电梯检验中平衡系数测量方法分析

摘 要：电梯检验属于常态性工作，旨在保障电梯的安全稳定运行。平衡系数测量作为重要检验内容之一，反映了电梯运行的性能指标，因此必须给予高度关注。本文结合电梯检验中平衡系数的概念，充分阐述电梯平衡系测量方法，并结合常用的电流测量法实例进行分析，以期为电梯检测提供有益参考。

关键词：电梯检验;平衡系数;测量方法

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）32-0020-03

Analysis of Measurement Method of Balance Coefficient in Elevator

Inspection

LI Dianwei

（Fujian Special Equipment Inspection & Research Institute， Quanzhou Branch， Quanzhou Fujian 362200）

Abstract： Elevator Inspection belongs to normal work， which aims to ensure the safe and stable operation of elevator. As one of the important inspection contents， the measurement of balance coefficient reflects the performance index of elevator operation， so we must pay high attention to it. Combined with the concept of balance coefficient in elevator inspection， this paper fully expounds the measurement method of elevator balance system， and analyzes the examples of common current measurement methods， so as to provide useful reference for elevator inspection.

Keywords： elevator inspection;equilibrium coefficient;measuring method

伴隨我国高层建筑规模的扩大，人们对电梯的依赖性越来越强。电梯设备的独特优势能够为人们出行提供极大便捷。电梯作为频繁使用的机械设备，其安全性和稳定性备受关注，必须有效掌握其运行参数，以确保电梯运行的安全和稳定。平衡系数作为电梯检验的关键指标，在电梯运行中具有重要地位，是评估电梯运行质量的标准之一。通常，它的平衡系数应保持在0.4～0.5，否则难以保障电梯设备的安全稳定运行。因此，在电梯检测中应当将平衡系数测量作为重要内容予以考量。

1 电梯平衡系数的概念及测量要求

1.1 电梯平衡系数的概念

所谓电梯平衡系数，即对重与轿厢质量之差与额定载质量间的比值。根据电梯检验标准及方法，计算公式如下：

K=W-P/Q （1）

式中：K表示平衡系数;W表示对重质量，单位为kg;P表示轿厢系统总质量，单位为kg;Q表示额定载质量，单位为kg。根据式（1）中表现的计算关系可知，电梯平衡系数的决定因素包括对重质量、轿厢质量及额定载质量。通常额定载质量在电梯设计时确定，因此平衡系数更易受对重质量和轿厢质量的影响。

1.2 电梯平衡系数测量要求

根据《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）的要求，电梯的平衡系数应保持在0.4～0.5[1]。因此，在电梯检验中，平衡系数测量如果限值出现较大波动或差异，则不符合相关的使用要求，应当及时实施维护及检修，确保电梯使用的安全性、稳定性及效率。另外，在监督检验中，平衡系数试验属于B类检验项目，必须在其平衡系数符合规范要求时才能够实施后续的相关检验。例如，基于额定载质量的30%、40%、45%、50%和60%实施装载测量，并根据电梯上下运行中所产生的电流值变化绘制相应的电流负荷曲线图，从而测量平衡系数[2]。定期检测时，平衡系数试验属于C类检验项目，要求每5年不少于一次125%额定载质量制动试验，以确保其达到相关的技术要求。

2 电梯平衡系数的相关测量方法分析

2.1 电流测量法

该测量方法在电梯检验中较为常见，具体是指利用额定载质量的30%、40%、45%、50%和60%实施装载测量。电梯上行和下行过程中，利用钳形电流表测量轿厢及对重运行至同一水平位置时的电机电流值，并根据相应的数据绘制电流-载荷关系曲线图，将上行曲线和下行曲线的交点作为电梯平衡系数值，如图1所示。

2.2 溜车法

该测量方法指利用轿厢与对重质量相等，测量电梯的平衡系数。它具体由3个步骤构成：①确保对重与轿厢处于同一水平位置;②将额定载质量的40%配重放入轿厢;③采取搬运松闸装置打开抱闸，并观察轿厢的移动方向。若上移则表明平衡系数高于40%，此时持续向轿厢增加载荷，直至其实现静止，此时轿厢内载荷即视为对重与轿厢的质量差;反之，若轿厢出现下移，则采取相反的方法进行计算，最终获得电梯的平衡系数。

