曳引電梯平衡系數檢測方法的專利研究

摘 要：曳引式電梯的平衡系數是其性能表現的重要參數，因此對平衡系數的檢驗就顯得至關重要。文章從平衡系數概念及檢測方法入手，結合專利檢測案例，對更有效的檢測方法及注意事項進行探討。

關鍵詞：曳引式電梯；電梯平衡系數；檢測方法

引言

平衡系數是對曳引式電梯監督檢驗中需要檢驗的一個重要參數，是新的檢驗規則《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》TSGT7001-2012中一項必檢的重要檢測項目。平衡系數定義是電梯平衡對重與轎廂重量兩者的重量差與電梯額定載荷之間的比值。其電梯平衡系數計算公式可表達為：

K平=（G對-G轎）/G額（1）

式（1）中，K平為電梯平衡系數；G對、G額、G轎分別為對重重量、轎廂自重、轎廂額定載重量，單位都是千克。

根據新的檢驗規則《電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯》TSG T7001-2009規定，在平衡系數試驗項中要求，曳引電梯的平衡系數應當在0.40～0.50之間，或者符合制造（改造）單位的設計值。其檢驗方法是：轎廂分別空載、裝載額定載重量的25%、40%、50%、75%、100%、110%做向上、向下全程運行。當轎廂和對重運行到同一水平平層位置時，讀取記錄通過電動機輸入端的電流值，畫出電流-負荷曲線以向上、向下運行曲線，橫坐標為裝載的額定載重量百分比，而縱坐標是對應各載重量的電流值。向上運行的曲線和向下運行的曲線的交匯處所對應的橫坐標的百分比值就是電梯的平衡系數。數字鉗形表夾住電動機電源輸入端以檢測通過的電流，電動機電源輸入端即為電流檢測點。交匯點一般在0.40～0.50之間，就認定電梯平衡系數為合格。

1 無砝碼載荷測試方法

公開號為CN 1696040A專利申請提出了一種沒有使用砝碼的載荷測量方法，在測量之初，對數據采集裝置進行標定，依據電梯的實際形態記錄纜繩的相關數據以及纜繩的監測點數，纜繩張力監測點能夠在纜繩上轉換位置；將轎廂、平衡重調整到平層狀態，用纜繩的監測設備兩側相對的鉤狀物掛住伸直的纜繩，在纜繩張力監測裝置與準備測量纜繩接觸的前提下，推進到極限位置，當一個監測信號輸出，纜繩張力增強，輸出的檢測信號變高；對數模轉換后的數據進行演算，計算機的相關程序對數據進行整理分析，應用經驗理論判斷出不正常數據，通過相關電梯平衡常數的運算公式，得到電梯平衡系數。

2 空載勻速轉矩測試方法

公開號為CN 101670965A專利申請提出了一種電梯沒有載重的情況下均勻速度利用轉矩測試的方法，使電梯能夠均勻速度向上行駛，等到電梯轎廂的懸掛裝置的懸掛點與平衡重的懸掛裝置的懸掛點處于同一水平位置的時候，現時檢測牽引電動機的轉矩記錄為沒有載重的情況下的上行轉矩；使電梯能夠均勻速度向下行駛，等到電梯轎廂的懸掛裝置的懸掛點與平衡重的懸掛裝置的懸掛點處于同一水平位置的時候，現時檢測牽引電動機的轉矩記錄為沒有載重的情況下的下行轉矩；將以上的上行轉矩和下行轉矩代入以下公式：計算電梯平衡系數，K=（Tup+Tdown）*i/R/Q/2，其中，K表示為電梯平衡系數，Tup表示沒有載重的情況下的上行轉矩，Tdown表示沒有載重的情況下的下行轉矩，i表示為曳引比，R表示為曳引輪半徑，Q表示為電梯額定載重量。

3 功率測試方法

公開號為CN 102674103A專利申請提出了一種利用功率測試方法，將電能檢測裝置接入電梯驅動電機的電源線上，將速度檢測裝置接入電梯轎廂運行的機械傳動構件上，以電梯空載工況從底層至頂層全程往返運行，實時測量并記錄轎廂和對重運行到同一水平位置時的轎廂上行速度數據與下行速度數據、驅動電機上行功率數據與下行功率數據；依據曳引式電梯運行原理與運行中能量傳遞關系，應用上述檢測數據與被測試電梯的基本參數，經計算得到平衡系數的數值。所述平衡系數應用下式計算：

式中：K-被測試電梯的平衡系數；Nx-空載轎廂下行，運行到與對重同一水平位置時，電機運行功率，W；Vx-空載轎廂下行，運行到與對重同一水平位置時，轎廂速度，m/s；Q-額定載荷，kg，從被測試電梯的基本參數得到；g-重力加速度，取9.81m/s2；η-傳動效率，轎廂空載工況驅動電機運行功率數值與電梯負載的運行功率數值之間的系數。

4 轉矩測試方法

公開號為CN 103145015A的專利申請提出了一種利用轉矩測試方法，控制電梯運行到轎廂側的曳引繩和對重側的曳引繩重量正好相互抵消的位置；控制曳引機運行在零速后打開抱閘，在檢測到電梯無移動后記錄此時曳引機的輸出轉矩； 根據曳引機的曳引比、曳引輪半徑、電梯額定載重、所述輸出轉矩及檢測地點的重力加速度計算電梯平衡系數K。電梯平衡系數

其中T1是所述輸出轉矩，I是所述曳引比，R是所述曳引輪半徑，Q是所述電梯額定載重，g是所述重力加速度。所述記錄曳引機的輸出轉矩步驟之后，控制曳引機不運行，使電梯自行溜車，并記錄電梯從開始溜車到加速至預設速率V花費的時間T。

5 結束語

電梯的平衡系數對電梯的安全運行起著關鍵的重要作用，平衡系數的大小直接影響對重的大小，影響電梯啟動、停止的加減速度以及制動的效果，甚至會影響到乘客乘坐電梯的舒適度。因此，文章所提及的專利中電梯平衡系數檢驗的方法在代表著國內的此領域的走向。

參考文獻

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作者簡介：張冀興（1985-），男，助理工程師，從事發明專利的審查工作。