一种电梯平衡系数的检测方法

1.一种电梯平衡系数的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：确定电梯井道深度方向的中心，向所述中心上下两侧延伸形成具有一定宽度的中心带，所述中心带具有第一边沿和第二边沿；
步骤2：电梯空载由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩T1；
步骤3：电梯空载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩T2；
步骤4：电梯带载上由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩T3；
步骤5：利用步骤2～4计算出的值，计算电梯的平衡系数K1，具体公式为：
K1＝λ×(T1+T2)/(2×(T1-T3))
式中，λ为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值；
步骤6：电梯带载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩T4；
步骤7：计算电梯的平衡系数K2，具体公式为：
K2＝λ×(T1+T2)/(2×(T2-T4))
步骤8：根据步骤5和步骤7的结果，取二者的平均值，作为最终的电梯平衡系数K，公式为：
K＝(K1+K2)/2。
2.如权利要求1所述的电梯平衡系数的检测方法，其特征在于：步骤4和步骤5替换为：
步骤4：电梯带载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩T4；
步骤5：利用步骤2～5计算出的值，计算电梯的平衡系数K2，具体公式为：
K2＝λ×(T1+T2)/(2×(T2-T4))
式中，λ为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值。

一种电梯平衡系数的检测方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于升降梯领域，特别涉及一种电梯平衡系数的检测方法。\n背景技术\n[0002] 电梯平衡系数是为了平衡部分轿厢自重而设置的对重的质量与轿厢的额定载荷之间的比值。对重质量的取值通常是由电梯平衡系数测试结果来确定。我国的《电梯监督检验规程》里面的第一、三、八条规程清楚表明电梯平衡系数应介于0.4～0.5。但在实际操作中，电梯平衡系数K会在各种不同的条件之下受到不同程度的影响，电梯平衡系数有时还是会变得比原来的数值要小。在这种情况下，电梯的正常运行将会受到很大的影响，甚至无法安全运行。按检验规定：必须在轿厢分别承载30%、40%、45%、50%、60%额定载荷下，测定电梯运行的载荷—电流曲线，取其上、下行曲线的交汇点的载荷系数，便是该梯的平衡系数，交汇点在40% 50%范围内为合格。但是这种方法存在测试过程繁琐、对测试人员专业技能要求~\n高、测试时间长、测试效率低等缺陷。为了测定这一参数，不仅需要两名检验人员，还需要多名搬运砝码的工人。影响测试结果的人为因素较多，降低了测试结果的可信度。因此需要设计一种快捷简便的平衡系数计算方法。\n[0003] 据相关文献报导，如公开号为CN102745566A的“电梯平衡系数的无载动态检测仪及其检测方法”，该方法通过钢丝绳拉力传感器测量轿厢与对重差值，结合电梯额定载荷，计算平衡系数。使用时，该装置需要用钢丝绳夹具将拉力传感器固定在钢丝绳上，安装精度不容易保证。如公开号为CN103145015A的“电梯平衡系数的检测方法”，该方法使用时先将电梯运行到轿厢侧和对重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、输出转矩等参数计算电梯平衡系数。该方法所述的输出转矩必须是实际意义上的转矩，转矩计算精度对电机参数要求较高，并且轿厢和对重重量正好相抵的位置并不容易找到，计算准确度不容易保证。如公开号为CN102583121A的“一种利用电梯盘车手轮测试电梯平衡系数的方法”，该方法在电梯手动盘车手轮上安装盘车力矩测试装置，利用力矩测试装置测试盘车力矩数值，根据力矩平衡原理计算出盘车力矩数值与电梯平衡系数的关系，从而求得电梯平衡系数。该方法在测试过程中需要断电，手动松开抱闸，使用过程繁琐并存在一定的安全隐患，并且需要额外安装传感器，使用过程较繁琐。\n[0004] 现有发明多为外挂设备，使用外围检测器件检出轿厢与对重重力之差，同时也需要特殊操作配合（如对于钢丝绳拉力的检测、盘车轮转矩检测、抱闸力检测以及电能或输出功率的检测等）；部分利用力矩直接计算的方法多为在电梯钢丝绳重力平衡位置输出一定转矩，通过输出转矩推算平衡系数。但存在未考虑摩擦力、需要输入曳引比和曳引轮直径参数等缺陷，同时对输出转矩值的精度要求较高。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提供电梯平衡系数的检测方法，解决了现有检测方法繁琐，需借助人力以及多种设备才能进行检测等问题，其检测无需辅助设备，具有操作简单、便于实现的优点。\n[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种电梯平衡系数的检测方法，其技术要点是：包括以下步骤：\n[0007] 步骤1：确定电梯井道深度方向的中心，向所述中点上下两侧延伸形成具有一定宽度的中心带，所述中心带具有第一边沿和第二边沿；\n[0008] 步骤2：电梯空载由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 ；\n[0009] 步骤3：电梯空载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩；\n[0010] 步骤4：电梯带载上由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 ；\n[0011] 步骤5：利用步骤2～4计算出的值，计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0012]\n[0013] 式中，为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值。\n[0014] 作为本发明的一种优选方案，步骤4和步骤5替换为：\n[0015] 步骤4：电梯带载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩；\n[0016] 步骤5：利用步骤2～4计算出的值，计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0017]\n[0018] 式中，为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值。