專利名稱：一種電梯下行試驗系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電梯試驗系統，尤其涉及一種電梯安全鉗墜落試驗和緩沖器試驗的下行試驗系統。
背景技術：
目前電梯的安全試驗測試系統中，能夠對電梯的單一部件的安全性能或單一功能進行測量。如中國專利ZL200820055236.5，公開了一種施工升降機防墜安全保護裝置檢測試驗設備，其是對施工升降機的安全器進行測量；所述的檢測試驗設備包括吊籠、驅動機構、安全器試驗架、導軌架、傳感器與信號處理系統等部分，被檢測安全器安裝在試驗架上，安全器試驗架位于吊籠的上方。安全器試驗架上設有數個安全器安裝位置，吊籠驅動機構設置在安全器試驗架的下方；載荷調節裝置包括安裝在升降機基礎上的配重組和設置與吊籠地板上的載荷提升橫梁等部件；操作試驗控制臺按鈕，釋放驅動機構的制動器，吊籠通過銷軸式傳感器帶動安全器試驗架下墜，當下墜速度達到安全器動作速度時，安全器將試驗架和吊籠制動在導軌架上，完成試驗過程。上述安全器的試驗裝置，在安全器測試過程中，僅對安全器失效或者正常工作狀態進行，未對安全器的部分失效狀態進行測試。鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電梯下行試驗系統，用以克服上述技術缺陷。為實現上述目的，本發明提供一種電梯下行試驗系統，其特征在于，其包括一下行塔架、一提升裝置、一導向架、一釋放裝置、一試驗架、一緩沖裝置和一測控系統，用以對電梯的下行安全鉗和緩沖器的安全性能進行測試，其中，所述下行塔架內部為中空，用以設置試驗用的各裝置，架體上設置有至少一組試驗導軌，用以為不同的試驗架進行測試；所述提升裝置設置在所述下行塔架的頂端，其接收所述測控系統的控制指令，提升、下降置于不同軌道上的所述導向架；所述導向架，其置于所述提升裝置下方，其為所述釋放裝置的上下運動導向；所述釋放裝置，其下方設置有所述試驗架，其接收所述測控系統的控制指令，釋放所述試驗架；所述試驗架，其下側安裝有被檢測安全鉗，其上裝載有砝碼，其沿所述導軌上下運動，用以完成電梯的下行安全鉗和緩沖器的測試；所述緩沖裝置，其設置在所述下行塔架底部，其包括被測試緩沖器；所述測控系統，其控制所述試驗用的各裝置按照預設的程序動作，并對各裝置的測試數據進行記錄和處理。較佳的，所述提升裝置包括:
一小車，其安裝在所述下行塔架上端的支撐導軌上，其在所述支撐導軌上橫向移動，所述導軌上設置有所述小車的至少一個固定位置，以對不同型號的試驗架進行安全檢測；一電動葫蘆，其安裝在所述小車上，其上懸掛一吊鉤，用以連接所述導向架。較佳的，所述釋放裝置上設置有一觸發部和一掛鉤，所述觸發部接收所述測控系統的控制而動作，其驅動所述掛鉤動作，從而釋放所述試驗架。較佳的，所述試驗架包括:一掛鉤桿，其端部設置有橫向的通孔，其掛接在所述釋放裝置的掛鉤上；一觸發機構，其分別安裝于所述試驗架的中部和下部，一端與一安全鉗連接，所述觸發機構接受所述測控系統的控制指令，觸發所述安全鉗動作。較佳的，所述電梯下行試驗系統還包括一砝碼裝卸裝置，所述砝碼裝卸裝置為三自由度的裝卸裝置，其包括:一伸縮機構，其通過一伸縮梁的伸縮實現砝碼在不同試驗架上的裝卸，所述伸縮機構由一絲杠螺母機構驅動，所述伸縮梁連接在所述絲杠螺母機構的螺母上，所述伸縮梁上還設置有一吊框；一砝碼吊裝機構，其設置在所述吊框上，在豎直方向上運動，其通過一絲杠螺母機構驅動，所述絲杠螺母機構的螺母上設置有一滑輪，一吊索繞過所述滑輪，所述吊索一端固定，另一端端連接一吊鉤，所述吊鉤直接夾持所述砝碼；一橫移小車，其設置在所述伸縮機構上，其做與所述伸縮梁垂直的橫向運動，其通過一電機驅動一滾輪運動，所述滾輪與一橫移車架接觸，驅動其在橫向移動。較佳的，所述緩沖裝置包括:一翻轉活動平臺，其在所述試驗系統進行緩沖器試驗時閉合，在進行安全鉗試驗時打開，其下方設置有一液壓油缸，以驅使所述翻轉活動平臺旋轉；—緩沖器，其設置在所述翻轉活動平臺下方，所述緩沖器上下方均設置有墊板。較佳的，所述觸發機構為一電動觸發機構，其包括:一推桿，其直接與所述安全鉗相連接，觸發所述安全鉗；一磁軛組件，其接收所述測控系統的控制而得電動作； 一彈簧，其置于所述推桿和磁軛組件之間，用以推動所述推桿動作。