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曳引驱动电梯制动试验的检验方法研究

作者

石小雷

江苏特检科技有限公司

一、引言

在现代城市建设中,曳引驱动电梯作为高层建筑垂直运输的核心设备,其运行安全性关乎人们的生命财产安全。制动系统作为电梯安全运行的关键保障,在电梯运行过程中承担着重要角色,能够实现电梯的减速、停止和可靠驻车。制动试验作为检测电梯制动系统性能的重要手段,其检验方法的科学性与准确性直接影响电梯整体安全性能评估。随着电梯技术的不断发展,传统检验方法已难以满足复杂工况下的检验需求,因此,深入研究曳引驱动电梯制动试验的检验方法具有重要的现实意义。

二、曳引驱动电梯制动试验检验方法的研究背景

2.1 电梯制动系统的重要性

曳引驱动电梯的制动系统主要由制动器、制动臂、制动弹簧、制动闸瓦等部件构成,其工作原理是通过制动弹簧产生的压力,使制动闸瓦与制动轮紧密贴合,依靠摩擦力实现电梯的制动。在电梯正常运行过程中,制动器按照控制系统的指令实现开合动作,确保电梯在平层、停靠等阶段的稳定。一旦电梯出现超速、失控等异常情况,制动系统需迅速响应,使电梯在短时间内停止运行,避免安全事故发生。由此可见,制动系统性能的优劣直接决定了电梯运行的安全性与可靠性,是保障电梯安全运行的最后一道防线。

2.2 现行检验标准与规范

目前,国内外针对曳引驱动电梯制动试验制定了一系列的标准与规范,如我国的《电梯制造与安装安全规范》(GB 7588)对电梯制动试验的试验条件、试验方法及合格判定标准等作出了明确规定。这些标准规范为电梯制动试验的检验提供了基本依据,但随着电梯技术的不断创新,新型电梯产品的出现,现行标准在部分检验项目与检验方法上存在一定的局限性。例如,对于一些具有特殊功能或采用新型制动技术的电梯,现行标准的检验方法难以全面、准确地评估其制动性能,需要进一步完善和优化检验方法以适应电梯行业的发展需求。

2.3 检验方法研究的必要性

传统的曳引驱动电梯制动试验检验方法主要依赖人工操作与简单仪器检测,存在检验效率低、准确性差等问题。在实际检验过程中,人工观测制动过程中的相关参数,如制动距离、制动时间等,容易受到检验人员主观因素的影响,导致检验结果存在较大误差。此外,随着电梯运行工况的日益复杂,电梯制动系统在不同负载、不同速度等条件下的性能表现差异较大,传统检验方法难以模拟真实工况下的制动情况,无法全面检测制动系统的性能。因此,开展曳引驱动电梯制动试验检验方法的研究,探索更加科学、高效、准确的检验技术与手段,是保障电梯安全运行、推动电梯行业可持续发展的必然要求。

三、曳引驱动电梯制动试验的关键检验技术

3.1 制动性能参数检测技术

制动距离是衡量电梯制动性能的关键参数之一,它反映了电梯从开始制动到完全停止所运行的距离。采用高精度位移传感器是提高检测准确性的有效手段,如激光位移传感器和光栅位移传感器。前者测量精度高、响应速度快,能够在复杂环境下准确测量电梯轿厢的位移;后者抗干扰能力强、可靠性高,适用于电梯运行过程中的长期监测。制动力检测通常采用力传感器,安装在制动臂、制动弹簧等部位实时监测力的变化,同时可运用多传感器融合技术,结合位移、速度等传感器数据,更全面地评估制动力性能。制动时间检测则通过高精度时间测量装置实现,需确保其与制动系统的同步性,避免信号传输延迟造成测量误差。

制动系统正常运行时振动具有规律性,出现故障如制动闸瓦磨损、制动弹簧疲劳时,振动特性会改变。利用加速度传感器采集制动系统的振动加速度信号,结合振动频谱分析,通过对振动信号频谱变换分析频率成分,可判断故障类型和程度。制动过程中摩擦生热,系统异常时温度会异常升高。接触式温度检测采用热电偶、热电阻等直接测量制动部件表面温度;非接触式检测使用红外测温仪,通过测量红外辐射能量获取温度信息,后者因测量速度快、不影响被测物体工作而广泛应用。制动系统工作会产生噪声,正常时噪声水平稳定,故障时噪声增大且频率异常。采用声级计测量声压级大小,声学频谱分析仪分析频率成分,通过识别不同故障特征频率,实现对制动系统故障的准确诊断。

