变扭矩变载工况下电梯主轴的动态性能测试平台和方法技术

本发明专利技术提供了一种变扭矩变载工况下电梯主轴的动态性能测试平台和方法。所述测试平台包括：用于驱动主轴在不同转速条件下进行运转的主轴驱动装置模块；用于根据高速电梯的载重规格和模拟工况向主轴施加扭矩载荷的扭矩载荷装置模块；对主轴进行测试的主轴测试装置模块；以及用于向主轴施加径向载荷的径向载荷装置模块。本发明专利技术的测试平台中的各模块能够模拟多种电梯曳引机的工况，并通过主轴测试装置模块对不同工况下的主轴进行动态性能测试，同时，测试平台中各个装置的模块化设计，便于测试平台更换模块，以及通过变换模块组合关系和设置各模块参数模拟不同测试主轴的各种工况，实现对变扭矩变载工况下电梯曳引机的主轴动态性能的测试。态性能的测试。态性能的测试。

【技术实现步骤摘要】
变扭矩变载工况下电梯主轴的动态性能测试平台和方法


[0001]本专利技术涉及高速电梯的动态性能测试领域，更为具体而言，涉及一种变扭矩变载工况下电梯高速主轴的动态性能测试平台和方法。

技术介绍

[0002]高速电梯主轴作为电梯曳引机的核心部件，主轴组件的轻微失效可能导致曳引机异响或者振动，严重失效可能导致曳引轮移位从而引起曳引轮槽加速磨损、曳引绳滑出曳引轮槽等，对电梯使用形成严重的安全隐患。特别是发生在超高速电梯中，一旦发生断裂或者轴承损坏，将直接导致电梯安全事故，后果不堪设想。目前市场上常规的主轴均由铸铁制成，由于在铸造过程中有大量检测，因此在安装至高速电梯曳引机后往往都不经过检测，但主轴在铸造完成之后加装后在长期的高速使用过程中可能会对主轴产生伤害，造成主轴强度下降或产生安全隐患，因此对其进行综合性能分析及主轴组件的寿命预测有着重要的现实意义。
[0003]高速电梯曳引机主轴是一种典型的轴类零件，在长期变速变载运行中承载着转矩和弯矩，并通过回转运动将力偶矩传递给槽轮，它的回转精度要求较高，由于使用条件工况的复杂性，工作载荷和速度都在频繁改变，具备不稳定变应力时的疲劳损伤累计。因而，研究主轴组件转矩和弯矩的特点，以及与温度、振动和速度等因素之间的关系，构建一种变扭矩工况下主轴动态性能测试系统、装置及方法具有十分重要的意义。而高速主轴作为曳引机的关键组件，现有技术中缺少对高速主轴进行必要的检测及验证环节，为了提高电梯的安全性及曳引机结构设计的合理性，有必要对变扭矩变载工况下电梯曳引机的主轴动态性能进行测试及分析评估。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术存在的问题或部分问题，本专利技术实施方式提供了一种适于变扭矩变载工况下电梯高速主轴的动态性能测试平台和方法，通过变换测试平台中各模块的组合关系以及设置各模块的参数实现不同工况下的主轴动态性能测试，进而对主轴进行综合分析评估和诊断。
[0005]根据本专利技术的第一方面，本专利技术实施方式提供了一种适于变扭矩变载工况下电梯高速主轴的动态性能测试平台，其包括：主轴驱动装置模块，与作为测试对象的主轴的一端连接，用于驱动所述主轴在不同转速条件下进行运转；扭矩载荷装置模块，其设置在所述主轴的另一端的一侧，用于根据所述高速电梯的载重规格和模拟工况向所述主轴施加扭矩载荷；主轴测试装置模块，其设置在所述主轴驱动装置模块与所述扭矩载荷装置模块之间，包括对所述主轴进行测试的检测传感器；以及径向载荷装置模块，其设置在所述主轴驱动装置模块与所述扭矩载荷装置模块之间，并与主轴测试装置模块接合，用于根据所述高速电梯的载重规格向所述主轴施加径向载荷。
[0006]根据本专利技术上述实施方式，通过主轴驱动装置模块模拟不同电梯运行速度时的曳
引机工况，通过扭矩载荷装置模块模拟向主轴施加扭矩载荷，通过径向载荷装置模块模拟电梯曳引轮上承受的径向载荷，可以对多种电梯曳引机的工况进行模拟，并通过主轴测试装置模块对不同工况下的主轴进行动态性能测试。同时，通过将测试平台中的各个装置进行模块化设计，便于测试平台更换模块，以及通过变换模块组合关系和设置各模块参数模拟不同测试主轴的各种工况，实现对变扭矩变载工况下电梯曳引机的主轴动态性能的测试。
[0007]在本专利技术的一些实施方式中，所述测试平台还包括：第一可移动平台，其用于支承所述主轴驱动装置模块；第二可移动平台，其用于支承所述扭矩载荷装置模块、所述径向载荷装置模块、以及所述主轴测试装置模块；所述第一可移动平台可独立于所述第二可移动平台移动。
[0008]根据本专利技术上述实施方式，通过将主轴驱动装置模块设置在可独立于第二可移动平台进行移动的第一可移动平台，便于测试主轴的安装和更换。
[0009]在本专利技术的一些实施方式中，所述主轴测试装置模块包括：第一轴承，在靠近所述主轴驱动装置模块的一侧支承所述主轴；第一轴承座，其设置在所述第二可移动平台上，用于支承所述第一轴承；第二轴承，在靠近所述扭矩载荷装置模块的一侧支承所述主轴；第二轴承座，其设置在所述第二可移动平台上，用于支承所述第二轴承；受压轴套，其设置在所述第一轴承和第二轴承之间，与所述径向载荷装置模块连接，用于模拟所述高速电梯的曳引轮上承受的径向载荷；联轴器，其与所述主轴的另一端连接。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述检测传感器包括：转速传感器、温度传感器、振动传感器。