較佳的，所述觸發機構為一機械觸發機構，其包括:一撥桿，其直接與所述安全鉗相連接，觸發所述安全鉗；一轉臂，其設置在一轉軸上并隨所述轉軸轉動，其帶動所述撥桿動作，所述轉臂與一隨行鎖繩相連，所述隨行鎖繩與一限速器相連，當到達試驗速度時，所述限速器動作，觸發所述安全鉗動作。較佳的，所述測控系統在安全鉗試驗中，根據安全鉗到達預定高度時刻的加速度判斷所述安全鉗是否處于正常狀態，并根據所述安全鉗的工作狀態向各測試裝置發送不同的控制指令。較佳的，所述塔架由立柱和桁架支撐而成，其包括多節，每相鄰兩節之間設置有一工作平臺，相鄰工作平臺之間設置有爬梯。與現有技術比較本發明的有益效果在于:本發明電梯下行試驗系統，其塔架上設置不同的導軌，塔架頂端設置一橫向的導軌，可以使提升裝置在塔架頂端橫向移動，以對不同型號的試驗架進行測試，具有較大的測試范圍；該發明具有導向架等導向裝置，為釋放裝置、試驗架導向，并在釋放試驗架時提供一緩沖力，保護試驗裝置；所述釋放裝置采用電動控制，操作方便；所述試驗架上設置被測試安全鉗和保險安全鉗，在測試安全鉗的同時，還能防止被測試安全鉗失效而保護試驗裝置；試驗底端設置緩沖裝置，既能保護試驗裝置，又能對其進行測試；所述砝碼裝卸機構，能夠實現三自由度的運動，可對不同的試驗架進行可控性裝卸；所述測控系統，根據試驗架的加速度值判定安全鉗的工作狀態，并向各測試裝置發送不同的控制指令；該下行試驗系統能夠實現安全鉗和緩沖裝置的測試，其構成一完整、綜合的測試系統，具有較高的準確性和可靠性。
圖1為本發明中電梯系統的下行塔架主體結構的示意圖；圖2為本發明中電梯下行試驗系統的組成裝置的示意圖；圖3為本發明電梯下行試驗系統的導向架的正視結構示意圖；圖4為本發明電梯下行試驗系統的釋放裝置的正視結構示意圖；圖5a為本發明電梯試驗系統的試驗架的正視結構示意圖；圖5b為本發明電梯試驗系統的安全鉗觸發機構實施例一的正視結構示意圖；圖5c為本發明電梯試驗系統的安全鉗觸發機構實施例二的原理圖；圖6a為本發明電梯試驗系統的裝卸裝置的整體結構示意圖；圖6b為本發明電梯試驗系統的伸縮機構的正視結構示意圖；圖6c為本發明電梯試驗系統的砝碼吊裝機構的正視結構示意圖；圖6d為本發明電梯試驗系統的橫移小車的正視結構示意圖；圖7為本發明電梯試驗系統的緩沖裝置的正視結構示意圖；圖8為本發明電梯試驗系統的測控系統的功能框圖；圖9為本發明電梯試驗系統的冗余系統的比較監控系統原理示意圖；圖10為本發明電梯試驗系統的傳感器獲取測試信息的加速度和時間間隔示意圖；圖11為本發明上行試驗系統的上行超速保護試驗的組成裝置的示意圖；圖12為本發明上行試驗系統的對重架的正視結構示意圖；圖13為本發明傳感器的采集時間間隔與速度的曲線示意圖；圖14為本發明限速器試驗系統的組成裝置的示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。本發明的電梯安全試驗系統具有上行和下行塔架，其中所述下行塔架對電梯下行安全裝置進行試驗，上行塔架對電梯上行超速保護裝置和限速器進行試驗，各種裝置的測試試驗共用一測控系統；所述下行安全裝置包括下行安全鉗和緩沖裝置，所述上行超速保護裝置包括曳引機、夾繩器和上行安全鉗，現分別對各電梯安全裝置的試驗進行描述。本發明下行試驗系統的基礎構件為下行塔架，請參閱圖1所示，其為本發明中試驗系統的下行塔架主體結構的示意圖，所述下行試驗塔架用于安全鉗墜落和緩沖器試驗。所述下行試驗塔架由豎直的立柱15和桁架14支撐而成，每根立柱15由方管分段焊接構成，所述立柱15間用桁架14連接，桁架14采用方管，呈八字形對稱布置，其將所述塔架圍成中空架構，中部空間用以設置本發明的各種試驗裝置以及試驗架；塔架頂端設置有上橫梁12，所述上橫梁12上安裝有本發明中的提升裝置；在立柱15底部設置有兩根方形地梁112，該地梁112與塔架基礎的地腳螺栓連接，將主構架固定。