\n[0019] 作为本发明的另一种优选方案，电梯平衡系数的检测方法还包括如下步骤：\n[0020] 步骤6：电梯带载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩；\n[0021] 步骤7：计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0022]\n[0023] 步骤8：根据步骤5和步骤7的结果，取二者的平均值，作为最终的电梯平衡系数 ，公式为：\n[0024] 。\n[0025] 本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明的电梯平衡系数的检测方法，考虑了电梯上行和下行时摩擦力和风阻大小相等、方向相反的运行特性，规避了常规输出转矩计算平衡系数不准确的缺陷，其通过电梯控制器实现，无需人力以及增加额外的辅助设备，操作简单、便于实现。\n附图说明\n[0026] 以下结合附图对本发明作进一步描述。\n[0027] 图1为本发明一种电梯平衡系数的检测方法流程图；\n[0028] 图2为本发明一个实施例的流程图；\n[0029] 图3为本发明另一个实施例的流程图。\n具体实施方式\n[0030] 根据图1～图3详细说明本发明的具体结构。\n[0031] 本实施例的电梯平衡系数的检测方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：\n[0032] 在步骤101，确定电梯井道深度方向的中心，向所述中点Pmiddle上下两侧延伸形成具有一定宽度的中心带，所述中心带具有第一边沿和第二边沿，例如，本实施例中考虑电梯额定速度和加速度，并根据速度和加速度算出加减速距离S，避免电梯在加减速过程中输出转矩与负载转矩产生的偏差影响计算结果，根据上述设定，则中心带具有的第一边沿为Pmiddle+S+0.5，中心带具有的第二边沿为Pmiddle-S-0.5。\n[0033] 在步骤102：本实施例中的的检测方法，要求电梯位于底层或顶层时才能满足检测的条件。因此应首先判断电梯的位置，若处于中间层，则应调整电梯至顶层或底层。实际测量过程中，步骤102～步骤104的顺序不进行限定，用户可实际情况对输出转矩进行检测。\n[0034] 电梯空载由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 ，如果运行过程中报故障，则停止测量，执行步骤6。\n[0035] 在步骤103：电梯空载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 ，如果运行过程中报故障，则停止测量。\n[0036] 在步骤104：电梯带载(如，80 100Kg)上由底层至顶层上行时，电梯控制系统记录~\n电梯在中心带第一边沿和第二边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算上行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 ，如果运行过程中报故障，则停止测量。\n[0037] 在步骤105：利用步骤102～105计算出的值，计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0038]\n[0039] 式中，为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值。\n[0040] 本实施例中的检测方法，考虑了电梯上行和下行时摩擦力和风阻大小相等、方向相反的运行特性，可以克服摩擦力和风阻影响，将上行输出转矩和下行输出转矩相加，摩擦力和风阻项被约掉，计算结果只反应厢重力和输出转矩的关系，规避了常规输出转矩计算平衡系数不准确的缺陷，具体推到过程如下：\n[0041]\n[0042] 式中，M2为对重质量；M1为轿厢质量；M为额定载重。\n[0043]   （0-1）\n[0044] 根据运行时的特性可得下述公式：\n[0045]\n[0046]\n[0047]\n[0048] 式中，Tm2为克服对重所需的转矩；Tm1为克服轿厢所需的转矩；Tf为克服摩擦力所需的转矩；TZ0为克服轿厢内部重量所需的转矩；T1为空载上行输出转矩；T2为空载下行输出转矩；T3为带载上行输出转矩；T4为带载下行输出转矩；Z0为轿厢内部重量；Z为轿厢额定载重量。\n[0049] 将（1-1）（1-2）项加可约掉Tf误差，可得平衡系数公式（0-1）分子项。\n[0050] 将（1-2）（2-2）项减可约掉Tm2-Tm1项和Tf项，剩下转矩TZ0项。\n[0051] 通过公式（3-1）将TZ0乘以系数 可以推出TZ。\n[0052] 将上述推论带入到公式（0-1）可得平衡系数计算公式：\n[0053]\n[0054] 实施例2：本实施例与实施例1的区别在于：步骤104和步骤105作如下替换：\n[0055] 由于步骤201～步骤204与实施例1基本相同，在此不在进行解释说明，仅对替换后的步骤204和步骤205作说明如下：\n[0056] 在步骤204，电梯带载(如，80 100Kg)由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电~\n梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 。\n[0057] 在步骤205，计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0058]\n[0059] 式中， 为载重比，即带载时轿厢中已知物体的重量除以电梯额定载重的比值，其流程如图2所示。\n[0060] 实施例3：本实施例与实施例1的区别在于：为使计算出的电梯平衡系数更为准备，本实施例取多次测量的平均值作为最终检测到的电梯平衡系数，其流程如图3所示，由于步骤301～步骤305与实施例1基本相同，在此不在进行解释说明，仅对替换后的步骤306至步骤308作说明如下：\n[0061] 在步骤306，电梯带载由顶层至底层下行时，电梯控制系统记录电梯在中心带第二边沿和第一边沿之间时曳引机的输出转矩，并计算下行时曳引机经过中心带时的平均输出转矩 。\n[0062] 在步骤307，计算电梯的平衡系数 ，具体公式为：\n[0063]\n[0064] 在步骤308，根据步骤3055和步骤307的结果，取二者的平均值，作为最终的电梯平衡系数 ，公式为：\n[0065] 。\n[0066] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。