摘要: 電梯作為高層建筑重要的運輸工具, 要頻繁運載乘客和貨物。為了保證乘客和貨物及電梯設備的運行安全, 電梯的設計要有足夠的安全性, 這就需要限速器。限速器是電梯的一個重要安全部件, 當轎廂超速運行達到規定的速度范圍后,由限速器先動作,后啟動安全鉗,把轎廂夾緊在導軌上,從而實現可靠的安全保護。本文主要分析了電梯限速器檢驗總體方案設計相關問題。

　　關鍵詞: 電梯,限速器,檢測,設計,核心期刊網

　　目前國家對于新制限速器的進出廠檢驗,在用限速器的定期現場檢驗以及生產廠家限速器的定期型式實驗均有明確的規定。根據我國的現狀,目前在用限速器的定期現場檢驗主要采用便攜式現場檢測儀器;而限速器的進出廠檢驗和型式實驗均采用固定式檢測裝置進行測試。但目前通用的固定式檢測裝置和便攜式儀器相比,在檢測方法、精度、功能以及檢測手段上與便攜式儀器類似,未能充分發揮固定式檢測裝置的優勢。根據國家質檢總局《電梯監督檢驗規程》規定, 電梯限速器每使用兩年應檢驗一次, 其動作速度應符合標準規定。電梯限速器檢測儀就是通過對限速器的一些數據的測量和處理, 從而檢測出限速器是否具有安全性, 是否合格。目前國內各種檢測設備很多, 一些儀器結構較為復雜, 主要用于限速器出廠檢測。現場使用的檢測儀雖然操作較為方便, 但存在著檢驗精度不高,一些必要的參數需要現場測量且不方便、不準確。所以, 開發一種適合于檢驗檢測現場、測量精度高、操作方便的限速器檢驗裝置就顯得很有必要。

　　1 傳統檢驗方法

　　國內比較傳統的限速器檢測方法都是采用測量限速器輪的底圓直徑、鋼絲繩的半徑, 再將這兩個測量結果相加, 從而得到限速器輪的節圓直徑, 再通過一些方法計算出限速器角速度, 用角速度與上述節圓直徑相乘, 算出節圓線速度, 進而檢測出限速器是否合格。但是在檢測過程中, 由于現場檢測空間不大, 測量誤差較大, 一般測量限速器輪底圓直徑難度比較大, 而且一些傳統方法很難測量準確, 整個檢測過程較復雜, 測試精度較低, 由此給檢測工作帶來不便。另外一些檢測方法大致相同, 檢測時需要確定限速器輪的節圓周長。這是一項關鍵參數, 其測量誤差直接影響限速器檢測精度, 為此人們做過很多嘗試, 比如用細線測量繩槽周長, 再加鋼絲繩周長, 作為限速器節圓周長。但通常其測量結果不夠精確, 如果用盒尺直接測量鋼絲繩垂直兩端的距離,現場操作不便, 而且兩個垂直端不一定平行, 存在較大誤差。為此, 開發一種不需測量限速器輪的各項直徑就能解決問題的新型檢測方法, 對于整個電梯限速器檢測領域非常重要。

　　2 測量原理與結構設計

　　本設計開發的電梯限速器檢測儀是專門針對上述傳統限速器檢測方法中存在的這些缺陷并且根據目前電梯檢測領域的實際需要而設計的電梯限速器專用檢測設備。包括一個高速直流電機驅動裝置,其端部外伸一個橡膠輪, 與限速器輪緣底圓接觸, 依靠橡膠輪與限速器底圓的摩擦力來驅動限速器輪的轉動。另外還有兩個測速器, 端部分別外伸兩個鋼輪, 鋼輪直徑精確, 并且分別與限速器輪緣外圓和底圓接觸, 用來測量限速器輪的外圓線速度V1 以及限速器輪底圓線速度V3 。電機驅動裝置和測速器由電纜與一個限速器測試儀相連接。測試儀用來對測速器送來的參數進行數據處理和計算, 結果由測試儀上的顯示器輸出。本測量儀器最大特點是檢測人員無需測量限速器輪緣直徑, 僅需測量限速器上的鋼絲繩直徑和輪槽深, 測出限速器輪上的外圓和底圓線速度, 再應用公式:

　　計算出限速器輪節圓線速度。上式中, d 為鋼絲繩直徑, mm; △為限速器輪的槽深, mm; V2 為限速器輪節圓線速度, mm/ s; V 3 為限速器輪底圓線速度,mm/ s; V1 為限速器輪外圓線速度, mm/ s。檢測人員根據節圓線速度進而檢驗電梯限速器的性能是否合格, 較傳統檢測方法, 本設計方案大大縮短了測量時間,而且應用非常方便、準確。由于本設計儀器的特點為便攜式, 避免了電梯限速器的結構及機房空間的限制, 省時省力。所需測量結果由LCD 顯示屏直接給出, 方便快捷, 提高工作效率, 且檢測結果準確。

