专利名称：一种电梯下行试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯试验系统，尤其涉及一种电梯安全钳坠落试验和缓冲器试验的下行试验系统。
背景技术：
目前电梯的安全试验测试系统中，能够对电梯的单一部件的安全性能或单一功能进行测量。如中国专利ZL200820055236.5，公开了一种施工升降机防坠安全保护装置检测试验设备，其是对施工升降机的安全器进行测量；所述的检测试验设备包括吊笼、驱动机构、安全器试验架、导轨架、传感器与信号处理系统等部分，被检测安全器安装在试验架上，安全器试验架位于吊笼的上方。安全器试验架上设有数个安全器安装位置，吊笼驱动机构设置在安全器试验架的下方；载荷调节装置包括安装在升降机基础上的配重组和设置与吊笼地板上的载荷提升横梁等部件；操作试验控制台按钮，释放驱动机构的制动器，吊笼通过销轴式传感器带动安全器试验架下坠，当下坠速度达到安全器动作速度时，安全器将试验架和吊笼制动在导轨架上，完成试验过程。上述安全器的试验装置，在安全器测试过程中，仅对安全器失效或者正常工作状态进行，未对安全器的部分失效状态进行测试。鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯下行试验系统，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本发明提供一种电梯下行试验系统，其特征在于，其包括一下行塔架、一提升装置、一导向架、一释放装置、一试验架、一缓冲装置和一测控系统，用以对电梯的下行安全钳和缓冲器的安全性能进行测试，其中，所述下行塔架内部为中空，用以设置试验用的各装置，架体上设置有至少一组试验导轨，用以为不同的试验架进行测试；所述提升装置设置在所述下行塔架的顶端，其接收所述测控系统的控制指令，提升、下降置于不同轨道上的所述导向架；所述导向架，其置于所述提升装置下方，其为所述释放装置的上下运动导向；所述释放装置，其下方设置有所述试验架，其接收所述测控系统的控制指令，释放所述试验架；所述试验架，其下侧安装有被检测安全钳，其上装载有砝码，其沿所述导轨上下运动，用以完成电梯的下行安全钳和缓冲器的测试；所述缓冲装置，其设置在所述下行塔架底部，其包括被测试缓冲器；所述测控系统，其控制所述试验用的各装置按照预设的程序动作，并对各装置的测试数据进行记录和处理。较佳的，所述提升装置包括:
一小车，其安装在所述下行塔架上端的支撑导轨上，其在所述支撑导轨上横向移动，所述导轨上设置有所述小车的至少一个固定位置，以对不同型号的试验架进行安全检测；一电动葫芦，其安装在所述小车上，其上悬挂一吊钩，用以连接所述导向架。较佳的，所述释放装置上设置有一触发部和一挂钩，所述触发部接收所述测控系统的控制而动作，其驱动所述挂钩动作，从而释放所述试验架。较佳的，所述试验架包括:一挂钩杆，其端部设置有横向的通孔，其挂接在所述释放装置的挂钩上；一触发机构，其分别安装于所述试验架的中部和下部，一端与一安全钳连接，所述触发机构接受所述测控系统的控制指令，触发所述安全钳动作。较佳的，所述电梯下行试验系统还包括一砝码装卸装置，所述砝码装卸装置为三自由度的装卸装置，其包括:一伸缩机构，其通过一伸缩梁的伸缩实现砝码在不同试验架上的装卸，所述伸缩机构由一丝杠螺母机构驱动，所述伸缩梁连接在所述丝杠螺母机构的螺母上，所述伸缩梁上还设置有一吊框；一砝码吊装机构，其设置在所述吊框上，在竖直方向上运动，其通过一丝杠螺母机构驱动，所述丝杠螺母机构的螺母上设置有一滑轮，一吊索绕过所述滑轮，所述吊索一端固定，另一端端连接一吊钩，所述吊钩直接夹持所述砝码；一横移小车，其设置在所述伸缩机构上，其做与所述伸缩梁垂直的横向运动，其通过一电机驱动一滚轮运动，所述滚轮与一横移车架接触，驱动其在横向移动。较佳的，所述缓冲装置包括:一翻转活动平台，其在所述试验系统进行缓冲器试验时闭合，在进行安全钳试验时打开，其下方设置有一液压油缸，以驱使所述翻转活动平台旋转；—缓冲器，其设置在所述翻转活动平台下方，所述缓冲器上下方均设置有垫板。