电梯平衡系数和补偿性能测量方法及测试仪与流程

本发明属于电梯检测技术领域，涉及电梯平衡系数和补偿性能测量方法及测试仪。

背景技术：

电梯的轿厢和对重的两个运动部件通过曳引绳和补偿绳形成闭环，并支撑在曳引机的曳引轮两侧，且通过导向轮及补偿绳张紧轮限制在各自的垂直导轨上。当曳引机旋转时驱动曳引轮转动，靠曳引轮与曳引绳之间的曳引力(即摩擦力)牵引轿厢和对重作相对上下方向运动以实现运送乘客的目的，电梯上下运行时，轿厢及对重上悬挂钢丝绳长度和轿厢下悬吊随行电缆长度不断发生变化，轿厢与对重之间的平衡系数在不停变化，尤其是高层电梯的平衡系数变化范围更大，有可能超出规定的0.4～0.5平衡系数控制范围，所以对于高层电梯必须加装补偿绳来补偿曳引绳及随行电缆的重量变化对平衡系数的影响。

此外，电梯可能会因停电或故障意外停机而关人，因此必须设置应急救援装置，有很多电梯是用手动盘车装置来转动曳引机，将轿厢移动到就近楼层打开电梯门进行放人救援。

申请号为200810014550.3公开了一种电梯平衡系数的扭矩测试法，其特征在于包括如下步骤：1、轿厢与对重处于相同高度时，在电梯轿厢内加载不同载荷，分别测量手动盘车处的扭矩；2、根据力矩平衡方程组，求出对重重量与轿厢重量的差值w-g；3、利用对重重量与轿厢重量的差值w-g和电梯的额定载重量q，计算出电梯平衡系数k＝(w-g)/q，并输出。为实现上述方法采用的测试仪为：包括扭矩传感器、施力轮和计算机，其中扭矩传感器的一端与原盘车手轮、或电梯的曳引轮、或者其他与曳引轮有传动关系的轮之一固定连接，其另一端与施力轮固定连接，扭矩传感器的输出端连接计算机。

但其仪器需借助原有的盘车手轮进行测试，操作仪器又是另一个操作手轮，操作手轮直径固化后其操作力就不能根据扭矩大小来进行控制调节了，当扭矩较大时需要较大的操作力可能导致操作困难；其方法是测试轿厢与对重在相同高度位置时的平衡系数，测试结果是一个定值，不是电梯平衡系数范围值，而电梯的实际平衡系数是动态变化的，其平衡系数是范围值，用平衡系数的一个中间值来衡量平衡系数的范围值是不妥当的，因为中间值并不能判断范围值的峰值是否超标，因此其测试结果不符合技术标准对电梯平衡系数(应满足0.4～0.5)的定义；不具备对电梯补偿系统的补偿性能测试的功能；不能测试电梯的机械传动效率；并且需要在施加不同载荷情况下进行多次测量，劳动强度大、费时、费用高是其次，更主要是增加了测量误差导致测试结果不准确，其一：载荷的计量误差会影响测试结果，其二：仪器传感器的量值会随加载而减小(空载时量值最大)，量值越小测量误差越大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明为了解决测量过程繁琐、测量结果误差大、测量参数不全面的问题，提供一种测试方法简单、方便、效率高，测量的相对误差小，可操作性强，且测量参数更全面的电梯平衡系数和补偿性能测量方法及测试仪。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：电梯平衡系数和补偿性能测试仪，包括测试仪以及与待测装置连接的转换头，测试仪包括带长柄扳手，长柄扳手的自由端通过紧固件锁紧有扭矩传感器，扭矩传感器底部安装有环状中空套筒，转换头通过套筒连接在测试仪上，转换头根据待测装置的不同分为孔型盘车手轮转换头以及齿轮轴型盘车手轮转换头。

可选的，孔型盘车手轮转换头包括与测试仪套筒固定连接的六方柱部分，与待测装置尺寸匹配的键槽圆孔部分。

可选的，齿轮轴型盘车手轮转换头包括与测试仪套筒固定连接的六方柱部分，与待测装置的齿轮尺寸匹配的齿轮部分以及连接六方柱部分和齿轮部分的连接杆。

可选的，孔型盘车手轮转换头结构以及齿轮轴型盘车手轮转换头结构均为一体成型结构。

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪测量电梯平衡系数及范围测量方法，包括如下步骤：

1)将测试仪安装在曳引机手动盘车位置处，电梯在空载状态下，用手稳住测试仪的扳手，打开曳引机制动器，来回扳动测试仪扳手使电梯轿厢产生少量上下移动，在来回扳动测试仪扳手过程中同时记录测试仪中的扭矩传感器测试出的最大扭矩tmax和最小扭矩tmin，其最大扭矩tmax对应为电梯轿厢在下行时手动盘车处扭矩t下，最小扭矩tmin对应为电梯轿厢在上行时手动盘车处扭矩t上，即t下＝tmax，t上＝tmin；

2)平衡系数计算公式如下：

t下＝r*k*q*g/i1*i2+t耗

t上＝r*k*q*g/i1*i2-t耗

则：k＝i1*i2*(t上+t下)/2r*q*g

i1为曳引比，曳引轮处曳引绳的线速度与轿厢运行速度之比；

i2为盘车装置传动比，手动盘车装置转速与曳引轮转速之比；

r为曳引轮节圆半径；

q为电梯的额定载重量；

g为重力加速度；

r、i1、i2、q均为可直接或间接得到的固有参数，g为常量。

3)通过上述测试方法分别测出轿厢在底层站和顶层站时的电梯平衡系数k底、k顶；则：

平衡系数范围为k底～k顶；

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪用于衡量电梯机械传动效率的方法，包括如下步骤：

1)按照上述测试方法测试出t下和t上；

2)按下述公式计算电梯机械传动效率：

η＝(t下+t上)/2*t下；

η为电梯机械传动效率。

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪用于测试电梯补偿系统的补偿性能的测试方法，包括如下步骤：

