[发明专利]一种基于振动频率测量的电梯钢丝绳张力偏差检测方法

说明书

本发明公开了一种基于振动频率测量的电梯钢丝绳张力偏差检测方法，包括：A、对钢丝绳悬挂系统建立数学模型，得到张力偏差与振动频率偏差之间的数学关系；B、确定数学关系中各个参数；C、测量钢丝绳的振动频率，得到钢丝绳张力偏差。通过上述方式，本发明所述的基于振动频率测量的电梯钢丝绳张力偏差检测方法，特别利用振动频率测量实现钢丝绳的张力偏差检测，装置的集成度高、测量精度高、便携性好、易操作，且可以长期持续测量，不影响电梯的正常运行，经过验证技术已成熟，可靠性好。

技术领域

本发明涉及电梯钢丝绳的张力偏差检测计算领域，特别是涉及一种基于振动频率测量的电梯钢丝绳张力偏差检测方法。

背景技术

随着现代城市中人们对于物质生活水平要求的不断提高以及人类活动节奏的加快，人们对日常工作和生活中所广泛使用的电梯的要求也越来越高，其中最值得关注的方面就是要求电梯的安全性越来越高、速度越来越快、乘坐越来越舒适。同时，这种要求也随着建筑物高度的不断提升而变得越来越迫切。现在应用在实际当中的电梯速度已经在不断攀升，然而随着电梯速度、提升高度的不断增大，对电梯的安全性、功能性和舒适性这三个基本性能来讲，相对“功能性”，公众对电梯安全性和舒适性的关注将进一步提高。但是从某种方面来说，电梯速度、提升高度与安全性、舒适性却是相互矛盾的，而且这种矛盾是由曳引驱动电梯本身的特点所决定的。要解决这种矛盾，首先就要对电梯悬挂系统本身的动态性能特点进行深入而详细的了解。

由曳引轮、钢丝绳、轿厢/对重平衡系统等主要部件组成的曳引驱动电梯悬挂提升系统，是一种典型的柔性传动提升系统。在这种系统中，通过曳引绳在曳引轮槽内缠绕而产生的摩擦力提供提升的直接动力，由柔性的曳引绳(主要是钢丝绳)来引导轿厢/平衡重量的运动。由此可以看出在每一种工作状态下，曳引能力都必须被严格满足，因为它是曳引式电梯安全可靠运行的基础。另外，由于曳引绳本身是具有弹性的细长体，并且长度越大其刚度就越弱，因此当电梯的行驶速度较大、提升行程较高时，即使是很小的外界干扰都有可能使整个提升系统产生很大的振动，这也是影响乘客乘坐安全性和舒适性的重要原因之一。

电梯的曳引条件应符合：对于在用曳引式电梯曳引能力发生变化的因素主要是当量摩擦系数f发生了变化(包角a由于使用磨损原因的变化可忽略不计)。GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中针对常用的带切口半圆槽的当量摩擦系数公式钢丝绳直径的变化直接影响当量摩擦系数f，进而改变在用电梯原曳引能力。而导致钢丝绳磨损的主要原因有以下几点：1.环境；2.曳引轮绳槽形状和材质；3.钢丝绳内张力均匀程度；4.悬挂比；5.运行工况。可以看出上述原因除了钢丝绳张力以外，其余的影响因素在电梯投用后基本不可能作调整或改变。目前钢丝绳张力的测定基于弹簧秤的人工静态测量，精确度很低，特别在高层建筑中，所测定的数值基本没有参考的价值。且对于运行过程中的钢丝绳张力尚未有较好的测量方法和装置，而事实上运行过程的钢丝绳张力均匀度对钢丝绳磨损有着更大的影响。

电梯曳引钢丝绳张力差的检测依据：现行国家标准GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》9.5.1款中规定了“至少在悬挂钢丝绳或链条的一端应设有一个调节装置用来平衡各绳或链的张力”。虽然在GB7588里面并未对张力偏差的范围作出具体要求,但是在GB/T10060-2011《电梯安装验收规范》5.5.1.9款中规定“至少应在悬挂钢丝绳或链条的一端设置一个自动调节装置，用来平衡各绳或链间的张力，使任何一根绳或链的张力与所有绳或链之张力平均值的偏差均不大于5％”。

在没有测试仪器之前，国内外一直都主要采用振波法或标记法检测钢丝绳张力。以上2种方法，对保证钢丝绳提升系统的正常运行起到了重要作用。但由于标记法不能定量，而且出现张力过大引起钢丝绳在衬垫上滑动时就会使标记法造成误判。振波法测张力虽然简单易行，但对振波返回时间计算不准确，精度较低，无法满足要求。