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摘要:电梯平衡系数是电梯乘运安全的重要因素之一,传统方法检测电梯平衡系数时需要使用大量砝码,检测过程费时费力且存在危险,现场检测工作量较大。因此寻求一种高效、快捷的电梯平衡系数检测方法对电梯安全运行有着重要的理论和现实意义。
关键词:电梯平衡系数;电梯安全运行;重要性
引言
据国家市场监督管理总局统计,截止2018年底,全国电梯总量为627.83万台。电梯已经成为人们生活中必不可少的出行工具,而电梯的使用安全也越来越受到人们的关注。平衡系数作为电梯的重要技术参数,其取值是否合理将直接影响到电梯的使用安全。2017年10月起开始实施的TSGT7001—2009《电梯监督检验和定期检验规则———曳引与强制驱动电梯》(以下简称“检规”)第2号修改单,将监督检验中平衡系数试验项改变为B类项,定期检验中也加入了平衡系数试验项目,可见电梯平衡系数越来越被重视。同时,随着电梯数量的逐年增加,定期检验中增加的平衡系数项目和制动试验项目也加大了检验人员和维保人员的工作量,因此,如何高效准确地测量电梯平衡系数是检验人员和维保人员需要解决的一个问题。
1平衡系数理论分析
曳引式驱动电梯运行的必要条件是有足够的曳引力,而曳引力是由曳引轮槽和钢丝绳之间的摩擦力产生的,对重的设置是产生摩擦力不可缺少的条件。当对重侧与轿厢侧的重量相等时,电动机负载转矩最小,电梯达到最佳驱动状态,此时曳引机只需克服摩擦力即可运行,而在电梯的使用过程中,对重的重量是固定不变的,其轿厢侧的重量会随着承载重量的变化而时刻变化,对重侧和轿厢侧的重量不可能时刻相等,为了达到节能的效果,对重侧的重量需要取一个中间值,此时就引入了平衡系数的概念:电梯平衡系数为对重与轿厢重量的差值和轿厢额定载荷的比值,即
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式中:P—轿厢重量;
W—对重重量;
Q—轿厢额定载荷。
2电梯平衡系数对电梯安全运行的重要性
电梯平衡系数的取值会影响到电梯的对重重量配置与不平衡荷载等。在绳槽内若是曳引钢丝绳的比压和张力是正比例关系,既为张力越大对应的比压越大,而曳引钢丝绳的曳引能力就更越突出。电梯平衡系数不管是高还是低,均会影响到曳引绳槽和曳引钢丝绳间的摩擦力,进而导致绳槽中的钢丝绳出现打滑的现象,为电梯安全运行埋下隐患。如果电梯平衡系统偏大,在电梯轻载和空载的状态下会出现冲顶或是超速的事故;相反,如果电梯平衡系数偏小,在电梯重载和满载的状态下会出现蹲底或是溜车的事故。为此,相关工作人员一定要定期检测电梯平衡系数,保证平衡系数稳定,以免出现电梯事故,威胁患者生命财产安全。
3电梯平衡系数检验问题与处理措施
3.1测量误差问题及处理措施
在电梯平衡系数测量过程中,需要在电梯轿厢与对重绳头对齐时,在钢丝绳上作出明显标记,更有利于对电流值进行确定。在实际测量当中,以下问题可能造成电流值的测量误差问题:位置线没有标记在正确位置;电梯运行速度较快造成位置线出现移动后读取电流值;位置线标记不明显,为读取造成困难;位置线标记正确,但标记位置靠近对重一侧的钢丝绳,在检测读数时,位置线位于曳引轮轿厢一侧;对于一些电梯,可以在控制柜中显示轿厢行程中间位置,对于此种电梯也需要标记位置线,由于轿厢与对重高度具有差异,缓冲器座高度及缓冲距离也可能有一定差别,所以在轿厢达到行程中间时,对重可能不与轿厢处于同一位置。这一问题可以通过将位置线运用明显方式进行标记,在曳引轮轿厢或对重一侧标记电流值读取位置,以及读取过程中由两人共同进行,能够有效减少误差。另外,砝码重量也可能对平衡系数的测量造成误差,针对这一问题,需要在测量过程中选择标准砝码,对于实验负荷运用磅秤进行称重,准确测量重量。
