電梯平衡系數(shù)檢驗中的相關(guān)問題與處理措施

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 南京 210036）

電梯平衡系數(shù)的檢驗是電梯檢修中的一項重要工作，對于電梯運行的穩(wěn)定性和安全性具有關(guān)鍵意義。因此，需要對電梯平衡系數(shù)檢驗工作加以足夠重視，要在充分了解電梯平衡系數(shù)含義與檢驗方法的基礎(chǔ)上，對于電梯平衡系數(shù)檢驗過程中的相關(guān)問題制定合理的解決措施。

1 電梯平衡系數(shù)的含義及計算方法

1．1 電梯平衡系數(shù)的含義

電梯在驅(qū)動方式上可以分為曳引驅(qū)動、液壓驅(qū)動和強(qiáng)制驅(qū)動等，其中曳引驅(qū)動的應(yīng)用最為廣泛，電梯平衡系數(shù)是曳引驅(qū)動電梯的一項重要性能指標(biāo)。在曳引電梯運行過程中，在曳引輪的兩側(cè)分別懸掛轎廂與對重，二者的重力通過鋼絲繩作用于曳引輪，鋼絲繩帶動轎廂和對重作對應(yīng)運動。其中對重的作用是平衡轎廂及其負(fù)載的重量，減少電機(jī)的運行負(fù)荷，由于對重在電梯安裝完成后即確定下來，而轎廂負(fù)載的大小不是固定的，在一些情況下，不能完全平衡轎廂的重量。因此需要引進(jìn)平衡系數(shù)，可以讓電梯的運行更接近平衡狀態(tài)。

平衡系數(shù)的表達(dá)公式為K=W-P/Q，其中K為平衡系數(shù)，W為電梯對重的質(zhì)量，P為電梯轎廂的質(zhì)量，Q為電梯額定載重量。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，曳引式驅(qū)動電梯的平衡系數(shù)范圍應(yīng)在0.4～0.5，在電梯制動減速、轎廂自重和提升高度確定的條件下，電梯平衡系數(shù)對空載上行與滿載上行兩種緊急制動工況下的條件具有影響。如果電梯平衡系數(shù)小于0.4時，會對電梯轎廂處在最低層站的曳引條件造成不良影響，造成空載與滿載上行狀態(tài)下曳引電機(jī)運行負(fù)荷增大，造成電動機(jī)發(fā)熱問題，在滿載下行時容易造成轎廂溜車與蹲底問題。如果平衡系數(shù)大于0.5，會造成下行制動困難和電機(jī)使用年限縮短，還會出現(xiàn)電梯啟動后的倒拉問題。

1．2 電梯平衡系數(shù)的檢驗方法

目前常用的電梯平衡系數(shù)檢驗方法中，電流法是曳引電梯平衡系數(shù)檢測中最常見的方法之一，在進(jìn)行電梯平衡系數(shù)檢驗時，首先確定對重是否處于一條水平線，同時對鋼絲繩進(jìn)行標(biāo)記，然后在檢測時等量分配轎廂額定重量，通常情況下需要運用砝碼使轎廂重量達(dá)到額定載重的30%、40%、45%、50%和60%，并檢測電梯的上下運行情況。在轎廂與對重運行到相同水平位置時對電流進(jìn)行測試，繪制出負(fù)荷與電流的曲線圖，其中上行與下行曲線的交點即為電梯平衡系數(shù)的數(shù)值。除此之外，曳引式電梯平衡系數(shù)的檢測方法還包括手動盤車法、盤車力矩法，以及超聲—電流法等。

2 電梯平衡系數(shù)檢驗問題與處理措施

在電梯平衡系數(shù)檢驗的實際操作中，有可能出現(xiàn)一些情況，對電梯平衡系數(shù)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度造成影響，比較常見的影響因素有電壓波動、測量誤差、導(dǎo)軌安裝問題、制動器調(diào)整問題以及電動機(jī)質(zhì)量問題等。針對上述影響因素，需要采取合理的處理方法，才能更好地保證電梯平衡系數(shù)檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2．1 電壓波動問題及處理措施

