專利名稱：電梯制動器狀態測試的制作方法
電梯制動器狀態測試
背景技術：
本發明涉及電梯和電梯棗統。具體地，本發明涉及對電梯制動系 統的狀態進行測試。
必須周期性地對電梯制動系統進行測試以確保制動器對于安全 的電梯運行具有足夠的制動能力。在一些電梯系統中，例如在包括一 個或兩個速度馬達驅動器的電梯系統中，采用制動器來使電梯速度減 速或勻速，同時僅采用馬達來對電梯進行加速。在這些系統中，因為 使用制動器來主動地控制電梯，所以容易確定制動能力。例如，可以 通過在應用制動器時如所期望的那樣校驗電梯的減速或勻速而測試 電梯制動系統的制動能力。也可以通過應用制動器并且在停止之前測 量電梯行駛的距離來測試電梯制動系統。
許多當前的電梯系統采用^^寬調制驅動信號來驅動電梯馬達。在 這些系統中，通過調整驅動信號的頻率來執行電梯的減速和勻速，以 提供所需要的電梯運動。例如為了使電梯減速，可變頻率驅動可降低 驅動信號的脈寬調制，或者采用動態制動或再生制動。
在采用脈寬調制馬達驅動信號的電梯系統中，制動器典型地僅在
緊急情形下接合，并且當電梯4f止時將電梯固定在適當位置。因此， 不容易通過常規使用來校驗制動能力，并且制動襯片的磨損、制動器
(landing)上的適當位置。 一種在可變頻率驅動系統中測試制動器的方 法涉及到使轎廂裝載重量以模擬滿負荷，并且利用制動器執行緊急停 止。然而，這種測試要求將重量傳送到每個待測位置，這是非常麻煩 的過程。此外，緊急停止將過剩應力置于制動器上，從而導致制動能 力的加速下降。
發明內容
本發明涉及對在包括轎廂和通過繩索連^妾到轎廂上的配重的電 梯系統中的制動器進^f亍測試。繩索可由馬達驅動的轉動部件來致動。
轎廂定位在井道(hoistway)的靠近井道限位開關的參考位置處，并且制 動器接合以將轎廂保持在參考位置處。然后驅動轉動部件，以在制動 器上提供測試力，該測試力模擬至少為最大額定轎廂負荷的電梯轎廂 的負荷。如果致動該井道限位開關，則終止制動器測試。
圖1為包括電梯轎廂和通過繩索連接到電梯轎廂上的配重的電梯 系統的透4見圖。
圖2為用于控制電梯轎廂和配重的運動的電梯提升機的前視圖。 圖3為根據本發明的測試電梯提升機制動器的過程的流程閨。
具體實施例方式
圖1為電梯系統10的透視圖，電梯系統10包括電梯轎廂12、配 重14、繩索16、電梯提升機20、位置編碼器22、限位開關23和控 制器24。電梯轎廂12與配重14通過繩索16連接，并且懸桂在包括 層站L1、 L2和L3的井道HW內。
電梯轎廂12與配重14通過繩索16互連，以在井道HW內同時 地且沿相反方向地運動。配重14平衡了電梯轎廂12的負荷，并且有 助于電梯轎廂12的運動。在一個實施例中，配重14具有大約等于電 梯轎廂12的質量加上電梯轎廂12的最大額定負荷的一半的質量。繩 索16可包括鋼索或復合鋼帶。繩索16接合控制電梯轎廂12與配重 14之間的運動的電梯提升機20。
位置編碼器22安裝在電梯速度控制系統26的上滑輪上。位置編 碼器22將與電梯轎廂12在井道HW內的位置相關的信號提供給控制 器24。通過與電梯轎廂12—起運動的凸輪(未閨示)來致動限位開關23， 以確保電梯轎廂12不會進入頂置結構內，該頂置結構包括電梯提升 機20。電梯IO可包括其它限位開關，以防止電梯轎廂12進入井道 HW的頂部或底部內。當電梯轎廂12向上運動通過頂部層站13時， 致動該限位開關23。 P艮位開關23可以為機械致動的桿或開關，或者 為在凸輪與限位開關23電接觸時致動的電氣開關。當由電梯轎廂12 致動時，限位開關23將信號提供給控制器24，以消除提升馬達20的 動力，這將防止沿任一方向的進一步行駛。
定位于井道HW內的控制器室28中的控制器24將信號提供給電 梯提升機20,以控制電梯轎廂12的加速、減速、勻速和停止。控制 器24也從位置編碼器22和限位開關23接收信號。
圖2為用于控制電梯轎廂12和配重14的運動的電梯機器20的 詳細透^L圖。電梯才幾器20包括馬達40、制動器42、驅動軸44和滑 輪46。驅動軸44從馬達40突出，而滑輪46固定地設置在驅動軸44 上。制動器42在驅動軸44的與滑輪46相對的一端靠近馬達40。制 動器42可備選地定位于滑輪46的與馬達40相對的一側。滑輪46包 括用于機械地接合繩索16(未示于圖2中)的牽引表面50。
驅動軸44由導致滑輪46轉動的馬達40所驅動。這由于繩索16 與牽引表面50之間的摩擦而引起電梯轎廂12和配重14的線性運動。 馬達40基于從控制器24接收到的信號而對驅動軸44進行驅動。由 馬達40提供于繩索16上的力(即扭矩)的幅度和方向控制著電梯轎廂 12的速度和方向，并且控制著電梯轎廂12的加速和減速。