[0011]根据本专利技术上述实施方式，通过设置转速传感器、温度传感器、振动传感器对曳引机主轴的转速、温度及振动等关键参数进行实时监测，便于工作人员根据采集的数据对主轴进行综合分析评估和诊断，进而提高曳引机设计的合理性，并提高电梯的安全性及可靠性。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述主轴驱动装置模块包括：驱动电机，其设置在所述第一可移动平台上，用于提供使所述主轴运转的动能；减速机，其与所述驱动电机连接，并驱动安装于所述主轴上的传动件；所述传动件，其与所述主轴和减速机连接，用于带动所述主轴进行运转。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述径向载荷装置模块包括：加压机构，其设置在所述受压轴套上方，用于产生向所述主轴施加径向载荷的动能；压轮，其设置在所述加压机构下方并与所述受压轴套连接，用于通过所述受压轴套向所述主轴施加径向载荷；安装支架，其设置在所述第二可移动平台上，用于固定所述加压机构和压轮；压力传感器，其设置在所述加压机构和压轮之间，用于获取所述主轴受到的压力值。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述扭矩载荷装置模块通过所述联轴器与所述主轴的另一端连接；所述扭矩载荷装置模块包括：负载机构，用于向所述主轴施加扭矩载荷；制动机构，用于控制所述主轴停止运转。
[0015]根据本专利技术的第二方面，本专利技术实施方式提供了一种利用前述测试平台对变扭矩变载工况下电梯高速主轴的动态性能进行测试的方法，其包括：通过所述主轴驱动装置模块使所述主轴运行至额定转速；通过所述径向载荷装置模块向所述主轴施加径向载荷，其
中，根据所述高速电梯的额定载重和所述高速电梯的实际应用场景计算得到的径向总载荷调整所述径向载荷；通过所述扭矩载荷装置模块根据所述高速电梯的模拟工况向所述主轴施加扭矩载荷；通过所述主轴测试装置模块获取所述主轴的动态检测数据并生成分析图表。
[0016]根据本专利技术上述实施方式，通过模拟不同测试主轴的各种工况，实现对变扭矩变载工况下电梯曳引机的主轴动态性能的测试，并生成分析图表，便于工作人员直接根据分析图表信息观察主轴测试结果，并对主轴进行综合分析评估和诊断，从而根据相关标准来判断测试主轴是否满足设计要求以及结构是否合理。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，通过如下公式计算所述径向载荷：
[0018][0019]其中，R为所述径向载荷，R
all
为所述高速电梯的曳引机的径向总载荷，R
t
为所述高速电梯的曳引比；
[0020]通过如下公式计算所述高速电梯的曳引机的径向总载荷R
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于变扭矩变载工况下电梯高速主轴的动态性能测试平台，其特征在于，所述测试平台包括以下模块：主轴驱动装置模块，与作为测试对象的主轴的一端连接，用于驱动所述主轴在不同转速条件下进行运转；扭矩载荷装置模块，其设置在所述主轴的另一端的一侧，用于根据所述高速电梯的载重规格和模拟工况向所述主轴施加扭矩载荷；主轴测试装置模块，其设置在所述主轴驱动装置模块与所述扭矩载荷装置模块之间，包括对所述主轴进行测试的检测传感器；以及径向载荷装置模块，其设置在所述主轴驱动装置模块与所述扭矩载荷装置模块之间，并与主轴测试装置模块接合，用于根据所述高速电梯的载重规格向所述主轴施加径向载荷。2.如权利要求1所述的测试平台，其特征在于，所述测试平台还包括：第一可移动平台，其用于支承所述主轴驱动装置模块；第二可移动平台，其用于支承所述扭矩载荷装置模块、所述径向载荷装置模块、以及所述主轴测试装置模块；所述第一可移动平台可独立于所述第二可移动平台移动。3.如权利要求2所述的测试平台，其特征在于，所述主轴测试装置模块包括：第一轴承，在靠近所述主轴驱动装置模块的一侧支承所述主轴；第一轴承座，其设置在所述第二可移动平台上，用于支承所述第一轴承；第二轴承，在靠近所述扭矩载荷装置模块的一侧支承所述主轴；第二轴承座，其设置在所述第二可移动平台上，用于支承所述第二轴承；受压轴套，其设置在所述第一轴承和第二轴承之间，与所述径向载荷装置模块连接，用于模拟所述高速电梯的曳引轮上承受的径向载荷；联轴器，其与所述主轴的另一端连接。4.如权利要求3所述的测试平台，其特征在于，所述检测传感器包括：转速传感器、温度传感器、振动传感器。5.如权利要求2所述的测试平台，其特征在于，所述主轴驱动装置模块包括：驱动电机，其设置在所述第一可移动平台上，用于提供使所述主轴运转的动能；减速机，其与所述驱动电机连接，并驱动安装于所述主轴上的传动件；所述传动件，其与所述主轴和减速机连接，用于带动所述主轴进行运转。6.如权利要求3所述的测试平台，其特征在于，所述径向载荷装置模块包括：加压机构，其设置在所述受压轴套上方，用于产生向所述主轴施加径向载荷的动能；压轮，其设置在所述加压机构下方并与所述受压轴套连接，用于通过所述受压轴套向所述主轴施加径向载荷；安装支架，其设置在所述第二可移动平台上，用于固定所述加压机构和压轮；压力传感器，其设置在所述加压机构和压轮之间，用于获取所述主轴受到的压力值。7.如权利要求3所述的测试平台，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏万斌，江叶峰，郭俊，柏治国，戴道兴，陈伟刚，易灿灿，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：