较佳的，所述触发机构为一电动触发机构，其包括:一推杆，其直接与所述安全钳相连接，触发所述安全钳；一磁轭组件，其接收所述测控系统的控制而得电动作； 一弹簧，其置于所述推杆和磁轭组件之间，用以推动所述推杆动作。较佳的，所述触发机构为一机械触发机构，其包括:一拨杆，其直接与所述安全钳相连接，触发所述安全钳；一转臂，其设置在一转轴上并随所述转轴转动，其带动所述拨杆动作，所述转臂与一随行锁绳相连，所述随行锁绳与一限速器相连，当到达试验速度时，所述限速器动作，触发所述安全钳动作。较佳的，所述测控系统在安全钳试验中，根据安全钳到达预定高度时刻的加速度判断所述安全钳是否处于正常状态，并根据所述安全钳的工作状态向各测试装置发送不同的控制指令。较佳的，所述塔架由立柱和桁架支撑而成，其包括多节，每相邻两节之间设置有一工作平台，相邻工作平台之间设置有爬梯。与现有技术比较本发明的有益效果在于:本发明电梯下行试验系统，其塔架上设置不同的导轨，塔架顶端设置一横向的导轨，可以使提升装置在塔架顶端横向移动，以对不同型号的试验架进行测试，具有较大的测试范围；该发明具有导向架等导向装置，为释放装置、试验架导向，并在释放试验架时提供一缓冲力，保护试验装置；所述释放装置采用电动控制，操作方便；所述试验架上设置被测试安全钳和保险安全钳，在测试安全钳的同时，还能防止被测试安全钳失效而保护试验装置；试验底端设置缓冲装置，既能保护试验装置，又能对其进行测试；所述砝码装卸机构，能够实现三自由度的运动，可对不同的试验架进行可控性装卸；所述测控系统，根据试验架的加速度值判定安全钳的工作状态，并向各测试装置发送不同的控制指令；该下行试验系统能够实现安全钳和缓冲装置的测试，其构成一完整、综合的测试系统，具有较高的准确性和可靠性。
图1为本发明中电梯系统的下行塔架主体结构的示意图；图2为本发明中电梯下行试验系统的组成装置的示意图；图3为本发明电梯下行试验系统的导向架的正视结构示意图；图4为本发明电梯下行试验系统的释放装置的正视结构示意图；图5a为本发明电梯试验系统的试验架的正视结构示意图；图5b为本发明电梯试验系统的安全钳触发机构实施例一的正视结构示意图；图5c为本发明电梯试验系统的安全钳触发机构实施例二的原理图；图6a为本发明电梯试验系统的装卸装置的整体结构示意图；图6b为本发明电梯试验系统的伸缩机构的正视结构示意图；图6c为本发明电梯试验系统的砝码吊装机构的正视结构示意图；图6d为本发明电梯试验系统的横移小车的正视结构示意图；图7为本发明电梯试验系统的缓冲装置的正视结构示意图；图8为本发明电梯试验系统的测控系统的功能框图；图9为本发明电梯试验系统的冗余系统的比较监控系统原理示意图；图10为本发明电梯试验系统的传感器获取测试信息的加速度和时间间隔示意图；图11为本发明上行试验系统的上行超速保护试验的组成装置的示意图；图12为本发明上行试验系统的对重架的正视结构示意图；图13为本发明传感器的采集时间间隔与速度的曲线示意图；图14为本发明限速器试验系统的组成装置的示意图。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。本发明的电梯安全试验系统具有上行和下行塔架，其中所述下行塔架对电梯下行安全装置进行试验，上行塔架对电梯上行超速保护装置和限速器进行试验，各种装置的测试试验共用一测控系统；所述下行安全装置包括下行安全钳和缓冲装置，所述上行超速保护装置包括曳引机、夹绳器和上行安全钳，现分别对各电梯安全装置的试验进行描述。本发明下行试验系统的基础构件为下行塔架，请参阅图1所示，其为本发明中试验系统的下行塔架主体结构的示意图，所述下行试验塔架用于安全钳坠落和缓冲器试验。所述下行试验塔架由竖直的立柱15和桁架14支撑而成，每根立柱15由方管分段焊接构成，所述立柱15间用桁架14连接，桁架14采用方管，呈八字形对称布置，其将所述塔架围成中空架构，中部空间用以设置本发明的各种试验装置以及试验架；塔架顶端设置有上横梁12，所述上横梁12上安装有本发明中的提升装置；在立柱15底部设置有两根方形地梁112，该地梁112与塔架基础的地脚螺栓连接，将主构架固定。