隨著社會的不斷發(fā)展，電梯業(yè)正處于快速發(fā)展階段，因此電梯的質(zhì)量安全也普遍受到人們的關(guān)注，電梯平衡系數(shù)是電梯監(jiān)督檢驗(yàn)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，本文就關(guān)于電梯檢測中電梯平衡系數(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

　　《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程》貫徹中央提出的以信息化帶動工業(yè)化戰(zhàn)略，服務(wù)制業(yè)信息化建設(shè)，推動信息技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用，提升我國制造業(yè)的國際競爭力。

　　一、平衡系數(shù)的含義

　　電梯的驅(qū)動有多種方式，主要有強(qiáng)制式驅(qū)動、液壓式動、曳引式驅(qū)動等，而曳引式驅(qū)動是當(dāng)前電梯業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的驅(qū)動方式。平衡系數(shù)作為電梯整體設(shè)計(jì)的最重要的參數(shù)之一，是曳引式驅(qū)動電梯的一個很重要的性能指標(biāo)。所以平衡系數(shù)的檢測是電梯監(jiān)督檢驗(yàn)中一項(xiàng)很重要的功能試驗(yàn)項(xiàng)目。要正確理解平衡系數(shù)的含義，就必須先掌握曳引式驅(qū)動電梯的工作原理(如圖1 所示)。

　　曳引電梯工作原理：曳引式電梯就是一種載人或重物沿軌道升降的起重設(shè)備。曳引式電梯由安裝在機(jī)房的電動機(jī)、減速箱、制動器等組成的曳引機(jī)作為動力裝置，鋼絲繩通過曳引輪一端連接轎廂，另一端連接對重裝置。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪的繩槽內(nèi)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動時由曳引輪繩槽與曳引鋼絲繩之間產(chǎn)生的摩擦力，帶動鋼絲繩使轎廂和對重作相對運(yùn)動，轎廂在井道內(nèi)沿導(dǎo)軌上下運(yùn)動，將人或重物運(yùn)送到相應(yīng)的層站。

　　由以上工作原理可知，在電梯運(yùn)行過程中，對重裝置通過對重導(dǎo)靴在對重導(dǎo)軌上滑行，起平

　　衡作用。對重裝置是曳引驅(qū)動不可缺少的部分，用來平衡轎廂的重量和部分載荷重量，減少了電動機(jī)的功率損耗。

　　對重的總質(zhì)量一般由下式?jīng)Q定：W=P+ KQ h (1)

　　式中：W——對重重量

　　P—— 轎廂自重

　　K—— 電梯平衡系數(shù)

　　Q h——電梯額定載重量

　　由公式(1)可以看出：平衡系數(shù)K 的實(shí)質(zhì)就是設(shè)計(jì)配置對重質(zhì)量的大小，它的取值大小直接影響對重質(zhì)量和電梯的不平衡載荷。如果設(shè)電梯運(yùn)行時轎廂實(shí)際載荷為Q，此時不平衡載荷△T可表示為：△T=(P+Q)-(P+K Q h)=Q-KQ h (2)

　　由以上可知，電梯平衡系數(shù)K 是為了平衡部分轎廂重量而設(shè)置的對重與轎廂的額定載荷之間的比值。其表達(dá)式為：K=(W-P)/Q h (3)

　　因此，電梯平衡系數(shù)的作用就是不僅決定了對重質(zhì)量的大小，也決定了最大不平衡載荷的大小。

　　二、平衡系數(shù)K值的意義

　　由以上分析可知，如果始終能使△T=0，即Q=KQ h(或 W=P+Q)，是最理想的曳引狀態(tài)，但是轎廂實(shí)際載荷Q是一個變量，而且變化是隨機(jī)的，可能是空載(Q=0)到滿載(Q=Q h)范圍內(nèi)的任意值，所以K無論取何值平衡都是相對的，不平衡卻是絕對的。這樣只能選擇一個合適的K值，使△T在多數(shù)情況下盡可能地小。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10058—2009《電梯技術(shù)條件》3.3.8規(guī)定：曳引電梯的平衡系數(shù)K值應(yīng)在0.4～0.5范圍內(nèi)。國標(biāo)這個推薦取值不能理解為電梯的K只有在這個范圍內(nèi)才合格，只是絕大多數(shù)電梯取這個值是合適的，并非絕對的值。這可能也是考慮到乘客電梯在實(shí)際運(yùn)行中輕載運(yùn)行機(jī)率更大，這樣也會使對重偏小些，對空載時防止曳引失效更有利如果假設(shè)設(shè)計(jì)時取K=0.5，則滿載時不平衡載荷為(1—K)Q h=0.5Qh，空載時不平衡載荷也是0.5Qh(只是由不平衡載荷產(chǎn)生的不平衡力的方向在空載和滿載時相反)，如果考慮到電梯要做125%Qh靜載試驗(yàn)，則此時最大靜不平衡載荷為(1.25-K)Q h=0.75 Q h。電梯運(yùn)行或靜載試驗(yàn)中最大不平衡載荷所產(chǎn)生的最大不平衡力，就是電梯曳引機(jī)所要提供的最小曳引力。

