CN111285221A - 一种电梯限速器提拉力试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯安全检测领域，公开了一种电梯限速器提拉力试验装置，包括测试台、升降机构、夹具、拉力传感器和控制系统；所述升降机构包括驱动组件、丝杠和移动平台；所述丝杠沿竖直方向设置，所述丝杠的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠的另一端与测试台的顶部连接，所述移动平台通过丝杠螺母与丝杠连接；所述夹具通过拉力传感器安装于移动平台，限速器安装在测试台的顶端，所述限速器的钢丝绳的一端与夹具连接，所述限速器的钢丝绳的另一端悬挂对重。本发明还公开了一种电梯限速器提拉力试验方法。其有益效果在于：结构合理，操作方便，通过计算机一键启动试验，直接读取试验结果，有效提高试验准确度和效率。

Description

一种电梯限速器提拉力试验装置及方法

技术领域

本发明涉及电梯安全检测领域，具体涉及一种电梯限速器提拉力试验装置及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，制造业水平迅速提升，城市化水平不断加速，我国在电梯制造量和保有量方面都处于世界第一位。如何提升电梯产品的生产质量，如何确保在用电梯安全，成为我国电梯行业非常关注的两个问题。

电梯限速器是电梯非常重要的安全保护装置，负责监控电梯的速度。当电梯速度失控时，限速器电气开关动作或者机械动作，触发其它保护装置动作，使失控的电梯停止运行，确保电梯安全。

限速器-安全钳系统是电梯非常重要的保护系统，当电梯失控向下坠落时，限速器机械动作，限速器钢丝绳开始提拉安全钳动作，最终将失控的电梯制停。根据相关标准要求，限速器动作时，限速器的张力不得小于以下两个值的较大者：1)安全钳起作用所需力的两倍；2)300N。同时要求：限速器钢丝绳的安全系数不应小于8，也就是限速器钢丝绳的最小破断载荷与限速器动作时产生的限速器绳的张力的比值不应小于8。

现有的限速器提拉力试验装置，往往采用卷筒机构来拉伸限速器钢丝绳，滚筒机构所占空间大，转动过程中会有横向移动，导致限速器钢丝绳产生横向的受力，导致测试结果不准确。针对滚筒机构存在横向移动的问题，一些专利采用增加滑轮来解决，但是滑轮数量增多导致整个装置的空间要求大很多，浪费实验室空间。由于每台限速器试验的钢丝绳都需要更换，钢丝绳安装到滚筒上一般需要压板进行固定，因此，更换钢丝绳时需要松开压板上的螺丝，然后再拧上螺丝，拆装效率不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、占用空间小，有效试验准确度高和效率的电梯限速器提拉力试验装置。本发明还提供了一种有效提高试验准确度和效率的电梯限速器提拉力试验方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种电梯限速器提拉力试验装置，包括测试台、升降机构、夹具、拉力传感器和控制系统；所述升降机构包括驱动组件、丝杠和移动平台；所述丝杠沿竖直方向设置，所述丝杠的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠的另一端与测试台的顶部连接，所述移动平台通过丝杠螺母与丝杠连接；所述夹具通过拉力传感器安装于移动平台，限速器安装在测试台的顶端，所述限速器的钢丝绳的一端沿竖直方向与夹具连接，所述限速器的钢丝绳的另一端悬挂对重，所述拉力传感器和驱动组件均与控制系统连接。

进一步地，所述升降机构还包括沿竖直方向设置的导向轴；所述导向轴靠近丝杠设置，所述导向轴的两端分别与测试台的底部和顶部连接，所述移动平台与导向轴滑动连接。

进一步地，所述驱动组件包括电机、减速器和联轴器；所述电机的输出轴与减速器连接，所述减速器的输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，所述电机与控制系统连接。

进一步地，还包括支架，所述支架设置在测试台的底部，并与测试台之间围成防护空间，所述电机安装于支架并位于此防护空间中。

进一步地，还包括上接近开关和下接近开关，所述上接近开关和下接近开关分别沿竖直方向间隔设置在测试台的一侧，以使上接近开关和下接近开关的位置与移动平台的行程相对应，所述上接近开关和下接近开关均与控制系统连接。

进一步地，所述控制系统包括计算机、运动控制卡、信号调节电路和驱动器；所述拉力传感器与信号调节电路连接，所述信号调节电路和驱动器均与运动控制卡连接，所述驱动器与驱动组件连接，所述运动控制卡与计算机连接。

