电梯检验新技术讲座1

2020/6/16孙立新2015-03-022020/6/162新年祝福：事业如电梯导轨，直直上、节节高！生活如电梯轿厢，多绚丽、大空间！健康如永磁电机，反复转、无噪音！朋友如安全部件，帮限速、有缓冲！家庭如变频输出，很和谐，特平稳！引言在羊年伊始，很荣幸能有机会与在座的各位一起研讨电梯检验工作。我的这个发言，是对电梯检验工作中遇到的一些技术问题，进行分析研究。其中的观点、意见，只限于我个人的见解，是向各位的一次技术总结汇报。对于现实的电梯监督检验与定期检验，还是要遵循检验规程、遵循本单位的检验作业指导书来做。水平所限，发言中的谬误与疏漏难免，真诚希望各位领导、各位专家、各位特检同事，能及时批评指正，渴望对我提出的研讨课题开展讨论。我的联系方式：孙立新[e-mail]2020/6/163大大大内容按照中国特检协会领导的按排，我发言研讨的主要内容如下：一、电梯平衡系数快捷检测技术研讨二、对几个具体电梯检验项目实施的建议三、GB7588一号修改单相关新技术介绍2020/6/1642020/6/16——电梯检测检验新技术讲座（一）1技术背景2020/6/166中国是全球最大的电梯生产国与电梯消费国，每年约有70万部新电梯安装使用，其中曳引式电梯占90%以上。按照现行的电梯技术规范与技术标准，这些曳引式新电梯每部都要进行平衡系数的测试调整，平衡系数参数合格才允许投入使用。因此，平衡系数检测检验是电梯行业一项量大、面广、要求高的技术工作。2020/6/1671技术背景1.1电梯平衡系数的重要性被社会的广泛关注据国家质检总局2014年委托技术机构对3000台在用老曳引式乘客电梯安全状况抽查介绍，东北地区抽查的400台电梯中有52%的平衡系数不合格、西南地区抽查的400台电梯中有48%的平衡系数不合格，部分电梯的平衡系数值在0.1以下，已经成为严重安全隐患。2020/6/1681技术背景1.1电梯平衡系数的重要性被社会的广泛关注2020/6/1691技术背景1.1电梯平衡系数的重要性被社会的广泛关注电梯行业、检测检验行业对电梯平衡系数的研究越来越多，越来越深入。下图是检索到的电梯平衡系数研究学术论文。2020/6/16101技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害（1）平衡系数过大或过小，会增大曳引机的驱动力矩与抱闸的制动力矩，可能会造成溜梯事故。平衡系数的正常值为0.4-0.5。根据曳引电梯的结构特性与工作原理，电梯运行中曳引机的最大驱动能力约为额度载荷的一半；电梯停止状态抱闸的制动能力也是约为额度载荷的一半。如果平衡系数过大或过小，就会成比例的增大对驱动力矩与制动力矩的要求。2020/6/16111技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害（2）电梯平衡系数过大或过小会降低曳引轮与曳引绳之间的摩擦力，易造成钢丝绳在绳槽中打滑，成为一种安全隐患。验算轿厢装载和紧急制动工况曳引能力的公式：T1、T2――曳引轮两侧曳引绳中的拉力。faeTT21平衡系数过大，在电梯空载或轻载上行时有可能造成超速、冲顶事故；平衡系数过小，在电梯满载或重载载下行时有可能造成溜车、蹲底事故。2020/6/16121技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害（3）平衡系数过大或过小，会增大驱动电机功率。平衡系数的正常值为0.4-0.5。根据曳引电梯的结构特性与工作原理，电梯运行中曳引机的最大驱动能力约为额度载荷的一半。通常电梯在半载工况运行居多。如果电梯的平衡系数为0.4-0.5，在半载工况电机的负载很小，效率很高。平衡系数过大或过小,不利于电梯节能降耗。2020/6/16131技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害【事故案例1】2020/6/16141技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害【事故案例2】2011年9月9日，东莞市南城区鸿福商务写字楼并发生了轿厢蹲底事故，导致12名乘客受轻伤。