所述塔架由多節組成，在塔架每隔5m左右設置一個工作平臺13及照明裝置，所述工作平臺13由地板、不銹鋼欄桿和斜支撐組成，相鄰工作平臺13之間設置有一爬梯16，用以供操作人員上下通行，所述工作平臺13和爬梯16周圍設置護欄，防止人員墜落；作為電梯以及本發明試驗系統的基本構件導軌19，其通過一導軌安裝支架17與所述立柱15及橫梁111連接固定，在本試驗系統中，設置有至少一對導軌，其分別為不同型號的試驗架提供運行軌道；為了滿足多種試驗架的測試，本發明中的導軌19可以進行更換，每節導軌位于上述相鄰的工作平臺13之間，所述導軌安裝支架17與所述工作平臺13的位置相對應，可方便操作人員更換不同型號的導軌。請參閱圖2所示，其為本發明電梯下行試驗系統下行塔架組成裝置的示意圖，所述下行試驗系統包括提升裝置2、導向架3、釋放裝置4、試驗架5、緩沖裝置6、砝碼裝卸機構、施工升降機、安全鉗觸發機構及電控系統等，用于安全鉗墜落試驗和緩沖器試驗；其中，所述提升裝置2設置在所述塔架的頂端，其提升、下落所述導向架3，所述導向架3下方安裝有所述釋放裝置4，所述導向架3為所述釋放裝置的上升和下降導向，所述釋放裝置4下方安裝有所述試驗架5，所述試驗架5的下側安裝有被檢測安全鉗，所述緩沖裝置6置于塔架底部，以防止試驗架5意外墜落對試驗設備及附近建筑造成損壞。請繼續結合圖2所示，所述提升裝置I主要包括吊鉤中心不變的電動葫蘆21和小車22，所述電動葫蘆21安裝在小車22上，所述小車22安裝在支撐導軌23上，所述支撐導軌23固定在所述上橫梁12上；本發明中，所述小車22可以在所述支撐導軌23上橫向移動，所述支撐導軌23端部設置有擋板，以限制所述小車22的運動范圍；在本實施例中，所述小車22在支撐導軌23上有左右兩個固定位置，能夠適用于兩組試驗軌道，可對不同型號的試驗架進行安全檢測。請參閱圖3所示，其為本發明電梯下行試驗系統的導向架的正視結構示意圖，在本發明中，導向架3具有不同的型號，分別適用于不同的試驗載荷，可根據需要進行更換；所述導向架3懸掛在所述電動葫蘆21的吊鉤上，并與導靴安裝固定，通過所述導靴可以在所述導軌19上往復運動，所述電動葫蘆21為其提供牽引力；所述導向架3下端連接有所述釋放裝置4，所述導向架3對所述釋放裝置4起導向作用，同時當所述釋放裝置4釋放所述試驗架5時，承受一反作用力，其還具有穩定所述釋放裝置4和上述懸吊裝置的作用；在本實施例中，所述導向架3包括一支架31，其上有一設置橫向螺紋孔的對稱凸起33，一連接軸穿過所述螺紋孔，所述電動葫蘆21的吊鉤通過該連接軸將所述導向架3掛接；所述導向架3還包括一掛鉤支架32，其用以與所述試驗架5上端的掛鉤連接。請參閱圖4所示，其為本發明電梯下行試驗系統的釋放裝置的正視結構示意圖，所述釋放裝置4包括一釋放架43，其構成所述釋放裝置的主體；還包括一觸發部，在本實施例中，其為一電磁鐵41、一推桿42 聯動部，其包括一左拉桿45、一接轉搖臂46、一釋放搖臂47、一右拉桿48 卡緊部，其包括一掛鉤44，所述掛鉤44成對位于所述釋放架43兩側，用以將所述試驗架5吊掛在其上；此外所述釋放裝置4還包括一控制部分，其控制所述觸發部的動作，進而控制所述聯動部和卡緊部的運動，用以釋放或者卡緊所述試驗架5。其中，所述釋放搖臂47，其一伸出端與所述推桿42的端部接觸，所述電磁鐵41得電時，所述推桿42向下運動，直接推動所述釋放搖臂47的端部動作，所述釋放搖臂47可沿其中心旋轉，在其另一伸出端一側設置有一安全銷40，所述安全銷40用以限制所述釋放搖臂的運動，只有當所述安全銷40拔去時，所述釋放搖臂47才可以運動，以防止發生誤動作，在所述釋放搖臂47的該端，還設置有一彈簧49，所述彈簧49另一端固定在所述釋放架43上，用以限制所述釋放搖臂47的運動并使其復位；在所述釋放搖臂47的第三伸出端設置有一滾輪471，所述滾輪471與所述轉接搖臂46接觸，當釋放所述試驗架5時，所述滾輪471與所述轉接搖臂46分開，所述轉接搖臂46兩端分別與所述左拉桿45和右拉桿48連接，當所述滾輪471與所述轉接搖臂46分離時，所述接轉搖臂46順時針旋轉，所述左右拉桿分別推動與之相連接的兩掛鉤44，左側吊鉤逆時針旋轉，右側掛鉤順時針旋轉，所述吊鉤的端部和所述釋放架43之間產生一較大的間距，所述試驗架5的掛鉤桿與所述掛鉤44分離，所述試驗架下落。