电梯制动器状态测试.pdf

在包括轿厢(12)和通过绳索(16)连接到轿厢(12)上的配重(14)的电梯系统(10)中测试制动器(42)。轿厢(12)定位在井道(HW)内靠近井道限位开关(23)的参考位置处，并且制动器(42)被接合以将轿厢(12)保持在参考位置处。然后驱动转动部件(46)，以在制动器(42)上提供测试力，该测试力模拟至少为最大额定轿厢(12)负荷的电梯轿厢(12)的负荷。如果致动井道限位开关(23)，则终止制动器测试。

1.  一种用于测试电梯系统中的制动器的方法，所述电梯系统包括具有轿厢和通过缆绳连接到所述轿厢上的配重的井道，所述缆绳被由马达驱动的转动部件所致动，所述方法包括：
将所述电梯轿厢定位在所述井道内靠近井道限位开关的参考位置处；
接合所述制动器以将所述轿厢保持在所述参考位置处；
驱动所述转动部件，以在所述制动器上提供测试力，所述测试力模拟至少为最大额定轿厢负荷的所述轿厢的负荷；以及
如果所述轿厢运动而致动所述井道限位开关，则终止所述制动器测试。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括将没有负荷的所述轿厢定位在所述参考位置处。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接合步骤包括接合所述制动器以防止所述转动部件的运动。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动步骤包括驱动所述转动部件使得由所述配重与所述轿厢的相对重量提供于所述制动器上的第一作用力和由所述马达提供的第二作用力等于所述测试力。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试力模拟至少为所述最大额定轿厢负荷的125％的负荷。

6.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述轿厢相对于所述参考位置的运动。

7.  一种系统，其包括：
包括电梯井道的电梯，所述电梯井道具有电梯轿厢和通过绳索连接到所述电梯轿厢上的配重；
包括马达、由所述马达驱动以致动所述绳索的转动部件和用于防止所述转动部件转动的机器；
控制器，其为可操作的，以通过在所述制动器接合的情况下驱动所述转动部件而将测试扭矩提供于所述制动器上来测试所述制动器，所述测试扭矩模拟至少为最大额定电梯轿厢负荷的所述电梯轿厢的负荷；和
井道限位开关，其将信号提供至所述控制器，从而如果在驱动所述转动部件时所述电梯轿厢运动而致动所述井道限位开关，则终止所述测试。

8.  根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括编码器，其用于当通过驱动所述转动部件来提供所述测试扭矩时，检测所述电梯轿厢的运动。

9.  根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述编码器将信号提供至所述控制器，以在检测到所述电梯轿厢的运动时终止所述测试。

10.  根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述测试扭矩模拟至少为所述最大额定电梯轿厢负荷的125％的负荷。

11.  根据权利要求7所述的系统，其特征在于，当所述电梯轿厢没有负荷时所述控制器测试所述制动器。

12.  根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电梯轿厢定位在所述电梯井道内的顶部层站处，以测试所述制动器。

13.  根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电梯轿厢与所述配重的相对重量提供所述测试扭矩的至少一部分。

14.  一种用于测试电梯系统中的制动器的方法，所述方法包括：
接合所述制动器以将所述电梯保持于适当位置，其中，当所述制动器接合时，所述电梯系统中的电梯轿厢与配重的相对重量在所述制动器上产生第一扭矩；
当所述制动器接合时驱动电梯马达，以在所述制动器上产生第二扭矩，其中，所述第一扭矩与所述第一扭矩模拟至少为最大额定电梯轿厢负荷的所述电梯轿厢的负荷；以及
如果所述电梯轿厢致动井道限位开关，则终止所述制动器测试。

15.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，接合所述制动器以将所述电梯保持于适当位置包括防止所述电梯轿厢与所述配重之间的相对运动。

16.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一扭矩与所述第二扭矩模拟至少为所述最大额定轿厢负荷的125％的负荷。

17.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述电梯轿厢没有负荷的情况下测试所述制动器。

18.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述检测步骤包括处理与所述电梯轿厢的运动相关的来自编码器的信号。

19.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述电梯轿厢定位在电梯井道内的顶部层站处，以测试所述制动器。

20.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当在所述制动器接合的情况下驱动所述电梯马达时，检测所述电梯轿厢的运动。

