钢架上固定住测速滚轮的磁性基座，使测速滚轮依附在被测曳引钢丝绳上；

b、使停在底层的空载电梯向上运行，当以额定速度运行的轿厢通过中间层时切断主电源；

c、等电梯停稳后，提取测速滚轮记录的钢丝绳从制动开始到制动结束阶段的制动减速度；

d、并代入公式进行计算:

L—空载电梯上行制动距离，单位为米(m)。

V—电梯的额定速度，单位为米每秒(m/s)。

a—空载电梯上行制动减速度，单位为米每平方秒(m/s²)。

e、将结果插入表1进行合格性判断，并在数据处理终端显示L值(上行制动距离)、与合格(不合格)字样，V值(上行运行速度)。

4.3、自动扶梯或自动人行道运行速度及制动距离测试

1、采用手持测速滚轮对自动扶梯或自动人行道左、右扶手带速度进行测量，并对左、右扶手带运行速度进行比较，左÷右(或右÷左，速度÷速度)≤2％，并在数据处理终端显示测量与判断结果。

2、采用手持测速滚轮测量人站梯级的运行速度，梯级速度应分别与左、右扶手带运行速度进行比较，要求只有当梯级上、下行运行速度≤左、右扶手带上、下行运行速度时，才能为合格。应在数据处理终端显示测量与判断结果。

3、采用手持测速滚轮测量人站梯级制动距离，在正常运行过程中，手持测速滚轮按压在运行梯级表面，从开始制动(围裙板侧面的停止按钮)一直到停稳后，读取制动距离，并与表2中数据进行合格性比较判断，并在数据处理终端进行制动距离值，与合格(不合格)显示。

表2自动扶梯与自动人行道制动距离合格性判断

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (5)

1.一种电梯超载综合测试系统，其特征在于，包括：2套相同的测试装置与一套数据处理终端；每个测试装置均包括：主承力杆、设置在主承力杆上的夹持部件与液压加力部件；还包括嵌入式主控模块，以及与嵌入式主控模块连接的平衡系数电压插座、平衡系数电流插座、测速与测距插座；所述平衡系数电压插座用于连接外部电压，所述平衡系数电流插座用于连接外部电流，所述测速与测距插座用于连接测速传感器；还包括内置于液压加力部件中的电源模块；所述电源模块用于为测试装置供电；所述主控模块与液压加力部件连接；

所述夹持部件，在液压加力部件的作用下，向电梯机房内钢丝绳绳头板的上板与下板之间、或电梯轿底龙门架底框与轿厢地板之间提供夹持压力；

夹持部件包括设置在主承力杆一端的上钳口、与主承力杆滑动连接的下钳口；还包括压力传感器，所述压力传感器设置于下钳口与电动推杆之间，用于测量夹持压力；

所述数据处理终端与测试装置通过无线连接进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的一种电梯超载综合测试系统，其特征在于，所述压力传感器采用圆形压力传感器CWH-1tf。

3.根据权利要求2所述的一种电梯超载综合测试系统，其特征在于，所述主承力杆上设置有齿槽，下钳口包括：粗调转动手轮，通过转动粗调转动手轮锁定下钳口在主承力杆上的位置。

4.根据权利要求3所述的一种电梯超载综合测试系统，其特征在于，所述主承力杆采用钛合金材料GR.1/TR270C。

5.根据权利要求4所述的一种电梯超载综合测试系统，其特征在于，液压加力部件采用铝合金材料A7075。