本发明涉及电梯检测，特别涉及一种电梯静态制动力矩和平衡系数综合测量方法及系统。
背景技术：
1、曳引驱动电梯是应用最广泛的电梯类型，其通过曳引电机带动曳引轮转动，曳引钢丝绳在曳引轮轮槽摩擦力作用下同步运动，进而控制曳引轮两侧的轿厢和对重上下运动，实现电梯上下运行。电梯运行至目标楼层停止时，电梯控制系统控制制动器失电，触发制动器闭合，实现零速抱闸，以防止电梯发生意外移动。电梯静态制动力矩是制动器闭合时保持电梯静止不溜梯状态下能对制动轮施加的最大力矩值，是体现电梯制动能力的重要参数，电梯主机拥有足够大的静态制动力矩是确保电梯稳定停梯、保障乘客出入过程安全的重要条件。平衡系数是曳引电梯设计时的一个重要参数，是指对重重量与电梯轿厢自重的差值与电梯额定载重量的比值。国家标准规定，电梯的平衡系数最佳范围通常在40% ~ 50%之间，通过测量和调整平衡系数，使之在符合要求的范围内，确保电梯始终在安全、节能、舒适的最佳状态下运行，既能保障乘客安全，又能节约能源并延长设备使用寿命。
2、现有的电梯静态制动力矩测量方法需要在打开电梯制动器条件下测量，或者需要向轿厢中搬运砝码进行测试。电梯检验规程中规定的电梯乘运质量测量方法要求搬运砝码进行测试；搬运砝码测试，需要承担砝码租赁费用和劳务费。也有部分采用无载荷测试平衡系数的方法，但测出平衡系数的同时无法得到静态制动力矩值。需要人为打开电梯制动器后进行测试，存在电梯速度不可控等操作安全隐患。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电梯静态制动力矩和平衡系数综合测量方法及系统，通过向电梯轿厢侧逐级加载外部驱动力矩和向电梯对重侧逐级加载外部驱动力矩，不需要额外加载砝码、不用人为打开制动器情况下，实现电梯静态制动力矩和平衡系数的综合快速测量，测试过程安全、作业劳动强度低、操作流程便捷。
2、一方面，本发明实施例提供一种电梯静态制动力矩和平衡系数综合测量方法，包括：
3、将电梯设置为检修运行模式，以保障测量过程安全；
4、将电梯轿厢侧的曳引钢丝绳和电梯对重侧的曳引钢丝绳悬挂于同一水平点位，以使电梯轿厢和电梯对重调整到同一水平位置；
5、保持制动器闭合，向电梯轿厢侧逐级加载外部驱动力矩，在逐级加载过程中，获取曳引轮向电梯轿厢侧转动瞬间的第一驱动力矩临界值m1；
6、向电梯对重侧逐级加载外部驱动力矩，在逐级加载过程中，获取曳引轮向对重侧转动瞬间的第二驱动力矩临界值m2；
7、根据第一驱动力矩临界值 m1、第二驱动力矩临界值 m2，计算电梯静态制动力矩 mz；
8、根据第一驱动力矩临界值 m1、第二驱动力矩临界值 m2、曳引轮节圆半径 r、额定载重量q和曳引比r，计算电梯平衡系数k。
9、根据本发明的一些实施例，所述向电梯轿厢侧逐级加载外部驱动力矩，包括：
10、将外部驱动力矩施加于电梯曳引轮上；
11、向电梯轿厢侧加载外部驱动力矩 m，其中， m= ms1+ i·d m1， ms1为预设的外部驱动力矩的初始值，d m1为驱动力矩变换过程中的加载增量；
12、逐级增加加载增量d m1，以加大外部驱动力矩m，直到曳引轮向电梯轿厢侧转动；
13、将此时的外部驱动力矩 m记录为第一驱动力矩临界值 m1；
14、将外部驱动力矩m设置为零，制停曳引轮。
15、根据本发明的一些实施例，所述向电梯对重侧逐级加载外部驱动力矩，包括：
16、将外部驱动力矩施加于电梯曳引轮上；
17、向电梯对重侧加载外部驱动力矩 m，其中， m= ms2+ j·d m2， ms2为预设的外部驱动力矩的初始值，d m2为驱动力矩变换过程中的加载增量；
18、逐级增加加载增量d m2，以加大外部驱动力矩m，直到曳引轮向电梯对重侧转动；
19、将此时的外部驱动力矩 m记录为第一驱动力矩临界值 m2；
20、将外部驱动力矩m设置为零，制停曳引轮。