2020/6/16151技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害【事故案例2】事故电梯型号X021VFD，为23层21站的曳引式乘客电梯,额定载荷1000kg13人，额定速度2.5m/s。经技术勘察，认为事故主要原因是电梯超载与电梯平衡系数过小。据相关资料介绍，该电梯在验收检验时，实测的平衡系数为0.41，之后在轿厢地面增加180kg的大理石地板、在三个轿壁分别安装了单个重量为25kg的玻璃镜，又在轿顶安装了重量为75kg的空调，电梯现时的平衡系数为0.08（0.41-0.18-0.75-0.75=0.08）。2020/6/16161技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害【事故案例3】事故简介2013年9月某日，某楼宇内的一台电梯从16楼运行至1楼，电梯轿厢平层开门后，轿厢内的2人中1人刚走出轿厢，轿厢不知何故突然向上启动运行，随即速度越来越快一直越过27楼顶层冲至楼顶，巨大的冲击力造成留在轿厢内乘客肢体骨折，轿厢的天花板等物件掉落。事故原因分析事发后有关部门组织专家赶赴现场，对现场进行了勘察，专家门分析后认为，事故的直接原因是制停电梯轿厢的制动器无法提供足够的制动力制停轿厢，导致轿厢冲顶伤人。但事故发生往往是多方面的，在本起事故中由于电梯平衡系数只有25%，维修保养对电梯平衡系数不做检测，因此当电梯制动器稍有问题时电梯轿厢就是直接的受害部件，导致伤人事件发生。2020/6/16171技术背景1.2电梯平衡系数不合格的危害【事故案例3】事故后底坑内的对重块图片事故后的对重侧钢丝绳图片2020/6/16181技术背景1.3电梯平衡系数不合格的原因【案例】（1）电梯安装后过度装修据《深圳特区报》报道，2013年10月市场监管局组织17家电梯维保企业对206台电梯的平衡系数进行检查，发现不合格85台，过度装修情况比较严重。2020/6/16191技术背景1.3电梯平衡系数不合格的原因【案例】（2）对重铁被偷2020/6/16201技术背景1.3电梯平衡系数不合格的原因（3）电梯平衡系数检验“漏检”“假检”现行的电梯监督检验规则要求平衡系数试验由电梯企业实施。本人曾对100部台电梯的自检报告做过仔细分析核对，至少有56台电梯电流‐负荷曲线的数据是虚构的。前面提到的2014年对全国3000台老旧电梯技术状况抽查，有近半数的平衡系数指标不合格，触目惊心！在这些平衡系数指标不合格的电梯中，有相当一部分在电梯检验工作中存在“漏检”、或“假检”现象。2020/6/16212平衡系数的定义及其检测平衡系数是曳引式电梯最重要的技术参数之一，合理的平衡系数值是保障曳引式电梯正常工作的必备条件。因此，每台曳引式电梯的的安装调试与验收检验都必须进行平衡系数检测检验。2020/6/16222平衡系数的定义及其检测2.1平衡系数的定义平衡系数，即额定载荷及轿厢质量由对重或平衡重平衡的量。——GB7588-2003附录G2.2平衡系数的数学表达式式中：q——平衡系数W——对重质量P——轿厢质量Q——额定载荷2020/6/16232平衡系数的定义及其检测2.3GB/T10059、TSGT7001规定的平衡系数测试方法轿厢分别装载额定载重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程运行，当轿厢和对重运行到同一水平位置时，记录电动机的电流值，绘电流-负荷曲线，以上下运行曲线的交点确定平衡系数。2020/6/16242平衡系数的定义及其检测这种检测方案的测试原理是，电机的电流值可表征电梯负载大小，当装载为平衡系数×额定载重量时，曳引轮两侧的荷重相等，即轿厢系统与对重系统处于平衡状态，电梯向上或向下运行阻力相等，电机运行电流相同。绘制电流-负荷曲线图就是要找出电梯向上与向下运行电流相同的载荷值。此检测方案的优点是技术成熟，不需要专用测量仪器；缺点是需要逐级加载测试，反复装卸试重砝码比较费时费力，现场作业时间通常超过1小时。