一种电梯超载保护装置的检测方法_3

文档序号:9499687阅读:来源:国知局
g的重量量具均布在轿 厢中间(中线)处进行加载(如图4A所示),记录此时的光栅-数显表的读数值Y5。Y5表 示第一布置方式下弹性测头的被压缩距离量。
[0083] 可选地,在本实施例中,50kg的重量量具仅为举例,本领域技术人员可以根据需要 灵活的选取重量量具的数量、总重量等。虽然本发明对此不做过多限制,但本领域技术人员 应当理解,所选取的重量量具在加载后所导致的轿底与下横梁之间的距离变化应当容易被 测量,例如,如果重量量具总重较小的话,可能无法准确测量距离变化。
[0084] 63 :测量第二布置方式下的Y6。具体而言,将总重量为50kg的重量量具平均分成 两组,均布在轿厢两侧的边缘处进行加载(如图4B所示),记录此时的光栅-数显表的读数 值Y6。Y6表不第二布置方式下弹性测头的被压缩距尚量。
[0085] 64 :计算Z值。具体而言,根据已知的电梯的超载载荷X,基于前述步骤记录的数 值,根据材料力学对电梯轿厢所受载荷进行分析,即可算出在电梯超载时轿底中心与下横 梁之间的距离相对于空载时的缩短量Z= | [(Y5-Y6)X5/8+(Y6-Y4)]XX/50|。
[0086] 根据以上对于Υ1~Υ6的定义可知,被压缩距离量(Υ4~Υ6)和轿底与下横梁 之间的距离(Υ1~Υ3)之间存在如下关系:Υ5-Υ6 =Υ3-Υ2 ;Y6-Y4 =Υ1-Υ3。因此,Ζ=
[(Υ5-Υ6)Χ5/8+(Υ6-Υ4)]ΧΧ/50| = |[(Υ3-Υ2)Χ5/8+(Υ1-Υ3)]ΧΧ/50|。这种等式表示 的是两种等同的计算Ζ值的方式。
[0087] 65 :调整超载信号采集器。具体而言,将超载信号采集器向触发超载保护装置动作 的方向移动,设移动距离为Τ,查看移动过程中超载保护装置的动作情况。
[0088] 66 :判断超载保护装置是否满足功能要求。
[0089] 具体而言,当Τ<Ζ时,超载保护装置动作,表明超载载荷调整过小,轿厢内载荷未 达到超载载荷时超载保护装置已经动作,超载保护装置不满足功能要求。当Τ=Ζ时,超载 保护装置动作,表明超载保护装置满足功能要求。当Τ>Ζ时,超载保护装置还未动作,表 明超载载荷调整过大,不满足功能要求;如果超载信号触发装置移动到其动作的极限位置 超载保护装置还未动作,表明超载保护装置损坏,不满足功能要求。
[0090] 在处理67之后,可以根据判断结果调整超载保护装置。例如,如果超载保护装置 损坏,则由电梯维保单位修复、调整超载保护装置;如果超载载荷调整过大或者过小,则移 动超载信号触发装置到超载保护装置恰好动作的位置,然后在该位置向反方向(与触发超 载保护装置动作的移动方向相反)将超载信号采集器移动Ζ的距离并固定。此时如果向空 轿厢内均匀加载超载载荷,超载保护装置应动作。
[0091] 采用本实施例提供的方法,无需像现有技术那样加载满足超载载荷的重量量具即 可有效、准确地检测电梯超载保护装置是否满足功能要求,操作便捷,能够降低劳动成本和 检测成本,大幅提高检测效率,保障电梯的安全运行。
[0092] 【关于本发明中的公式】
[0093] (公式的提出)
[0094] 参照图1,当轿厢内均匀加载小载荷Μ时,霍尔接近开关11与磁钢9之间的距离 变化量为Υ。如果存在一种函数关系可以以Μ、γ推算当轿厢均匀加载超载载荷X时的霍尔 接近开关11与磁钢9的距离变化量Ζ,那么可以在轿厢空载时将霍尔接近开关11向磁钢9 方向移动距离Ζ,查看霍尔接近开关是否处于动作临界点。如果处于动作临界点,则认为超 载保护装置功能有效;否则,则应上调霍尔接近开关11找到动作临界点,再在该处向下调 整霍尔接近开关11距离Ζ并固定,这时,如果向轿内均匀加载超载载荷X,超载保护装置应 动作。如果使用这种方法检测或调整超载保护装置,则无需向轿厢加载超载载荷X。
[0095] 假设Υ与Μ存在一定的函数关系,记为:
[0096] Y=f(Μ)........................(1)
[0097] (Μ与Y成正比)
[0098] 依据电梯设计图纸对额定载荷为1000kg的电梯轿厢及轿厢架建立数学模型如图 7举例所示。其中轿厢内尺寸为常见的1. 6mX1. 5m,轿厢及轿厢架等结构件采用Q235材料 制作,多个减震垫分布于轿底与轿厢架之间的左右两侧,主要参数见表1。
[0099]
[0100] 表1模型的材料参数
[0101] 接下来,通过有限元的方法分析公式1中Y与Μ之间的函数关系。利用有限元软 件workbench对模型进行分析,共设置515420个节点,309232个单元,以上横梁为支撑,在 轿厢加载试验块模拟现场加载重量量具的情况。如图8所示(隐去轿顶与轿壁),通过模型 中试验块的重量来改变载荷M,并记录轿底中心与下横梁之间的距离变化量Y。Μ与Y的关 系如图9所示。
