专利名称：一种电梯平衡系数的测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量方法及装置，尤其涉及一种用于测量电梯平衡系数的测量方 法及装置。
背景技术：
电梯平衡系数是电梯设备安全检验的重要测量参数之一。目前测量已安装运行电 梯的平衡系数的方法是给电梯施加分别为0 %，25 %，40 %，50 %，75 %，100 %的载荷，然 后分别测量电梯上行、下行时，电梯轿厢与电梯对重处于同一水平位置时，曳引电机的电流 值，然后在平面坐标上，分别以电梯上行、下行时的载荷率为横坐标，以测得的曳引电机对 应的电流值为纵坐标，绘制上行、下行曲线，这两条曲线交点所对应的载荷率即为电梯的平 衡系数。然而，上述电梯系数的测量方法存在以下不足之处(1)测量过程中需要根据不同的加载量对电梯轿厢进行人工加载；(2)所测得的电流数据是对应不同载荷的一系列测量值，测量过程并非一次性测 量，因此测量过程较为复杂；(3)电梯轿厢与对重处于同一水平位置时，电流表读数的瞬时误差，以及作图求交 点的绘图误差，将直接影响到平衡系数的准确度；(4)现有测量方法属间接测量方式，存在诸多测量误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种电梯平衡系数的测量方法及装置，其能够解决已安装运 行电梯的平衡系数的现场测量问题，该测量方法不同于现有的间接测量方法，其属于直接 测量方法，因此其能够保证电梯平衡系数的测量精度，同时简化了测量过程。该测量装置结 构简单，可用于实现本发明所述的电梯平衡系数的测量方法。本发明的技术构思是直接从电梯平衡系数的定义公式出发，设计一种电梯平衡 系数的测量装置，该装置通过设于电梯机房对重侧曳引机架上的测力传感器直接测量对重 与空载轿厢的重量差来得到电梯平衡系数。为实现上述发明目的，本发明提供了一种电梯平衡系数的测量方法，其包括下列 步骤在电梯对重侧的钢丝绳上固定夹设一钢丝绳夹具，并在钢丝绳夹具下方固定设置 一对测力传感器，保持这一对测力传感器的受力面始终与钢丝绳垂直，当位于电梯曳引轮 两侧的电梯轿厢与电梯对重处于同一水平位置上时，使钢丝绳夹具自由压于一对测力传感 器的受力面上，一对测力传感器测得电梯轿厢与电梯对重的差值，然后根据下式K = (W-G) /Q式中K-电梯平衡系数；W-电梯对重的重量；
G-电梯轿厢的重量；Q-电梯额定载重，该值为已知量；(W-G)-电梯轿厢与电梯对重的差值；算得电梯平衡系数。现有电梯平衡系数的测量一直是采用间接测量方法，其重要原因是在电梯平衡系 数公式中，电梯对重重量W和电梯轿厢重量G在现场测试中均不好直接测量得到。这是因为 电梯对重和电梯轿厢通过曳引钢丝绳连接在一起，并跨接在曳引轮的两侧，有的电梯对重 和电梯轿厢之间还连接有补偿链，电梯轿厢还悬挂有电梯的电气拖缆，由于电梯行程的关 系，这些柔性连接部件的自重都大到不能忽略的程度，因此在这样一种相互关联的系统中， 单独测量电梯对重的重量W和电梯轿厢的重量G均是很难实现的，或者实现需要很复杂的 测量装置。因此发明人想到了直接测量电梯轿厢与电梯对重的差值(W-G)。即在电梯的对重 和轿厢在曳引轮两侧处于同一水平位置时，测量对重与轿厢的重量差(W-G)。此时，对于电 梯的曳引轮来说，跨接其上的对重侧钢丝绳和轿厢侧钢丝绳的长度，因对重与轿厢处于同 一水平位置时而相同，所以曳引钢丝绳的自重相互抵消，因系统关联产生的柔性部件的自 重也都相互抵消，因此因系统关联性不能单独测量电梯对重重量W和电梯轿厢重量G的问 题便都得到了解决。又由于电梯额定载重对于每一部电梯均是已知的，故根据测得的(W-G) 便可直接算得电梯的平衡系数。为了实现上述电梯平衡系数的测量方法，本发明还提供了一种电梯平衡系数的测 量装置，其设于电梯的对重侧，该测量装置包括一钢丝绳夹具，其固定夹设于电梯对重侧的钢丝绳上，所述钢丝绳夹具与所述钢 丝绳垂直设置；两测力传感器，分别固定设于所述钢丝绳夹具的左、右两端下方，所述两测力传感 器的受力面均与所述钢丝绳垂直设置；一测量表，与所述两测力传感器连接，读取测力传感器测得的值。