當電梯轎廂12停止時，制動器42接合驅動軸44以防止電梯轎 廂12的運動。在一個實施例中，制動器42為包括鼓體的鼓式制動器， 該鼓體具有兩個內墊，該內墊由大的彈簧所偏置而進行接合，并且由 電磁力導致其脫離接合。當制動器42接合時，由電梯轎廂12與配重 14之間的相對重量所導致的扭矩施加于制動器42上。特別地，如果 電梯轎廂12的總質量(即電梯轎廂12的質量加上其內的負荷)大亍配重14的質量，則在一個方向上將扭矩施加于制動器42。相反地，如 果配重14的質量大于電梯轎廂12的總質量，則在相反方向上將扭矩 施加于制動器42。由于通常僅在電梯轎廂12停止時接合制動器42以 將電梯轎廂12固定于適當位置，所有不容易通過常規使用來校驗制 動4丑矩。
圖3為根據本發明的對制動器42進行測試的過程的流程圖。將 沒有負荷的電梯轎廂12定位在井道HW的頂部層站(即層站L3)(步驟 60)。電梯系統IO可包括例如重量傳感器，以在開始測試之前確定電 梯轎廂12上何時不存在負荷。通過將電梯轎廂12定位在頂部層站上， 使得電梯轎廂12定位在限位開關23的附近，該限位開關23將由電 梯轎廂12的運動而致動。
當電梯轎廂12在層站L3停止時，制動器42接合在驅動軸44上， 以防止電梯轎廂12運動(步驟62)。配重14的質量大于沒有負荷的電 梯轎廂12的質量，因此配重14向下拉動繩索16，并且由于繩索16 與牽引表面50之間的摩擦而在^動器42上施加扭矩。
當制動器42接合在驅動軸44上時，馬達40驅動滑輪46和驅動 軸44，以在制動器42上提供額外的扭矩(步驟64)。由馬達40所提供 的扭矩使得由配重14所施加的4丑矩與由馬達40施加于制動器42上 的扭矩的組合模擬電梯轎廂12內的負荷狀態。罔此，由馬達40提供 的扭矩具有與由配重14施加的4a矩相同的方向。為了測試制動器42 的能力，提供于制動器42上的總扭矩模擬電梯轎廂12的至少最大額 定負荷。在一個實施例中，總扭矩模擬電梯轎廂12的最大額定負荷 的至少125%。由馬達40所提供的扭矩量基于對制動器42能力的編 碼和標準的要求。馬達40驅動滑輪46和驅動軸44達短的時間段(例 如小于幾秒)，以測試制動器42。
當馬達40在制動器42接合的情況下驅動滑輪46和驅動軸44時， 確定限位開關23是否由電梯轎廂12上的凸輪所致動(步驟66)。備選 地，可以由控制器24接收并處理來自位置編碼器22的信號，以確定電梯轎廂12是否從層站L3開始運動，或者技師可目測確定電梯轎廂 12是否運動。如果在馬達40將扭矩施加于制動器42時電梯轎廂12 沒有致動限位開關23,則制動器42的能力令人滿意(步驟68)。換句 話說，制動器42能夠保持電梯轎廂12內與馬達40施加于制動器42 上的扭矩所模擬的負荷相等的負荷。
另一方面，如果在馬達40將扭矩施加于制動器42時電梯轎廂12 致動了限位開關23,則制動器42不能夠保持電梯轎廂12內與馬達 40施加于制動器42上的扭矩所模擬的負荷相等的負荷。在致動了限 位開關23時，將信號發送給控制器24，以消除電梯提升機20的動力， 并且終止制動器測試(步驟70)。電梯轎廂12對限位開關23的致動表 示制動器42的能力不令人滿意(步驟72)。當制動器42的能力不令人 滿意時，控制器24使電梯系統IO停止，直到可更換該制動器42。
概括地講，本發明涉及測試在包括轎廂和通過繩索連接到轎廂上 的配重的電梯系統中的制動器。繩索由馬達驅動的轉動部件所致動。 轎廂定位在井道內靠近井道限位開關的參考位置處，并且制動器接合 以將轎廂保持在參考位置處。然后驅動轉動部件，以在制動器上提供 測試力，該測試力模擬至少為最大額定轎廂負荷的電梯轎廂的負荷。 如果致動了井道限位開關，則終止制動器測試。如果在測試期間沒有 致動井道限位開關，則制動能力令人滿意。如果致動井道限位開關， 則制動能力不足，并且需要更換制動器。本制動器測試在制動器僅僅 用于將電梯保持在停止位置的電梯系統內非常重要，這是因為制動器 可能在其失效之前不會以其它方式顯示磨損跡象。可以周期性地并自 動地執4亍該測試而不需要纟支師。
雖然已經參考示例和優選實施例描述了本發明，但是本領域技術 人員將認識到的是，在不脫離發明的本意和范圍的情況下，可在形式 上和細節上做出變化。
權利要求
1.一種用于測試電梯系統中的制動器的方法，所述電梯系統包括具有轎廂和通過纜繩連接到所述轎廂上的配重的井道，所述纜繩被由馬達驅動的轉動部件所致動，所述方法包括將所述電梯轎廂定位在所述井道內靠近井道限位開關的參考位置處；接合所述制動器以將所述轎廂保持在所述參考位置處；驅動所述轉動部件，以在所述制動器上提供測試力，所述測試力模擬至少為最大額定轎廂負荷的所述轎廂的負荷；以及如果所述轎廂運動而致動所述井道限位開關，則終止所述制動器測試。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括 將沒有負荷的所述轎廂定位在所述參考位置處。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接合步驟包括 接合所述制動器以防止所述轉動部件的運動。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述驅動步驟包括 驅動所述轉動部件使得由所述配重與所述轎廂的相對重量提供亍所 述制動器上的第一作用力和由所述馬達提供的第二作用力等于所述 測試力。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測試力模擬至 少為所述最大額定轎廂負荷的125%的負荷。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 檢測所述轎廂相對于所述參考位置的運動。