所述塔架由多节组成，在塔架每隔5m左右设置一个工作平台13及照明装置，所述工作平台13由地板、不锈钢栏杆和斜支撑组成，相邻工作平台13之间设置有一爬梯16，用以供操作人员上下通行，所述工作平台13和爬梯16周围设置护栏，防止人员坠落；作为电梯以及本发明试验系统的基本构件导轨19，其通过一导轨安装支架17与所述立柱15及横梁111连接固定，在本试验系统中，设置有至少一对导轨，其分别为不同型号的试验架提供运行轨道；为了满足多种试验架的测试，本发明中的导轨19可以进行更换，每节导轨位于上述相邻的工作平台13之间，所述导轨安装支架17与所述工作平台13的位置相对应，可方便操作人员更换不同型号的导轨。请参阅图2所示，其为本发明电梯下行试验系统下行塔架组成装置的示意图，所述下行试验系统包括提升装置2、导向架3、释放装置4、试验架5、缓冲装置6、砝码装卸机构、施工升降机、安全钳触发机构及电控系统等，用于安全钳坠落试验和缓冲器试验；其中，所述提升装置2设置在所述塔架的顶端，其提升、下落所述导向架3，所述导向架3下方安装有所述释放装置4，所述导向架3为所述释放装置的上升和下降导向，所述释放装置4下方安装有所述试验架5，所述试验架5的下侧安装有被检测安全钳，所述缓冲装置6置于塔架底部，以防止试验架5意外坠落对试验设备及附近建筑造成损坏。请继续结合图2所示，所述提升装置I主要包括吊钩中心不变的电动葫芦21和小车22，所述电动葫芦21安装在小车22上，所述小车22安装在支撑导轨23上，所述支撑导轨23固定在所述上横梁12上；本发明中，所述小车22可以在所述支撑导轨23上横向移动，所述支撑导轨23端部设置有挡板，以限制所述小车22的运动范围；在本实施例中，所述小车22在支撑导轨23上有左右两个固定位置，能够适用于两组试验轨道，可对不同型号的试验架进行安全检测。请参阅图3所示，其为本发明电梯下行试验系统的导向架的正视结构示意图，在本发明中，导向架3具有不同的型号，分别适用于不同的试验载荷，可根据需要进行更换；所述导向架3悬挂在所述电动葫芦21的吊钩上，并与导靴安装固定，通过所述导靴可以在所述导轨19上往复运动，所述电动葫芦21为其提供牵引力；所述导向架3下端连接有所述释放装置4，所述导向架3对所述释放装置4起导向作用，同时当所述释放装置4释放所述试验架5时，承受一反作用力，其还具有稳定所述释放装置4和上述悬吊装置的作用；在本实施例中，所述导向架3包括一支架31，其上有一设置横向螺纹孔的对称凸起33，一连接轴穿过所述螺纹孔，所述电动葫芦21的吊钩通过该连接轴将所述导向架3挂接；所述导向架3还包括一挂钩支架32，其用以与所述试验架5上端的挂钩连接。请参阅图4所示，其为本发明电梯下行试验系统的释放装置的正视结构示意图，所述释放装置4包括一释放架43，其构成所述释放装置的主体；还包括一触发部，在本实施例中，其为一电磁铁41、一推杆42 联动部，其包括一左拉杆45、一接转摇臂46、一释放摇臂47、一右拉杆48 卡紧部，其包括一挂钩44，所述挂钩44成对位于所述释放架43两侧，用以将所述试验架5吊挂在其上；此外所述释放装置4还包括一控制部分，其控制所述触发部的动作，进而控制所述联动部和卡紧部的运动，用以释放或者卡紧所述试验架5。其中，所述释放摇臂47，其一伸出端与所述推杆42的端部接触，所述电磁铁41得电时，所述推杆42向下运动，直接推动所述释放摇臂47的端部动作，所述释放摇臂47可沿其中心旋转，在其另一伸出端一侧设置有一安全销40，所述安全销40用以限制所述释放摇臂的运动，只有当所述安全销40拔去时，所述释放摇臂47才可以运动，以防止发生误动作，在所述释放摇臂47的该端，还设置有一弹簧49，所述弹簧49另一端固定在所述释放架43上，用以限制所述释放摇臂47的运动并使其复位；在所述释放摇臂47的第三伸出端设置有一滚轮471，所述滚轮471与所述转接摇臂46接触，当释放所述试验架5时，所述滚轮471与所述转接摇臂46分开，所述转接摇臂46两端分别与所述左拉杆45和右拉杆48连接，当所述滚轮471与所述转接摇臂46分离时，所述接转摇臂46顺时针旋转，所述左右拉杆分别推动与之相连接的两挂钩44，左侧吊钩逆时针旋转，右侧挂钩顺时针旋转，所述吊钩的端部和所述释放架43之间产生一较大的间距，所述试验架5的挂钩杆与所述挂钩44分离，所述试验架下落。