[0102] 从图9可以看出,在轿厢内均勾加载的条件下,轿厢内载荷Μ与距尚变化量Υ基本 成线性关系。且当Μ=X时,Y=Ζ。则存在关系式:
[0103] Y=ΖΜ/Χ(X^ 0)................(2)
[0104] 当载荷Μ及对应的距离变化量Ζ已知的情况下,超载距离变化量(即超载载荷时 轿底中心与下横梁之间的距离相对于空载时的距离变化量)Ζ则可表示为
[0105] Ζ=ΥΧ/Μ(Μ^ 0)................(3)
[0106] 以上计算要求轿厢及轿厢架在超载条件下只发生弹性变形,在去掉载荷后变形恢 复到空载水平。以表1的模型材料参数进行有限元分析,当电梯超载时各结构件中最大应 力为112MPa,远低于Q235的屈服应力235MPa,所以轿厢及轿厢架在该条件下只发生了弹性 变形。
[0107] 为了便于携带和检测,载荷Μ不宜过大,一般取50kg左右。如果现场可以达到如 模型中轿内载荷Μ的均匀分布,例如采用50块每块重量为lkg的试验块在轿内均布,并使 用仪器检测距离变化量Y,则可以通过公式3计算得到Z。向磁钢方向移动霍尔接近开关Z 的距离,根据电梯是否发出超载保护动作就可以检测超载功能的有效性。将该方法称为轿 厢均布小载荷的超载保护装置检测法。
[0108] 上述方法可行,但实际操作中试验块过小、数量太多等会使检测工作趋于繁琐。因 此,进一步提出如下一种间接方式检测距离变化量Y代替均匀加载的检测方式。
[0109] 将Y分解成加载后减震垫变形量及轿底变形量之和,分别进行讨论。设前者为Ya, 后者为Yb,即:
[0110] Y=Ya+Yb................(4)
[0111] (Ya的检测方法)
[0112] 轿底的减震垫处的空间狭小,检测距离变化的仪器安装困难,因此不便在该位置 测量Ya。如图8模型中的线Ll、L2所示,在轿厢左右两侧紧贴轿厢壁,从内至外各均匀加 载25kg载荷,通过有限元分析可知,这种加载方式与轿厢均勾加载50kg载荷,减震垫的压 缩量是相同的,而且压缩量Ya与所加载荷成线性关系。以上左右两侧加载的模型相比于空 载时,轿底中心位置下降量为〇. 1447mm,减震垫的压缩量为0. 1438mm(上述值通过有限元 软件分析得到),前者相比于后者的误差为〇. 6%,表明在该加载条件下,以检测轿底中心 位置距离变化量来代替减震垫的压缩量Ya误差非常小,对检测精度产生的影响在允许范 围(通常认为偏差在5%是允许范围)之内。
[0113] 设空载时轿底中心与下横梁的距离为Y1,以上述方式加载后该距离为Y3,则:
[0114] Ya=Y1-Y3................(5)
[0115]将(4)、(5)式代入⑶式得
[0116] Z= (Yl-Y3+Yb)X/M...............· (6)
[0117] (Yb的检测方法)
[0118] 在载荷均布的条件下,Y、Ya均为线性变化,则Yb也为线性变化。将轿厢视作安装 在减震垫上的简支梁,轿厢的宽度即为简支梁的跨度,对于中心点的挠度,在轿厢内均匀加 载载荷等同于在简支梁上均布载荷,在轿厢中线位置从内至外线性施加载荷(如图4中线 L3所示)等同于在简支梁的中心位置集中加载。通过材料力学的相关公式可得到,在不考 虑减震垫变形的条件下,在简支梁上均布线性载荷q时,中间位置的挠度1为:
[0119]
[0120] 其中E为弹性模量,I为截面惯矩,1为简支梁跨度。
[0121] 在简支梁中线位置加载载荷P时,中间位置的挠度^为:
[0122]
[0123] 在同一模型中,当ql=P,即均布载荷等于集中载荷时,存?
甶轿厢中 间位置从内至外线性加载载荷量为Μ时,在轿底中间位置与下横梁的距离为Υ2,考虑此时 减震垫变形后可得:
[0124]
[0125]
[0126]
[0127]
[0128]
[0129] 上式中M、X为已知量,Y1、Y2、Y3为可测量。因此,根据公式9即可计算出超载距 离变化量Ζ。
[0130] 下面针对公式3进行公式验证,具体而言,将公式3的计算值Ζ与实际检测数据进 行对比验证。
[0131](公式3的现场验证)
[0132] 现场对轿厢均布小载荷的超载保护装置检测法进行验证,试验方法为:制作50个 试验块,每块重量为lkg;在电梯空载时将千分表固定在下横梁上,表头紧贴轿底中心位 置,读取数据Y8 (单位为mm);将50块试验块均布在轿厢内,读取数据为Y9 (单位为mm), 则该载荷下轿底中心与下横梁之间的距离变化量(即Y7-Y1)为Y9-Y8。根据公式3计算Z 值,即Z=YX/M= (Y7-Y1)X/M= (Y9-Y8)X/M。清空轿厢,然后均布相应超载载荷X,读取 数据Y10 (单位为mm),则现场轿厢均布相应超载载荷
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