3.3 智能化检验技术

自动化检测系统融合计算机、传感器和自动化控制技术,可自动控制试验过程,包括施加负载、启动和停止制动等,同时自动采集处理制动性能参数数据,相比人工检测,具有效率高、准确性好、重复性强等优势,还能实时监测分析数据,及时报警。数据采集与处理技术是准确检验的关键。高速、高精度数据采集卡实时采集位移、速度等多种传感器信号并转换为数字信号,通过数据滤波去除噪声干扰,运用数据分析方法对制动性能参数进行趋势分析,预测系统性能变化。随着物联网技术发展,远程监控与诊断技术在电梯制动试验检验中广泛应用。通过在电梯安装传感器和通信模块,将试验数据实时传输到远程监控中心,专业人员可远程监测分析,发现隐患并远程诊断排除,还能实现多台电梯集中管理,提升检验管理效率和服务水平。

四、曳引驱动电梯制动试验检验方法的常见问题及优化策略

4.1 常见问题

现行电梯制动试验检验标准对新型电梯制动技术,如永磁同步电机制动技术、电磁制动技术等,缺乏针对性检验方法和指标要求;对于高温、高湿度、高海拔等特殊工况下的制动试验检验规定也不详细,使检验人员在实际操作中缺乏明确依据,难以准确评估制动系统性能。部分检验机构使用的检验设备存在精度不足问题,传统机械式位移测量仪、指针式力测量仪等因测量原理和结构限制,无法满足高精度检测需求,且设备长期使用后缺乏有效维护校准,导致性能下降、误差增大。电梯制动试验检验工作专业性强,要求检验人员熟悉制动系统原理、检验标准和方法。但目前检验人员队伍专业水平参差不齐,部分人员缺乏系统培训,对新型制动技术和检验方法了解不足,易出现操作不当、判断失误等问题,影响检验质量和效率。

4.2 优化策略

相关部门应组织行业专家和技术人员,针对新型制动技术和特殊工况检验需求开展研究,完善检验标准与规范。制定标准时充分考虑新技术特点,借鉴国际经验,结合我国实际,明确新型制动技术检验方法、指标和判定标准,加强特殊工况检验标准研究,确保标准科学合理适用。检验机构需加大设备投入,引进激光位移传感器、高精度力传感器等先进设备,提升测量精度和自动化水平。同时建立健全设备维护校准制度,定期保养校准,鼓励科研机构和企业研发创新,推动检验设备行业发展。加强检验人员专业培训,建立完善培训体系,培训内容涵盖制动系统原理、检验标准和新型检验技术等。通过定期组织课程、讲座和实操演练提升人员专业水平和技能,建立考核制度,确保人员素质,鼓励参加学术交流,提升专业素养。

五、总结

本论文对曳引驱动电梯制动试验的检验方法进行了系统研究。通过分析制动试验检验方法的研究背景,明确了开展此项研究的重要性和必要性;深入探讨了制动试验的关键检验技术,包括制动性能参数检测技术、制动系统故障诊断技术和智能化检验技术,为提高检验的准确性和可靠性提供了技术支持;剖析了现行检验方法存在的常见问题,并提出了相应的优化策略。然而,随着电梯技术的不断发展,电梯制动试验检验方法仍需持续研究和完善。未来,应进一步加强对新型电梯制动技术检验方法的研究,推动智能化检验技术在电梯制动试验中的广泛应用,不断提高电梯制动试验检验的水平,为保障电梯安全运行提供更有力的保障。

参考文献

[1] 曳引机制动器式电梯轿厢意外移动保护装置制动性能模拟试验方法[J]. 华福虎;刘庆珠;姜学民;曹晨阳;张福双.中国电梯,2023(02)

[2] 曳引驱动电梯制动工况试验项目检验探讨[J]. 叶友谊.中国电梯,2022(19)