请参阅图5a所示，其为本发明电梯试验系统的试验架的正视结构示意图，所述试验架5顶部设置有所述挂钩杆51，所述挂钩杆51端部设置有横向的通孔，用以与所述吊钩44挂接；所述试验架5由主立柱53支撑而成，并且所述试验架5依靠所述主立柱53沿所述导轨19上下运动；所述试验架5的中部和下部分别安装有一套触发机构54，在本发明中，所述触发机构具有电动触发机构和机械触发机构；所述试验架5中部的触发机构54与一保险安全钳连接，下部的触发机构与被测安全钳连接；所述试验架下部还设置有一撞击座55，用以与所述缓冲装置6撞击，试验时，释放所述试验架5，当其到达预定速度时，所述被测安全钳动作，将所述试验架5卡紧在所述导轨19上，使所述试验架5停止运动，若所述被测安全钳失效，则所述保险安全钳动作，以限制所述试验架5运动。请参阅图5b所示，其为本发明电梯试验系统的触发机构实施例一的正视结构示意图，该触发机构为机械触发方式，其与常规电梯的安全钳触发原理相同，其包括拨杆543、与拨杆543连接的的轴承座542、转臂546以及转轴、拨叉和连杆541，所述触发机构与所述试验架5的随行锁绳相连；在试验时，所述试验架5下放达到预定速度时，限速器控制所述随行锁绳带动所述转臂546转动，进而带动所述转轴转动，所述转轴带动所述拨杆543转动，所述拨杆543推动所述安全钳动作，将所述导轨19夹紧，使电梯制动。请参阅图5c所示，其为本发明电梯试验系统的触发机构实施例二的原理图，其包括一推杆549、一弹簧548和一磁轭组件547，其中，所述推杆549与安全钳杆直接相连，所述弹簧548置于所述推杆549和磁轭组件547之间，所述控制系统控制所述磁轭组件547得电，推动所述弹簧548，使其伸长，进而推动所述推杆549动作，所述推杆549推动安全钳杆动作，夹紧导轨。请参阅图6a所示，其为本发明电梯试验系统的装卸装置的整体结构示意图，所述砝码装卸装置为三自由度的装卸装置，用以装卸放置在所述试验架5的砝码，其包括试验塔立柱74、砝码吊装机构71、伸缩机构72和横移小车73，其中，所述吊装机构71用于升降砝码70，并将砝码70放置及运离所述试验架5，所述伸缩机构72，通过伸缩实现在不同试验架5上的装卸砝码70，所述横移小车73，其与所述伸缩机构72的伸缩运动相垂直，其平移运动实现在下行井道和上行井道上装卸砝码70。请参阅图6b所示，其为本发明电梯试验系统的伸缩机构的正视结构示意图，所述伸缩机构通过一伸缩梁726的伸缩，实现砝码70在不同试验架5上的装卸，其由一电机725驱动，所述电机725将其旋转运动通过一皮带轮723传递至所述传动件，在本实施例中，所述传动件为丝杠螺母机构，所述皮带轮723将所述旋转运动传输至所述丝杠722，所述螺母721与所述伸缩梁726连接，所述伸缩梁726随所述螺母721 —起沿水平方向移动，所述伸缩梁726固定有一吊框728，所述吊装机构72固定在所述吊框728上，所述伸缩梁726的伸缩运动带动所述吊装机构72 —起运动,实现所述破码装卸机构的较大工作范围。请参阅图6c所示，其为本发明电梯试验系统的吊装机构的正视结构示意图，所述吊装机构置于所述吊框728上，其包括电机712、与电机轴连接齿轮组713、以及一滚珠丝杠机构，所述丝杠714作旋转运动，所述螺母715横向移动，一动滑轮715，其上绕有一吊索718，所述吊索718 —端固定，另一端连接有一吊钩711，所述吊索718经过一静滑轮716改变为竖直方向，所述吊钩包括连杆及夹紧块712，所述夹紧块712夹紧所述砝码70，其上还设置有把手，用以手动操作，装卸所述砝码70 ;为防止在提升过程中所述吊钩711与所述吊框728产生碰撞，所述吊框728下部还设置有一压簧717。请参阅图6d所示，其为本发明电梯试验系统的横移小车的正视机构示意图，所述横移小车73通过小车架738固定在所述伸缩机构72上，一电机736通过传动链轮组735将旋转运动传递至一传动轴737上，所述传动轴737上设置有一滚轮734，所述滚轮734与一横移车架732相接触，所述横移车架732下方还设置有一脚轮733，在所述滚轮734的作用下，所述横移车架可沿与电机736轴向方向垂直的方向移动，以实现所述砝码装卸装置在上行井道和下行井道的范围内装卸砝码；电机731通过链轮组732与一丝杠螺母构件连接，其上的螺母739可与一吊框连接，使其在电机731轴向方向上移动，实现不同试验架之间的砝码装卸。