本发明涉及电梯安全性检测,尤其是一种电梯曳引介质滑移量测量方法及装置。
背景技术:
1、曳引介质作为电梯传动媒介,其两端分别与轿厢和对重连接。轿厢依靠曳引介质与曳引轮间的摩擦力实现上下移动。曳引介质与曳引轮间的滑移主要出现在电梯的启停阶段,由于曳引介质两端受力不平衡,曳引介质相对于曳引轮可能会产生相对滑移。曳引介质相对滑移量是评估电梯曳引系统故障的重要参数之一,因此测量相对滑移量对电梯安全具有重要意义。
2、俞平(中国特种设备安全,2020)采用基于euler-eytelwain理论的方法计算滑移距离,该方法需考虑加速度、两侧重量、摩擦系数等因素,计算较为繁琐;
3、李科(起重运输机械,2022)通过建立理论模型,计算曳引轮正反转过程中钢丝绳相对曳引轮滑移量;xiong等人(sensors and materials,2024)根据曳引轮实际转速与理论转速的不同,通过视觉检测实际曳引轮圈数与理论曳引轮圈数差值计算相对滑移量,但摄像头的精度误差以及摄像头安装的位置都会对圈数的准确性造成误差,影响结果准确性;发明专利(申请号:201810474416.5)提出了一种钢丝绳在曳引轮上打滑产生相对滑移量的测量系统,将编码器所测量的曳引轮转动的圈数转化为距离和激光传感器所测量的运输箱运动的距离传输至电脑中进行对比,得出钢丝绳在曳引轮上打滑产生的相对滑移量。发明专利(申请号:201911389968.7)提出了一种电梯钢丝绳相对滑移量的测量方法,采用钢丝绳画线标记法,通过测量计算得到相对滑移量,但现有采用画线标记测量的大多为电梯往返运行一次的滑移量,没有对电梯单次运行滑移量进行测量。
4、综上,现有基于理论模型的滑移距离计算方法,需要考虑多个参数,计算过程较为复杂;而基于视觉的测量方法易受摄像头的精度和安装误差影响。结合电梯曳引系统的运行原理,即如果电梯在运行过程中不产生滑移,曳引轮的线速度与电梯轿厢的提升速度应该相等;但实际运行中,由于滑移的产生,曳引轮的速度会高于轿厢提升速度。因此,可以通过对曳引轮和曳引介质两者速度差进行积分计算,从而得到电梯在运行一次过程中产生的滑移量。
5、为了解决或改进现有技术的缺点或不足之处提出本案。
技术实现思路
1、本发明是采取以下技术方案实现的:
2、对于钢丝绳电梯
3、在曳引轮、钢丝绳上个各设置一个测速轮装置;
4、测速轮装置的编码器选用型号为海德汉ern1387旋转编码器,该编码器系统精度可达20角秒,能够分辨非常小的角度变化,该编码器采用永磁同步力矩直接驱动,没有传动损失,输出正余弦信号的波形偏差小于1%。
5、所述曳引轮测速装置和钢丝绳测速轮装置,通过磁力底座固定在电梯钢架同一侧,便于两个编码器通过电缆连接到同一控制器上。
6、对于钢带电梯
7、在钢带电梯中,使用激光测速仪采集曳引轮速度曲线图,在钢带处设置一个测速轮装置。
8、激光测速仪采用工业中应用较多的激光多普勒测速仪,测量精度可以达到±0.1%,重复性精度优于0.02%,具有高精度、高重复性、宽测量范围和快速动态响应等特点,能准确测量旋转曳引轮的速度。
9、测速轮编码器选用型号为海德汉ern1387旋转编码器,该编码器系统精度可达20角秒,能够分辨非常小的角度变化,该编码器采用永磁同步力矩直接驱动,没有传动损失,输出正余弦信号的波形偏差小于1%。
10、所述钢带电梯的曳引轮激光测速仪通过螺栓连接固定在电梯钢架上,钢带测速轮装置通过磁力底座固定在电梯钢架同一侧,激光测速仪与测速轮编码器通过电缆连接在同一控制器上。
11、步骤一:通过所述测速装置采集电梯启停运行一次的曳引轮速度数据和曳引介质速度数据。
12、步骤二:将传感器采集的速度数据按时间进行对齐处理并分别生成对应的速度曲线图。
13、步骤三:根据速度曲线图计算曳引介质相对曳引轮的滑移量。
14、然后根据公式计算得到曳引轮在电梯启停运行一次时的运行距离。
15、式中
16、f(v1)是曳引轮在0~t1电梯加速阶段速度函数;
17、vm是曳引轮在t1~t2电梯匀速阶段速度函数;
18、f(v2)是曳引轮在t2~t3电梯减速阶段速度函数。
19、步骤四:根据公式计算得到曳引介质在电梯启停运行一次时的运行距离。
20、式中
21、f(vg1)是曳引介质在0~t1电梯加速阶段速度函数;
22、vm是曳引介质在t1~t2电梯匀速阶段额定速度;
23、f(vg2)是曳引介质在t2~t3电梯减速阶段速度函数。
24、电梯启停运行一次相对滑移量
25、l=sy-sg
26、根据上述公式计算得到电梯运行一次的总滑移量,l的正负代表曳引介质滑移方向与曳引轮旋转方向相反。
27、本发明的优点和积极效果是:
28、1.本发明具有测量步骤简便,测量数据少的特点,可以为电梯曳引介质故障诊断分析与磨损寿命预测提供支持。
29、2.能对电梯在运行一次过程中产生的滑移量进行计算获得,提高了测量监控精度和及时性,有效的提高了设备维护的安全性。
1.一种电梯曳引介质滑移量测量装置,其特征在于:对钢带电梯,使用激光测速仪采集曳引轮速度曲线图,在钢带处设置一个测速轮装置,所述测速轮装置固定在电梯钢架同一侧,激光测速仪与测速轮编码器通过电缆连接在同一控制器上,测速装置采集电梯启停运行一次的曳引轮速度数据和曳引介质速度数据;
2.根据权利要求1所述的一种电梯曳引介质滑移量测量装置,其特征在于:对于钢丝绳电梯,测速轮装置的编码器选用型号为海德汉ern1387旋转编码器。
3.根据权利要求1所述的一种电梯曳引介质滑移量测量装置,其特征在于:对于钢带电梯,激光测速仪采用激光多普勒测速仪,测速轮编码器选用型号为海德汉ern1387旋转编码器。
4.根据权利要求1所述的一种电梯曳引介质滑移量测量装置,其特征在于:配置在所述钢丝绳电梯上的两个测速轮装置通过磁力底座固定在电梯钢架同一侧。
5.根据权利要求1所述的一种电梯曳引介质滑移量测量装置,其特征在于:配置在所述钢带电梯中的激光测速仪通过螺栓连接固定在电梯钢架上,钢带测速轮装置通过磁力底座固定在电梯钢架同一侧。
6.采用权利要求1-5任意一项所述的电梯曳引介质滑移量测量装置进行的测量方法包括以下步骤: