一種電梯平衡係數的測量方法及裝置的製作方法

2023-09-10 01:11:10

專利名稱：一種電梯平衡係數的測量方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量方法及裝置，尤其涉及一種用於測量電梯平衡係數的測量方 法及裝置。
背景技術：
電梯平衡係數是電梯設備安全檢驗的重要測量參數之一。目前測量已安裝運行電 梯的平衡係數的方法是給電梯施加分別為0 %，25 %，40 %，50 %，75 %，100 %的載荷，然 後分別測量電梯上行、下行時，電梯轎廂與電梯對重處於同一水平位置時，曳引電機的電流 值，然後在平面坐標上，分別以電梯上行、下行時的載荷率為橫坐標，以測得的曳引電機對 應的電流值為縱坐標，繪製上行、下行曲線，這兩條曲線交點所對應的載荷率即為電梯的平 衡係數。然而，上述電梯係數的測量方法存在以下不足之處(1)測量過程中需要根據不同的加載量對電梯轎廂進行人工加載；(2)所測得的電流數據是對應不同載荷的一系列測量值，測量過程並非一次性測 量，因此測量過程較為複雜；(3)電梯轎廂與對重處於同一水平位置時，電流表讀數的瞬時誤差，以及作圖求交 點的繪圖誤差，將直接影響到平衡係數的準確度；(4)現有測量方法屬間接測量方式，存在諸多測量誤差。

發明內容
本發明的目的是提供一種電梯平衡係數的測量方法及裝置，其能夠解決已安裝運 行電梯的平衡係數的現場測量問題，該測量方法不同於現有的間接測量方法，其屬於直接 測量方法，因此其能夠保證電梯平衡係數的測量精度，同時簡化了測量過程。該測量裝置結 構簡單，可用於實現本發明所述的電梯平衡係數的測量方法。本發明的技術構思是直接從電梯平衡係數的定義公式出發，設計一種電梯平衡 係數的測量裝置，該裝置通過設於電梯機房對重側曳引機架上的測力傳感器直接測量對重 與空載轎廂的重量差來得到電梯平衡係數。為實現上述發明目的，本發明提供了一種電梯平衡係數的測量方法，其包括下列 步驟在電梯對重側的鋼絲繩上固定夾設一鋼絲繩夾具，並在鋼絲繩夾具下方固定設置 一對測力傳感器，保持這一對測力傳感器的受力面始終與鋼絲繩垂直，當位於電梯曳引輪 兩側的電梯轎廂與電梯對重處於同一水平位置上時，使鋼絲繩夾具自由壓於一對測力傳感 器的受力面上，一對測力傳感器測得電梯轎廂與電梯對重的差值，然後根據下式K = (W-G) /Q式中K-電梯平衡係數；W-電梯對重的重量；
G-電梯轎廂的重量；Q-電梯額定載重，該值為已知量；(W-G)-電梯轎廂與電梯對重的差值；算得電梯平衡係數。現有電梯平衡係數的測量一直是採用間接測量方法，其重要原因是在電梯平衡系 數公式中，電梯對重重量W和電梯轎廂重量G在現場測試中均不好直接測量得到。這是因為 電梯對重和電梯轎廂通過曳引鋼絲繩連接在一起，並跨接在曳引輪的兩側，有的電梯對重 和電梯轎廂之間還連接有補償鏈，電梯轎廂還懸掛有電梯的電氣拖纜，由於電梯行程的關 系，這些柔性連接部件的自重都大到不能忽略的程度，因此在這樣一種相互關聯的系統中， 單獨測量電梯對重的重量W和電梯轎廂的重量G均是很難實現的，或者實現需要很複雜的 測量裝置。因此發明人想到了直接測量電梯轎廂與電梯對重的差值(W-G)。即在電梯的對重 和轎廂在曳引輪兩側處於同一水平位置時，測量對重與轎廂的重量差(W-G)。此時，對於電 梯的曳引輪來說，跨接其上的對重側鋼絲繩和轎廂側鋼絲繩的長度，因對重與轎廂處於同 一水平位置時而相同，所以曳引鋼絲繩的自重相互抵消，因系統關聯產生的柔性部件的自 重也都相互抵消，因此因系統關聯性不能單獨測量電梯對重重量W和電梯轎廂重量G的問 題便都得到了解決。又由於電梯額定載重對於每一部電梯均是已知的，故根據測得的(W-G) 便可直接算得電梯的平衡係數。為了實現上述電梯平衡係數的測量方法，本發明還提供了一種電梯平衡係數的測 量裝置，其設於電梯的對重側，該測量裝置包括一鋼絲繩夾具，其固定夾設於電梯對重側的鋼絲繩上，所述鋼絲繩夾具與所述鋼 絲繩垂直設置；兩測力傳感器，分別固定設於所述鋼絲繩夾具的左、右兩端下方，所述兩測力傳感 器的受力面均與所述鋼絲繩垂直設置；一測量表，與所述兩測力傳感器連接，讀取測力傳感器測得的值。優選地，所述兩測力傳感器分別對應固定設於兩可調支架上，所述各可調支架均 包括一固定底板，其固定設置在電梯的對重側；—調節板，其與所述固定底板鉸接，所述測力傳感器對應固定設於各調節板上，所 述調節板可繞固定底板轉動，使固定設於其上的測力傳感器的受力面始終與鋼絲繩垂直設 置；一調節支架，設於所述固定底板與調節板之間，用於固定固定底板與調節板之間 的相對位置。由於不同的電梯，其曳引鋼絲繩與垂直方向之間的夾角是不同的，而測量(W-G) 時，為了保證測量結果的準確性，需要保證鋼絲繩夾具垂直壓於測力傳感器上，因此通過調 整調節板與固定底板之間的夾角，可以保證測力傳感器的受力面相對於鋼絲繩垂直設置， 從而實現使用該裝置可以對不同型號電梯的平衡係數進行測量。優選地，所述各測力傳感器與各調節板之間還均設有一調位元件，所述調位元件 包括
一基座，其下部設有外螺紋，所述測力傳感器對應設於基座內；一調位螺母，其與所述基座的下部螺紋連接，所述調位螺母固定設於調節板上。上述調位元件的設置是為了保證兩個測力傳感器在測量時彼此受力平衡，不發生 偏差，從而保證測量精度。優選地，所述各測力傳感器上還均對應設有一錐狀受力體，所述錐狀受力體對應 設於測力傳感器與鋼絲繩夾具的下端面之間。該錐狀受力體受到壓力時能夠適應一定範圍 的偏心度，從而減小分壓力的損失，保證測量精度。優選地，所述固定底板上設有一頂緊槽，所述調節板上設有一滑塊槽，所述調節杆 包括一螺杆，所述螺杆的下端部設於所述頂緊槽內；—滑塊，其設於所述滑塊槽內，所述滑塊上開有一螺紋孔，所述螺杆的上部與所述 螺紋孔螺紋連接；一螺杆螺母，與所述螺杆螺紋連接。優選地，所述鋼絲繩夾具包括一夾具基板，其內側面設有一沿其長度方向設置的V型槽；一夾具夾板，其內側面對應V型槽的位置設有一圓弧狀凸起，所述夾具夾板與夾 具基板固定連接，所述圓弧狀凸起和V型槽對應配合夾緊鋼絲繩；兩夾具壓力塊，分別固定設於所述夾具基板和夾具夾板的左右兩端，並對應設於 兩測力傳感器的上方。測量時，兩夾具壓力塊分別自由壓於兩測力傳感器上。優選地，所述測量表為電流表或電壓表或萬用表或可直接讀出重量差的數字式測 試儀。優選地，所述測力傳感器為應變式測力傳感器。本發明由於採用了上述技術方案，使其具有下述優點1.本發明所述的電梯平衡係數的測量方法通過採用測力傳感器直接測量電梯對 重與電梯轎廂的重量差，來得到電梯平衡係數，屬於直接測量方式，與其他間接測量方式相 比，具有更高的準確度。2.本發明所述的電梯平衡係數的測量方法可在電梯轎廂空載的情況下一次性完 成電梯平衡係數的測量，相對於其他的測量方法和結構，大大簡化了測量程序，降低了勞動 強度，提高了現場測量效率。3.本發明所述的電梯平衡係數的測量裝置，其結構簡單，其採用較少的部件就實 現了力和重量的傳遞，並保證了測力點的角度調整，從而實現了在現場不拆卸、不損壞電梯 部件就能實現測量的目的。
以下結合附圖和具體實施例來對本發明做進一步說明。

圖1為電梯對重側鋼絲繩夾具的結構示意圖。圖2為可調支架的結構示意圖。圖3為設有調位元件的測力傳感器的結構示意圖。圖4為本發明所述的電梯平衡係數的測量裝置的一種典型實施方式的結構示意圖。附圖標記說明1-曳引鋼絲繩4-夾具夾板7-夾緊螺栓10-螺杆13-轉軸16-測力傳感器基座19-曳引輪22-可調支架
2_夾具基板3-夾具左壓力塊
5-夾具右壓力塊6-夾緊螺母
8_固定底板9-調節板
11-滑塊12-螺杆螺母
14-頂緊槽15-錐狀受力體
17-調位螺母18-引出電纜
20-鋼絲繩夾具21-曳引機架槽鋼 23-測力傳感器
