一种动态无载荷电梯平衡系数测试装置

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- 种动态无载荷电梯平衡系数测试装置An Elevator Balance Coefficient Test Device with Dynamic Unloaded Elevator◆ 陈向俊 杨小勇 /Chen Xiangjun。Yang Xiaoyong1 电梯平衡系数具有代表性的检测方法按照我国现行的电梯技术规范与标准，每部 曳引式电梯投入使用前，都要进行平衡系数的测试 ，指标合格才能投入使用。 目前，电梯平衡系数检测具有代表性的有 4种方法：(I)现行电梯检验普遍使用的 电流法”测试平衡系数的方法；(2)安徽省特种设备检测院研发的测试平衡系数的方法 ；(3)辽宁石油化工大学研发的测试平衡系数的方法。(4)德国 TUV公司 ADIASYSTEM 电梯检测系统的测试平衡系数的方法。

第 1种方法是建立电梯平衡系数数学模型的基础 ，是检测数据的参照点。其缺点是采用逐级加载测试，反复搬运砝码致使劳动强度大、检测作业时间长 ，以及检测结果受电压波动、电动机 电流记录误差、绘制 电流 -负荷 曲线的不准确等因素的影响，其检测精度与效率都不很理想。

第2、3、4种方法均采用无载荷测试技术，经试用具有省时、省力的优点。目前尚存在的问题是测试的数据为电梯静态数值 ，与现行 电梯检验规 则采用的动态测试方法理论上存在差异。由于没有排除轿厢导靴 、对重导靴 与导轨 以及曳引轮与钢丝绳等 的摩擦 阻力对测试数据的影响，测试结果的精度较差。尤其是对于采 用异步 电动机 驱动的 电梯 ，同- 台电梯不 同的人检测可能有 10% 以上的误差 ，检测精度要靠检测技I 来保证 。

2 动态无载荷电梯平衡系数测试装置的设计实现动态无载荷电梯平衡系数测试装置拟借鉴现有的无陈向俊，杨小勇 ，温州市特种设备检测中心载荷测试平衡系数的技术成果，以现行电梯检验规则的检测数据为参照，重点解决系统摩擦力对检测结果的影响，提高测试结果的精度和效率 ，以满足 电梯安全技术规范的要求。

该装置的技术构思是用-种方法来去除系统摩擦力对平衡系数测量结果产生的影响，但是现有的无载荷测试方法没有考虑到系统摩擦力对平衡系数测量产生的影响。经过现场测试证明，摩擦力对系统的测量结果影响非常大，特别是对于采用异步 电动机驱动的电梯 ，可 以使测量结果的偏差在 10% 以上。因此，摩擦力对系统的影响不能忽略。

该新型设计 已经考虑到摩擦力对系统的影响 ，而且经过轿厢与对重在同-水平线时的曳引轮力矩分析得知该系统的平衡系数计算式为：- 竺 20 。

式中： - 电梯平衡系数；G.--对重与轿厢之差值减去系统最大静摩擦力G，--对重与轿厢之差值加上系统最大静摩擦力。

只 要 把 该 装 置 安装于 曳引轮轿厢 侧的-根 钢 丝绳 上 (见 图 1)，通 过 设 置 好 的 手 持 仪读 出 G 、G：的 值， 就可 以轻 松地得到 平衡系数。 图 1 装置安装在轿厢钢丝绳侧中国电梯 第 24卷 第7期 2013年4月 1日 61监督检测I Inspecti。n＆Testing3 动态无载荷电梯平衡系数测试装置的组成该装置由机械组件、测试仪表、分析管理软件组成 ，其系统总图如图 2所示。各部分的组成和功Z日-Bl：5如下。

图 2 系统总图1-曳I轮；2-轿厢侧钢丝绳；3-钢丝绳夹具；4调节机构；5-测试仪表；6-连接座；7传感器信号线；8-曳 I机支架或地板9-钢管；1 0-传感器；.柔性连接带(1)机械组件。机械组件包括钢丝绳夹具 、调节机构、连接座、传感器、柔性连接带和钢管。钢丝绳 夹具如 图3所 示，其用来 在测试时夹住钢丝绳。夹具紧固方式采用 4套螺 丝、螺母，保证 了被夹钢丝绳的受力均匀。通过测试表 明，钢丝绳夹具可以夹紧 8～ 13mm的钢丝绳，在重物 的作用下没有产生滑脱现象，基本能够满足现有电梯的测量。

调 节机构 如 图 4所示，用来去掉被测电梯系统的摩擦 力。调节机构包括 螺杆、U型槽、螺母和压力轴承。

安装方式 为螺杆依次 穿过 U型槽槽底 中间的通孑L、压 力轴承 中孔和螺母螺纹连接。

调节方式 为采 用-个 螺母 带图 3 钢丝绳夹具示意图I-后压板；2 前压板；3 紧固螺母；4-紧固螺栓图 4 调节机构示意图I-U型槽，2-螺栓；j-螺母；4 压力轴承62 China Elevator Vol 24，No.7 Apr.1，2013动螺杆的方式上、下调节，调节行程可达 30mm。在螺母 下方安装了压力轴承 ，可减小调节 时的摩擦力，极大地提高了测试精度。调节工具可 以采用棘轮扳手，提高了调节效率。

