電梯檢驗(yàn)新技術(shù)講座

2025/3/29電梯檢測(cè)檢驗(yàn)新技術(shù)研討孫立新2021-03-022025/3/292新年祝福：事業(yè)如電梯導(dǎo)軌，直直上、節(jié)節(jié)高！生活如電梯轎廂，多絢麗、大空間！健康如永磁電機(jī)，反復(fù)轉(zhuǎn)、無噪音！朋友如平安部件，幫限速、有緩沖！家庭如變頻輸出，很和諧，特平穩(wěn)！引言2025/3/293大大大內(nèi)容2025/3/2942025/3/29電梯平衡系數(shù)快捷檢測(cè)技術(shù)研討2025/3/296

2025/3/2972025/3/2981.1電梯平衡系數(shù)的重要性被社會(huì)的廣泛關(guān)注

2025/3/2991.1電梯平衡系數(shù)的重要性被社會(huì)的廣泛關(guān)注2025/3/29101.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

〔1〕平衡系數(shù)過大或過小，會(huì)增大曳引機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩與抱閘的制動(dòng)力矩，可能會(huì)造成溜梯事故。平衡系數(shù)的正常值為。根據(jù)曳引電梯的結(jié)構(gòu)特性與工作原理，電梯運(yùn)行中曳引機(jī)的最大驅(qū)動(dòng)能力約為額度載荷的一半；電梯停止?fàn)顟B(tài)抱閘的制動(dòng)能力也是約為額度載荷的一半。如果平衡系數(shù)過大或過小，就會(huì)成比例的增大對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩與制動(dòng)力矩的要求。2025/3/29111.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

〔2〕電梯平衡系數(shù)過大或過小會(huì)降低曳引輪與曳引繩之間的摩擦力，易造成鋼絲繩在繩槽中打滑，成為一種平安隱患。驗(yàn)算轎廂裝載和緊急制開工況曳引能力的公式：T1、T2――曳引輪兩側(cè)曳引繩中的拉力。平衡系數(shù)過大，在電梯空載或輕載上行時(shí)有可能造成超速、沖頂事故；

平衡系數(shù)過小，在電梯滿載或重載載下行時(shí)有可能造成溜車、蹲底事故。2025/3/29121.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

〔3〕平衡系數(shù)過大或過小，會(huì)增大驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率。平衡系數(shù)的正常值為。根據(jù)曳引電梯的結(jié)構(gòu)特性與工作原理，電梯運(yùn)行中曳引機(jī)的最大驅(qū)動(dòng)能力約為額度載荷的一半。通常電梯在半載工況運(yùn)行居多。如果電梯的平衡系數(shù)為，在半載工況電機(jī)的負(fù)載很小，效率很高。平衡系數(shù)過大或過小,不利于電梯節(jié)能降耗。

2025/3/29131.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

【事故案例1】2025/3/29141.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

【事故案例2】2021年9月9日，東莞市南城區(qū)鴻福商務(wù)寫字樓并發(fā)生了轎廂蹲底事故，導(dǎo)致12名乘客受輕傷。2025/3/29151.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

【事故案例2】2025/3/29161.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

【事故案例3】事故簡(jiǎn)介2021年9月某日，某樓宇內(nèi)的一臺(tái)電梯從16樓運(yùn)行至1樓，電梯轎廂平層開門后，轎廂內(nèi)的2人中1人剛走出轎廂，轎廂不知何故突然向上啟動(dòng)運(yùn)行，隨即速度越來越快一直越過27樓頂層沖至樓頂，巨大的沖擊力造成留在轎廂內(nèi)乘客肢體骨折，轎廂的天花板等物件掉落。事故原因分析事發(fā)后有關(guān)部門組織專家趕赴現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了勘察，專家門分析后認(rèn)為，事故的直接原因是制停電梯轎廂的制動(dòng)器無法提供足夠的制動(dòng)力制停轎廂，導(dǎo)致轎廂沖頂傷人。但事故發(fā)生往往是多方面的，在本起事故中由于電梯平衡系數(shù)只有25%，維修保養(yǎng)對(duì)電梯平衡系數(shù)不做檢測(cè)，因此當(dāng)電梯制動(dòng)器稍有問題時(shí)電梯轎廂就是直接的受害部件，導(dǎo)致傷人事件發(fā)生。2025/3/29171.2電梯平衡系數(shù)不合格的危害

【事故案例3】事故后底坑內(nèi)的對(duì)重塊圖片

事故后的對(duì)重側(cè)鋼絲繩圖片2025/3/29181.3電梯平衡系數(shù)不合格的原因

【案例】〔1〕電梯安裝后過度裝修據(jù)?深圳特區(qū)報(bào)?報(bào)道，2021年10月市場(chǎng)監(jiān)管局組織17家電梯維保企業(yè)對(duì)206臺(tái)電梯的平衡系數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格85臺(tái)，過度裝修情況比較嚴(yán)重。2025/3/29191.3電梯平衡系數(shù)不合格的原因