請參閱圖5a所示，其為本發明電梯試驗系統的試驗架的正視結構示意圖，所述試驗架5頂部設置有所述掛鉤桿51，所述掛鉤桿51端部設置有橫向的通孔，用以與所述吊鉤44掛接；所述試驗架5由主立柱53支撐而成，并且所述試驗架5依靠所述主立柱53沿所述導軌19上下運動；所述試驗架5的中部和下部分別安裝有一套觸發機構54，在本發明中，所述觸發機構具有電動觸發機構和機械觸發機構；所述試驗架5中部的觸發機構54與一保險安全鉗連接，下部的觸發機構與被測安全鉗連接；所述試驗架下部還設置有一撞擊座55，用以與所述緩沖裝置6撞擊，試驗時，釋放所述試驗架5，當其到達預定速度時，所述被測安全鉗動作，將所述試驗架5卡緊在所述導軌19上，使所述試驗架5停止運動，若所述被測安全鉗失效，則所述保險安全鉗動作，以限制所述試驗架5運動。請參閱圖5b所示，其為本發明電梯試驗系統的觸發機構實施例一的正視結構示意圖，該觸發機構為機械觸發方式，其與常規電梯的安全鉗觸發原理相同，其包括撥桿543、與撥桿543連接的的軸承座542、轉臂546以及轉軸、撥叉和連桿541，所述觸發機構與所述試驗架5的隨行鎖繩相連；在試驗時，所述試驗架5下放達到預定速度時，限速器控制所述隨行鎖繩帶動所述轉臂546轉動，進而帶動所述轉軸轉動，所述轉軸帶動所述撥桿543轉動，所述撥桿543推動所述安全鉗動作，將所述導軌19夾緊，使電梯制動。請參閱圖5c所示，其為本發明電梯試驗系統的觸發機構實施例二的原理圖，其包括一推桿549、一彈簧548和一磁軛組件547，其中，所述推桿549與安全鉗桿直接相連，所述彈簧548置于所述推桿549和磁軛組件547之間，所述控制系統控制所述磁軛組件547得電，推動所述彈簧548，使其伸長，進而推動所述推桿549動作，所述推桿549推動安全鉗桿動作，夾緊導軌。請參閱圖6a所示，其為本發明電梯試驗系統的裝卸裝置的整體結構示意圖，所述砝碼裝卸裝置為三自由度的裝卸裝置，用以裝卸放置在所述試驗架5的砝碼，其包括試驗塔立柱74、砝碼吊裝機構71、伸縮機構72和橫移小車73，其中，所述吊裝機構71用于升降砝碼70，并將砝碼70放置及運離所述試驗架5，所述伸縮機構72，通過伸縮實現在不同試驗架5上的裝卸砝碼70，所述橫移小車73，其與所述伸縮機構72的伸縮運動相垂直，其平移運動實現在下行井道和上行井道上裝卸砝碼70。請參閱圖6b所示，其為本發明電梯試驗系統的伸縮機構的正視結構示意圖，所述伸縮機構通過一伸縮梁726的伸縮，實現砝碼70在不同試驗架5上的裝卸，其由一電機725驅動，所述電機725將其旋轉運動通過一皮帶輪723傳遞至所述傳動件，在本實施例中，所述傳動件為絲杠螺母機構，所述皮帶輪723將所述旋轉運動傳輸至所述絲杠722，所述螺母721與所述伸縮梁726連接，所述伸縮梁726隨所述螺母721 —起沿水平方向移動，所述伸縮梁726固定有一吊框728，所述吊裝機構72固定在所述吊框728上，所述伸縮梁726的伸縮運動帶動所述吊裝機構72 —起運動,實現所述破碼裝卸機構的較大工作范圍。請參閱圖6c所示，其為本發明電梯試驗系統的吊裝機構的正視結構示意圖，所述吊裝機構置于所述吊框728上，其包括電機712、與電機軸連接齒輪組713、以及一滾珠絲杠機構，所述絲杠714作旋轉運動，所述螺母715橫向移動，一動滑輪715，其上繞有一吊索718，所述吊索718 —端固定，另一端連接有一吊鉤711，所述吊索718經過一靜滑輪716改變為豎直方向，所述吊鉤包括連桿及夾緊塊712，所述夾緊塊712夾緊所述砝碼70，其上還設置有把手，用以手動操作，裝卸所述砝碼70 ;為防止在提升過程中所述吊鉤711與所述吊框728產生碰撞，所述吊框728下部還設置有一壓簧717。請參閱圖6d所示，其為本發明電梯試驗系統的橫移小車的正視機構示意圖，所述橫移小車73通過小車架738固定在所述伸縮機構72上，一電機736通過傳動鏈輪組735將旋轉運動傳遞至一傳動軸737上，所述傳動軸737上設置有一滾輪734，所述滾輪734與一橫移車架732相接觸，所述橫移車架732下方還設置有一腳輪733，在所述滾輪734的作用下，所述橫移車架可沿與電機736軸向方向垂直的方向移動，以實現所述砝碼裝卸裝置在上行井道和下行井道的范圍內裝卸砝碼；電機731通過鏈輪組732與一絲杠螺母構件連接，其上的螺母739可與一吊框連接，使其在電機731軸向方向上移動，實現不同試驗架之間的砝碼裝卸。