请参阅图7所示，其为本发明电梯试验系统的缓冲装置的正视结构示意图，其包括一对开的翻转活动平台63、一液压油缸62和一缓冲器61，所述缓冲装置6设置在立柱15下方的凹坑中，所述缓冲器61置于所述翻转活动平台63下方，两者之间有垫板，所述缓冲器61下方的地基上也设置有垫板；所述翻转活动平台63下方分别设置有所述液压油缸62，用于顶起所述翻转活动平台63 ;当进行缓冲器试验时，所述翻转活动平台6可将工作台锁定，防止所述试验架5上的撞击座55撞击时，缓冲器61倾斜而影响试验效果；进行安全钳试验时，所述液压油缸62将所述活动翻转平台63由水平位置顶到竖直位置，暴露所述缓冲器61，让开安全钳试验通道，并且竖直的活动翻转平台63可兼做防护挡板，在发生崩落、飞溅时，起到部分保护的作用。在本实施例中，试验塔缓冲器有油-气式缓冲器，其用于下行塔架大试验架，所述油-气式缓冲器具有最高的效率和最好的能量吸收能力，缓冲器工作时，活塞杆推动油腔的油液流向干燥空气或氮气气室内，压缩气体和油液同时吸收能量，油液在外力作用下，流经一个或多个小孔产生阻尼消散试验架冲击能。下行塔架小试验架的缓冲器包括油-气式缓冲器和永磁线性涡流制动系统，其中所述永磁线性涡流制动系统，其上的磁铁安装在试验架上，制动导轨即感应体作为所述试验架的运动导轨，所述磁铁和制动导轨产生相对运动，在感应体中产生涡流，涡流产生的磁场与磁铁产生的磁场相互作用，获得制动力，使所述试验架制动。本发明中，还包括一三余度冗余计算机测控系统，用以实时测量所述试验架的运动参数，并控制所述下行试验系统的工作过程；请参阅图8所示，其为本发明电梯试验系统的测控系统的功能框图，所述控制系统，其包括一逻辑和管理单元81、一实时控制单元82、一数据采集单元83和一动作控制单元84，其中，所述逻辑和管理单元82用以实现系统的人机交互，对系统数据进行分析和处理，对系统故障的诊断进行处理，并与所述动作控制单元84进行通讯并控制整个系统动作，与外界进行数据交互；所述数据采集单元83，其用以通过设置在各测试装置上的传感器采集相应装置的位移、速度、加速度和张力信息，并与所述实时控制单元82进行数据交互，在所述各测试装置上设置有相应的测试传感器；所述实时控制单元83，其将所述数据采集单元83收集的信息传输至所述逻辑和管理单元81，其实时监测并调整各测试装置的位移、速度、加速度，实现系统的位移和速度的闭环控制及被测试件的现场保护；所述动作控制单元84，其接收所述逻辑和管理单元82的控制信息，控制所述系统的各装置的启停动作，在本发明下行试验系统中控制所述安全钳动作、安全钳触发及释放装置动作。在本实施例中，所述数据采集单元83包括模拟接口电路和数字接口电路，其为计算机与外部控制设备的接口，硬件上包括控制柜及电路板；所述逻辑和管理单元81和实时控制单元82的核心都为计算机；所述动作控制单元84包括一 PLC、变频器及各种继电器，所述PLC与所述逻辑和管理单元81进行数据交互，并控制所述变频器及各种继电器动作。本发明中的三余度冗余计算机测控系统需要对所述电梯下行试验系统、上行试验系统以及限速器试验的各执行装置进行动作控制，并实时测量所述安全钳、缓冲装置、试验架、被试曳引机、夹绳器以及限速器等被测量件的相应位移、速度、加速度和张力数据，并进行数据分析和处理；故控制系统分为多个层次，第一层为管理层，即逻辑各管理单元81和实施控制单元82，其采用工业控制机；第二层为控制层，其采用PLC，以使系统具有较高的可靠性；第三层为驱动层，其采用变频器；第四层为执行层，其采用电机驱动。为了保证系统的任务可靠性和安全可靠性，在本发明的计算机测控系统中采用非相似余度容错技术构建三余度冗余系统，并采用解析余度技术完成对可靠性要求高的测量传感器的状态监控和故障隔离；测控系统用于运动控制的关键传感器包括激光测速传感器、多圈绝对编码器和加速度传感器，具有自监控功能，以便实现实时监控，有效地提高系统容错能力；在本实施例中，所述测控系统中采用MEGA、ARM9和X86三种硬件平台，构建非相似余度测控系统，通过激光测速传感器、多圈绝对编码器和加速度传感器独立测量运动体运动参数，利用算法分别得出各自加速度、速度和位移数据；现对三种传感器进行描述如下，仅以测量试验架的加速度为例。