2.3 盘车手轮扭矩测量法

这种测量方法旨在利用盘车手轮产生的扭矩测量轿厢和对重质量，以计算质量差来测量平衡系数。测量的具体步骤为：①保持轿厢与对重处于同一水平位置;②松开抱闸，发挥盘车手轮的作用，以使轿厢与对重达到静态平衡，并根据测量要求测量轿厢上行及下行的扭矩;③在综合扭矩计算中，利用不同方向扭矩的平均值作为轿厢侧与对重测质量差，最后利用力矩平衡方程计算两者的质量差，以反映电梯的平衡系数。

2.4 钢丝绳测力法

根据现阶段电梯平衡系数的测量方法，钢丝绳测力法也有诸多装置。虽然操作上有所差异，但其基本原理均保持一致。具体测量方法如图2所示。

根据图2的测量方法，可以将其归纳为如下步骤：①保持轿厢与对重在同一水平位置;②使用两个分别处于上下位置的夹具，将空载轿厢侧钢丝绳夹紧;③利用手动液压泵收缩夹具两端，确保钢丝绳处于不受力状态;④观察测力传感器的数据，将其作为空载轿厢的质量;⑤将夹具置于对重侧，采取相同的方式和流程重新操作，由此获得对重的质量数据，再利用两个结果之间的对比和换算，计算电梯的平衡系数。

2.5 功率法

功率法主要基于平衡系数测量的定义，借助数学公式之间的换算获得平衡系数与功率、速度间的关系。测量装置由速度测量装置、功率测量装置及数据处理模块等构成[3]。按照功率法的测量要求，测量步骤如下：①将钢丝绳与速度测量装置波轮贴合，实时动态测量轿厢上下行速度;②电机电压及电流数据由功率测量装置采集完成，并获得电梯運行的实时功率;③将获取的数据输入数据处理模块，最终获得电梯的平衡系数。

3 电梯平衡系数测量实例分析

本案例以常见的电流测量法为主，选择确定某高层建筑的曳引式电梯。该电梯为9层9站9门，额定载荷为1 000 kg，运行速度为1.75 m/s。为便于实施数据处理及分析，将试验划分为A、B、C、D共4组。

具体测量步骤如下：①电源输入端电压测量采用万用表实施测量，通过测量观察该电源输入是否在额定电压值的±7%范围内波动，以确保其达到测量要求;②运用高精度钳形电流表，选择测量点时要以电梯变频器输出端或电机输入端任意动力线为主，按照要求确定量程，在明确后利用钳形电流表夹紧动力线;③加载载荷选择每件25 kg的标准测量砝码，为保证测量的精确性，应当去除轿厢内非标准砝码以外的重物，并且依据相关检验标准的要求，对不同工况下的上行、下行电流值实施测量。实测数据记录方法如表1所示。

在平衡系数测量中需要注意，由于电梯额定载荷存在差异，因此在试验时应当选择合适的砝码，以避免在计算过程中出现较大偏差，如采用整数砝码质量替代理论计算值等现象[4-5]。测量时可以利用实际载荷百分比绘制电流-负荷曲线，以消除整数砝码质量产生的误差，并且规避如主机性能、导轨安装及电网电压等产生的影响因素，保障平衡系数测量的精确性。

4 结语

电梯检验中平衡系数测量，事关电梯运行的安全及稳定，在实际测量中必须掌握有效的方法，确保测量的准确性、安全性和可靠性，切实防范安全隐患的产生，真正把好电梯使用的质量关和检测关。

参考文献：

[1]国家质量监督检验检疫总局.电梯监督检验和定期检验规则：曳引与强制驱动电梯：TSGT 7001—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2]刘利文，李冬如.曳引电梯平衡系数的测量方法及其对电梯运行的影响分析[J].机电信息，2016（9）：91-92.

[3]李典伟.基于单次载荷测试电梯平衡系数方法的研究[J].中国电梯，2019（3）：34-35.

[4]张超，周云彬.关于曳引电梯平衡系数试验的检验分析[J].科技风，2020（30）：161-162.

[5]韩亮斌，安俊.电梯平衡系数检验中的相关问题[J].特种设备安全技术，2020（5）：36-37.