請參閱圖7所示，其為本發明電梯試驗系統的緩沖裝置的正視結構示意圖，其包括一對開的翻轉活動平臺63、一液壓油缸62和一緩沖器61，所述緩沖裝置6設置在立柱15下方的凹坑中，所述緩沖器61置于所述翻轉活動平臺63下方，兩者之間有墊板，所述緩沖器61下方的地基上也設置有墊板；所述翻轉活動平臺63下方分別設置有所述液壓油缸62，用于頂起所述翻轉活動平臺63 ;當進行緩沖器試驗時，所述翻轉活動平臺6可將工作臺鎖定，防止所述試驗架5上的撞擊座55撞擊時，緩沖器61傾斜而影響試驗效果；進行安全鉗試驗時，所述液壓油缸62將所述活動翻轉平臺63由水平位置頂到豎直位置，暴露所述緩沖器61，讓開安全鉗試驗通道，并且豎直的活動翻轉平臺63可兼做防護擋板，在發生崩落、飛濺時，起到部分保護的作用。在本實施例中，試驗塔緩沖器有油-氣式緩沖器，其用于下行塔架大試驗架，所述油-氣式緩沖器具有最高的效率和最好的能量吸收能力，緩沖器工作時，活塞桿推動油腔的油液流向干燥空氣或氮氣氣室內，壓縮氣體和油液同時吸收能量，油液在外力作用下，流經一個或多個小孔產生阻尼消散試驗架沖擊能。下行塔架小試驗架的緩沖器包括油-氣式緩沖器和永磁線性渦流制動系統，其中所述永磁線性渦流制動系統，其上的磁鐵安裝在試驗架上，制動導軌即感應體作為所述試驗架的運動導軌，所述磁鐵和制動導軌產生相對運動，在感應體中產生渦流，渦流產生的磁場與磁鐵產生的磁場相互作用，獲得制動力，使所述試驗架制動。本發明中，還包括一三余度冗余計算機測控系統，用以實時測量所述試驗架的運動參數，并控制所述下行試驗系統的工作過程；請參閱圖8所示，其為本發明電梯試驗系統的測控系統的功能框圖，所述控制系統，其包括一邏輯和管理單元81、一實時控制單元82、一數據采集單元83和一動作控制單元84，其中，所述邏輯和管理單元82用以實現系統的人機交互，對系統數據進行分析和處理，對系統故障的診斷進行處理，并與所述動作控制單元84進行通訊并控制整個系統動作，與外界進行數據交互；所述數據采集單元83，其用以通過設置在各測試裝置上的傳感器采集相應裝置的位移、速度、加速度和張力信息，并與所述實時控制單元82進行數據交互，在所述各測試裝置上設置有相應的測試傳感器；所述實時控制單元83，其將所述數據采集單元83收集的信息傳輸至所述邏輯和管理單元81，其實時監測并調整各測試裝置的位移、速度、加速度，實現系統的位移和速度的閉環控制及被測試件的現場保護；所述動作控制單元84，其接收所述邏輯和管理單元82的控制信息，控制所述系統的各裝置的啟停動作，在本發明下行試驗系統中控制所述安全鉗動作、安全鉗觸發及釋放裝置動作。在本實施例中，所述數據采集單元83包括模擬接口電路和數字接口電路，其為計算機與外部控制設備的接口，硬件上包括控制柜及電路板；所述邏輯和管理單元81和實時控制單元82的核心都為計算機；所述動作控制單元84包括一 PLC、變頻器及各種繼電器，所述PLC與所述邏輯和管理單元81進行數據交互，并控制所述變頻器及各種繼電器動作。本發明中的三余度冗余計算機測控系統需要對所述電梯下行試驗系統、上行試驗系統以及限速器試驗的各執行裝置進行動作控制，并實時測量所述安全鉗、緩沖裝置、試驗架、被試曳引機、夾繩器以及限速器等被測量件的相應位移、速度、加速度和張力數據，并進行數據分析和處理；故控制系統分為多個層次，第一層為管理層，即邏輯各管理單元81和實施控制單元82，其采用工業控制機；第二層為控制層，其采用PLC，以使系統具有較高的可靠性；第三層為驅動層，其采用變頻器；第四層為執行層，其采用電機驅動。為了保證系統的任務可靠性和安全可靠性，在本發明的計算機測控系統中采用非相似余度容錯技術構建三余度冗余系統，并采用解析余度技術完成對可靠性要求高的測量傳感器的狀態監控和故障隔離；測控系統用于運動控制的關鍵傳感器包括激光測速傳感器、多圈絕對編碼器和加速度傳感器，具有自監控功能，以便實現實時監控，有效地提高系統容錯能力；在本實施例中，所述測控系統中采用MEGA、ARM9和X86三種硬件平臺，構建非相似余度測控系統，通過激光測速傳感器、多圈絕對編碼器和加速度傳感器獨立測量運動體運動參數，利用算法分別得出各自加速度、速度和位移數據；現對三種傳感器進行描述如下，僅以測量試驗架的加速度為例。