所述激光传感器，其安装在所述试验架5滑行的导轨上，用以采集所述试验架5的位移和速度信号，其通过标准配置的接口与上述工控机连接通信，将所述试验架5的位移信息传输至所述工控机内进行处理，计算所述试验架5的加速度。所述旋转编码器，其与所述驱动电机连接，其采集所述电机的转角信息并传输至所述工控机，用以计算所述试验架5的位移和速度。所述加速度计，其安装在所述试验架5上，并将该加速度信息传输至所述工控机内进行处理。本发明三余度冗余计算机测控系统，采用比较监控和传感器自监控相结合的监控方式，一次故障检测采用自监控和比较监控结合的方式实现，二次故障和三次故障检测通过自监控的方式实现。本发明的比较监控方式采用交叉通道比较的方式，请参阅图9所示，其为本发明电梯试验系统的冗余系统的比较监控系统原理示意图，所述数据传输通道分别将各传感器及旋转编码器的数据信息进行传输，数据通道一 al、数据通道二 a3分别将其对应的数据信息传输至所述中央处理单元a2进行处理，所述中央处理单元a2将三个数据通道的输入信息进行两两比较，根据其差值超过规定门限的情况判断发生故障的通道，如三种数据通道的信息分别为A、B、C，若所述中央处理单元a2判断|A-B|和|A_C|的值都超过门限值，则可判断承载A信息的数据通道发生故障；所述各中央处理单元将判断信息传输至选择处理器a4内，其对数据通道的准确信息进行判断和选择，并将选择的数据经数据传输通道a5传输至所述动作控制单元84或数据采集单元83，上述比较监控过程由所述逻辑和管理单元81进行处理，其内的中央处理单元和选择处理器进行故障判断及数据分析选择之后，按照预设程序进行处理。本发明的系统自监控主要包括离线检测和在线检测方式，采用的离线自检方法主要包括:处理机自检测，存储器存储总和校验、A/D转换通道自检测、CAN总线自检测等；系统采取的在线自监控方法主要包括:控制器自监控，如定时器监控、电源自监控、存储器自监控等，所述控制器可以采用一看门狗软件或电路进行监控，其按照预设的时间自动循环，若系统在一定时间内未进行喂狗则系统复位，测试编号自动增加，按照原来的数据继续测试。本发明中的上述各种传感器均具备自监控功能，其实施过程由所述逻辑和管理单元81实现，所述各种传感器经所述数据采集单元83向所述逻辑和管理单元81发送各装置的检测信息和自身的监控信息，所述逻辑和管理单元81按照预设的程序判断监控信息是否与传感器的正常工作信息一致，检测电气故障。现结合上述测控系统及各试验装置对电梯安全钳的试验过程进行说明，在本发明中，所述下行塔架高度分配如下:塔架顶部空间用于安装所述提升装置2 ;所述试验架5、导向架3占用再起下方；塔架高度能够满足试验额定速度的安全钳动作需要距离需求。进行安全钳坠落试验时，所述动作控制单元84控制所述提升装置，使其处于所述砝码装卸装置的高度，控制所述砝码装卸装置向所述试验架5放置预设的砝码，并提升到顶部；所述动作控制单元84控制所述小车22移动到所述塔架的一固定位置，其上的电动葫芦21将所述试验架5提升到预定高度，所述逻辑和管理单元81向所述动作控制单元84传输控制信息，所述动作控制单元81控制所述释放装置4动作，将所述试验架5从其挂钩44上释放，所述试验架5自由落下，当试验架5达到额定速度时，所述试验架上的速度、加速度传感器将该信息通过数据采集单元83传输至所述逻辑和管理单元81，所述逻辑和管理单元81分析该数据信息，向所述动作控制单元84发出控制命令，触发所述安全钳触发机构，所述安全钳动作，进而测控系统自动测量安全钳的性能参数，在此过程中，所述实时控制单元82实时获得所述数据采集单元83的采集信息，并对各测试装置的状态进行适应性的调整，保证各测试装置的正常运行。