　　因此K的取值，首先影響主電動機(jī)功率p的選擇。因?yàn)閜∝(1-K)Q h V h，如果與電梯配套使用的電動機(jī)功率足夠大，則K的取值將影響電梯運(yùn)行時能耗的大小;如果電動機(jī)功率余量較小，K的取值不合適的話將有可能造成電梯啟動后出現(xiàn)倒拉的現(xiàn)象，導(dǎo)致沖頂或溜車事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響電梯的安全。其次K的取值影響了電梯的曳引能力。K 值大小影響曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力的大小，鋼絲繩張力的大小又將影響鋼絲繩在繩槽內(nèi)的比壓大小，即影響鋼絲繩與輪槽之間摩擦力的大小，從而影響了電梯的曳引力的大小。當(dāng)最大不平衡載荷大于電梯所能提供的最大曳引力時，鋼絲繩將與曳引輪槽之間產(chǎn)生相對滑動，即鋼絲繩打滑，發(fā)生溜車事故，也將影響電梯的安全。第三K的取值將影響電梯對重及轎廂系統(tǒng)的總質(zhì)量的大小。從而影響著電梯鋼絲繩、曳引輪、制動器、限速器-安全鉗、緩沖器等各零部件主要參數(shù)的選擇，所以K的取值直接影響著電梯的安全運(yùn)行。

　　三、檢測平衡系數(shù)K

　　電梯平衡系數(shù)的檢驗(yàn)方法有很多，如手動盤車法、直接稱重法、無載荷法、電流法等，任何一種方法都有利也有弊。但無論用任何一種方法，都要在真正理解K 的基礎(chǔ)上進(jìn)行，才能得出正確合理的檢測結(jié)果。TSG T7001～2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》(非正式稿)對K的檢驗(yàn)要求：曳引電梯的平衡系數(shù)應(yīng)在0.4～0.5之間，或者符合制造單位的設(shè)計(jì)值。檢驗(yàn)方法：轎廂分別空載、裝載額定載重量的25%、40%、50%、75%、100%、110%作上下全程運(yùn)行，當(dāng)轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時，記錄電動機(jī)的電流值，繪制電流-負(fù)荷曲線以上、下行運(yùn)行曲線的交點(diǎn)確定平衡系數(shù)。以電動機(jī)電源輸入端為電流檢測點(diǎn)。

　　作為檢驗(yàn)人員對檢規(guī)的這個要求有的并沒真正理解，對所有需檢電梯都按以上方法做試驗(yàn)，

　　如果檢測得出K=0.4～0.5，則合格，反之為不合格。GB7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》附錄D：應(yīng)檢查平衡系數(shù)是否如安裝者所說，這種檢查可通過電流檢測并結(jié)合：速度測量(用于交流電動機(jī))或電壓測量(用于直流電動機(jī))。這里已經(jīng)說得非常明確，作為檢驗(yàn)人員，在檢測之前，首先要做的是了解所要檢測的電梯的平衡系數(shù)設(shè)計(jì)值是多少，其次是“檢查是否如安裝者所說”(這里應(yīng)注意，并不是說是否在0.4～0.5之間)，最后才是使用正確的檢測方法，保證平衡系數(shù)測試的正確性和準(zhǔn)確性。

　　對經(jīng)二次裝潢過的電梯是否可以按以上方法做K的試驗(yàn)?實(shí)踐證明，二次裝潢過的電梯按常規(guī)方法做K的試驗(yàn)已無意義。二次裝潢后檢測K相當(dāng)于建立了以下數(shù)學(xué)模型：裝潢后轎廂自重增加，如果設(shè)因裝潢增加質(zhì)量為M，這時轎廂自重變?yōu)镻+M，則：K=(W-P-M)/ Q h (4)

　　式(4)和式(3)比較，顯然由式(4)計(jì)算出來的K值變小了。實(shí)際檢測的結(jié)果也是和計(jì)算的結(jié)果是一致的，得出所謂的K值變小了。并且這個值很容易低于0.4，如果由此得出結(jié)論說電梯平衡系數(shù)不合格，就不符合K的本意了。這樣檢測出的K已經(jīng)不是平衡系數(shù)了，因?yàn)闄z驗(yàn)的前提已經(jīng)錯了。K值是個設(shè)計(jì)值，一經(jīng)選定，不再隨外界條件的改變而改變。經(jīng)二次裝潢過的電梯，除非知道了裝潢后增加的質(zhì)量M，在操作時將M當(dāng)作轎廂載荷予以考慮，否則將不能準(zhǔn)確測量出K。有的安裝單位、維保單位等對經(jīng)二次裝潢過的電梯用增加對重的方法來使平衡系數(shù)達(dá)到原來的值，這種做法非常不妥。這樣的后果是直接地增加了轎廂和對重系統(tǒng)的總質(zhì)量，增加了電梯的負(fù)擔(dān)，使原設(shè)計(jì)的安全系數(shù)得不到保障，增加了安全陷患。

　　四、結(jié)束語

　　作為一名電梯檢驗(yàn)的工作者，我們要做到對我們正在檢測的項(xiàng)目，不僅要知其然，更要知其所以然，這樣才不至于只浮于表面。要善于對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)與歸納，得出準(zhǔn)確、正確的檢測結(jié)果。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] TSG T 7001—2009，電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則[S].

　　[2]GB/T 10058—2009，電梯技術(shù)條件[S].