优选地，所述两测力传感器分别对应固定设于两可调支架上，所述各可调支架均 包括一固定底板，其固定设置在电梯的对重侧；—调节板，其与所述固定底板铰接，所述测力传感器对应固定设于各调节板上，所 述调节板可绕固定底板转动，使固定设于其上的测力传感器的受力面始终与钢丝绳垂直设 置；一调节支架，设于所述固定底板与调节板之间，用于固定固定底板与调节板之间 的相对位置。由于不同的电梯，其曳引钢丝绳与垂直方向之间的夹角是不同的，而测量(W-G) 时，为了保证测量结果的准确性，需要保证钢丝绳夹具垂直压于测力传感器上，因此通过调 整调节板与固定底板之间的夹角，可以保证测力传感器的受力面相对于钢丝绳垂直设置， 从而实现使用该装置可以对不同型号电梯的平衡系数进行测量。优选地，所述各测力传感器与各调节板之间还均设有一调位元件，所述调位元件 包括
一基座，其下部设有外螺纹，所述测力传感器对应设于基座内；一调位螺母，其与所述基座的下部螺纹连接，所述调位螺母固定设于调节板上。上述调位元件的设置是为了保证两个测力传感器在测量时彼此受力平衡，不发生 偏差，从而保证测量精度。优选地，所述各测力传感器上还均对应设有一锥状受力体，所述锥状受力体对应 设于测力传感器与钢丝绳夹具的下端面之间。该锥状受力体受到压力时能够适应一定范围 的偏心度，从而减小分压力的损失，保证测量精度。优选地，所述固定底板上设有一顶紧槽，所述调节板上设有一滑块槽，所述调节杆 包括一螺杆，所述螺杆的下端部设于所述顶紧槽内；—滑块，其设于所述滑块槽内，所述滑块上开有一螺纹孔，所述螺杆的上部与所述 螺纹孔螺纹连接；一螺杆螺母，与所述螺杆螺纹连接。优选地，所述钢丝绳夹具包括一夹具基板，其内侧面设有一沿其长度方向设置的V型槽；一夹具夹板，其内侧面对应V型槽的位置设有一圆弧状凸起，所述夹具夹板与夹 具基板固定连接，所述圆弧状凸起和V型槽对应配合夹紧钢丝绳；两夹具压力块，分别固定设于所述夹具基板和夹具夹板的左右两端，并对应设于 两测力传感器的上方。测量时，两夹具压力块分别自由压于两测力传感器上。优选地，所述测量表为电流表或电压表或万用表或可直接读出重量差的数字式测 试仪。优选地，所述测力传感器为应变式测力传感器。本发明由于采用了上述技术方案，使其具有下述优点1.本发明所述的电梯平衡系数的测量方法通过采用测力传感器直接测量电梯对 重与电梯轿厢的重量差，来得到电梯平衡系数，属于直接测量方式，与其他间接测量方式相 比，具有更高的准确度。2.本发明所述的电梯平衡系数的测量方法可在电梯轿厢空载的情况下一次性完 成电梯平衡系数的测量，相对于其他的测量方法和结构，大大简化了测量程序，降低了劳动 强度，提高了现场测量效率。3.本发明所述的电梯平衡系数的测量装置，其结构简单，其采用较少的部件就实 现了力和重量的传递，并保证了测力点的角度调整，从而实现了在现场不拆卸、不损坏电梯 部件就能实现测量的目的。
以下结合附图和具体实施例来对本发明做进一步说明。
图1为电梯对重侧钢丝绳夹具的结构示意图。图2为可调支架的结构示意图。图3为设有调位元件的测力传感器的结构示意图。图4为本发明所述的电梯平衡系数的测量装置的一种典型实施方式的结构示意图。附图标记说明1-曳引钢丝绳4-夹具夹板7-夹紧螺栓10-螺杆13-转轴16-测力传感器基座19-曳引轮22-可调支架
2_夹具基板3-夹具左压力块
5-夹具右压力块6-夹紧螺母
8_固定底板9-调节板
11-滑块12-螺杆螺母
14-顶紧槽15-锥状受力体
17-调位螺母18-引出电缆
20-钢丝绳夹具21-曳引机架槽钢 23-测力传感器