I)正常工况，当试验架5下落到hi高度时，达到其允许的最大试验速度时，被测试安全钳动作，所述试验架5通过预定的检测距离继续下落到h2高度，在此情况下，所述试验架5以预设的恒定加速度运行，此时，所述逻辑和管理单元81根据各测试装置上的传感器采集信息判断所述各测试装置未有异常，则试验正常，所述逻辑和管理单元81收集被测安全钳的各种信息。2)异常工况，当所述试验架5下落至h2高度时，若所述测控系统发现被测安全钳部分失效，所述试验架5继续下落而不采取紧急措施，当试验架5下落至h4高度时，所述试验架5进入永磁制动阶段,所述动作控制单元81控制所述永磁制动系统动作,吸收所述试验架的动能，若到达地基时，所述试验5未停止，则由所述缓冲装置吸收剩余动能。在所述试验架5下落至h2高度时，若所述测控系统发现被测试安全钳失效，则所述逻辑和管理单元81向所述动作控制单元84发出控制指令，控制所述试验架3中部的保险安全钳动作，并控制所述永磁制动系统动作；若所述保险安全钳也同时失效，所述试验架5继续下落，下落至高度h4时，所述动能则由上述的永磁制动系统和缓冲装置吸收。在试验过程中，所述逻辑和管理单元81判断所述安全钳处于部分失效状态还是失效状态，所述试验架5上的加速度传感器将实时测量的试验架加速度信息通过所述数据采集单元83传输至所述逻辑和管理单元81，在上述高度hi时，所述逻辑和管理单元81计算所述试验架的加速度值，并与预先设置的失效和部分失效的加速度范围进行比较，判断其落入的范围，进而向所述动作控制单元84发送不同的控制指令。当a = 时，所述安全钳处于正常工作状态；当a2 < a < 时，所述安全钳处于部分失效状态，该过程所述试验架5的制动距离很长；当a < a2时，所述安全钳处于失效状态；其中，所述a表示安全钳的加速度，&1和a2为所述逻辑和管理单元81预先设置的定值，其根据所述塔架的高度及试验架5的速度进行设定。在测试所述安全钳的试验过程中，所述试验架5上的加速度传感器以及导轨上的激光传感器，需要对所述安全钳的制动性能进行评价，其中，最为重要的参数是对所述试验架5的位移、速度、加速度信息进行测量和采集处理，为此，所述逻辑和管理单元81按照不同试验状况对所述各传感器的采集信息的时间间隔进行控制，以控制测试精度。请参阅图10所示，其为本发明传感器获取测试信息的加速度和时间间隔示意图，当所述试验架5的加速度a较低时，所述安全钳处于失效或部分失效状态时，所述传感器随加速度a的增加获取信息的时间间隔t减少，当所述安全钳正常工作时，其获取信息的时间间隔t为一定值。
权利要求
1.一种电梯下行试验系统，其特征在于，其包括一下行塔架、一提升装置、一导向架、一释放装置、一试验架、一缓冲装置和一测控系统，用以对电梯的下行安全钳和缓冲器的安全性能进行测试，其中， 所述下行塔架内部为中空，用以设置试验用的各装置，架体上设置有至少一组试验导轨，用以为不同的试验架进行测试； 所述提升装置设置在所述下行塔架的顶端，其接收所述测控系统的控制指令，提升、下降置于不同轨道上的所述导向架； 所述导向架，其置于所述提升装置下方，其为所述释放装置的上下运动导向； 所述释放装置，其下方设置有所述试验架，其接收所述测控系统的控制指令，释放所述试验架； 所述试验架，其下侧安装有被测试安全钳，其上装载有砝码，其沿所述导轨上下运动，用以完成电梯的下行安全钳和缓冲器的测试； 所述缓冲装置，其设置在所述下行塔架底部，其包括被测试缓冲器； 所述测控系统，其控制所述试验用的各装置按照预设的程序动作，并对被测试安全钳和缓冲装置的测试数据进行记录和处理，并能实时监测各装置的工作状态，并按预设的状态进彳T调整。
2.根据权利要求1所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述提升装置包括: 一小车，其安装在所述下行塔架上端的支撑导轨上，其在所述支撑导轨上横向移动，所述导轨上设置有所述小车的至少一个固定位置，以对不同型号的试验架进行安全检测； 一电动葫芦，其安装在 所述小车上，其上悬挂一吊钩，用以连接所述导向架。
3.根据权利要求2所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述释放装置上设置有一触发部和一挂钩，所述触发部接收所述测控系统的控制而动作，其驱动所述挂钩动作，从而释放所述试验架。
