一種齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于升降機(jī)領(lǐng)域，涉及一種齒條式升降機(jī)，特別涉及一種齒條式施工升降 機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑機(jī)械中最常用的齒條式垂直升降機(jī)是把人及建筑器材等送到所需樓層的常 用運(yùn)輸設(shè)備。這種升降機(jī)的井架垂直地面固定在地基上，并通過支架和建筑墻壁固定，裝載 人及貨物的吊籠通過固定在吊籠頂端傳動(dòng)板的電機(jī)帶動(dòng)齒輪沿著固定的井架上的齒條來 實(shí)現(xiàn)升降工作。升降機(jī)的載重吊籠能夠停止在井架的任意位置是依靠制動(dòng)器制動(dòng)。制動(dòng)器 的制動(dòng)摩擦力矩大于重物運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的重力扭矩時(shí)就能夠可靠制動(dòng)。如果制動(dòng)器的摩擦制 動(dòng)力矩不夠，則升降機(jī)載重吊籠就不能夠停止在指令位置而下滑。這種由于制動(dòng)力矩的不 足，后果十分嚴(yán)重，不但會(huì)產(chǎn)生溜勾下滑，甚至?xí)?dǎo)致機(jī)毀人亡。
[0003] 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的測試是升降機(jī)最重要的安全措施之一。以往的對制動(dòng)器制動(dòng)力 矩的測試是憑操作員的經(jīng)驗(yàn)來判別，如果操作員覺得制動(dòng)疲軟，即不能在很短時(shí)間內(nèi)停止 吊籠，就要求更換制動(dòng)器制動(dòng)片。這種方法受人為因素影響大，既不可靠又不安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決齒條式升降機(jī)制動(dòng)器測試依靠人為判斷，可靠性差的問 題，提供一種齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢裝置和方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的 測試自檢裝置，包括井架、豎直固定在井架上的齒條、吊籠以及隨吊籠升降的電機(jī)，電機(jī)輸 出軸剛性連接與齒條嚙合的齒輪，所述吊籠上方設(shè)有帶動(dòng)吊籠升降的傳動(dòng)板，電機(jī)設(shè)置在 傳動(dòng)板上，電機(jī)上固定有制動(dòng)器，傳動(dòng)板上還設(shè)有監(jiān)測吊籠升降動(dòng)作的位移傳感器，傳動(dòng)板 和吊籠之間設(shè)有獲取吊籠重量信息的重力傳感器，吊籠上設(shè)有控制電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的變頻 器。
[0006] 作為優(yōu)選，所述吊籠上還設(shè)有控制器，所述變頻器、位移傳感器、重力傳感器均與 控制器相連。
[0007] 作為優(yōu)選，所述位移傳感器為設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器或者設(shè)置在齒條 上的齒輪齒數(shù)傳感器。
[0008] -種齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢方法，包括以下步驟： 步驟1、電機(jī)運(yùn)行參考參數(shù)標(biāo)定：吊籠在125%額定負(fù)載的條件下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)吊籠上行， 在最高速上行的條件下，測得變頻器的輸出頻率A、輸出電壓m、輸出電流h、及重力傳感器 信息HlLg ;在后續(xù)測試自檢中保持輸出頻率fl穩(wěn)定不變； 步驟2、升降機(jī)新裝時(shí)的制動(dòng)器參考制動(dòng)力矩~標(biāo)定： 步驟2.1、計(jì)算吊籠重物重量所產(chǎn)生的扭矩IY與步驟1頻率fi、電壓Ui、電流ii、重力IIiLg 的函數(shù)關(guān)系:11 = 1^1版8 = ;^(;^1.111.;[1)=1^口1; 其中A1為重力扭矩轉(zhuǎn)換系數(shù)，與制動(dòng)器制動(dòng)盤面積、摩擦系數(shù)、彈簧壓力的有關(guān)的已 知參數(shù);kP為輸出功率pi與重力扭矩Tl之間的關(guān)系系數(shù)，pi為變頻器輸出的功率pi = Uiii; 步驟2.2、在制動(dòng)的狀態(tài)下，變頻器對電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩功率，此時(shí)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，保持輸出 頻率為h，不斷加大變頻器輸出功率，直至電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器檢測到轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，記錄此時(shí)的變 頻器輸出電壓u2、輸出電流1 2和輸出功率pm，計(jì)算電機(jī)施加于制動(dòng)器的電機(jī)堵轉(zhuǎn)扭矩
其中，km為常數(shù)，與電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)等有關(guān)，對于固定電機(jī)來說是固定常數(shù)； S是電機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)差比，
N為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，對于額定電機(jī)N = 60f1;n為電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)n = 0,此時(shí)S=I; R2是轉(zhuǎn)子內(nèi)阻;X2為堵轉(zhuǎn)時(shí)候的轉(zhuǎn)子電感量，即X2= ?L2，L2為轉(zhuǎn)子等效電感，ω =SJTf1 為變頻器提供的角頻率； 因此得到
