一種電梯門瞬時動能測量裝置的制作方法

本申請是申請號為2015108984465、申請日為20151204、發明名稱為一種電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法及裝置、申請人為安徽省特種設備檢測院的分案申請。

本發明涉及電梯自動門動態安全性能檢測方法及裝置，更具體地說尤其是一種用于電梯自動門平均關門速度下關門動能的檢測方法及裝置。

背景技術：

電梯自動門關門時的動能與乘客乘梯安全密切相關，過大會直接威脅乘客進出轎廂時的安全，在防撞保護裝置失效的情況下容易造成撞傷。國標gb7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》第7.5.2.1.1.2條規定，“層門及其剛性連接的機械機械零件的動能，在平均關門速度下的測量值或計算值不應大于10j”，第8.7.2.1.1.2條規定“轎門及其剛性連接的機械零件的動能，在平均關門速度下測量或計算值不應大于10j”。

現有技術中，對于關門動能并沒有專用的檢驗儀器，使得關門動能無法通過檢測直接獲得。gb7588-2003中給出了一種參考的檢測方法，是指：測量時可采用一種裝置，該裝置包括一個帶刻度的活塞。它作用于與一個彈簧常數為25n/mm的彈簧上，并裝有一個容易滑動的圓環，以便測定撞擊瞬間的運動極限點。通過所得極限點對應的刻度值，可容易計算出動能值。可見，這種方法是利用彈簧撞擊門扇，將撞擊之前門扇的關門動能轉化成彈簧的彈性勢能，計算撞擊之后的彈性勢能，以此推算出關門動能。

根據動能原理，門扇及其剛性連接的機械零件在質量一定的情況下，關門動能隨著關門速度而變化。由于門扇關門速度不是恒定的，關門曲線也有多種，門扇關門過程中速度變化幅度很大，對應的關門動能相差幅度則更大，在采用上述方法進行測試中，撞擊時刻的關門速度未經測試并不能確定其為平均速度，所得到的是撞擊時刻的關門速度下的關門動能，即瞬時動能，測量裝置實際為瞬時動能測量裝置，可見該方法并不能符合gb7588-2003中關于關門動能“在平均關門速度下的測量值或計算值”的測試要求。

gb7588-2003第7.5.2.1.1.2條以及第8.7.2.1.1.2條，都要求的是門扇及其剛性連接的機械機械零件的動能，并且要求是平均關門速度下的測量值或計算值。如果利用動能公式直接計算，即便測得平均速度v，門扇及其剛性連接的機械機械零件的質量m也不便測得，電梯出廠資料中可能會有電梯門扇的質量，但一般不會有門扇及其剛性連接的機械機械零件的質量，更不會在銘牌上標注，目前也沒有相關標準要求電梯制造廠出具該質量，并且本裝置主要用于在用電梯的安全檢驗，非銘牌標示的數據不易獲得。若是利用類似上述瞬時動能測量裝置進行測試，也難于保證測試時門扇運行速度為平均速度，那么測得的動能也不是平均關門速度下的動能。在gb/t10059-2009《電梯試驗方法》和gb/t10060-2011《電梯安裝驗收規范》中未給出關門動能的測試方法，這使得實際對于電梯自動門平均關門速度下關門動能的檢測難以準確實施。

技術實現要素：

本發明是為避免上述現有技術無法實現平均關門速度下關門動能的測量或計算的不足之處，提供一種電梯門瞬時動能測量裝置，通過瞬時動能測試機構、門扇速度測試機構同步測試，根據電梯自動門關門行程中某個時刻的關門動能和關門速度值，推算出門扇及其剛性連接的機械零件的等效質量，根據等效質量，結合平均關門速度，計算獲得平均關門速度下的動能，使得對于電梯自動門平均關門速度下關門動能的檢測得以準確實施。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法的特點是：利用瞬時動能測量裝置(1)在電梯關門過程中進行瞬時動能測量，獲得時刻t的瞬時動能值ex，利用門扇速度測量裝置(2)同步測量時刻t的電梯門的瞬時關門速度vx，根據瞬時動能值ex和瞬時關門速度vx計算獲得電梯門及其剛性連接的機械零件的等效質量ma，依據所述等效質量ma和平均關門速度va計算獲得電梯自動門平均關門速度下關門動能ea，并有：

ma＝2ex/vx²；

本發明電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法的特點也在于：所述平均關門速度va是按如下方法獲得：利用門扇速度測量裝置全行程采集電梯門從開啟狀態到關閉狀態的運行速度，計算平均關門速度va，按gb7588-2003的規定，對于中分門，是在每個行程的末端減去25mm作為全行程，對于旁開門，是在每個行程的末端減去50mm作為全行程。

