一种电梯曳引绳监测装置和方法与流程

本发明涉及一种电梯曳引绳监测装置和方法，属于电梯技术领域。

背景技术：

现有的电梯系统，对于曳引机与钢丝绳的当量摩擦系数测量的方法是通过用进口仪器测得轿厢的加速度通过公式f＝ln(m1(g+a)/m2(g-a))/cb，其中公式中f为摩擦系数，m1轿厢质量，a是加速度，m2是对重质量，g是重力加速度，c是环境因素的修正系数，b是曳引弧度。这种方式是属于非接触式测量，其测试结果受外界的影响因素大，而且测试仪器昂贵。关于改变钢丝绳的曳引包角是采用葫芦吊把电梯吊起松开钢丝绳，把电梯吊到相应位置，再装上钢丝绳。这样拆装一次平均要用上一天时间，工费较高，而且由于井道狭小，安装人员的操作受到限制，所以造成测出的曳引弧度b的误差较大。电梯轿厢通过曳引绳的带动在井道内上下移动，在电梯安装前，先要对电梯的曳引绳进行检测，计算曳引绳的当量的摩擦系数f，防止轿厢出现打滑的现象，当量的摩擦系数f＝1/bln(t1/t2)，其中b为曳引绳与曳引轮之间的包角的弧度，t1为与轿厢连接的曳引绳的拉力，t2为与对重架连接的曳引绳的拉力。现有技术中也有对f进行测量的机构，但是这些机构不能够任意改变包角进行测量，并且不能够精确测量t1和t2。

技术实现要素：

基于以上不足，本发明要解决的技术问题是提供一种电梯曳引绳监测装置，其能够测试范围内改变包角，能够监测曳引力的当量摩擦系数f，预防因曳引力当量摩擦系数f过低产生的危害发生，结构简单，操作便捷。

为了解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种电梯曳引绳监测装置，包括第一伸缩装置、第二伸缩装置、第一支撑装置、第二支撑装置、底座、设置在底座上的可沿水平方向移动的导向轮、测量曳引绳包角的角度仪以及分别测量从曳引轮引出的两根曳引绳的拉力的第一拉力传感器和第二拉力传感器，第一伸缩装置与第二伸缩装置相对设置，所述第一支撑装置与所述第一伸缩装置的伸缩端铰接，所述第二支撑装置与所述第二伸缩装置的伸缩端铰接；所述导向轮设置在所述第一支撑装置的下方。

所述第一伸缩装置与所述第二伸缩装置均包括传动装置、齿轮和连杆，所述传动装置与所述齿轮啮合，所述连杆一端与所述齿轮铰接，另一端与所述支撑装置铰接。

所述连杆为可伸缩连杆，包括依次连接的第一连杆、气压变形机构和第二连杆。

所述气压变形机构包括气囊以及附着在气囊上的支架。

所述传动装置为齿条或链条，所述齿条或链条与所述齿轮啮合。

所述第一伸缩装置与所述第二伸缩装置共用同一个齿条或链条。

所述第一支撑装置与所述第二支撑装置均包括供曳引绳依次绕过的第一支撑轮、第二支撑轮、将第一支撑轮与第二支撑轮连接的机架、将曳引绳压紧的测试轮以及带动第二支撑轮移动的第一同步带，所述测试轮设置在第一支撑轮与第二支撑轮之间，所述测试轮为具有不同半径的凸轮。

还包括带动测试轮移动的同步带，所述测试轮设置在同步带上，所述同步带平行所述第一支撑轮与所述第二支撑轮之间的连线。

所述底座上设置丝杆，所述导向轮上设置与丝杆螺纹连接的导向座。

在所述曳引绳上还设置有伸缩机构，所述伸缩机构为液压伸缩机构。

采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：

(1)本发明提供的电梯曳引绳监测装置，曳引绳可以绕过第一支撑装置、曳引轮、第二支撑装置和导向轮，能够通过第一伸缩装置和导向轮的移动来改变曳引绳的包角，再通过第一伸缩装置伸缩将第一支撑装置移动到与曳引绳贴紧，通过设置在伸缩装置上的角度仪来测量包角，用接触式的方法直接测得曳引绳的拉力t；再根据公式f＝1/bln(t1/t2)计算出曳引绳的当量的摩擦系数，结构简单操作方便；

