袁洋洋
安徽省特种设备检测院 230051
摘要∶本文旨在探讨平衡系数的本质及定期检测的意义，通过比较两种主要检测方法的优缺点，分析平衡系数对电梯安全运行的影响，以提高检测效率和科学性，对检查中发现的平衡系数不合格情况进行简要分析，为牵引电梯安全、科学、高效的检查提供有益的建议。随着当前我国国民经济及社会科学以及信息网络技术的快速进步发展,高层建筑在各大大中城市不断涌现,电梯已经发展成为重要的现代城市空间垂直轨道交通运输以及轨道交通运输专用工具,电梯安全保障问题日益受到业内国际经济社会的广泛重视以及关注。
关键词：电梯定期检验；平衡系数；检测方法
一、引言
《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(TSGT7001-2009,含第1号正文修改单和第2号正文修改单)中,8.1项基本平衡质量系数定期试验明确规定∶大型电力牵引专用电梯的基本平衡质量系数范围应当在0.40~0.50,或者应当符合电梯制造(安装改造)企业单位的基本设计值,在其标注a-7中明确规定∶"只有当本条检验结果为符合时方可进行8.2~8.13的检验",明确了对平衡系数进行定期检验的基本必要性。
二、平衡系数的实质及定期检验
（一）平衡系数的实质
要做到正确理解电梯平衡传动系数的基本实质,需要先了解曳引式自动电梯平衡系统。轿厢与对重承载装置的相对重力运动使轿厢曳引绳和钢丝绳均被压紧在位于曳引轮上的绳槽内,电动机高速转动时,由绳槽与曳引钢丝绳之间摩擦产生的轴向摩擦力直接带动轿厢和对重作相对运动[1]。
若使一个轿厢整体向上向下运动,则其推拉力函数t同时还要为它提供一个可以产生轿厢加速度的推动力函数f,即质量t=p+f=p+ma(m为整个轿厢的运动质量;a和f为轿厢加速度)。如果一个轿厢的对重力中的p被另外一个对应的重力和重力中的w所保持平衡,即称为w=p,这时,拉力中的t只需向它提供一个使轿厢拉力产生最大加速度所不必需的对重力,即称为t=f=ma,因此,大大地减小了轿厢拉力中的t,这时也就是目前采用的"平衡原理"。
（二）平衡系数定期检验的意义
作者认为我国电梯检规中电梯平衡系数测量定期检验的重要意义,旨在通过测量确认电梯平衡系数的值是否完全符合电梯国家标准中所规定的0.40~0.50,或者是否符合机械制造(电梯改造)企业单位的电梯设计标准值,从而减少可能带来的严重安全隐患。
三、平衡系数值的改变对电梯的影响
（一）对曳引式电梯电动机运行功率的直接影响
当曳引电梯系统选用的新型曳引电动机的功率系数p为某一阶段确定的且足够大的功率值时,k功率值的最大改变将直接影响曳引电梯正常运行时的实际能耗损失大小。当选择使用的驱动电机所引申的驱动机输出功率和电动机的功率系数p余量较小时,可能就会造成启动时电动机功率余量不足从而出现自动倒拉。如果一台电梯长时间一直处于满负荷状态运行,曳引主机和电动机就有可能自我保护造成停机或者电梯过热造成烧损[2]。
（二）对电梯曳引力的影响
平衡系数直接影响传动系统总负载质量,从而直接影响曳引轮两侧曳引钢丝绳的平衡张力,张力的差异大小直接影响两侧曳引钢丝绳对两侧曳引轮绳槽的比例承压。
平衡阻力系数值的改变也有可能直接造成电梯曳引滑动条件不完全符合要求,当电梯存在大于电梯最大负载曳引力载荷小于最大不平衡系数载荷时,钢丝绳将与电梯曳引轮绳槽之间就会产生相对应的滑动,可能直接发生电梯溜滑安全事故。
（三）对安全性能的影响
平衡阻力系数直接景响电梯轿厢及对重制动装置总承载质量的变化大小,影响电梯曳引钢丝绳、曳引轮绳槽、制动器等主要功能设备部件平衡系数的正确选择,同时,还直接影响曳引电梯正常运行中的开启、制动的主要加减力和速度。电梯的平衡制动电阻主要就是用来减少消耗电梯电力制动系统中多余的重力势能,电梯制造厂家在正确选取电梯制动传导电阻时,是根据平衡制动系数的正常制动范围以及电梯制动传导电阻的正常散热制动速率等几个因素进行决定的。如果制动平衡电阻系数过小,那么,电梯在长时间满载大负荷的运行状态下,制动器的电阻很大就有可能因为外部热量进入未能及时散失而直接导致内部热量快速积聚,可能会直接出现部件烧损甚至起火燃烧。