根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在進(jìn)行電梯試驗時，電網(wǎng)輸入電壓要在正常范圍內(nèi)，電壓波動范圍需要控制在額定電壓值的±7%。如果額定電壓為380V，實際電壓值要處于354～406V。另一項標(biāo)準(zhǔn)對電壓的瞬間波動范圍作出了規(guī)定，電梯試驗需要在電壓波動不超過2%時進(jìn)行。電梯試驗過程中的電流瞬間波動是造成電梯平衡系數(shù)測量結(jié)果受到影響的原因之一，造成電流的變化的最主要原因為電壓變化以及電動機(jī)功率的變化，與電壓成反比，在電壓波動范圍小于5%條件下，如電壓波動a%，電流也隨之反向波動a%。目前在一些地區(qū)，由于電力供應(yīng)問題，電壓波動的現(xiàn)象較為常見。對于一些變壓器功率小、電感性負(fù)載較多和發(fā)電機(jī)供電的用電單位，如果在試驗時其他機(jī)器啟動頻繁，就會出現(xiàn)電梯供電電壓的較大波動。在電壓波動沒有超過2%的情況下，電流也會出現(xiàn)0～1A以內(nèi)的變化，而對于交流雙速電動機(jī)，上下電流的差值在很多情況下只相差0.1～0.2A，因此，很小的電壓波動也可能影響到檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確度。

在進(jìn)行平衡系數(shù)檢驗時，電壓的瞬時波動問題檢測難度較大。在針對該問題的處理上，在電梯負(fù)荷為40%～50%，上下電流數(shù)值接近時，可以運用盤車法進(jìn)行檢驗以提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，盤車法的操作方式如下。

盤車法主要分為手動盤車法和盤車力矩法兩種，手動盤車法的原理是當(dāng)轎廂荷載能力與平衡系數(shù)倍數(shù)相等的情況下，曳引輪兩側(cè)靜力矩處于平衡狀態(tài)。因此，在主機(jī)上松開制動器，通過人力在盤車輪上感受平衡狀態(tài)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對平衡系數(shù)是否合理的判斷。這一檢測方法最為明顯的優(yōu)勢是在檢測過程中，電梯處在靜止的狀態(tài)，一方面減少了轎廂運動中，阻力矩對檢測結(jié)果的影響，另一方面還可以保證轎廂與對重處于同一水平線。盤車力矩法是在手動盤車法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，運用盤車力矩測試裝置進(jìn)行檢測，避免了人為因素的影響。運用這一方法時需要注意在停電盤車操作時要完全打開抱閘，并且要保證測試裝置安裝的牢固程度。

2．2 測量誤差問題及處理措施

在電梯平衡系數(shù)測量過程中，需要在電梯轎廂與對重繩頭對齊時，在鋼絲繩上作出明顯標(biāo)記，更有利于對電流值進(jìn)行確定。在實際測量當(dāng)中，以下問題可能造成電流值的測量誤差問題：位置線沒有標(biāo)記在正確位置；電梯運行速度較快造成位置線出現(xiàn)移動后讀取電流值；位置線標(biāo)記不明顯，為讀取造成困難；位置線標(biāo)記正確，但標(biāo)記位置靠近對重一側(cè)的鋼絲繩，在檢測讀數(shù)時，位置線位于曳引輪轎廂一側(cè)；對于一些電梯，可以在控制柜中顯示轎廂行程中間位置，對于此種電梯也需要標(biāo)記位置線，由于轎廂與對重高度具有差異，緩沖器座高度及緩沖距離也可能有一定差別，所以在轎廂達(dá)到行程中間時，對重可能不與轎廂處于同一位置。這一問題可以通過將位置線運用明顯方式進(jìn)行標(biāo)記，在曳引輪轎廂或?qū)χ匾粋?cè)標(biāo)記電流值讀取位置，以及讀取過程中由兩人共同進(jìn)行，能夠有效減少誤差。