1)按照上述测试方法测试的平衡系数范围为k底～k顶；

则：平衡系数偏差为△k＝k顶-k底；

2)通过平衡系数偏差△k的大小衡量电梯补偿系统的补偿性能，△k越大补偿越不充分，△k越小补偿越充分，△k为零即完全补偿，△k小于零为过度补偿。

本发明的有益效果在于：该仪器结构简单，加工制作容易，造价低，操作简单，使用方便，省时省力，数据采集容易，采集的数据少，数据计算处理简单，电梯在上下端站及之间任何位置平衡系数和补偿性能都能用该仪器进行测试，可广泛用于电梯检验检测人员对电梯相关数据的测量、电梯安装维修人员对电梯的安装维修调试。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明电梯平衡系数和补偿性能测试仪的整体装配图；

图2为本发明电梯平衡系数和补偿性能测试仪的孔型盘车手轮转换头；

图3为本发明电梯平衡系数和补偿性能测试仪的齿轮轴型盘车手轮转换头。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图中的附图标记包括：长柄扳手1、扭矩传感器2、套筒3、齿轮轴型盘车手轮转换头4、孔型盘车手轮转换头5。

如图1-3所示的电梯平衡系数和补偿性能测试仪，包括测试仪以及与待测装置连接的转换头，测试仪包括带长柄扳手1，长柄扳手1的自由端通过紧固件锁紧有扭矩传感器2，扭矩传感器2底部安装有环状中空套筒3，转换头通过套筒3连接在测试仪上，转换头根据待测装置的结构不同分为孔型盘车手轮转换头5以及齿轮轴型盘车手轮转换头4，孔型盘车手轮转换头5包括与检测仪套筒3固定连接的六方部分，与待测装置尺寸匹配的键槽圆孔部分，齿轮轴型盘车手轮转换头4包括与测试仪套筒3固定连接的六方柱部分，与待测装置的齿轮尺寸匹配的齿轮部分以及连接六方柱部分和齿轮部分的连接杆，孔型盘车手轮转换头5结构以及齿轮轴型盘车手轮转换头4结构均为一体成型结构。

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪测量电梯平衡系数及范围测量方法，包括如下步骤：

1)将测试仪安装在曳引机手动盘车位置处，电梯在空载状态下，用手稳住测试仪的扳手，打开曳引机制动器，来回扳动测试仪扳手使电梯轿厢产生少量上下移动即可，在来回扳动测试仪扳手过程中同时记录测试仪中的扭矩传感器2测试出的最大扭矩tmax和最小扭矩tmin，其最大扭矩tmax对应为电梯轿厢在下行时手动盘车处扭矩t下，最小扭矩tmin对应为电梯轿厢在上行时手动盘车处扭矩t上，即t下＝tmax，t上＝tmin；

2)平衡系数计算公式如下：

t下＝r*k*q*g/i1*i2+t耗

t上＝r*k*q*g/i1*i2-t耗

则：k＝i1*i2*(t上+t下)/2r*q*g

i1为曳引比，曳引轮处曳引绳的线速度与轿厢运行速度之比；

i2为盘车装置传动比，手动盘车装置转速与曳引轮转速之比；

r为曳引轮节圆半径；

q为电梯的额定载重量；

g为重力加速度；

r、i1、i2、q均为可直接或间接得到的固有参数，g为常量。

3)通过上述测试方法分别测出轿厢在底层站和顶层站时的电梯平衡系数k底、k顶；

则：平衡系数范围为k底～k顶；

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪用于衡量电梯机械传动效率的方法，包括如下步骤：

1)按照上述测试方法测试出t下和t上；

2)按下述公式计算电梯机械传动效率：

η＝(t下+t上)/2*t下；

η为电梯机械传动效率。

采用上述电梯平衡系数和补偿性能测试仪用于测试电梯补偿系统的补偿性能的测试方法，包括如下步骤：

1)按照上述测试方法测试的平衡系数范围为k底～k顶；

则：平衡系数偏差为△k＝k顶-k底；

2)通过平衡系数偏差△k的大小衡量电梯补偿系统的补偿性能，

△k越大补偿越不充分，△k越小补偿越充分，△k为零即完全补偿(这是电梯设置补偿系统希望达到的效果)，△k小于零为过度补偿，可以调整补偿系统补偿绳(链)的质量系数来改善补偿性能。

该装置结构简单，加工制作容易，造价低，操作简单，使用方便，省时省力，数据采集简单且非常容易，采集的数据少，数据计算处理简单，电梯在上下端站及之间任何位置的平衡系数都能用该测试仪进行测试，因此可以测试出电梯平衡系数范围，所以测试结果与技术标准规范对电梯平衡系数的定义完全吻合，而且可以根据测试出电梯平衡系数的范围衡量电梯补偿系统的补偿性能，还可以间接测试出电梯的机械传动效率，可广泛用于电梯检验检测人员对电梯相关数据的测量、电梯安装维修人员对电梯的安装维修调试。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。