2.4“电流-负荷曲线图”检验方法的测试原理2平衡系数的定义及其检测2.5“电流-负荷曲线图”检验方法的测量精度GB/T10059提出的上述平衡系数检测方法，很难说清楚它的测量精度是多少。以下因素都可能造成测量结果的误差：1）检测中供电电压波动，例如40%额载试验中电压380V，45%额载试验中电压372V，波动2.2%。对平衡系数检测值也可以有2%的影响2）运行速度变化，此检测方法是基于试验中电梯速度为常数，如果电梯在不同载荷、不同方向的运行速度变化，也会影响测量结果。2020/6/16252平衡系数的定义及其检测2.5“电流-负荷曲线图”检验方法的测量精度3）传动效率差异，此检测方法是基于电动机、机械系统向上或向下运行传动效率不变等条件。例如轿厢装载为平衡系数×额定载重量时，曳引轮两侧的荷重相等，电梯向上或向下的电流值应相同，若不相同就会影响测量结果。4）描点绘图技巧，因平衡系数要通过描点、连线、找交汇点才能得到，曲线绘制包含了一定的人为因素。使用Excel软件可以避免手工描点连线绘图的人为操作差异。2020/6/16262平衡系数的定义及其检测2020/6/1627“电流-负荷曲线图”检验方法的测量精度（续）GB/T10059提出的平衡系数检测方法最主要的优点是技术成熟，在电梯行业沿用了几十年。另一个优点是对试验仪表、量具要求不高，例如，对电压、电流表的精度要求为±5%，由于检测得到的电流值只是用来做数值比较，只与电流表本身的重复性、稳定性有关，数值精度对平衡系数的结果影响不大。试重砝码的精度会直接引入到平衡系数的最终结果。只要使用计量检定合格，或者使用经过计量检定合格量具称重的荷载，误差值都会远远小于平衡系数的精度值。虽然这种检测方法的精度到底是多少谁也说不清楚，但行业有一个共识：——检验结果可以满足电梯安装工程与电梯安全运行的检测要求。3称重式平衡系数无载测试技术由于传统的“电流-负荷曲线图测量方法需要逐级加载，装运试重砝码的工作量很大，比较费时费力。因此，近年来无载平衡系数测试技术应允而生，取得了一些研究成果。2020/6/16283称重式平衡系数无载测试技术由于传统的“电流-负荷曲线图”测量方法需要逐级加载，装运试重砝码的工作量很大，比较费时费力。因此，近年来无载平衡系数测试技术应允而生，取得了一些研究成果：2020/6/16293.1曳引绳张力测试法安徽省特种设备检测院研发了通过检测曳引轮两侧钢丝绳张力确定平衡系数的方法及其检测仪。分别在轿厢侧和对重侧，用钢丝绳测量装置两端的绳钩勾住竖直的钢丝绳，顺时针旋转螺旋推进器将传感器顶进，此时传感器有一个检测信号输出，通过数据采集器进行信号处理，上位机及软件对传输来的数据进行处理，推导出轿厢和对重的重量，通过电梯平衡系数的力学基本公式计算出电梯平衡系数值，由打印机打印出测试报告。3称重式平衡系数无载测试技术2020/6/16303.2轿厢与对重的质量差称量法由辽宁石油化工大学研发，具体的方法步骤为：将力变送器布置在与对重对应的井道底部，并连接测试仪，测量对重重量W与轿厢重量G的差值W-G。在空载情况下，将曳引电机断电，刹车装置松开，使对重落到底部压实在力变送器上；根据测得的对重与轿厢的重量差值W-G，通过测试仪器中存储的额定载重量Q，计算出电梯平衡系数。研发了便携式电梯平衡系数测试仪，在电梯空载情况下，一次就可以完成电梯平衡系数的测试工作，并且现场打印输出测试结果，避免了传统测试方法的缺陷，提高了测试精度和快速性，实现了无载荷测试。3称重式平衡系数无载测试技术2020/6/16313.3轿厢侧加力平衡法德国TUV公司推出ADIASYSTEM电梯检测系统，对平衡系数的检测方法为：将便携式弹簧张力测量装置通过绳夹与连接带等安装在轿厢一侧的曳引钢丝绳与机房地板之间。手动松闸，对重使曳引轮转动直到便携式张力测量装置被自然张紧才停止，借助手动盘车轮尽量缓慢无冲击的达到曳引轮平衡状态，然后读取张力值。测量结果可以用USB电缆传输到计算机中，使用其开发的专用软件进行详细分析，得出平衡系数值。3称重式平衡系数无载测试技术2020/6/16323.4湖南地方标准提出的检测方法湖南省地方标准DB43/T561-2010曳引驱动电梯