电梯制动器状态测试
背景技术
本发明涉及电梯和电梯系统。具体地，本发明涉及对电梯制动系统的状态进行测试。
必须周期性地对电梯制动系统进行测试以确保制动器对于安全的电梯运行具有足够的制动能力。在一些电梯系统中，例如在包括一个或两个速度马达驱动器的电梯系统中，采用制动器来使电梯速度减速或匀速，同时仅采用马达来对电梯进行加速。在这些系统中，因为使用制动器来主动地控制电梯，所以容易确定制动能力。例如，可以通过在应用制动器时如所期望的那样校验电梯的减速或匀速而测试电梯制动系统的制动能力。也可以通过应用制动器并且在停止之前测量电梯行驶的距离来测试电梯制动系统。
许多当前的电梯系统采用脉宽调制驱动信号来驱动电梯马达。在这些系统中，通过调整驱动信号的频率来执行电梯的减速和匀速，以提供所需要的电梯运动。例如为了使电梯减速，可变频率驱动可降低驱动信号的脉宽调制，或者采用动态制动或再生制动。
在采用脉宽调制马达驱动信号的电梯系统中，制动器典型地仅在紧急情形下接合，并且当电梯停止时将电梯固定在适当位置。因此，不容易通过常规使用来校验制动能力，并且制动衬片的磨损、制动器内的外部颗粒以及制动器老化可导致制动器无法将电梯保持于层站(landing)上的适当位置。一种在可变频率驱动系统中测试制动器的方法涉及到使轿厢装载重量以模拟满负荷，并且利用制动器执行紧急停止。然而，这种测试要求将重量传送到每个待测位置，这是非常麻烦的过程。此外，紧急停止将过剩应力置于制动器上，从而导致制动能力的加速下降。
发明内容
本发明涉及对在包括轿厢和通过绳索连接到轿厢上的配重的电梯系统中的制动器进行测试。绳索可由马达驱动的转动部件来致动。轿厢定位在井道(hoistway)的靠近井道限位开关的参考位置处，并且制动器接合以将轿厢保持在参考位置处。然后驱动转动部件，以在制动器上提供测试力，该测试力模拟至少为最大额定轿厢负荷的电梯轿厢的负荷。如果致动该井道限位开关，则终止制动器测试。
附图说明
图1为包括电梯轿厢和通过绳索连接到电梯轿厢上的配重的电梯系统的透视图。
图2为用于控制电梯轿厢和配重的运动的电梯提升机的前视图。
图3为根据本发明的测试电梯提升机制动器的过程的流程图。
具体实施方式
图1为电梯系统10的透视图，电梯系统10包括电梯轿厢12、配重14、绳索16、电梯提升机20、位置编码器22、限位开关23和控制器24。电梯轿厢12与配重14通过绳索16连接，并且悬挂在包括层站L1、L2和L3的井道HW内。
电梯轿厢12与配重14通过绳索16互连，以在井道HW内同时地且沿相反方向地运动。配重14平衡了电梯轿厢12的负荷，并且有助于电梯轿厢12的运动。在一个实施例中，配重14具有大约等于电梯轿厢12的质量加上电梯轿厢12的最大额定负荷的一半的质量。绳索16可包括钢索或复合钢带。绳索16接合控制电梯轿厢12与配重14之间的运动的电梯提升机20。
位置编码器22安装在电梯速度控制系统26的上滑轮上。位置编码器22将与电梯轿厢12在井道HW内的位置相关的信号提供给控制器24。
通过与电梯轿厢12一起运动的凸轮(未图示)来致动限位开关23，以确保电梯轿厢12不会进入顶置结构内，该顶置结构包括电梯提升机20。电梯10可包括其它限位开关，以防止电梯轿厢12进入井道HW的顶部或底部内。当电梯轿厢12向上运动通过顶部层站13时，致动该限位开关23。限位开关23可以为机械致动的杆或开关，或者为在凸轮与限位开关23电接触时致动的电气开关。当由电梯轿厢12致动时，限位开关23将信号提供给控制器24，以消除提升马达20的动力，这将防止沿任一方向的进一步行驶。
定位于井道HW内的控制器室28中的控制器24将信号提供给电梯提升机20，以控制电梯轿厢12的加速、减速、匀速和停止。控制器24也从位置编码器22和限位开关23接收信号。
图2为用于控制电梯轿厢12和配重14的运动的电梯机器20的详细透视图。电梯机器20包括马达40、制动器42、驱动轴44和滑轮46。驱动轴44从马达40突出，而滑轮46固定地设置在驱动轴44上。制动器42在驱动轴44的与滑轮46相对的一端靠近马达40。制动器42可备选地定位于滑轮46的与马达40相对的一侧。滑轮46包括用于机械地接合绳索16(未示于图2中)的牵引表面50。
