曳引电梯平衡系数检测方法的专利研究

摘 要：曳引式电梯的平衡系数是其性能表现的重要参数，因此对平衡系数的检验就显得至关重要。文章从平衡系数概念及检测方法入手，结合专利检测案例，对更有效的检测方法及注意事项进行探讨。

关键词：曳引式电梯；电梯平衡系数；检测方法

引言

平衡系数是对曳引式电梯监督检验中需要检验的一个重要参数，是新的检验规则《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》TSGT7001-2012中一项必检的重要检测项目。平衡系数定义是电梯平衡对重与轿厢重量两者的重量差与电梯额定载荷之间的比值。其电梯平衡系数计算公式可表达为：

K平=（G对-G轿）/G额（1）

式（1）中，K平为电梯平衡系数；G对、G额、G轿分别为对重重量、轿厢自重、轿厢额定载重量，单位都是千克。

根据新的检验规则《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》TSG T7001-2009规定，在平衡系数试验项中要求，曳引电梯的平衡系数应当在0.40～0.50之间，或者符合制造（改造）单位的设计值。其检验方法是：轿厢分别空载、装载额定载重量的25%、40%、50%、75%、100%、110%做向上、向下全程运行。当轿厢和对重运行到同一水平平层位置时，读取记录通过电动机输入端的电流值，画出电流-负荷曲线以向上、向下运行曲线，横坐标为装载的额定载重量百分比，而纵坐标是对应各载重量的电流值。向上运行的曲线和向下运行的曲线的交汇处所对应的横坐标的百分比值就是电梯的平衡系数。数字钳形表夹住电动机电源输入端以检测通过的电流，电动机电源输入端即为电流检测点。交汇点一般在0.40～0.50之间，就认定电梯平衡系数为合格。

1 无砝码载荷测试方法

公开号为CN 1696040A专利申请提出了一种没有使用砝码的载荷测量方法，在测量之初，对数据采集装置进行标定，依据电梯的实际形态记录缆绳的相关数据以及缆绳的监测点数，缆绳张力监测点能够在缆绳上转换位置；将轿厢、平衡重调整到平层状态，用缆绳的监测设备两侧相对的钩状物挂住伸直的缆绳，在缆绳张力监测装置与准备测量缆绳接触的前提下，推进到极限位置，当一个监测信号输出，缆绳张力增强，输出的检测信号变高；对数模转换后的数据进行演算，计算机的相关程序对数据进行整理分析，应用经验理论判断出不正常数据，通过相关电梯平衡常数的运算公式，得到电梯平衡系数。

2 空载匀速转矩测试方法

公开号为CN 101670965A专利申请提出了一种电梯没有载重的情况下均匀速度利用转矩测试的方法，使电梯能够均匀速度向上行驶，等到电梯轿厢的悬挂装置的悬挂点与平衡重的悬挂装置的悬挂点处于同一水平位置的时候，现时检测牵引电动机的转矩记录为没有载重的情况下的上行转矩；使电梯能够均匀速度向下行驶，等到电梯轿厢的悬挂装置的悬挂点与平衡重的悬挂装置的悬挂点处于同一水平位置的时候，现时检测牵引电动机的转矩记录为没有载重的情况下的下行转矩；将以上的上行转矩和下行转矩代入以下公式：计算电梯平衡系数，K=（Tup+Tdown）*i/R/Q/2，其中，K表示为电梯平衡系数，Tup表示没有载重的情况下的上行转矩，Tdown表示没有载重的情况下的下行转矩，i表示为曳引比，R表示为曳引轮半径，Q表示为电梯额定载重量。

3 功率测试方法

公开号为CN 102674103A专利申请提出了一种利用功率测试方法，将电能检测装置接入电梯驱动电机的电源线上，将速度检测装置接入电梯轿厢运行的机械传动构件上，以电梯空载工况从底层至顶层全程往返运行，实时测量并记录轿厢和对重运行到同一水平位置时的轿厢上行速度数据与下行速度数据、驱动电机上行功率数据与下行功率数据；依据曳引式电梯运行原理与运行中能量传递关系，应用上述检测数据与被测试电梯的基本参数，经计算得到平衡系数的数值。所述平衡系数应用下式计算：

式中：K-被测试电梯的平衡系数；Nx-空载轿厢下行，运行到与对重同一水平位置时，电机运行功率，W；Vx-空载轿厢下行，运行到与对重同一水平位置时，轿厢速度，m/s；Q-额定载荷，kg，从被测试电梯的基本参数得到；g-重力加速度，取9.81m/s2；η-传动效率，轿厢空载工况驱动电机运行功率数值与电梯负载的运行功率数值之间的系数。

4 转矩测试方法

公开号为CN 103145015A的专利申请提出了一种利用转矩测试方法，控制电梯运行到轿厢侧的曳引绳和对重侧的曳引绳重量正好相互抵消的位置；控制曳引机运行在零速后打开抱闸，在检测到电梯无移动后记录此时曳引机的输出转矩； 根据曳引机的曳引比、曳引轮半径、电梯额定载重、所述输出转矩及检测地点的重力加速度计算电梯平衡系数K。电梯平衡系数

其中T1是所述输出转矩，I是所述曳引比，R是所述曳引轮半径，Q是所述电梯额定载重，g是所述重力加速度。所述记录曳引机的输出转矩步骤之后，控制曳引机不运行，使电梯自行溜车，并记录电梯从开始溜车到加速至预设速率V花费的时间T。

5 结束语

电梯的平衡系数对电梯的安全运行起着关键的重要作用，平衡系数的大小直接影响对重的大小，影响电梯启动、停止的加减速度以及制动的效果，甚至会影响到乘客乘坐电梯的舒适度。因此，文章所提及的专利中电梯平衡系数检验的方法在代表着国内的此领域的走向。

参考文献

[1]TSGT7001-2012.电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯.

[2]甘琴瑜.曳引电梯平衡系数与其他参数关系及其检测方法的研究[J].科技广场，2013，（1）：103-105.

[3]安徽中科智能高技术有限责任公司.一种电梯平衡系数的测量方法：中国，1696040.[P].20051116.

[4]宁波宏大电梯有限公司.电梯平衡系数的检测方法：中国，101670965.[P].20100317.

[5]刘培.电梯平衡系数的检测方法：中国，102674103.[P].20120919.

[6]深圳市海浦蒙特科技有限公司.电梯平衡系数的检测方法：中国，103145015.[P].20130612.

作者简介：张冀兴（1985-），男，助理工程师，从事发明专利的审查工作。