4.根据权利要求3所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述试验架包括: 一挂钩杆，其端部设置有横向的通孔，其挂接在所述释放装置的挂钩上； 一触发机构，其分别安装于所述试验架的中部和下部，一端与一安全钳连接，所述触发机构接受所述测控系统的控制指令，触发所述安全钳动作。
5.根据权利要求1所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述电梯下行试验系统还包括一砝码装卸装置，所述砝码装卸装置为三自由度的装卸装置，其包括: 一伸缩机构，其通过一伸缩梁的伸缩实现砝码在不同试验架上的装卸，所述伸缩机构由一丝杠螺母机构驱动，所述伸缩梁连接在所述丝杠螺母机构的螺母上，所述伸缩梁上还设置有一吊框； 一砝码吊装机构，其设置在所述吊框上，在竖直方向上运动，其通过一丝杠螺母机构驱动，所述丝杠螺母机构的螺母上设置有一滑轮，一吊索绕过所述滑轮，所述吊索一端固定，另一端端连接一吊钩，所述吊钩直接夹持所述砝码； 一横移小车，其设置在所述伸缩机构上，其做与所述伸缩梁垂直的横向运动，其通过一电机驱动一滚轮运动，所述滚轮与一横移车架接触，驱动其在横向移动。
6.根据权利要求1所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述缓冲装置包括: 一翻转活动平台，其在所述试验系统进行缓中器试验时闭合，在进行安全钳试验时打开，其下方设置有一液压油缸，以驱使所述翻转活动平台旋转； 一缓冲器，其设置在所述翻转活动平台下方，所述缓冲器上下方均设置有垫板。
7.根据权利要求4所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述触发机构为一电动触发机构，其包括: 一推杆，其直接与所述安全钳相连接，触发所述安全钳； 一磁轭组件，其接收所述测控系统的控制而得电动作； 一弹簧，其置于所述 推杆和磁轭组件之间，用以推动所述推杆动作。
8.根据权利要求4所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述触发机构为一机械触发机构，其包括: 一拨杆，其直接与所述安全钳相连接，触发所述安全钳； 一转臂，其设置在一转轴上并随所述转轴转动，其带动所述拨杆动作，所述转臂与一随行锁绳相连，所述随行锁绳与一限速器相连，当到达试验速度时，所述限速器动作，触发所述安全钳动作。
9.根据权利要求1所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述测控系统在安全钳试验中，根据安全钳到达预定高度时刻的加速度判断所述安全钳是否处于正常状态，并根据所述安全钳的工作状态向各测试装置发送不同的控制指令。
10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的电梯下行试验系统，其特征在于，所述下行塔架由立柱和桁架支撑而成，其包括多节，每相邻两节之间设置有一工作平台，相邻工作平台之间设置有爬梯。
全文摘要
本发明涉及一种电梯下行试验系统，其包括一下行塔架、一提升装置、一导向架、一释放装置、一试验架、一缓冲装置和一测控系统，用以对电梯的下行安全钳和缓冲器的安全性能进行测试，所述下行塔架内部为中空，用以设置试验用的各装置，架体上设置有至少一组试验导轨，用以为不同的试验架进行测试；所述试验架，其下侧安装有被检测安全钳，其上装载有砝码，其沿所述导轨上下运动，用以完成电梯的下行安全钳和缓冲器的测试；所述缓冲装置，其设置在所述下行塔架底部，其包括被测试缓冲器；所述测控系统，其控制所述试验用的各装置按照预设的程序动作，并对各装置的测试数据进行记录和处理。该下行试验系统能够对安全钳和缓冲装置进行测试。
文档编号G01M13/00GK103175708SQ20131012432
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者鄂立军, 陈彬, 叶建平, 肖原, 张虎 申请人:中国特种设备检测研究院