(2)通过调节轿厢顶部的可伸缩连杆使得钢丝绳处于松开状态，带底座的导向轮调节到一定位置，再调节第一伸缩装置使钢丝绳张紧。与此同时，通过齿条转动可以带动齿轮转动，齿轮转动可以带动连杆的张角发生变化，从而第一支撑装置和第二支撑装置的张角也发生变化，绕过第一支撑装置与第二支撑装置的曳引绳的包角也发生变化，通过传感器测得曳引绳的包角θ，根据弧度公式b＝θ/180°×π；

(3)通过支撑装置和拉力传感器可以精确测量曳引绳的张力，并且结构简单，操作方便。

本发明另一方面要解决的技术问题是提供一种电梯曳引绳监测方法，其能够测试范围内改变包角，来测试不同包角情况下的曳引绳的当量的摩擦系数，操作便捷，测量精确度高。

为了解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种电梯曳引绳监测方法，包括以下步骤：

(1)将曳引绳依次绕过导向轮、第二支撑装置、曳引轮、第一支撑装置和导向轮，导向轮上连接轿厢，绕过导向轮的曳引绳连接对重块，将第一拉力传感器安装在导向轮与曳引轮之间的曳引绳上，将第二拉力传感器安装在导向轮与曳引轮之间的曳引绳上；

(2)通过第二伸缩装置和导向轮调节包角；通过第二伸缩装置的齿条或气压变形机构调节从曳引轮一端引出的曳引绳的位置，通过导向轮左右移动调节从曳引轮另一端引出的曳引绳的位置，从而改变包角θ；

(3)通过第一伸缩装置伸缩将第一支撑装置移动到与曳引绳贴紧，通过设置在伸缩装置上的角度仪来测量包角；

(4)将测试轮压紧曳引绳，使曳引绳产生变形弯曲，通过第一拉力传感器测量t1，通过第二拉力传感器测量t2。

(5)通过公式f＝1/bln(t1/t2)计算曳引力的当量的摩擦系数。

采用以上技术方案，本发明取得了以下技术效果：

(1)本发明提供的电梯曳引绳监测方法，能够任意改变包角，来测试不同包角情况下的曳引绳的当量的摩擦系数，操作便捷，无需将导向轮拆除后重装，并且测量张力的精确度提高，从而提高了当量的摩擦系数的精确度。

附图说明

图1为本发明电梯曳引绳监测装置的结构图；

图2为本发明电梯曳引绳监测装置的使用状态图(调整包角前)；

图3为本发明电梯曳引绳监测装置的使用状态图(调整包角后)。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提供了一种电梯曳引绳监测装置，包括第一伸缩装置1、第二伸缩装置2、第一支撑装置3、第二支撑装置4、底座14、设置在底座14上的可沿水平方向移动的导向轮7、测量曳引绳包角的角度仪以及分别测量从曳引轮5引出的两根曳引绳的压紧力的第一拉力传感器和第二拉力传感器，第一伸缩装置1与第二伸缩装置2相对设置，所述第一支撑装置3与所述第一伸缩装置1的伸缩端铰接，所述第二支撑装置4与所述第二伸缩装置2的伸缩端铰接；导向轮7设置在所述第一支撑装置3的下方。

其中，第一伸缩装置1与第二伸缩装置2均包括传动装置11、齿轮12、连杆13，传动装置11为齿条或链条，传动装置11与齿轮12啮合，连杆13一端与齿轮12铰接，另一端与支撑装置铰接。连杆13为可伸缩连杆13，包括依次连接的第一连杆131、气压变形机构132和第二连杆133。气压变形机构132包括气囊以及附着在气囊上的支架。本实施例中，第一伸缩装置1与第二伸缩装置2共用一个传动装置11，传动装置11为齿条，第一伸缩装置1的齿轮12和第二伸缩装置2的齿轮12与齿条均啮合，齿条移动带动与齿条啮合的齿轮12转动，随着齿轮12转动，连杆13之间的夹角变化，第一支撑装置3与第二支撑装置4之间的距离发生变化，因此，曳引绳10的包角也发生改变；气压变形机构132可以更大得调整第一支撑装置3与第二支撑装置4之间的夹角，当需要调节的包角超过齿轮12能够调节的包角极限值时，可以采用气压变形机构132来进一步微调，提高测量精度。