所述激光傳感器，其安裝在所述試驗架5滑行的導軌上，用以采集所述試驗架5的位移和速度信號，其通過標準配置的接口與上述工控機連接通信，將所述試驗架5的位移信息傳輸至所述工控機內進行處理，計算所述試驗架5的加速度。所述旋轉編碼器，其與所述驅動電機連接，其采集所述電機的轉角信息并傳輸至所述工控機，用以計算所述試驗架5的位移和速度。所述加速度計，其安裝在所述試驗架5上，并將該加速度信息傳輸至所述工控機內進行處理。本發明三余度冗余計算機測控系統，采用比較監控和傳感器自監控相結合的監控方式，一次故障檢測采用自監控和比較監控結合的方式實現，二次故障和三次故障檢測通過自監控的方式實現。本發明的比較監控方式采用交叉通道比較的方式，請參閱圖9所示，其為本發明電梯試驗系統的冗余系統的比較監控系統原理示意圖，所述數據傳輸通道分別將各傳感器及旋轉編碼器的數據信息進行傳輸，數據通道一 al、數據通道二 a3分別將其對應的數據信息傳輸至所述中央處理單元a2進行處理，所述中央處理單元a2將三個數據通道的輸入信息進行兩兩比較，根據其差值超過規定門限的情況判斷發生故障的通道，如三種數據通道的信息分別為A、B、C，若所述中央處理單元a2判斷|A-B|和|A_C|的值都超過門限值，則可判斷承載A信息的數據通道發生故障；所述各中央處理單元將判斷信息傳輸至選擇處理器a4內，其對數據通道的準確信息進行判斷和選擇，并將選擇的數據經數據傳輸通道a5傳輸至所述動作控制單元84或數據采集單元83，上述比較監控過程由所述邏輯和管理單元81進行處理，其內的中央處理單元和選擇處理器進行故障判斷及數據分析選擇之后，按照預設程序進行處理。本發明的系統自監控主要包括離線檢測和在線檢測方式，采用的離線自檢方法主要包括:處理機自檢測，存儲器存儲總和校驗、A/D轉換通道自檢測、CAN總線自檢測等；系統采取的在線自監控方法主要包括:控制器自監控，如定時器監控、電源自監控、存儲器自監控等，所述控制器可以采用一看門狗軟件或電路進行監控，其按照預設的時間自動循環，若系統在一定時間內未進行喂狗則系統復位，測試編號自動增加，按照原來的數據繼續測試。本發明中的上述各種傳感器均具備自監控功能，其實施過程由所述邏輯和管理單元81實現，所述各種傳感器經所述數據采集單元83向所述邏輯和管理單元81發送各裝置的檢測信息和自身的監控信息，所述邏輯和管理單元81按照預設的程序判斷監控信息是否與傳感器的正常工作信息一致，檢測電氣故障。現結合上述測控系統及各試驗裝置對電梯安全鉗的試驗過程進行說明，在本發明中，所述下行塔架高度分配如下:塔架頂部空間用于安裝所述提升裝置2 ;所述試驗架5、導向架3占用再起下方；塔架高度能夠滿足試驗額定速度的安全鉗動作需要距離需求。進行安全鉗墜落試驗時，所述動作控制單元84控制所述提升裝置，使其處于所述砝碼裝卸裝置的高度，控制所述砝碼裝卸裝置向所述試驗架5放置預設的砝碼，并提升到頂部；所述動作控制單元84控制所述小車22移動到所述塔架的一固定位置，其上的電動葫蘆21將所述試驗架5提升到預定高度，所述邏輯和管理單元81向所述動作控制單元84傳輸控制信息，所述動作控制單元81控制所述釋放裝置4動作，將所述試驗架5從其掛鉤44上釋放，所述試驗架5自由落下，當試驗架5達到額定速度時，所述試驗架上的速度、加速度傳感器將該信息通過數據采集單元83傳輸至所述邏輯和管理單元81，所述邏輯和管理單元81分析該數據信息，向所述動作控制單元84發出控制命令，觸發所述安全鉗觸發機構，所述安全鉗動作，進而測控系統自動測量安全鉗的性能參數，在此過程中，所述實時控制單元82實時獲得所述數據采集單元83的采集信息，并對各測試裝置的狀態進行適應性的調整，保證各測試裝置的正常運行。