7. —種系統，其包括包括電梯井道的電梯，所述電梯井道具有電梯轎廂和通過繩索連 接到所述電梯轎廂上的配重；包括馬達、由所述馬達驅動以致動所述繩索的轉動部件和用于防止所述轉動部件轉動的機器；控制器，其為可操作的，以通過在所述制動器接合的情況下驅動 所述轉動部件而將測試扭矩提供于所述制動器上來測試所述制動器， 所述測試扭矩模擬至少為最大額定電梯轎廂負荷的所述電梯轎廂的 負荷；和井道限位開關，其將信號提供至所述控制器，從而如果在驅動所 述轉動部件時所述電梯轎廂運動而致動所述井道限位開關，則終止所 述測試。
8. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述系統還包括編 碼器，其用于當通過驅動所述轉動部件來提供所述測試扭矩時，檢測所述電4弟轎廂的運動。
9. 根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述編碼器將信號 提供至所述控制器，以在檢測到所述電梯轎廂的運動時終止所述測 試。
10. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述測試扭矩模 擬至少為所述最大額定電梯轎廂負荷的12 5 %的負荷。
11. 根據權利要求7所述的系統，其特征在亍，當所述電梯轎廂 沒有負荷時所述控制器測試所述制動器。
12. 根據權利要求7所述的系統，其特征在亍，所迷電梯轎廂定 位在所述電梯井道內的頂部層站處，以測試所述制動器。
13. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述電梯轎廂與 所述配重的相對重量提供所述測試扭矩的至少一部分。
14. 一種用于測試電梯系統中的制動器的方法，所述方法包括 接合所述制動器以將所述電梯保持于適當位置，其中，當所述制動器接合時，所述電梯系統中的電梯轎廂與配重的相對重量在所述制 動器上產生第一扭矩；當所述制動器接合時驅動電梯馬達，以在所述制動器上產生第二 扭矩，其中，所述第一扭矩與所述第一扭矩模擬至少為最大額定電梯轎廂負荷的所述電梯轎廂的負荷；以及如果所述電梯轎廂致動井道限位開關，則終止所述制動器測試。
15. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，接合所述制動器 以將所述電梯保持于適當位置包括防止所述電梯轎廂與所述配重之 間的相對運動。
16. 根椐權利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一扭矩與 所述笫二扭矩模擬至少為所述最大額定轎廂負荷的125%的負荷。
17. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，在所述電梯轎廂 沒有負荷的情況下測試所述制動器。
18. 才艮據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述檢測步驟包 括處理與所述電梯轎廂的運動相關的來自編碼器的信號。
19. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述電梯轎廂定 位在電梯井道內的頂部層站處，以測試所述制動器。
20. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 當在所述制動器接合的情況下驅動所述電梯馬達時，檢測所述電梯轎廂的運動。
全文摘要
在包括轎廂(12)和通過繩索(16)連接到轎廂(12)上的配重(14)的電梯系統(10)中測試制動器(42)。轎廂(12)定位在井道(HW)內靠近井道限位開關(23)的參考位置處，并且制動器(42)被接合以將轎廂(12)保持在參考位置處。然后驅動轉動部件(46)，以在制動器(42)上提供測試力，該測試力模擬至少為最大額定轎廂(12)負荷的電梯轎廂(12)的負荷。如果致動井道限位開關(23)，則終止制動器測試。
文檔編號G01M99/00GK101589300SQ200680052682
公開日2009年11月25日 申請日期2006年2月14日 優先權日2006年2月14日
發明者J·A·伊蘭 申請人:奧蒂斯電梯公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