进一步地，所述夹具采用楔形拉伸夹具，所述拉力传感器采用S型测力传感器。

进一步地，所述测试台为呈矩形的柜体，所述限速器安装于柜体顶板的上表面，所述限速器的两端的钢丝绳均穿过柜体的顶板后位于柜体的容纳腔中，所述驱动组件位于柜体容纳腔的底部，所述丝杠的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠的另一端与柜体顶板的下表面连接。

一种电梯限速器提拉力试验方法，采用上述的电梯限速器提拉力试验仪器，将限速器放置于柜体顶板的上表面，限速器钢丝绳安装到在限速器上，钢丝绳一端夹紧在夹具上，另一端悬挂对重；在限速器处于机械动作状态下，运动控制卡控制驱动器驱动电机工作，使移动平台向下运动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止运动，计算机记录整个过程中的拉力最大值即为限速器提拉力最大值。

进一步地，所述的电梯限速器提拉力试验方法，包括如下步骤：

S1、开启计算机和试验装置，将移动平台向上移动至上接近开关处；

S2、将限速器放置到柜体顶板的上表面，根据限速器制造厂家提供的限速器钢丝绳安装到在限速器上，将限速器的钢丝绳一端夹紧在夹具上，另一端悬挂对重，将限速器调节至机械触发状态；

S3、在计算机上点击开始命令，运动控制卡控制驱动器驱动电机工作，使移动平台向下移动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；

S4、当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止工作，计算机记录整个过程中拉力传感器的最大值，即为限速器提拉力最大值，完成单次限速器提拉力试验。

本发明相对于现有技术具有如下优点：

1、本试验装置采用丝杠机构完成升降运动，结构紧凑，节约试验空间；试验过程中利用移动平台向限速器钢丝绳垂直施加拉力，保证试验结果准确性；本装置中采用楔形拉伸夹具与钢丝绳连接，可以迅速完成钢丝绳的拆除和安装，提高试验效率。本装置中具有控制系统，能够将拉力值直接显示出来，提高了试验的准确度和效率。

2、本试验装置中设置有与运动控制卡相配合的上、下接近开关和驱动器，上、下接近开关的位置与移动平台的行程相对应，驱动器用于控制电机工作，当移动平台靠近上接近开关或下接近开关时，接近开关将信号传递至运动控制卡，从而控制电机工作，通过此设置能够节省人力，提高试验的安全性。

3、本电梯限速器提拉力试验方法，利用电机、丝杠和移动平台的配合向限速器钢丝绳垂直施加拉力，设置控制系统，通过计算机一键启动试验，直接读取试验结果，有效提高试验准确度和效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的电梯限速器提拉力试验装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的电梯限速器提拉力试验装置的工作原理图；

图中，1为测试台；2为夹具；3为拉力传感器；4为丝杠；5为移动平台；6为限速器；7为钢丝绳；8为对重；9为导向轴；10为电机；11为减速器；12为联轴器；13为支架；14为上接近开关；15为下接近开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的电梯限速器提拉力试验装置，包括测试台1、升降机构、夹具2、拉力传感器3和控制系统；所述升降机构包括驱动组件、丝杠4和移动平台5；所述丝杠4沿竖直方向设置在测试台1的容纳腔中，所述丝杠4的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠4的另一端与测试台1的顶部连接，所述移动平台5通过丝杠螺母与丝杠4连接；所述夹具2通过拉力传感器3安装于移动平台5，限速器6安装在测试台1的顶端，所述限速器6的钢丝绳7的一端沿竖直方向与夹具2连接，所述限速器6的钢丝绳7的另一端悬挂对重8，所述拉力传感器3和驱动组件均与控制系统连接。丝杠4的另一端与测试台1的顶部转动连接(例如轴承等)，移动平台5通过丝杠螺母安装在丝杠上，并可沿丝杠4的长度方向做上下运动。驱动组件工作时，移动平台5可沿着丝杠4的长度方向上下运动，从而沿竖直方向拉动限速器6的钢丝绳7，拉力传感器3与控制系统连接，将拉力信号传输至控制系统直接显示出来。

本装置中利用丝杠4、移动平台5的配合来拉动限速器6的钢丝绳7，整体结构设置合理，所占空间小，不会产生横向移动，控制精度高，保证测试结果的准确性；采用夹具2夹紧限速器6一端的钢丝绳7，可以迅速完成钢丝绳7的拆除和安装，提高试验效率；采用拉力传感器3与移动平台和夹具连接，直接将拉力信号传输至计算机中显示出来，提高试验准确性和效率。