具體實施例方式如圖4所示，該電梯平衡係數的測量裝置設於電梯的對重側，電梯轎廂與電梯對 重通過曳引鋼絲繩1掛設於電梯曳引輪19的兩側。鋼絲繩夾具20固定夾設於曳引鋼絲繩 1上，兩個可調支架22分別固定設於對重側的曳引機架槽鋼21上，兩個測力傳感器23分別 固定設於兩個可調支架22上，調節可調支架22可以保證測力傳感器23的受力面始終與曳 引鋼絲繩1垂直設置。電流表與兩個測力傳感器23連接，用於讀取測力傳感器測得的值。如圖1所示，鋼絲繩夾具是本發明中的力傳遞部件，當其用於測量電梯對重與電 梯轎廂的重量差時，在電梯對重下移時隨曳引鋼絲繩1 一起移動，從而使夾具兩端的夾具 左壓力塊3和夾具右壓力塊5壓住測力傳感器的受力面。鋼絲繩夾具包括條狀的夾具基 板2和條狀的夾具夾板4。夾具基板2的內側面開有一水平設置的V型槽，外側面設有用於 限制螺栓轉動的凹槽。夾具夾板4的內側面對應V型槽的位置設有圓弧狀凸起，用於夾緊 曳引鋼絲繩1，夾具基板2和夾具夾板4通過5根螺栓7固定連接，每根螺栓7的端部對應 連接有螺母6，螺栓擋板用螺絲固定在夾具基體2的外側面，覆蓋住嵌在凹槽中的螺栓7，使 之不滑出凹槽。夾具左壓力塊3和夾具右壓力塊5分別固定設於夾具的左右兩端，用於壓 住測力傳感器的受力面。如圖2所示，該可調支架能手動調整測力傳感器的傾斜度，從而在測量電梯的平 衡係數時，保證測力傳感器的受力面與壓力塊垂直。可調支架包括固定底板8，通過轉軸13 與固定底板8鉸接的調節板9，以及用於定位固定底板8與調節板9之間夾角α的調節杆。 其中，測力傳感器固定設置在調節板9上，固定底板8上設有頂緊槽14，調節板9上設有滑 塊槽，調節杆包括螺杆10，與螺杆10螺紋連接的螺杆螺母12，以及與螺杆10螺紋連接的滑 塊11。螺杆10的上端穿過設於調節板9上的滑塊槽，使滑塊11嵌入調節板9的滑塊槽中， 螺杆10的下端嵌入固定底板8上的頂緊槽14內。由此，旋轉螺杆螺母12，就能調整調節板 9與固定底板8之間的夾角α，從而改變放置在調節板9上的測力傳感器的角度位置。如圖3所示，本實施例中的測力傳感器為高度可調的應變式測力傳感器。其中，應 變式測力元件設於測力傳感器基座16內，錐狀受力體15設於測力傳感器基座16上，應變 式測力元件的上方，其將受到的力傳遞給測力元件。測力傳感器基座16的下部設有外螺 紋，用於與一調位螺母17螺紋連接，該結構可以實現測力傳感器的高度在12mm的範圍內調 高或調低，從而保證兩個測力傳感器測量電梯對重與電梯轎廂的重量差時的受力平衡。精密應變式測力元件由多應變片構成橋路結構，受力後應變片的電阻值產生變化，引起橋式 電路的不平衡輸出電壓，從而對應所感知的力值。橋式電路的四芯導線即引出電纜18從測 力傳感器基座16的側面引出，用於實現與電流表的連接。安裝在測力傳感器基座16頂端的 錐狀受力體15受壓時能適應一定範圍的偏心度，從而減小分壓力損失，保證測量精度。顯 示引出電纜18中接入+5V的直流電流，用直流電壓表便可間接讀出測量值。對於本實施例中要測量的電梯，使用時，調節調節板9與固定底板之間的角度α 為30度左右。使調節板9與多股曳引鋼絲繩1儘量垂直。使測力傳感器23的錐狀受力體 15的頂點與鋼絲繩夾具20兩端的壓力塊3、5之間的間距大於15mm，然後手動松閘讓電梯 對重略微下移，使上述間距小於15mm。調整測力傳感器底部的調位螺母17，使兩個測力傳 感器23的錐狀受力體15的頂點與鋼絲繩夾具20的兩端壓力塊3、5之間的距離儘量相等， 並保持在5-10mm之間。將兩個測力傳感器23的引出電纜18接入+5V直流電源，用直流 電壓表與引出電纜18中的橋路輸出信號相連。人工手動松閘，讓對重側多股曳引鋼絲繩1 下移，帶動鋼絲繩夾具20兩端的壓力塊3、5自由壓在兩個測力傳感器23的錐狀受力體15 上。等到直流電壓表的讀數趨於穩定後，記錄下直流電壓表的毫伏讀數，根據測力傳感器的 標定數據，換算成力值，這就得到了電梯對重與電梯轎廂的重量差(W-G)，代入電梯平衡系 數的公式，就能計算出電梯平衡係數K。由此可見，本發明所述的測量裝置結構簡單，便於安裝和操作，本發明所述的測量 方法測量過程簡單，測量精度高，具有良好的實施效果。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明， 而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1.一種電梯平衡係數的測量方法，其特徵在於，包括下列步驟在電梯對重側的鋼絲繩上固定夾設一鋼絲繩夾具，並在鋼絲繩夾具下方固定設置一對 測力傳感器，保持一對測力傳感器的受力面始終與鋼絲繩垂直，當位於電梯曳引輪兩側的 電梯轎廂與電梯對重處於同一水平位置上時，使鋼絲繩夾具自由壓於一對測力傳感器的受 力面上，一對測力傳感器測得電梯轎廂與電梯對重的差值，然後根據下式 K = (W-G)/Q 式中K-電梯平衡係數； W-電梯對重的重量； G-電梯轎廂的重量； Q-電梯額定載重；(W-G)-電梯轎廂與電梯對重的差值； 算得電梯平衡係數。