步驟2.3、制定參考制動(dòng)力矩Tr，當(dāng)Tm < Tl時(shí)，取Tr = TL+Im，當(dāng)Tm 2 Tl，取Tr = 2??; 步驟3、升降機(jī)每次開機(jī)時(shí)制動(dòng)力矩自檢： 步驟3.1、在開機(jī)后的第一時(shí)間，使吊籠處于懸空狀態(tài)，并測得吊籠的重力信息mL'g，計(jì) 算吊籠重力扭矩TL'=kiML'g; 步驟3.2、制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)，變頻器對電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩功率，此時(shí)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，保持 輸出頻率為A，不斷加大變頻器輸出功率，直至電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器檢測到轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，記錄此時(shí) 的變頻器輸出電壓u2'，輸出電流i 2'和輸出功率pm'，計(jì)算電機(jī)堵轉(zhuǎn)扭矩
步驟3.3、將U2 '，i2 '與分別與標(biāo)定參數(shù)ui、ii比較，若是U2 '>ui、i2 ' >ii，則認(rèn)定制動(dòng)器合 格，否則進(jìn)行步驟3.4; 步驟3.4、計(jì)算電機(jī)實(shí)際制動(dòng)力矩Th = Tl ' +Tm'，與Tr對比，若Th 2 80 % Tr，則認(rèn)為制動(dòng)器 合格;若50 %Tr < Th < 80 % Tr，認(rèn)為制動(dòng)器制動(dòng)力不足報(bào)警;若50 %Tr < Th，則認(rèn)為制動(dòng)器失 效，強(qiáng)制停機(jī)。
[0009] 工程應(yīng)用上按照[TSGT7001-2009]規(guī)定，當(dāng)?shù)趸\載有125%的額定負(fù)載并以額定速 度向下運(yùn)行時(shí)，升降機(jī)突然失電時(shí)制動(dòng)器應(yīng)該使使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)并使吊籠可靠停止。即制 動(dòng)器必須迅速吸收此時(shí)的能量
式中:m為吊籠載重總重量;V為吊籠最大下降速度;Fh為制動(dòng)器摩擦力;S為制動(dòng)力做功 的距離，也即吊籠下墜距離;s = RsinQ為制動(dòng)摩擦盤偏移量，Θ為制動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)角度，Th為制 動(dòng)力矩，由上可見，制動(dòng)器摩擦力越大，制動(dòng)力矩就越大，制動(dòng)時(shí)的下墜時(shí)間越短，制動(dòng)越安 全可靠。因此驗(yàn)證時(shí)必須設(shè)置足夠可靠的制動(dòng)力矩參考值，才能保證制動(dòng)安全。
[0010]本發(fā)明以新裝制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩或者超載狀態(tài)下的吊籠重力力矩的兩倍值 為參考制動(dòng)力矩，并在每次升降機(jī)開機(jī)時(shí)進(jìn)行制動(dòng)力矩校驗(yàn)，保障升降機(jī)工作安全可靠。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明參考制動(dòng)力矩標(biāo)定流程圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明升降機(jī)啟動(dòng)自檢流程圖。
[0014] 圖中：1-井架，2-齒條，3-齒輪，4-吊籠，5-制動(dòng)器，6-電機(jī)，7-電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，8-控制器，9-變頻器，10-傳動(dòng)板，11-重力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016] 實(shí)施例：一種齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢裝置，如圖1所示。本裝置包 括井架1，吊籠4,吊籠4上方設(shè)有帶動(dòng)吊籠升降的傳動(dòng)板10,傳動(dòng)板上設(shè)有電機(jī)6,電機(jī)輸出 軸剛性連接有齒輪3,井架上固定有豎向設(shè)置的齒條2,齒輪3與齒條2嚙合，通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)齒輪在齒條上嚙合滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊籠升降。電機(jī)6上固定有制動(dòng)器5,電機(jī)軸上還設(shè)有檢測電 機(jī)軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器7,傳動(dòng)板和吊籠之間設(shè)有獲取吊籠重量信息的重力傳感 器11，吊籠上設(shè)有控制電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的變頻器9以及控制變頻器輸出參數(shù)的控制器8。
[0017] 齒條式施工升降機(jī)制動(dòng)力矩的測試自檢方法，包括以下步驟： 步驟1、電機(jī)運(yùn)行參考參數(shù)標(biāo)定：吊籠在125%額定負(fù)載的條件下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)吊籠上行， 在最高速上行的條件下