所述升降机构还包括沿竖直方向设置的导向轴9；所述导向轴9靠近丝杠4设置，所述导向轴9的两端分别与测试台1的底部和顶部连接，所述移动平台5与导向轴9滑动连接。如图1所示，移动平台5开有贯穿孔，通过此贯穿孔穿过导向轴9并可沿导向轴上下移动。此设置能够确保移动平台5不会发生倾斜，保证丝杠4、移动平台5运行的稳定性。

所述驱动组件包括电机10、减速器11和联轴器12；所述电机10的输出轴与减速器11连接，所述减速器11的输出轴通过联轴器12与丝杠4的一端连接，所述电机10与控制系统连接。所述电机10与控制系统中的驱动器连接，由驱动器控制电机工作。

还包括支架13，所述支架13设置在测试台1的底部，并与测试台1之间围成防护空间，所述电机10安装于支架13并位于此防护空间中。如图1所示，支架的整体呈L形，电机位于支架13与测试台1底板和侧板围成的防护空间中，能够预防对重8掉落，损坏电机10。

还包括上接近开关14和下接近开关15，所述上接近开关14和下接近开关15分别沿竖直方向间隔设置在测试台的一侧，以使上接近开关14和下接近开关15的位置与移动平台5的行程相对应，所述上接近开关14和下接近开关15均与控制系统连接。上接近开关14和下接近开关15分别安装在测试台一侧面的上下两个位置，并与移动平台5的行程相对应。当移动平台运行到上接近开关14或下接近开关15的位置时，上接近开关14或下接近开关15导通，运动控制卡采集到上接近开关14或下接近开关15的信号变化，控制电机10停止运行。通过设置上、下接近开关，能够控制移动平台5的行程，防止移动平台5位移过度，损坏限速器6或测试台1等，保证试验过程的安全性。

所述控制系统包括计算机、运动控制卡、信号调节电路和驱动器；所述拉力传感器与信号调节电路连接，所述信号调节电路和驱动器均与运动控制卡连接，所述驱动器与电机10连接，所述运动控制卡与计算机连接。拉力传感器3安装于移动平台5，拉力传感器的上部安装有夹具2，拉力传感器3和夹具2随着移动平台5上下运动。拉力传感器3上的拉力信号经过信号调节电路放大和缓冲传输到运动控制卡的ADC接口，最终传输到计算机显示出来。上、下接近开关与运动控制卡连接，运动控制卡根据上、下接近开关传输的信号控制驱动器从而控制电机的工作状态。

所述拉力传感器采用S型测力传感器，量程最大达到10000N，精度达到0.1％，满足标准要求的1％。

所述夹具2采用楔形拉伸夹具，具有使用方便，夹持可靠，负荷大等优点。采用夹具2与限速器6的钢丝绳7连接，拆装方便，保证钢丝绳竖直向下，不会产生横向位移，有效提高试验效率和试验准确性。

所述电机10采用三相交流异步电动机，具有结构简单，制造容易、成本低，运行可靠、维修方便、坚固耐用的特点、工作特性好。驱动器控制电机10正反转，实现移动平台5的升降运动。

所述减速器11采用行星减速器，具有体积小，重量轻，承载能力高，使用寿命长，运转平稳，噪声低，输出扭矩大，速比大，效率高，性能安全的特点。电机10输出的高速小扭矩的旋转运动通过行星减速器转变为低速大扭矩的旋转运动，确保移动平台5具有足够大的拉力和较小的升降速度。

所述上接近开关14和下接近开关15完全相同，均采用光电型接近开关，具有响应时间短，分辨率高的优点。

所述对重8采用标准砝码组成，至少包括5块10Kg，1块5Kg和4块1Kg的砝码，其数量和重量能够满足试验要求。

所述测试台1为呈矩形的柜体，所述限速器6安装于柜体顶板的上表面，所述限速器6的两端的钢丝绳7均穿过柜体的顶板后位于柜体的容纳腔中，所述驱动组件位于柜体容纳腔的底部，所述丝杠4的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠4的另一端与柜体顶板的下表面连接。

所述测试台1包括顶板、底板以及至少两张侧板，顶板、底板和侧板围成具有容纳腔的柜体。限速器6安装于柜体顶板的上表面，顶板上开有贯穿孔，便于限速器6的钢丝绳7穿过。对重8、夹具2、拉力传感器3、丝杠4、移动平台5、支架13和驱动组件均设置在柜体的容纳腔中。其中，支架13与顶板、侧板相配合围成防护空间，电机10和减速器11均位于防护空间中并安装在支架13上，减速器11的输出轴穿过支架13后通过联轴器12与丝杠4连接。为了方便观察试验过程，测试台1的至少一侧面采用透明材料制成或者不设置侧板。