具体实施例方式如图4所示，该电梯平衡系数的测量装置设于电梯的对重侧，电梯轿厢与电梯对 重通过曳引钢丝绳1挂设于电梯曳引轮19的两侧。钢丝绳夹具20固定夹设于曳引钢丝绳 1上，两个可调支架22分别固定设于对重侧的曳引机架槽钢21上，两个测力传感器23分别 固定设于两个可调支架22上，调节可调支架22可以保证测力传感器23的受力面始终与曳 引钢丝绳1垂直设置。电流表与两个测力传感器23连接，用于读取测力传感器测得的值。如图1所示，钢丝绳夹具是本发明中的力传递部件，当其用于测量电梯对重与电 梯轿厢的重量差时，在电梯对重下移时随曳引钢丝绳1 一起移动，从而使夹具两端的夹具 左压力块3和夹具右压力块5压住测力传感器的受力面。钢丝绳夹具包括条状的夹具基 板2和条状的夹具夹板4。夹具基板2的内侧面开有一水平设置的V型槽，外侧面设有用于 限制螺栓转动的凹槽。夹具夹板4的内侧面对应V型槽的位置设有圆弧状凸起，用于夹紧 曳引钢丝绳1，夹具基板2和夹具夹板4通过5根螺栓7固定连接，每根螺栓7的端部对应 连接有螺母6，螺栓挡板用螺丝固定在夹具基体2的外侧面，覆盖住嵌在凹槽中的螺栓7，使 之不滑出凹槽。夹具左压力块3和夹具右压力块5分别固定设于夹具的左右两端，用于压 住测力传感器的受力面。如图2所示，该可调支架能手动调整测力传感器的倾斜度，从而在测量电梯的平 衡系数时，保证测力传感器的受力面与压力块垂直。可调支架包括固定底板8，通过转轴13 与固定底板8铰接的调节板9，以及用于定位固定底板8与调节板9之间夹角α的调节杆。 其中，测力传感器固定设置在调节板9上，固定底板8上设有顶紧槽14，调节板9上设有滑 块槽，调节杆包括螺杆10，与螺杆10螺纹连接的螺杆螺母12，以及与螺杆10螺纹连接的滑 块11。螺杆10的上端穿过设于调节板9上的滑块槽，使滑块11嵌入调节板9的滑块槽中， 螺杆10的下端嵌入固定底板8上的顶紧槽14内。由此，旋转螺杆螺母12，就能调整调节板 9与固定底板8之间的夹角α，从而改变放置在调节板9上的测力传感器的角度位置。如图3所示，本实施例中的测力传感器为高度可调的应变式测力传感器。其中，应 变式测力元件设于测力传感器基座16内，锥状受力体15设于测力传感器基座16上，应变 式测力元件的上方，其将受到的力传递给测力元件。测力传感器基座16的下部设有外螺 纹，用于与一调位螺母17螺纹连接，该结构可以实现测力传感器的高度在12mm的范围内调 高或调低，从而保证两个测力传感器测量电梯对重与电梯轿厢的重量差时的受力平衡。精密应变式测力元件由多应变片构成桥路结构，受力后应变片的电阻值产生变化，引起桥式 电路的不平衡输出电压，从而对应所感知的力值。桥式电路的四芯导线即引出电缆18从测 力传感器基座16的侧面引出，用于实现与电流表的连接。安装在测力传感器基座16顶端的 锥状受力体15受压时能适应一定范围的偏心度，从而减小分压力损失，保证测量精度。显 示引出电缆18中接入+5V的直流电流，用直流电压表便可间接读出测量值。对于本实施例中要测量的电梯，使用时，调节调节板9与固定底板之间的角度α 为30度左右。使调节板9与多股曳引钢丝绳1尽量垂直。使测力传感器23的锥状受力体 15的顶点与钢丝绳夹具20两端的压力块3、5之间的间距大于15mm，然后手动松闸让电梯 对重略微下移，使上述间距小于15mm。调整测力传感器底部的调位螺母17，使两个测力传 感器23的锥状受力体15的顶点与钢丝绳夹具20的两端压力块3、5之间的距离尽量相等， 并保持在5-10mm之间。将两个测力传感器23的引出电缆18接入+5V直流电源，用直流 电压表与引出电缆18中的桥路输出信号相连。人工手动松闸，让对重侧多股曳引钢丝绳1 下移，带动钢丝绳夹具20两端的压力块3、5自由压在两个测力传感器23的锥状受力体15 上。等到直流电压表的读数趋于稳定后，记录下直流电压表的毫伏读数，根据测力传感器的 标定数据，换算成力值，这就得到了电梯对重与电梯轿厢的重量差(W-G)，代入电梯平衡系 数的公式，就能计算出电梯平衡系数K。由此可见，本发明所述的测量装置结构简单，便于安装和操作，本发明所述的测量 方法测量过程简单，测量精度高，具有良好的实施效果。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种电梯平衡系数的测量方法，其特征在于，包括下列步骤在电梯对重侧的钢丝绳上固定夹设一钢丝绳夹具，并在钢丝绳夹具下方固定设置一对 测力传感器，保持一对测力传感器的受力面始终与钢丝绳垂直，当位于电梯曳引轮两侧的 电梯轿厢与电梯对重处于同一水平位置上时，使钢丝绳夹具自由压于一对测力传感器的受 力面上，一对测力传感器测得电梯轿厢与电梯对重的差值，然后根据下式 K = (W-G)/Q 式中K-电梯平衡系数； W-电梯对重的重量； G-电梯轿厢的重量； Q-电梯额定载重；(W-G)-电梯轿厢与电梯对重的差值； 算得电梯平衡系数。