【案例】〔2〕對(duì)重鐵被偷2025/3/29201.3電梯平衡系數(shù)不合格的原因

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2平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2025/3/2922

2平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2.1平衡系數(shù)的定義

平衡系數(shù)，即額定載荷及轎廂質(zhì)量由對(duì)重或平衡重平衡的量。

——GB7588-2003附錄G2.2平衡系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式式中：

q——平衡系數(shù)

W——對(duì)重質(zhì)量

P

——轎廂質(zhì)量

Q——額定載荷

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2平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2.3GB/T10059、TSGT7001規(guī)定的平衡系數(shù)測(cè)試方法

轎廂分別裝載額定載重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程運(yùn)行，當(dāng)轎廂和對(duì)重運(yùn)行到同一水平位置時(shí)，記錄電動(dòng)機(jī)的電流值，繪電流-負(fù)荷曲線，以上下運(yùn)行曲線的交點(diǎn)確定平衡系數(shù)。2025/3/2924

2平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2.4“電流-負(fù)荷曲線圖〞檢驗(yàn)方法的測(cè)試原理2平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2.5“電流-負(fù)荷曲線圖〞檢驗(yàn)方法的測(cè)量精度GB/T10059提出的上述平衡系數(shù)檢測(cè)方法，很難說清楚它的測(cè)量精度是多少。以下因素都可能造成測(cè)量結(jié)果的誤差：1〕檢測(cè)中供電電壓波動(dòng)，例如40%額載試驗(yàn)中電壓380V，45%額載試驗(yàn)中電壓372V，波動(dòng)2.2%。對(duì)平衡系數(shù)檢測(cè)值也可以有2%的影響2〕運(yùn)行速度變化，此檢測(cè)方法是基于試驗(yàn)中電梯速度為常數(shù)，如果電梯在不同載荷、不同方向的運(yùn)行速度變化，也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

2025/3/29252平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2.5“電流-負(fù)荷曲線圖〞檢驗(yàn)方法的測(cè)量精度3〕傳動(dòng)效率差異，此檢測(cè)方法是基于電動(dòng)機(jī)、機(jī)械系統(tǒng)向上或向下運(yùn)行傳動(dòng)效率不變等條件。例如轎廂裝載為平衡系數(shù)×額定載重量時(shí)，曳引輪兩側(cè)的荷重相等，電梯向上或向下的電流值應(yīng)相同，假設(shè)不相同就會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。4〕描點(diǎn)繪圖技巧，因平衡系數(shù)要通過描點(diǎn)、連線、找交匯點(diǎn)才能得到，曲線繪制包含了一定的人為因素。使用Excel軟件可以防止手工描點(diǎn)連線繪圖的人為操作差異。2025/3/29262平衡系數(shù)的定義及其檢測(cè)2025/3/29272025/3/29282025/3/29293.1曳引繩張力測(cè)試法安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院研發(fā)了通過檢測(cè)曳引輪兩側(cè)鋼絲繩張力確定平衡系數(shù)的方法及其檢測(cè)儀。分別在轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)，用鋼絲繩測(cè)量裝置兩端的繩鉤勾住豎直的鋼絲繩，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺旋推進(jìn)器將傳感器頂進(jìn)，此時(shí)傳感器有一個(gè)檢測(cè)信號(hào)輸出，通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行信號(hào)處理，上位機(jī)及軟件對(duì)傳輸來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，推導(dǎo)出轎廂和對(duì)重的重量，通過電梯平衡系數(shù)的力學(xué)根本公式計(jì)算出電梯平衡系數(shù)值，由打印機(jī)打印出測(cè)試報(bào)告。2025/3/29303.2轎廂與對(duì)重的質(zhì)量差稱量法由遼寧石油化工大學(xué)研發(fā)，具體的方法步驟為：將力變送器布置在與對(duì)重對(duì)應(yīng)的井道底部，并連接測(cè)試儀，測(cè)量對(duì)重重量W與轎廂重量G的差值W-G。在空載情況下，將曳引電機(jī)斷電，剎車裝置松開，使對(duì)重落到底部壓實(shí)在力變送器上；根據(jù)測(cè)得的對(duì)重與轎廂的重量差值W-G，通過測(cè)試儀器中存儲(chǔ)的額定載重量Q，計(jì)算出電梯平衡系數(shù)。研發(fā)了便攜式電梯平衡系數(shù)測(cè)試儀，在電梯空載情況下，一次就可以完成電梯平衡系數(shù)的測(cè)試工作，并且現(xiàn)場(chǎng)打印輸出測(cè)試結(jié)果，防止了傳統(tǒng)測(cè)試方法的缺陷，提高了測(cè)試精度和快速性，實(shí)現(xiàn)了無載荷測(cè)試。2025/3/29313.3轎廂側(cè)加力平衡法德國(guó)TUV公司推出ADIASYSTEM電梯檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)平衡系數(shù)的檢測(cè)方法為：將便攜式彈簧張力測(cè)量裝置通過繩夾與連接帶等安裝在轎廂一側(cè)的曳引鋼絲繩與機(jī)房地板之間。手動(dòng)松閘，對(duì)重使曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)直到便攜式張力測(cè)量裝置被自然張緊才停止，借助手動(dòng)盤車輪盡量緩慢無沖擊的到達(dá)曳引輪平衡狀態(tài)，然后讀取張力值。測(cè)量結(jié)果可以用USB電纜傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，使用其開發(fā)的專用軟件進(jìn)行詳細(xì)分析，得出平衡系數(shù)值。2025/3/29323.4湖南地方標(biāo)準(zhǔn)提出的檢測(cè)方法湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)DB43/T561-2021曳引驅(qū)動(dòng)電梯平衡系數(shù)免載荷檢測(cè)方法，主要步驟為：將轎廂停止在轎廂和對(duì)重處于同一水平位置；測(cè)力裝置沿轎廂一側(cè)的曳引鋼絲繩方向，一端與鋼絲繩固定，另一端與曳引機(jī)底座或機(jī)房地板連接：手動(dòng)松閘，對(duì)重使曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)直到便攜式張力測(cè)量裝置被自然張緊才停止，借助手動(dòng)盤車輪盡量緩慢無沖擊的到達(dá)曳引輪平衡狀態(tài)，讀取張力值FA或載荷率K1；繼續(xù)盤車以增大皮帶或彈簧的張力，直到這樣一種狀態(tài)：一旦撤除盤車上的力，曳引輪將向使轎廂下行的方向轉(zhuǎn)動(dòng)到平衡位置，讀取此時(shí)張力值FB或載荷率K2；計(jì)算測(cè)量結(jié)果，平衡系數(shù)K=(FA/Q+FB/Q)/2g或K=(K1+K2)/2；重復(fù)上述步驟，取平均值作為最后測(cè)量結(jié)果。如果兩次結(jié)果偏差超過0.2，可以增加一次測(cè)量，取3次的平均值。2025/3/29332025/3/29342025/3/29352025/3/29362025/3/2937