本發明電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法的特點也在于：對于所述瞬時動能的測量是在所述瞬時動能測量裝置的兩側安裝有支架上，將所述支架固定支撐在電梯門兩側的電梯門套上，使得瞬時動能測量裝置位于電梯門的關門運行路徑上，并呈離地的懸空狀態；在關閉電梯門時，所述瞬時動能測量裝置能夠撞擊并阻止電梯門的運行，以此實現瞬時動能的測量。

本發明電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法的特點也在于：設置所述支架為長度可調支架，調整兩側支架的長度可以使所述瞬時動能測量裝置處在電梯門的不同的開度位置上，獲得電梯門在對應開度位置處的瞬時動能值；調整所述支架在電梯門套上的安裝高度獲得電梯門在對應高度位置處的瞬時動能值；進而獲得電梯門關閉過程中各個不同開度位置和不同高度位置處的瞬時動能值。

本發明中門扇速度測量裝置的結構特點是：設置速度傳感器，在所述速度傳感器的轉軸的軸端設置有測速滾輪，所述轉軸通過調整支架固定設置在底座上，在所述底座的底部設置有吸盤，利用吸盤將所述速度傳感器固定設置電梯門套上，使測速滾輪抵于電梯門，并利用摩擦力隨著電梯門的關門過程而滾動，實現對于電梯門的關門速度的測量。

本發明中門扇速度測量裝置的結構特點也在于：所述調整支架的結構形式是：由第一連桿和第二連桿在一端通過螺栓鉸接形成開口可調的“v”形架，所述第一連桿的另一端通過螺栓固定連接在支撐耳上，并可調整第一連桿在支撐耳上的固定角度，所述支撐耳是固定設置在底座的端面上，所述轉軸固定設置在第二連桿的另一端。

本發明中電梯門瞬時動能測量裝置的結構特點是：

設置套筒在前段為小內徑腔，在后段為大內徑腔；在所述大內徑腔的底部固定設置圓盤狀筒座作為套筒的封底；

在所述大內徑腔中放置彈簧，在所述小內徑腔中設置有直線軸承，撞桿支承在所述直線軸承中并可在直線軸承中沿軸向滑動，撞桿的尾端與彈簧的頂端相連接，撞桿的前端凸伸于套筒的外部并固定連接端板；

在所述彈簧的底端連接有墊塊，在墊塊與圓盤狀筒套之間設置壓力傳感器，以所述壓力傳感器的輸出信號作為瞬時動能測量裝置的檢測信號；

本發明中電梯門瞬時動能測量裝置的結構特點也在于：所述直線軸承是采用法蘭式直線軸承，在套筒的端口上設置凹臺，所述法蘭式直線軸承的法蘭口限位在所述套筒的端口上的凹臺中；所述撞桿在與彈簧相連接的一端設置為凸臺，以所述彈簧抵于所述凸臺，實現撞桿的軸向限位；在所述筒套的一側沿軸向呈一前一后分別固定連接有“u”形卡板，兩只“u”形卡板處在同一直線上，作為套筒的固定結構，所述“u”形卡板用于和支架固定連接，并由螺栓鎖緊，所述支架的兩端固定于電梯門套上。

本發明中電梯瞬時動能測量裝置安裝結構的特點是：在瞬時動能測量裝置的套筒的一側沿軸向呈一前一后分別固定連接有“u”形卡板，兩只“u”形卡板處在同一直線上；在所述“u”形卡板的前端設置前端弧形卡口，在所述“u”形卡板的后端設置后端弧形卡口；并以所述前端弧形卡口卡固在輔支撐桿上，以所述后端弧形卡口卡固在主支撐桿上；所述輔支撐桿和主支撐桿相互平行；所述輔支撐桿和主支撐桿均為長度可調整的伸縮桿，在所述輔支撐桿和主支撐桿的兩端分別設置為橡膠底盤，利用所述兩端橡膠底盤抵于電梯門兩側的電梯門套上，使所述瞬時動能測量裝置在電梯門兩側的電梯門套之間獲得固定。

本發明中電梯瞬時動能測量裝置安裝結構的特點也在于：所述主支撐桿設置為由內桿和外套構成的空心套筒結構，在所述內桿上，沿軸向間隔設置各卡口，相應設置的定位銷一端置于所述卡口中實現卡固，另一端凸伸在卡口外部形成擋塊，以所述擋塊對所述外套進行軸向定位；以所述定位銷卡固在不同軸向位置上的卡口中使主支撐桿獲得不同長度上的調整，所述瞬時動能測量裝置的套筒固定設置在所述外套上，并可在外套的軸向上調整固定位置。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明利用瞬時動能測量裝置進行測量，同步測量門扇速度，根據電梯自動門關門行程中某個時刻的關門動能和關門速度值，推算出門扇及其剛性連接的機械零件的等效質量，再根據等效質量，結合平均關門速度，計算獲得平均關門速度下的關門動能，實現了對于電梯自動門平均關門速度下關門動能的檢測；