I)正常工況，當試驗架5下落到hi高度時，達到其允許的最大試驗速度時，被測試安全鉗動作，所述試驗架5通過預定的檢測距離繼續下落到h2高度，在此情況下，所述試驗架5以預設的恒定加速度運行，此時，所述邏輯和管理單元81根據各測試裝置上的傳感器采集信息判斷所述各測試裝置未有異常，則試驗正常，所述邏輯和管理單元81收集被測安全鉗的各種信息。2)異常工況，當所述試驗架5下落至h2高度時，若所述測控系統發現被測安全鉗部分失效，所述試驗架5繼續下落而不采取緊急措施，當試驗架5下落至h4高度時，所述試驗架5進入永磁制動階段,所述動作控制單元81控制所述永磁制動系統動作,吸收所述試驗架的動能，若到達地基時，所述試驗5未停止，則由所述緩沖裝置吸收剩余動能。在所述試驗架5下落至h2高度時，若所述測控系統發現被測試安全鉗失效，則所述邏輯和管理單元81向所述動作控制單元84發出控制指令，控制所述試驗架3中部的保險安全鉗動作，并控制所述永磁制動系統動作；若所述保險安全鉗也同時失效，所述試驗架5繼續下落，下落至高度h4時，所述動能則由上述的永磁制動系統和緩沖裝置吸收。在試驗過程中，所述邏輯和管理單元81判斷所述安全鉗處于部分失效狀態還是失效狀態，所述試驗架5上的加速度傳感器將實時測量的試驗架加速度信息通過所述數據采集單元83傳輸至所述邏輯和管理單元81，在上述高度hi時，所述邏輯和管理單元81計算所述試驗架的加速度值，并與預先設置的失效和部分失效的加速度范圍進行比較，判斷其落入的范圍，進而向所述動作控制單元84發送不同的控制指令。當a = 時，所述安全鉗處于正常工作狀態；當a2 < a < 時，所述安全鉗處于部分失效狀態，該過程所述試驗架5的制動距離很長；當a < a2時，所述安全鉗處于失效狀態；其中，所述a表示安全鉗的加速度，&1和a2為所述邏輯和管理單元81預先設置的定值，其根據所述塔架的高度及試驗架5的速度進行設定。在測試所述安全鉗的試驗過程中，所述試驗架5上的加速度傳感器以及導軌上的激光傳感器，需要對所述安全鉗的制動性能進行評價，其中，最為重要的參數是對所述試驗架5的位移、速度、加速度信息進行測量和采集處理，為此，所述邏輯和管理單元81按照不同試驗狀況對所述各傳感器的采集信息的時間間隔進行控制，以控制測試精度。請參閱圖10所示，其為本發明傳感器獲取測試信息的加速度和時間間隔示意圖，當所述試驗架5的加速度a較低時，所述安全鉗處于失效或部分失效狀態時，所述傳感器隨加速度a的增加獲取信息的時間間隔t減少，當所述安全鉗正常工作時，其獲取信息的時間間隔t為一定值。
權利要求
1.一種電梯下行試驗系統，其特征在于，其包括一下行塔架、一提升裝置、一導向架、一釋放裝置、一試驗架、一緩沖裝置和一測控系統，用以對電梯的下行安全鉗和緩沖器的安全性能進行測試，其中， 所述下行塔架內部為中空，用以設置試驗用的各裝置，架體上設置有至少一組試驗導軌，用以為不同的試驗架進行測試； 所述提升裝置設置在所述下行塔架的頂端，其接收所述測控系統的控制指令，提升、下降置于不同軌道上的所述導向架； 所述導向架，其置于所述提升裝置下方，其為所述釋放裝置的上下運動導向； 所述釋放裝置，其下方設置有所述試驗架，其接收所述測控系統的控制指令，釋放所述試驗架； 所述試驗架，其下側安裝有被測試安全鉗，其上裝載有砝碼，其沿所述導軌上下運動，用以完成電梯的下行安全鉗和緩沖器的測試； 所述緩沖裝置，其設置在所述下行塔架底部，其包括被測試緩沖器； 所述測控系統，其控制所述試驗用的各裝置按照預設的程序動作，并對被測試安全鉗和緩沖裝置的測試數據進行記錄和處理，并能實時監測各裝置的工作狀態，并按預設的狀態進彳T調整。
2.根據權利要求1所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述提升裝置包括: 一小車，其安裝在所述下行塔架上端的支撐導軌上，其在所述支撐導軌上橫向移動，所述導軌上設置有所述小車的至少一個固定位置，以對不同型號的試驗架進行安全檢測； 一電動葫蘆，其安裝在 所述小車上，其上懸掛一吊鉤，用以連接所述導向架。
3.根據權利要求2所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述釋放裝置上設置有一觸發部和一掛鉤，所述觸發部接收所述測控系統的控制而動作，其驅動所述掛鉤動作，從而釋放所述試驗架。