2025/3/29384.1檢測(cè)方案簡(jiǎn)述電梯平衡系數(shù)快速檢測(cè)方案系統(tǒng)的構(gòu)成如圖5所示，具體檢測(cè)方法是：以電梯空載工況從底層至頂層全程往返運(yùn)行,實(shí)時(shí)測(cè)量并記錄轎廂和對(duì)重運(yùn)行到同一水平位置時(shí)的轎廂上行速度與下行速度數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)上行功率與下行功率數(shù)據(jù)；依據(jù)曳引式電梯空載工況的運(yùn)行功率、運(yùn)行速度、運(yùn)行效率與驅(qū)動(dòng)載荷的函數(shù)關(guān)系，建立求解電梯平衡系數(shù)的非線性數(shù)學(xué)方程式，使用專用計(jì)算機(jī)軟件求解電梯平衡系數(shù)的精確數(shù)值。圖5快速檢測(cè)方案系統(tǒng)原理圖2025/3/2939

如圖6所示，電梯曳引機(jī)的負(fù)載為曳引輪兩側(cè)的重量差W-P；

依據(jù)平衡系數(shù)定義，電梯空載時(shí)曳引輪兩側(cè)的重量差為KQ；電梯空載下行時(shí)電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)，由電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行，電機(jī)功率為負(fù)載運(yùn)行功率與機(jī)構(gòu)傳動(dòng)損耗功率之和：4.2電梯空載下行工況電機(jī)功率圖6空載下行工況電梯負(fù)載2025/3/29404.3電梯空載上行工況電機(jī)功率

電梯空載上行的負(fù)載及其損耗與空載下行時(shí)相同，由于此時(shí)的對(duì)重質(zhì)量大于轎廂質(zhì)量，電梯負(fù)載依靠重力拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),電機(jī)功率為負(fù)載運(yùn)行功率減去機(jī)構(gòu)傳動(dòng)損耗功率：

圖7空載上行工況電梯負(fù)載….式〔3〕2025/3/2941

4.4平衡系數(shù)求解

……式(4)2025/3/2942(1)本檢測(cè)新方法需要的檢測(cè)數(shù)據(jù)只有電梯空載運(yùn)行功率與運(yùn)行速度2項(xiàng)，都可以在被測(cè)試電梯運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)量。(2)實(shí)施檢測(cè)時(shí)電梯不需要加載負(fù)荷，其測(cè)試裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝方便快捷，省時(shí)省力。(3)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，得到的平衡系數(shù)測(cè)試值與按電梯檢驗(yàn)規(guī)那么測(cè)試的結(jié)果一致。