2.一种电梯平衡系数的测量装置，设于电梯的对重侧，其特征在于包括一钢丝绳夹 具，其固定夹设于电梯对重侧的钢丝绳上，所述钢丝绳夹具与所述钢丝绳垂直设置；两测力传感器，分别固定设于所述钢丝绳夹具的左、右两端下方，所述两测力传感器的 受力面均与所述钢丝绳垂直设置；一测量表，与所述两测力传感器连接，读取两测力传感器测得的值。
3.如权利要求2所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述两测力传感器分 别对应固定设于两可调支架上，所述各可调支架均包括一固定底板，其固定设置在电梯的对重侧；一调节板，其与所述固定底板铰接，所述测力传感器对应固定设于各调节板上； 一调节杆，设于所述固定底板与调节板之间，用于固定固定底板与调节板之间的相对 位置。
4.如权利要求3所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述各测力传感器与 各调节板之间还均设有一调位元件，所述调位元件包括一基座，其下部设有外螺纹，所述测力传感器对应设于基座内；一调位螺母，其与所述基座的下部螺纹连接，所述调位螺母固定设于调节板上。
5.如权利要求4所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述各测力传感器上 还均对应设有一锥状受力体，所述锥状受力体对应设于测力传感器与钢丝绳夹具的下端面 之间。
6.如权利要求3所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述固定底板上设有 一顶紧槽，所述调节板上设有一滑块槽，所述调节杆包括一螺杆，所述螺杆的下端部设于所述顶紧槽内；一滑块，其设于所述滑块槽内，所述滑块上开有一螺纹孔，所述螺杆的上部与所述螺纹 孔螺纹连接；一螺杆螺母，与所述螺杆螺纹连接。
7.如权利要求2所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述钢丝绳夹具包括 一夹具基板，其内侧面设有一沿其长度方向设置的V型槽；一夹具夹板，其内侧面对应V型槽的位置设有一圆弧状凸起，所述夹具夹板与夹具基板固定连接，所述圆弧状凸起和V型槽对应配合夹紧钢丝绳；两夹具压力块，分别固定设于所述夹具基板和夹具夹板的左右两端，并对应设于两测 力传感器的上方。
8.如权利要求2-7中任意一项所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述测 量表为电流表或电压表或万用表或可直接读出重量差的数字式测试仪。
9.如权利要求8所述的电梯平衡系数的测量装置，其特征在于，所述测力传感器为应 变式测力传感器。
全文摘要
本发明公开了一种电梯平衡系数的测量方法，其包括下列步骤在电梯对重侧的钢丝绳上固定夹设一钢丝绳夹具，并在钢丝绳夹具下方固定设置一对测力传感器，保持一对测力传感器的受力面始终与钢丝绳垂直，当位于电梯曳引轮两侧的电梯轿厢与电梯对重处于同一水平位置上时，使钢丝绳夹具自由压于一对测力传感器的受力面上，一对测力传感器测得电梯轿厢与电梯对重的差值，然后根据公式K＝(W-G)/Q算得电梯平衡系数。为了实现上述测量方法，本发明还相应地提供了一种电梯平衡系数的测量装置，该装置结构简单，可实现电梯平衡系数的直接测量。
文档编号G01M1/00GK102070052SQ201010269459
公开日2011年5月25日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者丁逸民, 姜培基, 张静, 沈建强, 钱洪 申请人:上海市特种设备监督检验技术研究院