21、根据本发明的一些实施例，所述第一驱动力矩临界值m1的力矩平衡公式为：
22、 mz + m0 = m1
23、式中，mz为电梯静态制动力矩，m0为电梯偏载力矩，m1为第一驱动力矩临界值；
24、所述第二驱动力矩临界值m2的力矩平衡公式为：
25、 mz - m0 = m2
26、式中，mz为电梯静态制动力矩，m0为电梯偏载力矩，m2为第二驱动力矩临界值。
27、根据本发明的一些实施例，电梯偏载力矩m0与空载轿厢质量p、对重质量w、曳引轮节圆半径r、曳引比r之间的关系公式为：
28、 m0 = (w - p)rg/r
29、式中，m0为电梯偏载力矩，w为对重质量，p为空载轿厢质量， r为曳引轮节圆半径，g为重力加速度系数，r为曳引比；
30、电梯平衡系数k的计算公式为：
31、 k = (w - p)/q
32、式中，k为电梯平衡系数，p为空载轿厢质量， q为电梯额定载重量。
33、根据本发明的一些实施例，根据第一驱动力矩临界值 m1、第二驱动力矩临界值 m2，计算电梯静态制动力矩 mz，其计算公式为：
34、 mz = (m1 + m2 )/2
35、式中， mz为电梯静态制动力矩，m1为第一驱动力矩临界值， m2为第二驱动力矩临界值。
36、根据本发明的一些实施例，根据第一驱动力矩临界值 m1、第二驱动力矩临界值 m2、曳引轮节圆半径 r、额定载重量q和曳引比r，计算电梯平衡系数k，其计算公式为：
37、
38、式中，k为电梯平衡系数，r为曳引比， m1为第一驱动力矩临界值， m2为第二驱动力矩临界值， q为电梯额定载重量， r为曳引轮节圆半径，g为重力加速度系数。
39、另一方面，本发明实施例提供一种电梯静态制动力矩和平衡系数综合测量系统，包括：
40、力矩控制模块，所述力矩控制模块用于测试过程中控制向电梯曳引轮加载外部驱动力矩，并在加载过程中实时获取力矩平衡检测信号；
41、力矩加载模块，所述力矩加载模块用于对电梯主机曳引轮加载外加驱动力矩，实现向轿厢侧加载，或向对重侧加载；
42、力矩平衡检测模块，所述力矩平衡检测模块用于外加驱动力矩加载电梯过程中对电梯曳引轮是否转动进行判断，当外部驱动力矩逐级加载到曳引轮转动瞬间即为力矩平衡状态；
43、人机交互模块，所述人机交互模块用于实现人机交互，包括测试过程中输入电梯额定载荷q、曳引轮节圆半径r和曳引比r，控制执行外部驱动力矩加载，显示当前外部加载力矩值，显示电梯静态制动力矩和平衡系数的计算结果。
44、根据本发明的一些实施例，所述力矩平衡检测模块为倾角检测模块，倾角检测模块吸附于电梯曳引轮侧面，当曳引轮发生转动时，倾角检测模块记录的倾角数据发生改变，将给角度变化信息发送给力矩控制模块，以使力矩控制模块即时记录外部驱动力矩临界值。
45、根据本发明的一些实施例，所述力矩平衡检测模块为旋转编码测速装置，包括旋转编码器和测速滚轮，所述测速滚轮与曳引轮圆周面接触，当曳引轮发生转动时带动测速轮转动，所述旋转编码器发送的脉冲信号数量发生改变，并将给角度变化信息发送给所述力矩控制模块。
46、本发明实施例至少具有如下有益效果：
47、在电梯制动器闭合状态下，分别对电梯曳引轮实施正向和分向外加驱动力矩逐级加载，通过向电梯轿厢侧逐级加载外部驱动力矩和向电梯对重侧逐级加载外部驱动力矩，曳引轮由静止状态刚好转变为滑动状态，建立电梯静态制动力矩不足以克服外部驱动力矩和偏载力矩时的力矩平衡方程组，通过求解方程组并结合平衡系数的定义，综合计算出电梯静态制动力矩和平衡系数。不需要额外加载砝码、不用人为打开制动器情况下，实现电梯静态制动力矩和平衡系数的综合快速测量；而且无需使用线下专用测试工台，能够在线测量，测试过程安全、作业劳动强度低、操作流程便捷。
48、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。