传感器用来测拉力，采用应变电桥式传感器，综合误差 ≤ ±0.020，在安装传感器时要注意传感器 的受力方 向和被夹钢丝绳平行。用柔性连接带来连接传感器和其他机械元件，避免传感器受到扭力，从而保证传感器的测量精度。

(2)测试仪表。其作用是实时存储传感器采集到 的拉力信号 ，并进行预处理，得到最终的平衡系数 ，并可以上传到计算机。

(3)分析管理软件。对手持机上传的数据进行分析和管理。

4 平衡系数测试现场比对现场取-台型号为 THJ2000/0.5-JXW、4层 4站4门的载货 电梯采用 电流法”与动态无载荷测试装置分别测试其平衡系数。

(1)采用 电流法”测出该电梯的平衡系数大约为0.42，具体测试过程不再详细说明。

(2)采用动态无载荷测试装置测试方法如下。①把空载轿厢停在与对重处于同-水平线的位置上，切断电梯总电源。②安装机械组件，如图 1所示 ，用钢丝绳 夹具夹紧曳引机轿厢侧的-根钢丝绳，把钢管架在曳引机支架 中或地板下作 为另-个受力支点 ，确保使机械组件处于张紧状态。连接传感器输 出信号到手持测试仪表上，打开测试仪表电源 ，输 出测试编号、额定载重量、曳引比等参数。③旧能缓慢地松开抱 闸，使 曳引轮缓慢转动，对重缓慢下滑 ，到达-个受力平衡时，通过手持测试仪记录第 1个参数 G.；用棘轮扳手顺时针旋转其调节机构螺母，使对重缓慢上移 ，通过测试仪记录第 2个参数 G，(注意：在调节过程中-定要让抱闸始终处于完全张开状态，以免影响测量 结果 )，连续测试 3次 ，记录结果见表 1。

5 结论通过现场大量的实际测量结果比对 ，两种测量方法(V下转g68页)故障案例l MaIfunc。n cases动扶梯的尺寸和上述数据采用 CAD画图测绘可得)。

由上述分析可见 ，垂直防撞挡板的高度与扶手带和障碍物之间的距离是有密切关系的，300ram 高度的垂直防撞挡板不适用于所有诚 的防护。扶手带与障碍物之间的距离越近 ，垂直防撞挡板 的高度要越长 ，反之，可做得短些。

现 以身高为 1.9m及 以下的人群为安全防护挡板的保护对象，来制定垂直防撞挡板 的高度，并将其标准化、系列化。为符合新版标准的要求，防护挡板至少须延伸至扶手带下缘 25ram。这里取延伸长度 为 30ram，设计挡板高度以 850ram作 为上限，450ram 作为下限，制作挡板高 度 为 850ram、650ram、450ram3种 型号，对应适用于扶手带外缘与障碍物之间的距离如下：(1)850ram的防护挡板适 用于扶 手带外 缘与障碍物之间 的距离 为80～ 400ram 的诚；(2)650mm 的 防护挡板适 用于扶手带外缘与障碍物之间的距离为 200～ 400ram 的诚；(3)450mm 的防护挡板适用于扶 手带外缘与障碍物之间的距离为 300～400ram 的诚。

另外 ，安全防撞挡板与建筑物是固定连接还是活动连接 ，自动扶梯标准并未做 出规定 ，固定的挡板对人体的撞击大，活动 的挡板又难 以化解撞击方向，是否有更好的办法来解决这个问题呢 4 -种新型防护挡板设计通过上述分析，现设计了-种新型防撞挡板，如图5所示。防撞挡板采用有机玻璃制作，设计成无孔的直(上接 第62页)表 1 动态无载荷 电梯平衡系数测试结果所得的结果相对误差在 ±2%以内，相差不大。由此证 明，采用动态无载荷测试装置测试 电梯的平衡系数是-种先68 China Elevator Vo1.24，No 7 Apr 1.2013金属弹片三角挡板此边采用圆豁边过渡以减小碰撞的，十击图 5 -种新型防护挡板的设计角三角形形状，最星与自动扶梯 的倾斜角相 同。为减少挡板对人体 的撞击，防护挡板用于撞击保护的-条边设计成向外卷曲的形状。防护挡板 的固定端采用金属弹片固定，选择刚度合适的弹簧钢片制作。当乘客撞击挡板时，金属弹片沿 自动扶梯的运行方向发生弹性变形 ，使乘客的撞击得以缓冲，从而减轻对乘客的冲击。安全防护挡板的尺寸大小通过上述扶手带外缘与障碍物之间的距离来选择制作。

5 结语综上所述，通过上述扶手带外缘与障碍物之间的距离关系来制作的-种新型防撞挡板 ，能够有效地保护乘客安全乘坐 自动扶梯，避免乘客碰撞障碍物所带来的伤害。同时，可在该防撞挡板上增加身体勿超过扶手带外缘等提示图案作为警示。新型防撞挡板采用有机玻璃制作 ，美观大方，制作简单 ，安装容易。广泛使用这种新型防撞板，将大大减少此类自动扶梯事故的发生。匝(编辑 ：张峦)进 的方法，能够省去大量的人力、物力，而且其测试精度比较高，完全能够满足平衡系数测试的要求。图