驱动轴44由导致滑轮46转动的马达40所驱动。这由于绳索16与牵引表面50之间的摩擦而引起电梯轿厢12和配重14的线性运动。马达40基于从控制器24接收到的信号而对驱动轴44进行驱动。由马达40提供于绳索16上的力(即扭矩)的幅度和方向控制着电梯轿厢12的速度和方向，并且控制着电梯轿厢12的加速和减速。
当电梯轿厢12停止时，制动器42接合驱动轴44以防止电梯轿厢12的运动。在一个实施例中，制动器42为包括鼓体的鼓式制动器，该鼓体具有两个内垫，该内垫由大的弹簧所偏置而进行接合，并且由电磁力导致其脱离接合。当制动器42接合时，由电梯轿厢12与配重14之间的相对重量所导致的扭矩施加于制动器42上。特别地，如果电梯轿厢12的总质量(即电梯轿厢12的质量加上其内的负荷)大于配重14的质量，则在一个方向上将扭矩施加于制动器42。相反地，如果配重14的质量大于电梯轿厢12的总质量，则在相反方向上将扭矩施加于制动器42。由于通常仅在电梯轿厢12停止时接合制动器42以将电梯轿厢12固定于适当位置，所有不容易通过常规使用来校验制动扭矩。
图3为根据本发明的对制动器42进行测试的过程的流程图。将没有负荷的电梯轿厢12定位在井道HW的顶部层站(即层站L3)(步骤60)。电梯系统10可包括例如重量传感器，以在开始测试之前确定电梯轿厢12上何时不存在负荷。通过将电梯轿厢12定位在顶部层站上，使得电梯轿厢12定位在限位开关23的附近，该限位开关23将由电梯轿厢12的运动而致动。
当电梯轿厢12在层站L3停止时，制动器42接合在驱动轴44上，以防止电梯轿厢12运动(步骤62)。配重14的质量大于没有负荷的电梯轿厢12的质量，因此配重14向下拉动绳索16，并且由于绳索16与牵引表面50之间的摩擦而在制动器42上施加扭矩。
当制动器42接合在驱动轴44上时，马达40驱动滑轮46和驱动轴44，以在制动器42上提供额外的扭矩(步骤64)。由马达40所提供的扭矩使得由配重14所施加的扭矩与由马达40施加于制动器42上的扭矩的组合模拟电梯轿厢12内的负荷状态。因此，由马达40提供的扭矩具有与由配重14施加的扭矩相同的方向。为了测试制动器42的能力，提供于制动器42上的总扭矩模拟电梯轿厢12的至少最大额定负荷。在一个实施例中，总扭矩模拟电梯轿厢12的最大额定负荷的至少125％。由马达40所提供的扭矩量基于对制动器42能力的编码和标准的要求。马达40驱动滑轮46和驱动轴44达短的时间段(例如小于几秒)，以测试制动器42。
当马达40在制动器42接合的情况下驱动滑轮46和驱动轴44时，确定限位开关23是否由电梯轿厢12上的凸轮所致动(步骤66)。备选地，可以由控制器24接收并处理来自位置编码器22的信号，以确定电梯轿厢12是否从层站L3开始运动，或者技师可目测确定电梯轿厢12是否运动。如果在马达40将扭矩施加于制动器42时电梯轿厢12没有致动限位开关23，则制动器42的能力令人满意(步骤68)。换句话说，制动器42能够保持电梯轿厢12内与马达40施加于制动器42上的扭矩所模拟的负荷相等的负荷。
另一方面，如果在马达40将扭矩施加于制动器42时电梯轿厢12致动了限位开关23，则制动器42不能够保持电梯轿厢12内与马达40施加于制动器42上的扭矩所模拟的负荷相等的负荷。在致动了限位开关23时，将信号发送给控制器24，以消除电梯提升机20的动力，并且终止制动器测试(步骤70)。电梯轿厢12对限位开关23的致动表示制动器42的能力不令人满意(步骤72)。当制动器42的能力不令人满意时，控制器24使电梯系统10停止，直到可更换该制动器42。
概括地讲，本发明涉及测试在包括轿厢和通过绳索连接到轿厢上的配重的电梯系统中的制动器。绳索由马达驱动的转动部件所致动。轿厢定位在井道内靠近井道限位开关的参考位置处，并且制动器接合以将轿厢保持在参考位置处。然后驱动转动部件，以在制动器上提供测试力，该测试力模拟至少为最大额定轿厢负荷的电梯轿厢的负荷。如果致动了井道限位开关，则终止制动器测试。如果在测试期间没有致动井道限位开关，则制动能力令人满意。如果致动井道限位开关，则制动能力不足，并且需要更换制动器。本制动器测试在制动器仅仅用于将电梯保持在停止位置的电梯系统内非常重要，这是因为制动器可能在其失效之前不会以其它方式显示磨损迹象。可以周期性地并自动地执行该测试而不需要技师。
虽然已经参考示例和优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到的是，在不脱离发明的本意和范围的情况下，可在形式上和细节上做出变化。