四、平衡系数检测方法对比
平衡系数载荷检测常用方法主要包括直接手动称量载重法、手动方向盘式暂停法、载荷传动电流检测曲线图法、二次手动加载载荷电流法。
（一）直接称重法
只要对重质量W和轿厢质量P进行称重，并且已知额定载荷q，就可以得到平衡系数K。但这种方法需要对轿厢、对重及相关部件进行测量和称重，测量方法不便捷，不能在定期检查中操作，因此很少使用。
（二）手动开启方式
轿厢内首先装载额定载荷相对重量45%的装载配重,然后,将轿厢内的运行量调至和对重同一高度,断开主机的电源,一人用手动松闸器的扳手手动松开制动器,另一人用方向盘上的滑轮手动盘车,另外派出两人对轿厢内装载配重重量进行多次增减后一直至每次盘车时大概能够感知感觉到电梯向下与向上用力相同时,厢内装载配重的运动质量与额定运动载荷的重量比值即是轿厢平衡系数。但此方法由于人为因素造成影响大,对于若干无盘车轮和手轮的自动电梯则基本无法正常进行。
（三）载荷电流曲线图法
轿厢分别装载额定载荷总重量的30%、40%、45%、50%、60%等来做实验，试做方法轿厢上、下运行全程实现平衡运行,当轿厢和对重的运行承载装置移动到同一高度或与水平运行相同位置时,记录轿厢电动机的装载负荷电流值,绘制电梯上下装载电流-轿厢装载的负荷载重系数计算曲线,以上、下行轿厢全程运行装载负荷系数曲线的两个主要交叉节点数值来计算确定电动机的平衡负荷装载系数[3]。
（四）二次加载电流法
两台轿厢分别装载着额定载重量的40%和50%进行上下全程的运行，在这个过程中，当轿厢和对重运行行驶至同一个水平位置的时候，笔者记录此时电动机的电流值，并且代入公式：K=(0.5△1+0.4△2)进行求解，其中△1=I1d-I1u，△2=I2u-I2d。在公式当中，K代表平衡系数，I1u表示轿厢在达到40%额定载重上行过程当中的电流值，I1d表示轿厢在装载达到40%时的额定载重下行电流值，单位为安培。I2u表示轿厢装载达到50%额定载重量上行过程中的电流值，I2d表示轿厢装载达到50%额定载重下行过程中的电流值，单位为安培。
（五）载荷二次电流检测结果对比
对3台高层电梯分别使用两种不同检测分析方法分别进行的检测对比,可以明显看出,"二次加载电流法"检测是对"载荷电流曲线图法"的一次提炼。"二次加载电流法"检测和"载荷电流曲线图法"二者的基本原理相对一致，并且使用二次加载电流法相较于载荷电流曲线图法能够减少五分之三左右的工作量，并且计算时间也可以减少三分之二，计算公式精确，方式快捷准确。
五、结语
平衡检测系数安全检测系统是进行电梯安全定期检验的重要组成项目,平衡检测系数是否合格直接就会影响到该电梯的安全，影响着电梯能否正常运行,检验工作人员认为应该时刻提高电梯安全意识,确保电梯检测结果数据准确可靠。本文简要介绍了检测电梯平衡系数的工作本质及对保证电梯正常运行的重要影响,对电梯定期检验的几个必要性问题进行了深入分析,比较了两种常见的电梯检测检验方法,得出了采用二次加载电流法测量平衡系数，可有效提高检测效率。希望通过本文读者能了解什么是平衡系数，用什么方法进行检测，以及如何对不合格的平衡系数进行分析，从而提高检验报告的准确性、科学性和权威性。
参考文献：
[1]浅析电梯装修带来的安全风险[J]. 陈通,张维,阮一晖. 中国电梯. 2021(06).
[2]简谈电梯设计制造与安全[J]. 顾争艳. 中国标准化. 2017(10).
[3]电梯维护保养与安全运行的相关分析[J]. 陆费斌. 大众标准化. 2021(02).