一种电梯限速器提拉力试验方法，将限速器6放置于柜体顶板的上表面，将限速器6的钢丝绳7安装到在限速器6上，钢丝绳7一端夹紧在夹具2上，另一端悬挂对重8；在限速器6处于机械动作状态下，运动控制卡控制驱动器驱动电机10工作，使移动平台5向下运动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止运动，计算机记录整个过程中的拉力最大值即为限速器提拉力最大值。

一种电梯限速器提拉力试验方法，包括如下步骤：

S1、开启计算机和试验装置，将移动平台向上移动至上接近开关处；

S2、将限速器放置到柜体顶板的上表面，将制造厂家提供的限速器钢丝绳安装到在限速器上，将限速器的钢丝绳一端夹紧在夹具上，另一端悬挂对重，对重8重量根据制造厂家提供的资料添加，手动将限速器处于机械触发状态；

S3、在计算机上点击开始命令，运动控制卡控制驱动器驱动电机工作，使移动平台向下移动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；

S4、当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止工作，计算机记录整个过程中拉力传感器的最大值，即为限速器提拉力最大值，完成单次限速器提拉力试验。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：包括测试台、升降机构、夹具、拉力传感器和控制系统；所述升降机构包括驱动组件、丝杠和移动平台；所述丝杠沿竖直方向设置，所述丝杠的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠的另一端与测试台的顶部连接，所述移动平台通过丝杠螺母与丝杠连接；所述夹具通过拉力传感器安装于移动平台，限速器安装在测试台的顶端，所述限速器的钢丝绳的一端沿竖直方向与夹具连接，所述限速器的钢丝绳的另一端悬挂对重，所述拉力传感器和驱动组件均与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：所述升降机构还包括沿竖直方向设置的导向轴；所述导向轴靠近丝杠设置，所述导向轴的两端分别与测试台的底部和顶部连接，所述移动平台与导向轴滑动连接。

3.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：所述驱动组件包括电机、减速器和联轴器；所述电机的输出轴与减速器连接，所述减速器的输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，所述电机与控制系统连接。

4.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：还包括支架，所述支架设置在测试台的底部，并与测试台之间围成防护空间，所述电机安装于支架并位于此防护空间中。

5.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：还包括上接近开关和下接近开关，所述上接近开关和下接近开关分别沿竖直方向间隔设置在测试台的一侧，以使上接近开关和下接近开关的位置与移动平台的行程相对应，所述上接近开关和下接近开关均与控制系统连接。

6.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：所述控制系统包括计算机、运动控制卡、信号调节电路和驱动器；所述拉力传感器与信号调节电路连接，所述信号调节电路和驱动器均与运动控制卡连接，所述驱动器与驱动组件连接，所述运动控制卡与计算机连接。

7.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：所述夹具采用楔形拉伸夹具，所述拉力传感器采用S型测力传感器。

8.根据权利要求1所述的电梯限速器提拉力试验装置，其特征在于：所述测试台为呈矩形的柜体，所述限速器安装于柜体顶板的上表面，所述限速器的两端的钢丝绳均穿过柜体的顶板后位于柜体的容纳腔中，所述驱动组件位于柜体容纳腔的底部，所述丝杠的一端与驱动组件的输出端连接，所述丝杠的另一端与柜体顶板的下表面连接。

9.一种电梯限速器提拉力试验方法，采用权利要求1-8中任一项所述的电梯限速器提拉力试验仪器，其特征在于：将限速器放置于柜体顶板的上表面，限速器钢丝绳安装到在限速器上，钢丝绳一端夹紧在夹具上，另一端悬挂对重；在限速器处于机械动作状态下，运动控制卡控制驱动器驱动电机工作，使移动平台向下运动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止运动，计算机记录整个过程中的拉力最大值。

10.根据权利要求9所述的电梯限速器提拉力试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、开启计算机和试验装置，将移动平台向上移动至上接近开关处；

S2、将限速器放置到柜体顶板的上表面，将限速器的钢丝绳一端夹紧在夹具上，另一端悬挂对重，将限速器调节至机械触发状态；

S3、在计算机上点击开始命令，运动控制卡控制驱动器驱动电机工作，使移动平台向下移动，同时接收经信号调节电路处理的拉力传感器上的信号；

S4、当拉力传感器上的值不再持续增大时，电机停止工作，计算机记录整个过程中拉力传感器的最大值，即为限速器提拉力最大值，完成单次限速器提拉力试验。

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