2.一種電梯平衡係數的測量裝置，設於電梯的對重側，其特徵在於包括一鋼絲繩夾 具，其固定夾設於電梯對重側的鋼絲繩上，所述鋼絲繩夾具與所述鋼絲繩垂直設置；兩測力傳感器，分別固定設於所述鋼絲繩夾具的左、右兩端下方，所述兩測力傳感器的 受力面均與所述鋼絲繩垂直設置；一測量表，與所述兩測力傳感器連接，讀取兩測力傳感器測得的值。
3.如權利要求2所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述兩測力傳感器分 別對應固定設於兩可調支架上，所述各可調支架均包括一固定底板，其固定設置在電梯的對重側；一調節板，其與所述固定底板鉸接，所述測力傳感器對應固定設於各調節板上； 一調節杆，設於所述固定底板與調節板之間，用於固定固定底板與調節板之間的相對 位置。
4.如權利要求3所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述各測力傳感器與 各調節板之間還均設有一調位元件，所述調位元件包括一基座，其下部設有外螺紋，所述測力傳感器對應設於基座內；一調位螺母，其與所述基座的下部螺紋連接，所述調位螺母固定設於調節板上。
5.如權利要求4所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述各測力傳感器上 還均對應設有一錐狀受力體，所述錐狀受力體對應設於測力傳感器與鋼絲繩夾具的下端面 之間。
6.如權利要求3所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述固定底板上設有 一頂緊槽，所述調節板上設有一滑塊槽，所述調節杆包括一螺杆，所述螺杆的下端部設於所述頂緊槽內；一滑塊，其設於所述滑塊槽內，所述滑塊上開有一螺紋孔，所述螺杆的上部與所述螺紋 孔螺紋連接；一螺杆螺母，與所述螺杆螺紋連接。
7.如權利要求2所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述鋼絲繩夾具包括 一夾具基板，其內側面設有一沿其長度方向設置的V型槽；一夾具夾板，其內側面對應V型槽的位置設有一圓弧狀凸起，所述夾具夾板與夾具基板固定連接，所述圓弧狀凸起和V型槽對應配合夾緊鋼絲繩；兩夾具壓力塊，分別固定設於所述夾具基板和夾具夾板的左右兩端，並對應設於兩測 力傳感器的上方。
8.如權利要求2-7中任意一項所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述測 量表為電流表或電壓表或萬用表或可直接讀出重量差的數字式測試儀。
9.如權利要求8所述的電梯平衡係數的測量裝置，其特徵在於，所述測力傳感器為應 變式測力傳感器。
全文摘要
本發明公開了一種電梯平衡係數的測量方法，其包括下列步驟在電梯對重側的鋼絲繩上固定夾設一鋼絲繩夾具，並在鋼絲繩夾具下方固定設置一對測力傳感器，保持一對測力傳感器的受力面始終與鋼絲繩垂直，當位於電梯曳引輪兩側的電梯轎廂與電梯對重處於同一水平位置上時，使鋼絲繩夾具自由壓於一對測力傳感器的受力面上，一對測力傳感器測得電梯轎廂與電梯對重的差值，然後根據公式K＝(W-G)/Q算得電梯平衡係數。為了實現上述測量方法，本發明還相應地提供了一種電梯平衡係數的測量裝置，該裝置結構簡單，可實現電梯平衡係數的直接測量。
文檔編號G01M1/00GK102070052SQ201010269459
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者丁逸民, 姜培基, 張靜, 沈建強, 錢洪 申請人:上海市特種設備監督檢驗技術研究院