3.2电压波动问题及处理措施
根据国家相关标准规定,在进行电梯试验时,电网输入电压要在正常范围内,电压波动范围需要控制在额定电压值的±7%。如果额定电压为380V,实际电压值要处于354~406V。另一项标准对电压的瞬间波动范围作出了规定,电梯试验需要在电压波动不超过2%时进行。电梯试验过程中的电流瞬间波动是造成电梯平衡系数测量结果受到影响的原因之一,造成电流的变化的最主要原因为电压变化以及电动机功率的变化,与电压成反比,在电压波动范围小于5%条件下,如电压波动a%,电流也随之反向波动a%。目前在一些地区,由于电力供应问题,电压波动的现象较为常见。对于一些变压器功率小、电感性负载较多和发电机供电的用电单位,如果在试验时其他机器启动频繁,就会出现电梯供电电压的较大波动。在电压波动没有超过2%的情况下,电流也会出现0~1A以内的变化,而对于交流双速电动机,上下电流的差值在很多情况下只相差0.1~0.2A,因此,很小的电压波动也可能影响到检验结果的准确度。在进行平衡系数检验时,电压的瞬时波动问题检测难度较大。在针对该问题的处理上,在电梯负荷为40%~50%,上下电流数值接近时,可以运用盘车法进行检验以提升检测结果的准确性,盘车法的操作方式如下:
盘车法主要分为手动盘车法和盘车力矩法两种,手动盘车法的原理是当轿厢荷载能力与平衡系数倍数相等的情况下,曳引轮两侧静力矩处于平衡状态。因此,在主机上松开制动器,通过人力在盘车轮上感受平衡状态,就能够实现对平衡系数是否合理的判断。这一检测方法最为明显的优势是在检测过程中,电梯处在静止的状态,一方面减少了轿厢运动中,阻力矩对检测结果的影响,另一方面还可以保证轿厢与对重处于同一水平线。盘车力矩法是在手动盘车法的基础上进行了改进,运用盘车力矩测试装置进行检测,避免了人为因素的影响。运用这一方法时需要注意在停电盘车操作时要完全打开抱闸,并且要保证测试装置安装的牢固程度。
3.3导轨安装问题及处理措施
电梯导轨安装的精度也会对电梯平衡系数的检测造成影响,相关标准对电梯导轨的安装精度做出了规定,导轨工作面每5米铅垂线测量值的最大偏差值,不设安全钳的T型对重导轨为2.0mm;轿厢导轨与设置安全钳的T型对重导轨为1.2mm。导轨顶面间距偏差轿厢0~+2mm,对重0~+3mm。如果导轨的安装精度较低,在轿厢和对重通过导轨时,会造成电流与正常值存在差异。如果电梯轿厢上行或下行时,电流值出现“瓶颈”变化,说明出现这一变化的位置存在导轨偏差较大的问题。在进行平衡系数检验时,如果“瓶颈”变化出现在轿厢与对重绳头对齐位置,就不能用于曲线绘制。针对这一问题,首先可以用轿厢通过时的理论值作为参考,还可以运用盘车的方法对平衡系数进行检测。
结语
若想保证电梯安全运行,稳定电梯平衡系统非常重要,在评估电梯安全中电梯平衡系数为不能缺少的参数之一。据国家电梯产品质量监督检验中心的抽查的统计研究,电梯平衡系数检测不达标的电梯数量高达百分之五十以上;一些电梯平衡系数甚至不足零点一,已成为严重的安全问题。为此,在评估电梯安全中,应用行之有效的检测手段检测电梯平衡系数至关重要。
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