另外，砝碼重量也可能對平衡系數(shù)的測量造成誤差，針對這一問題，需要在測量過程中選擇標(biāo)準(zhǔn)砝碼，對于實驗負(fù)荷運用磅秤進(jìn)行稱重，準(zhǔn)確測量重量。

2．3 電動機(jī)質(zhì)量問題及處理措施

在電動機(jī)的質(zhì)量方面，多數(shù)電梯的電動機(jī)質(zhì)量比較可靠，但同時電動機(jī)也可能出現(xiàn)某些質(zhì)量問題，比如三相電流不平衡屬于較為常見的問題之一，產(chǎn)生這一問題的主要原因在于電動機(jī)的生產(chǎn)材料和制作過程。特別是對于制造水平較低的電動機(jī)以及重新維修的電動機(jī)，這一現(xiàn)象更為明顯。如果出現(xiàn)這一問題，就會對電梯平衡系數(shù)的檢驗造成不良影響，會導(dǎo)致平衡系數(shù)測量過程中，測量不同相線的電流值存在很大差異，這種情況下難以確定出準(zhǔn)確的平衡系數(shù)。

在處理這一問題時，可以運用盤車裝置，對平衡系數(shù)是否符合要求進(jìn)行檢測。而對于一些不具備盤車裝置的電梯，還可以采用空載功率法對電梯的平衡系數(shù)進(jìn)行測量，空載功率法是指運用平衡系數(shù)檢測儀，在空載工況下，對電梯上下行的電流與速度進(jìn)行記錄，根據(jù)電梯運行功率、效率、速度與載荷的函數(shù)關(guān)系得到平衡系數(shù)值。具體操作方面，首先將測量功率的裝置連接驅(qū)動電機(jī)電源線，該裝置由電壓測量與電流測量兩部分組成。然后將速度測量裝置安裝到曳引鋼絲繩上，電梯空載進(jìn)行上下運行，這一過程中對速度和功率的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量記錄，將測量數(shù)據(jù)結(jié)合電梯基本參數(shù)等數(shù)據(jù)，通過計算得出電梯平衡系數(shù)。這一方法不需要反復(fù)裝卸砝碼，有效提高了工作效率，并減少了人為因素對檢測結(jié)果的影響。

2．4 導(dǎo)軌安裝問題及處理措施

電梯導(dǎo)軌安裝的精度也會對電梯平衡系數(shù)的檢測造成影響，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對電梯導(dǎo)軌的安裝精度做出了規(guī)定，導(dǎo)軌工作面每5米鉛垂線測量值的最大偏差值，不設(shè)安全鉗的T型對重導(dǎo)軌為2.0mm；轎廂導(dǎo)軌與設(shè)置安全鉗的T型對重導(dǎo)軌為1.2mm。導(dǎo)軌頂面間距偏差轎廂0～+2mm,對重0～+3mm。如果導(dǎo)軌的安裝精度較低，在轎廂和對重通過導(dǎo)軌時，會造成電流與正常值存在差異。如果電梯轎廂上行或下行時，電流值出現(xiàn)“瓶頸”變化，說明出現(xiàn)這一變化的位置存在導(dǎo)軌偏差較大的問題。在進(jìn)行平衡系數(shù)檢驗時，如果“瓶頸”變化出現(xiàn)在轎廂與對重繩頭對齊位置，就不能用于曲線繪制。針對這一問題，首先可以用轎廂通過時的理論值作為參考，還可以運用盤車的方法對平衡系數(shù)進(jìn)行檢測。

3 結(jié)語

電梯平衡系數(shù)在電梯的安裝和檢修中起到了關(guān)鍵作用，工作人員需要重視電梯平衡系數(shù)的檢驗工作，對于電梯平衡系數(shù)檢驗過程中的影響因素，需要運用科學(xué)合理的方法分析其中的問題，制定正確的解決措施。