电梯平衡系数的检测方法分析

邢建

摘 要：电梯平衡系数是电梯重要特性参数，平衡系数取值是否合理直接影响电梯的安全性和舒适性。在实际使用中，由于装修等原因会导致轿厢或对重的重量出现变化，使电梯平衡系数过小或过大都会影响电梯的使用安全。基于此，文中笔者根据多年工作经验就电梯平衡系数的检测方法进行简要阐述。

关键词：电梯；平衡系数；检测方法；

据国家质检总局统计，截至2017年底，全国在用电梯数量732.69万台，已成为人民群众生活中不可或缺的日用工具。电梯平衡系数是电梯重要特性参数，平衡系数取值是否合理直接影响电梯的安全性和舒适性。因此，电梯平衡系数的测量极其重要，将直接关系到电梯运行时的人员及设备安全问題，也涉及到一个电梯的节能环保效益。近年来，人们给予电梯平衡系数的检测以广泛关注，许多人员也付出巨大努力，然而，在平衡系数的设定方面仍然存有较大的盲目性，当前的检测方法也存在着一些不可忽视的缺点。为了能够更快捷、更精准地检测电梯平衡系数，降低劳动强度，了解目前的检测方法、寻找新的检测方法具有举足轻重的意义。

一、电梯平衡系数的简单概述

1.电梯的平衡系统

对于一架符合标准的电梯来说，平衡系统的设置检测及操作运行都是至关重要的。实际上，电梯的平衡系统的原理比较容易理解，也就是使对重载荷量同轿厢能够达到相对平衡的状态，确保轿厢与对重间的重量差在电梯工作过程中始终可以保持在一个具体限度之内，促进电梯的曳引、传动等操控都安全、平稳地运行。一般来说，电梯的平衡系统是由两大部分组成的，分别是对重装置及重量补偿装置。

2.电梯的平衡系数

实践证明，要想实现电梯平衡系统的有效运行是具有很大难度的，因为载荷量始终在发生变化，而配重则是个定量，所以配重和轿厢和载荷在任何时候都相等的状态无法实现。为了应对这种情况，我们必须要选择一个适当的配重，使电梯的运行基本上接近于理想的平衡状态，这样就引入了电梯平衡系数的概念。所谓平衡系数，指的是曳引电梯对重总重量和轿厢自重的差值与额定载荷的相对比值，是保证电梯正常操作、平稳运行的重要性能指标。在计算电梯的平衡系数时，有明确的数学表达公式，即k=（w-P）/Q，其中的：P是指轿厢本身的自重，w代表对重的重量，Q则是指轿厢的额定载荷量，K就是我们所说的“平衡系数”。从这一表达公式上可以看出，平衡系数是一个综合性、整体性的参数，绝对不能单独从某一方面片面地去设立平衡系数。对于电梯的平衡系数，我们国家有明确的相关标准规定，各类电梯的平衡系数应在0.4-0.5的范围之内，平衡系数在电梯制动减速度、提升高度等具体条件下可以在国家标准规定的0.4以下。

3.电梯平衡系数的影响

作为电梯最重要的性能指标，电梯的平衡系数无疑会对电梯的整体构造及系统运行产生一系列严重的影响。其中比较明显的是对选用的主机所带电动机的功率的影响，因为平衡系数的差异会关系到平衡系统两边的重量差值，从而就影响了电机在电梯运行时所消耗的能量，简单来说，就是影响电机的功率k的取值，该值越大，两边的重量差值越小，电机的功率就会越小；与之相反，k的取值越小，电机的功率自然越大。平衡系数还会直接影响到整个电梯平衡系统的总重量，比如会影响到钢丝绳、齿轮槽、绳槽、安全钳、缓冲仪等具体部件的规格尺寸，以及受惯性的影响会改变电梯运行中的起动和制动的加速度，这样就会对电梯的安全系数产生一定的影响。除此之外，平衡系数还会对电梯两侧的钢丝绳的张力产生一定影响，从而对钢丝绳在绳槽内的比压产生影响，具体来说，张力越大比压就也越大，钢丝绳所具备的曳引能力就越强，因此平衡系数除了会关涉到不平衡载荷量，还会对电梯的曳引能力产生不可忽视的影响。