4.根據權利要求3所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述試驗架包括: 一掛鉤桿，其端部設置有橫向的通孔，其掛接在所述釋放裝置的掛鉤上； 一觸發機構，其分別安裝于所述試驗架的中部和下部，一端與一安全鉗連接，所述觸發機構接受所述測控系統的控制指令，觸發所述安全鉗動作。
5.根據權利要求1所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述電梯下行試驗系統還包括一砝碼裝卸裝置，所述砝碼裝卸裝置為三自由度的裝卸裝置，其包括: 一伸縮機構，其通過一伸縮梁的伸縮實現砝碼在不同試驗架上的裝卸，所述伸縮機構由一絲杠螺母機構驅動，所述伸縮梁連接在所述絲杠螺母機構的螺母上，所述伸縮梁上還設置有一吊框； 一砝碼吊裝機構，其設置在所述吊框上，在豎直方向上運動，其通過一絲杠螺母機構驅動，所述絲杠螺母機構的螺母上設置有一滑輪，一吊索繞過所述滑輪，所述吊索一端固定，另一端端連接一吊鉤，所述吊鉤直接夾持所述砝碼； 一橫移小車，其設置在所述伸縮機構上，其做與所述伸縮梁垂直的橫向運動，其通過一電機驅動一滾輪運動，所述滾輪與一橫移車架接觸，驅動其在橫向移動。
6.根據權利要求1所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述緩沖裝置包括: 一翻轉活動平臺，其在所述試驗系統進行緩中器試驗時閉合，在進行安全鉗試驗時打開，其下方設置有一液壓油缸，以驅使所述翻轉活動平臺旋轉； 一緩沖器，其設置在所述翻轉活動平臺下方，所述緩沖器上下方均設置有墊板。
7.根據權利要求4所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述觸發機構為一電動觸發機構，其包括: 一推桿，其直接與所述安全鉗相連接，觸發所述安全鉗； 一磁軛組件，其接收所述測控系統的控制而得電動作； 一彈簧，其置于所述 推桿和磁軛組件之間，用以推動所述推桿動作。
8.根據權利要求4所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述觸發機構為一機械觸發機構，其包括: 一撥桿，其直接與所述安全鉗相連接，觸發所述安全鉗； 一轉臂，其設置在一轉軸上并隨所述轉軸轉動，其帶動所述撥桿動作，所述轉臂與一隨行鎖繩相連，所述隨行鎖繩與一限速器相連，當到達試驗速度時，所述限速器動作，觸發所述安全鉗動作。
9.根據權利要求1所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述測控系統在安全鉗試驗中，根據安全鉗到達預定高度時刻的加速度判斷所述安全鉗是否處于正常狀態，并根據所述安全鉗的工作狀態向各測試裝置發送不同的控制指令。
10.根據權利要求1-8任一權利要求所述的電梯下行試驗系統，其特征在于，所述下行塔架由立柱和桁架支撐而成，其包括多節，每相鄰兩節之間設置有一工作平臺，相鄰工作平臺之間設置有爬梯。
全文摘要
本發明涉及一種電梯下行試驗系統，其包括一下行塔架、一提升裝置、一導向架、一釋放裝置、一試驗架、一緩沖裝置和一測控系統，用以對電梯的下行安全鉗和緩沖器的安全性能進行測試，所述下行塔架內部為中空，用以設置試驗用的各裝置，架體上設置有至少一組試驗導軌，用以為不同的試驗架進行測試；所述試驗架，其下側安裝有被檢測安全鉗，其上裝載有砝碼，其沿所述導軌上下運動，用以完成電梯的下行安全鉗和緩沖器的測試；所述緩沖裝置，其設置在所述下行塔架底部，其包括被測試緩沖器；所述測控系統，其控制所述試驗用的各裝置按照預設的程序動作，并對各裝置的測試數據進行記錄和處理。該下行試驗系統能夠對安全鉗和緩沖裝置進行測試。
文檔編號G01M13/00GK103175708SQ20131012432
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者鄂立軍, 陳彬, 葉建平, 肖原, 張虎 申請人:中國特種設備檢測研究院