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曳引电梯平衡系数及其检测方法之讨论

作者：史旭洲 王智广 张鑫

来源：《科技创新导报》2012年第22期

砸芬缣萜胶庀凳觳獾淖既沸浴⒏丛有院涂煽啃?对各种检测方法进行讨论、比较,选择出最佳的检测方法,以确保电梯的安全运行。 关键词:曳引电梯;平衡系数;检测;配重;平衡

中图分类号:TU857 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(a)-0099-01

全国各地房地产如火如荼,高层小区比比皆是,电梯便成为我们老百姓日常生活每天不可或缺的工具,电梯安全事故常常见诸各大新闻媒体,电梯安全问题又与平衡系数及其检测方法息息相关。所以,平衡系数的意义？哪种检测方法更有效、更准确？是我们本文要讨论的问题。 1 平衡系数的本质及取值

电梯的平衡系统的原理理想上就是,使配重重量与轿厢自重和载荷相等,曳引电机只提供电梯上下运行的能量。

实际是很难实现的,因为载荷是个变量,而配重是个定量,所以配重不可能与轿厢和载荷在任何时候都相等。所以我们选择一个适当的配重,使得w=p+kq。K为“平衡系数”,w为配重,p为轿厢重量,q为载荷。所以平衡系数实质上就是均衡两边重量的一个参数。

平衡系数是曳引式驱动电梯的重要性能指标。国家标准《电梯技术条件》3.3.8条规定,各类电梯的平衡系数应为0.4～0.5范围内,平衡系数是保证电梯曳引条件的重要参数,在电梯制动减速度、轿厢自重、提升高度确定的条件下,电梯的平衡系数将影响空载上行和满载下行两种紧急制动工况下的条件。平衡系数低于国家标准规定的0.4,将对电梯轿厢在最低层站时的曳引条件不利。空载或满载上行时,将使曳引电机运行的负荷增加,容易使电动机发热;满载下行,容易发生不平层、钢丝绳在曳引轮上打滑或电梯制动器开闸后轿厢“溜车”现象。 2 平衡系数的影响

2.1 影响选用的主机电动机的功率

因为平衡系数的选取影响平衡系统两边的重量差,进而影响曳引电机使电梯运行所消耗的能量,即影响电机功率。k取值越大,两边重量差越小,电机功率越小;相反,k取值越小,电机功率越大。

2.2 影响两侧钢丝绳的张力

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张力的大小将对钢丝绳在绳槽内的比压产生影响,张力越大则比压也越大,则曳引钢丝绳提供的曳引能力就越强。因此平衡系数的取值既决定不平衡载荷,也将影响电梯的曳引能力。 2.3 影响整个平衡系统的总重量

平衡系统的总重量将影响电梯的安全系数,影响曳引钢丝绳、曳引轮绳槽等部件的规格尺寸;因为惯性的原因还影响到电梯运行中的起、制动的加速度;以及影响到使用的安全钳、缓冲器等安全部件的规格尺寸等。 3 平衡系数的检测方法 3.1 称重法

从上面公式可以导出,k=(w-p)/q。所以称出配重及其附件的重量w和轿厢及其附件的重量p,而额定满载载荷q已知,就可求出平衡系数k。然后根据计算出的平衡系数调整配重块重量,使之与轿厢平衡。此法虽然检测简单可靠,但操作烦琐,耗时耗力,效率低下。 3.2 调整配重法

按照平衡系数的设计值,使装入轿厢的载荷等于kq,然后验证两边是否平衡。如果平衡,证明设计的平衡系数准确无误;如果不平衡,可以通过调整配重块来实现两边平衡,再根据调整后的实际配重反算出k即可。此法检测快捷,调整迅速,省时省力,是目前最常用的检测方法之一。 3.3 电流检测法

按空载及额定载荷轿的25%、50%、75%、100%装入轿厢,然后让电梯全程运行,分别记录轿厢上下行至与对重同一水平面时的电流、电压或速度值。对于交流电动机通过电流测量并结合速度测量,做电流—载荷曲线或速度-载荷曲线,以上、下运行曲线交点确定平衡系数。对于直流电动机通过电流测量并结合电压测量,做电流-载荷曲线或电压-载荷曲线,确定平衡系数。 如何把握在轿厢运行到与对重同一水平位置测定电流;如何保证这一位置时的上、下行速度是一样的;还有测量电流使用的仪表;测量电流的位置等,都将造成很大的误差。还有曲线的绘制,由于在载荷为0.4～0.5范围内没有测量点,因此曲线的绘制包含了很大的人为因素。这些都影响了电流法测定平衡系数k值的准确性。 3.4 张力检测法

利用电子测力仪或弹簧测力计逐一水平拉动对重钢丝绳至相同的距离,计算其平均值,再将每根钢丝绳拉力与平均值进行比较,以此作为调整钢丝绳张力的依据。最新的电梯曳引钢丝绳张力均匀度分析测试仪,是通过仪器上的光电探头采集各根钢丝绳的振动周期,并将各周期转换为振动频率后存储在单片机的内存中,再通过该频率与张力的函数关系计算出各根钢丝绳的张

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力百分比值,最后通过仪器上的ＬＥＤ显示出结果。由于该分析仪完全摆脱了拉力计与钢直尺,测量时操作十分方便。又因为通过测量钢丝绳的振动周期来获取各根钢丝绳的张力信息,因此测量结果具有高度的重现性,不受测量人员主观因素的影响。 3.5 扭矩检测法

包括如下步骤:①测量维持轿厢和配重平衡的扭矩;②根据力矩平衡方程,求出配重重量与轿厢重量的差值Ｗ－Ｇ;③利用配重重量与轿厢重量的差值Ｗ－Ｇ和电梯的额定载重量Ｑ,计算出电梯平衡系数Ｋ＝Ｗ－Ｇ／Ｑ,并输出。为实现上述方法采用的测试装置为:包括扭矩传感器、施力轮和计算机,其中扭矩传感器的一端与盘车手轮、或电梯的曳引轮、或者其它与曳引轮有传动关系的轮之一固定连接,其另一端与施力轮固定连接,扭矩传感器的输出端接计算机。本方法能够方便、准确、安全、快速测量电梯平衡系数,且结构简单易行,性能优良。 4 结语

综上所述,对于电梯的平衡系数,首先应该正确理解其取值的意义,以及取值的改变对电梯的影响,其次是采取准确切实的测量方法。只有这样才能保证电梯的运行可靠,进而保证乘客的生命安全。 参考文献

[1] 毛怀新．电梯与自动扶梯的技术检验[M]．北京:学苑出版社,2001． [2] 国家质量监督检验检疫总局.GB7588--2003,电梯制造与安装安全规范[S].