2、本發明方法中采用的瞬時動能測量裝置可以利用支架針對運行中的電梯進行固定設置，避免手持測試存在的危險，通過將支架設置為可調整支架，可以靈活地選擇在電梯門關門行程中不同的位置上進行多點測試，避免測試位置的局限性；

3、本發明方法中對于門扇速度的測量，可以針對電梯門的關門行程獲得關門速度曲線，進而可以推算獲得整個關門行程中的關門動能，對于分析電梯門的動態安全性能具有十分重要的意義。

4、本發明中門扇速度測量裝置為獨立壁掛的固定方式，其體積小、便于攜帶、安裝簡單，可以實現不同位置的調整，可以廣泛應用到不同種類電梯關門速度測量當中。

5、本發明中門扇速度測量裝置用于實施阻止關門力和動能的實時監測，其工作可靠，自動檢測的方式能有效避免測試人員的不安全性，保障檢測結果的準確可靠。

6、本發明中電梯瞬時動能測量裝置安裝結構便于裝配和調整。

附圖說明

圖1為本發明方法實施中的測試狀態示意圖；

圖2a為本發明中門扇速度測量裝置結構示意圖；

圖2b為本發明中門扇速度測量裝置安裝示意圖；

圖3a為本發明中電梯門瞬時動能測量裝置外形示意圖；

圖3b為本發明中電梯門瞬時動能測量裝置內部結構示意圖；

圖3c為本發明中電梯門瞬時動能測量裝置安裝示意圖；

圖中標號：1瞬時動能測量裝置，2門扇速度測量裝置，3支架，4數據分析儀，5電梯門，6電梯門套；201測速滾輪，202速度傳感器，203第二連桿，204轉軸，205第一連桿，206支撐耳，207吸盤，208底座，209壓把；30為“u”形卡板，30a前端弧形卡口，30b后端弧形卡口，31端板，32撞桿，33直線軸承，34彈簧，35墊塊，36壓力傳感器，37圓盤狀筒座，38套筒，39卡板螺栓，41輔支撐桿，42主支撐桿，43橡膠底盤。

具體實施方式

參見圖1，本實施例中電梯自動門平均關門速度下關門動能檢測方法是利用瞬時動能測量裝置1在電梯關門過程中進行瞬時動能測量，獲得時刻t的瞬時動能值ex，利用門扇速度測量裝置2同步測量時刻t的電梯門的瞬時關門速度vx，根據瞬時動能值ex和瞬時關門速度vx計算獲得電梯門及其剛性連接的機械零件的等效質量ma，依據等效質量ma和平均關門速度va計算獲得電梯自動門平均關門速度下關門動能ea，并有：

ma＝2ex/vx²；

本實施例中，平均關門速度va是按如下方法獲得：利用門扇速度測量裝置2全行程采集電梯門從開啟狀態到關閉狀態的運行速度，計算平均關門速度va，按gb7588-2003的規定，對于中分門，是在每個行程的末端減去25mm作為全行程，對于旁開門，是在每個行程的末端減去50mm作為全行程。

參見圖1，本實施例中，對于瞬時動能的測量是在瞬時動能測量裝置1的兩側安裝有支架3上，將支架3固定支撐在電梯門兩側的電梯門套6上，使得瞬時動能測量裝置1位于電梯門5的關門運行路徑上，并呈離地的懸空狀態；在關閉電梯門5時，瞬時動能測量裝置1能夠撞擊并阻止電梯門5的運行，以此實現瞬時動能的測量。

如圖1所示，設置支架3為長度可調支架，調整兩側支架3的長度可以使瞬時動能測量裝置1處在電梯門5的不同的開度位置上，獲得電梯門5在對應開度位置處的瞬時動能值；調整支架3在電梯門套6上的安裝高度獲得電梯門5在對應高度位置處的瞬時動能值；進而獲得電梯門5在關閉過程中各個不同開度位置和不同高度位置處的瞬時動能值。

圖1所示的數據分析儀4用于實時進行數據采集、分析、顯示以及數據傳輸。本發明方法可檢測各種電梯自動門關門力、瞬時關門動能、關門速度，并且使得對于電梯自動門平均關門速度下關門動能的檢測得以準確實施。本發明在電梯層站處進行測試，其通用性強，可對各類型的在用電梯進行現場檢測，快速準確地檢測在用電梯平均速度下的關門動能是否符合《電梯制造與安裝安全規范》的要求，幫助排除電梯門撞擊傷人的安全隱患。