5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)為了驗(yàn)證平衡系數(shù)快捷檢測(cè)理論的符合性與檢測(cè)方法的可行性，在電梯平衡系數(shù)對(duì)快速檢測(cè)方法的研究與論證根底上，按照快捷檢測(cè)方案的要求，研發(fā)了TYP型電梯平衡系數(shù)智能檢測(cè)儀，歷經(jīng)4年時(shí)間在電梯現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了120余部(次)的檢測(cè)精度試驗(yàn)與不同檢測(cè)方案的比對(duì)試驗(yàn)。2025/3/29435.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29445.1檢測(cè)儀構(gòu)造依據(jù)電梯平衡系數(shù)快速檢測(cè)方案，研發(fā)了TYP型電梯平衡系數(shù)智能檢測(cè)儀，主要由以下3個(gè)模塊組成：1〕功率測(cè)量模塊鑒于現(xiàn)代電梯普遍應(yīng)用VVVF拖動(dòng)，采用三相變頻功率測(cè)量模塊，測(cè)量范圍1.0kW-30kW。2〕速度測(cè)量模塊通過測(cè)量曳引鋼絲繩或限速器鋼絲繩的位移,間接得到電梯運(yùn)行速度。測(cè)量范圍0.2m/s-8m/s。3)數(shù)據(jù)處理模塊選用Acer/IconiaW3-810型PC為檢測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊，配置了平衡系數(shù)智能檢測(cè)軟件。5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29455.2檢測(cè)過程〔三個(gè)步驟搞定〕

參數(shù)設(shè)定運(yùn)行測(cè)試輸出結(jié)果

儀器使用錄像2025/3/29465.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29475.3檢測(cè)精度1)功率測(cè)量的出廠檢驗(yàn)根本精度0.2%；法定計(jì)量的不確定度為0.1%。2)梯速測(cè)量的出廠檢驗(yàn)根本精度0.2%；法定計(jì)量的不確定度為0.1%。3)平衡系數(shù)檢測(cè)結(jié)果根本精度0.5%；法定計(jì)量的不確定度為0.2%。5.4檢測(cè)時(shí)間一部電梯平衡系數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)作業(yè)時(shí)間約5分鐘。

5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29485.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)TPY型電梯平衡系數(shù)檢測(cè)儀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與改進(jìn)延續(xù)了三年，在產(chǎn)品定型后，已經(jīng)進(jìn)行了在電梯現(xiàn)場(chǎng)的儀器測(cè)試與檢測(cè)結(jié)果比對(duì)試驗(yàn)120臺(tái)〔次〕。表1是在同一臺(tái)電梯上分別使用3件儀器做10次平衡系數(shù)測(cè)試的統(tǒng)計(jì)表2是在會(huì)前〔12月上旬〕對(duì)廣州10臺(tái)電梯作平衡系數(shù)測(cè)試的統(tǒng)計(jì)

5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29495.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29505.5數(shù)據(jù)分析以下圖是使用TPY型電梯平衡系數(shù)檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果與按GB/T10059測(cè)試值的相對(duì)誤差圖，根據(jù)表1數(shù)據(jù)繪制。在30個(gè)測(cè)試結(jié)果中，最大正偏差0.012，相當(dāng)于測(cè)量值得2.5%；最大負(fù)偏差0.01，相當(dāng)于測(cè)量值得2.1%?？梢哉J(rèn)為使用TPY型電梯平衡系數(shù)檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果與按GB/T10059測(cè)試值的一致性較好。5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/2951以下圖為對(duì)TPY型電梯平衡系數(shù)檢測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差離散圖，根據(jù)表2數(shù)據(jù)繪制。30個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值為0.434，同一臺(tái)儀器檢測(cè)結(jié)果最大偏離為0.008，不同儀器之間的檢測(cè)結(jié)果相互差為0.017。5.儀器參數(shù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)2025/3/29522025/3/29536.1創(chuàng)造平衡系數(shù)檢測(cè)新方法創(chuàng)造了“空載工況檢測(cè)電梯運(yùn)行功率與速度，依據(jù)曳引式電梯運(yùn)行中能量傳遞關(guān)系求解電梯平衡系數(shù)〞的新方法，檢測(cè)原理清晰，數(shù)學(xué)模型嚴(yán)謹(jǐn)，為國(guó)內(nèi)、國(guó)際首創(chuàng)，開業(yè)內(nèi)之先河。右圖是該新方法的國(guó)家創(chuàng)造專利證書照片。