二、电梯平衡系数的检测方法

1.空载功率法

空载功率法与电流-负荷曲线图法的检测结果一致性较好，技术相对成熟，因无需加载，效率提升一半以上。且此法不用砝码，节省大量人力物力，将成本有效降低，应大力推广应用。具体方法为：轿厢空载，将轿厢从顶层端站直驶至底层端站，记录轿厢与对重运行到同一水平位置时驱动电动机有效功率和轿厢运行速度。然后轿厢空载，从底层端站直驶至顶层端站，记录轿厢与对重运行到同一水平位置时驱动电动机有效功率和轿厢运行速度。再通过公式 电梯平衡系数；Q- 额定载重量（Kg）；NX- 轿厢空载下行功率（W）；NS- 轿厢空载上行功率（W）；vx- 轿厢空载下行速度（m/s）；vs- 轿厢空载上行速度（m/s）gn- 重力加速度，取9.8m/s。】求出平衡系。

2.电流检验法

目前，我们也可以通过对电流的检验来实现对电梯平衡系数的检测，具体操作如下。我们应该严格选取电梯空载及额定载荷轿的数量，按照这个数量的1/4、1/2、3/4和1分别装入轿厢，然后对电梯进行适当技术操控，确保其能够全程直驶运行。此时的工作人员需要对轿厢所在同一水平面时的电流、电压及速度等数值分别进行详细记录，然后使用交流电动机测量电流，并结合记录下的数值去绘出相应曲线，根据上、下运行的曲线交点来确定电梯的平衡系数。这一电流检验法是国家有关部门颁布实施的重要检验方法，由于测量的数值较为准确，又有法律制度的保障，近年来得到全国各地检验机构的广泛青睐。然而，我们也应该看到，这种方法的实际操作其实是比较困难的，因为这种方法需要在不同的负载条件下对上下运行的电流、电压及速度值进行反复测量，具有较大的工作量，在测量电流时可能会因仪表和位置出现较大的误差，另外，在绘制曲线时，人为因素可能会有较大影响。这些无疑都会对最终测量的电梯平衡系数值的准确性产生一定影响，需要我们进一步的完善和解决。

3.张力测量法

当然，我们还可以充分利用现有的测力工具来完成对平衡系数的测量，比如我们可以用电子测力仪和弹簧测力计等测力装置去逐一牵拉对重钢丝绳到同样的距离，计算出他们的平均值，再将每根钢丝绳的拉力和平均值进行对比，以方便接下来对钢丝绳张力的相应调整。到目前为止，对钢丝绳张力测量的仪器众多，功能各异，各自发挥着重要作用。其中的钢丝绳张力均匀度分析检测仪，便是比较受人们关注和青睐的一个，它通过仪器上的光电探头等装置去采集每根钢丝绳的振动频率，将数据存储在单片机的内存设备中，再通过该频率与张力的数学公式计算出每根钢丝绳的张力比值，最后由仪器显示最终结果。由于该分析仪操作方便，结果直观，不易受测量人为主观因素的影响，因此测量结果更加准确，应用更加广泛。

总结

近年来，随着电梯应用的发展和普及，我国有关部门对电梯平衡系数的测量水平的提升给予了足够的重视，许多行业单位也付出了很大的努力。但由于我国的电梯技术的研发刚刚起步，相对于发达国家在理论经验和实际操作方面都略有不足，在设计、检测和使用时仍然有一定的问题存在，这些问题关乎着我国人民生活的安全水平，以及全电梯系统的正常运作，因此发现电梯平衡系数不符合安全标准要求时，应立即进行整改。

参考文献

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（作者单位：安徽省特种设备检测院）