第一支撑装置3与所述第二支撑装置4均包括供曳引绳依次绕过的第一支撑轮31、第二支撑轮32、将第一支撑轮31与第二支撑轮32连接的机架33、将曳引绳压紧的测试轮34以及带动第二支撑轮32移动的第一同步带35，测试轮34设置在第一支撑轮31与第二支撑轮32之间，测试轮34为具有不同半径的凸轮，本实施例中，凸轮由两个不同半径的半圆柱拼接组成。第一伸缩装置1或第二伸缩装置2的伸缩端与机架33铰接。

第一支撑装置3与所述第二支撑装置4还包括带动测试轮34移动的第二同步带36，所述测试轮34设置在第二同步带36上，所述第二同步带36平行所述第一支撑轮31与所述第二支撑轮32之间的连线。当移动第二支撑轮32改变第一支撑轮31与第二支撑轮32之间的距离时，可以通过移动第二同步带36将测试轮34移动到第一支撑轮31与第二支撑轮32的连线的中心位置，保证测量精度。

在曳引绳10上还设置有伸缩机构15，伸缩机构为液压伸缩机构，液压缸与轿厢8连接，伸缩端与曳引绳10连接，当导向轮7向右移动时，通过伸缩机构伸长来增加绳子的伸长量，省力而且效率高，而无需通过将轿厢上升来实现。导向轮7通过丝杆驱动水平移动。

本发明还提供了一种电梯曳引绳监测方法，包括以下步骤：

(1)先将本发明电梯曳引绳监测装置设置在曳引轮5下方，曳引绳分别绕过导向轮6、第二支撑装置4、曳引轮5、第一支撑装置3和导向轮7，导向轮6上连接轿厢8，绕过导向轮7的曳引绳连接对重块9，第一拉力传感器安装在导向轮6与曳引轮5之间的曳引绳上，第二拉力传感器安装在导向轮7与曳引轮5之间的曳引绳上；

(2)通过第二伸缩装置和导向轮7调节包角θ，通过第二伸缩装置的齿条或气压变形机构132调节从曳引轮一端引出的曳引绳的位置，通过导向轮7左右移动调节从曳引轮一端引出的曳引绳的位置，通过伸缩机构调节绳子的伸长量，从而改变包角θ；

(3再通过第一伸缩装置伸缩将第一支撑装置移动到与曳引绳贴紧，通过设置在伸缩装置上的角度仪来测量包角；

(4)通过测试轮34压紧曳引绳，使曳引绳10产生变形弯曲，通过第一拉力传感器测量t1，通过第二拉力传感器测量t2；

具体的，以测量与轿厢连接的曳引绳的张力t1为例，先将第一拉力传感器夹持于静止钢丝绳的确定位置，测试轮34的其中一半圆柱压紧曳引绳，此圆柱的半径为r1，测出钢丝绳位移为d1，通过第一拉力传感器测量压紧力为p1，第一支撑轮31与第二支撑轮32之间的距离为l1。再通过第一同步带35移动第二支撑轮32至第一支撑轮31与第二支撑轮32之间的距离为l2，将测试轮34旋转至另一半圆柱压紧曳引绳，此圆柱的半径为r2，测出钢丝绳位移为d2，d2＝d1+(r2-r1)，通过第二拉力传感器测量压紧力为p2，第一支撑轮31与第二支撑轮32之间的距离为l2。

其中，为了精确测定钢丝绳的张力，可通过上述测试轮进行位移信号的标定，对于同一台拉力传感器，因为标距l不变，故压紧力与钢丝绳位移的比值相同。通过公式(1)和(2)计算d1和d2：将得到的d1和d2代入式(3)得到t1的值，通过同样的方法测量与对重连接的曳引绳的张力t2。

p1/d1＝p2/d2(1)

d2＝d1+(r2-r1)(2)

t1＝p1p2(l1-l2)/4(p2d1-p1d2)(3)

(5)通过公式f＝1/bln(t1/t2)计算曳引力的当量摩擦系数。

采用此方法测量曳引绳的当量摩擦系数，测量精度高、范围广，省力而且效率高，而无需通过将轿厢吊起来实现。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。