　　3 􀀁 檢驗過程

　　在檢驗時, 將安裝在托架上的兩個測速器和一個直流電機驅動器用電纜分別與檢測儀表連接好,接通電源。然后拆去纏繞在限速器輪緣上的鋼絲繩, 用游標卡尺等測量工具測量鋼絲繩直徑d 和限速器輪緣深度△, 即輪槽深。將這兩個測量好的數據輸入測試儀表中, 檢測人員手持裝有兩個測速器和一個直流電機驅動器的托架。其中, 電機驅動裝置的端部外伸一個橡膠輪, 當橡膠輪與限速器輪緣底圓接觸時, 依靠摩擦力帶動限速器輪轉動。兩個測速器端部分別外伸一個鋼輪, 這兩個鋼輪剛性較好, 直徑精確。測量時, 分別將兩個測速器鋼輪與限速器輪外圓、底圓接觸, 與此同時將電機驅動裝置端部的橡膠輪與限速器輪底圓接觸, 帶動限速器輪轉動, 同時帶動兩個測速器同步轉動。電機驅動裝置帶有調速功能, 并且最高轉數可達6 500 r/ min。測速器在轉動中不斷發出測量脈沖, 傳送給檢測儀表,檢測儀表將這些測量脈沖進行計算處理, 得到每一時刻限速器輪緣外圓和底圓的線速度V1、V3 , 并在測試儀表的LCD 顯示屏上顯示出來。

　　手動調節電機轉速, 緩慢加速, 帶動限速器輪加速轉動。當限速器輪轉動速度達到規定的電氣速度時, 安裝在限速器上的機械裝置發出一個電氣信號給檢測儀表。檢測儀表按照此刻測速器傳送來的測量脈沖計算出在此時刻限速器外圓和底圓的線速度V1、V3。根據公式( 11) 計算出此刻限速器輪節圓線速度。這個線速度作為電氣速度成為檢驗員檢驗限速器是否合格的一個依據。限速器輪繼續隨著電機驅動器勻加速轉動, 當其速度達到規定的機械速度時, 限速器的機械裝置發出一個脈沖信號并傳送給檢測儀表, 與此同時這個機械裝置動作, 將高速轉動中的限速器輪抱死, 強制其停止轉動以保證電梯轎廂的安全。此刻檢測儀表接收到限速器發來的脈沖信號, 馬上采用此時刻測速器發來的測量數據, 根據這些數據及其測速器端部鋼輪的直徑計算出這一時刻限速器輪的底圓和外圓線速度V 3、V1 。利用獲得的這兩個參數和檢測前所測量的鋼絲繩直徑d 、限速器輪槽深􀀁, 檢測儀表將繼續采用特定公式( 11)計算出機械裝置抱死限速器輪這一時刻限速器輪的節圓線速度, 并將這個節圓線速度在顯示器上輸出。檢測人員同樣利用這個參數作為判別限速器是否合格的依據。至此, 檢測人員已經獲得兩個重要數據,分別是當限速器輪轉至一個速度值時限速器輪節圓線速度, 即電氣速度。以及當限速器輪轉至其另一個速度值即限速器機械裝置將限速器輪抱死這一時刻限速器輪的節圓線速度, 即機械速度。獲得了這兩個時刻的節圓線速度, 檢測人員可以判斷此限速器是否合格, 檢測過程結束。

　　4 􀀁 電梯限速器速度測控系統

　　本設計中的限速器檢測儀由一個電梯限速器速度測控系統控制, 它是一個能夠實現對電梯限速器的限速功能的完好性進行檢驗的測控系統。主要功能包括:

　　1) 采用高速直流電機驅動限速器轉盤運轉, 最高轉速可達6 500 r/ min。

　　2) 檢測時可以實現對限速器的電氣轉速測量和機械轉速測量。

　　3) 可以實現多次測量結果掉電保持功能。

　　4) 本設計中的限速器速度測控系統采用界面更為友好的人機交互系統[8] 。

　　5) 采用USB 通信接口, 方便數據的上傳。

　　5 􀀁 結束語

　　整個設計裝置具有體積小、操作簡便、可靠性好、檢測時間短、輸出數據穩定性高、調速均勻等特點。通過一個公式的引入, 解決了傳統檢測限速器方法中測量限速器底圓直徑難度大、測量精度低、檢測結果不準確等問題。另外便攜式的特點更加突出了本檢測裝置的實際價值, 尤其是對需要經常用于電梯限速器校驗的機構, 如果使用傳統有試驗臺的檢測裝置則只能將電梯停下來, 把限速器單獨拆下后再拿到試驗臺上進行測試, 這樣就勢必影響到用戶的正常使用。對此, 本設計開發的檢驗設備, 可以對限速器進行現場檢驗。這一特定公式的巧妙引入使得檢測人員無需測量限速器輪緣直徑, 大大簡化了傳統檢測過程, 而且本設計中的檢測裝置具有可靠性高, 調速均勻、輸出數據穩定性高、檢測時間短、誤差小等特點, 是目前電梯檢測領域的發展方向。

　　參考文獻：

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