本實施例中瞬時動能測量裝置可以是按gb7588-2003中給出的關于動能檢測的參考檢測方法給出的瞬時動能測量裝置，門扇速度測量裝置可以是由旋轉編碼器和測速輪構成、或是激光測速傳感器等型式。

如圖2a和圖2b所示，本實施例中門扇速度測量裝置的結構形式是：設置速度傳感器202，在速度傳感器202的轉軸204的軸端設置有測速滾輪201，轉軸204通過調整支架固定設置在底座208上，在底座208的底部設置有吸盤207，利用吸盤207將速度傳感器202固定設置電梯門套6上，使測速滾輪201抵于電梯門5，并利用摩擦力隨著電梯門的關門過程而滾動，實現對于電梯門的關門速度的測量。

具體實施中，調整支架的結構形式是：由第一連桿205和第二連桿203在一端通過螺栓鉸接形成開口可調的“v”形架，第一連桿205的另一端通過螺栓固定連接在支撐耳206上，并可調整第一連桿205在支撐耳206上的固定角度，支撐耳206是固定設置在底座208的端面上，轉軸204固定設置在第二連桿203的另一端。調整支架的這一結構形式使得測速滾輪201可以根據需要調整位置和方向，保證測速滾輪201與電梯門5的被測面之間的預緊力，圖2a中所示壓把209用于壓緊吸盤207使底座208獲得牢固定位。

參見圖3a、圖3b和圖3c，本實施例中電梯門瞬時動能測量裝置的結構形式是：

設置套筒38在前段為小內徑腔，在后段為大內徑腔；在大內徑腔的底部固定設置圓盤狀筒座37作為套筒38的封底。

在大內徑腔中放置彈簧34，在小內徑腔中設置有直線軸承33，撞桿32支承在直線軸承33中并可在直線軸承33中沿軸向滑動，撞桿32的尾端與彈簧34的頂端相連接，撞桿32的前端凸伸于套筒38的外部并固定連接端板31。

在彈簧34的底端連接有墊塊35，在墊塊35與圓盤狀筒套37之間設置壓力傳感器36，以壓力傳感器36的輸出信號作為瞬時動能測量裝置1的檢測信號。

如圖3b所示，本實施例中直線軸承33是采用法蘭式直線軸承，在套筒38的端口上設置凹臺，法蘭式直線軸承的法蘭口限位在套筒38的端口上的凹臺中；撞桿32在與彈簧34相連接的一端設置為凸臺，以彈簧34抵于凸臺，實現撞桿32的軸向限位；在筒套38的一側沿軸向呈一前一后分別固定連接有“u”形卡板30，兩只“u”形卡板30處在同一直線上，作為套筒38的固定結構，用于和支架3固定連接，并由卡板螺栓39鎖緊，支架3的兩端固定于電梯門套6上。電梯在關門過程中，通過電梯門5撞擊端板31，使撞桿32在法蘭式直線軸承33中運動并壓縮彈簧34，直至電梯門5停止運行，電梯門5的撞擊力通過彈簧34和墊塊35傳遞在壓力傳感器36上，利用數據采集分析儀器實時采集和記錄壓力傳感器36的輸出信號，并進一步通過數據分析處理，獲得電梯門的關門動能。

參見圖3a和圖3c，本實施例中電梯瞬時動能測量裝置安裝結構是在瞬時動能測量裝置的套筒38的一側沿軸向呈一前一后分別固定連接有“u”形卡板30，兩只“u”形卡板30處在同一直線上；在“u”形卡板30的前端設置前端弧形卡口30a，在“u”形卡板30的后端設置后端弧形卡口30b；并以前端弧形卡口30a卡固在輔支撐桿41上，以后端弧形卡口30b卡固在主支撐桿42上；輔支撐桿41和主支撐桿42相互平行；輔支撐桿41和主支撐桿42均為長度可調整的伸縮桿，在輔支撐桿41和主支撐桿42的兩端分別設置為橡膠底盤43，利用兩端橡膠底盤43抵于電梯門兩側的電梯門套6上，使瞬時動能測量裝置在電梯門兩側的電梯門套6之間獲得固定。

本實施例中主支撐桿42設置為由內桿和外套構成的套筒結構，在內桿上，沿軸向間隔設置各卡口，相應設置的定位銷一端置于卡口中實現卡固，另一端凸伸在卡口外部形成擋塊，以擋塊對外套進行軸向定位；將定位銷卡固在不同軸向位置上的卡口中即可使主支撐桿獲得長度上的粗調，瞬時動能測量裝置的套筒38利用卡板螺栓39固定設置在外套上，并可在外套的軸向上調整固定位置；輔支撐桿41可以設置為內外套管結構，利用內外套管之間的螺紋配合調節輔支撐桿41的整體長度。