關于曳引電梯平衡系數試驗的檢驗分析

張超 周云彬

摘 要：平衡系數既是衡量電梯能否安全運行的一項重要性能指標，也是檢驗過程中的重要環節。本文詳細闡述了電梯平衡系數的概念與檢驗要求，以乘客電梯為研究對象對平衡系數的檢驗進行探討，深入分析電梯平衡系數發生改變的原因，并提出了相應的解決方法，以便檢驗人員在進行該項目的檢驗時學習和參考。

關鍵詞：電梯;平衡系數;測量;檢驗

在進行監督檢驗和定期檢驗時，平衡系數試驗是必須要檢驗的項目，TSG T7001-2009第2號修改單中也明確規定，只有在平衡系數符合要求的情況下，才能進行8.2～8.13項的檢驗[1]。由此可見，平衡系數試驗是檢驗所有試驗項目的先決條件。

1 電梯平衡系數的概念與檢驗要求

1.1 電梯平衡系數的概念

電梯平衡系數是對重與轎廂重量之差與額定載重量的比值。公式如下：

K=（W-P）/Q（1）

式中：K—平衡系數;W—對重重量，Kg;P—轎廂系統總重量（包括空轎廂和由轎廂支撐的零部件的質量[2]，以下簡稱轎廂重量），Kg;Q—額定載重量，Kg。從公式中可以得出，對重重量、轎廂重量、額定載重量三者決定了平衡系數的大小，額定載重量一般在電梯設計之初就已確定，因而平衡系數主要受到對重重量和轎廂重量的影響。

1.2 電梯平衡系數的檢驗要求

檢規中要求，曳引電梯的平衡系數應當在0.40～0.50之間，或者符合制造（改造）單位的設計值。在實際的檢驗中會發現，電梯平衡系數會出現高于檢規上限值或低于下限值的情況，是不符合檢規要求的，這不僅給電梯的安全帶來隱患，也加重了電梯檢驗的工作量，降低了檢驗效率。因此，選擇符合檢規要求的平衡系數，具有很重要的意義，不僅能使電梯處于最佳安全狀態下運行，而且可以獲得較好的平穩性、可靠的平層精度、較小的電能損耗。

監督檢驗時，平衡系數試驗是B類檢驗項目，首先要判定平衡系數是否符合檢規要求，才能進行后續試驗項目的檢驗。將30%，40%，45%，50%，60%的額定載重量分別裝載至轎廂，在上、下的全程運行中，記錄轎廂與對重處于同一位置時的電流值，繪制電流-負荷曲線圖，以確定平衡系數。

定期檢驗時，平衡系數試驗是C類檢驗項目，檢規中明確規定乘客電梯每5年進行一次轎廂裝載125%額定載重量的制動試驗。對于未到5年的乘客電梯，可以進行資料確認符合即可，不需要進行該項試驗。對于已達到5年的乘客電梯，需要按照監督檢驗時B類項目的要求進行平衡系數試驗，符合要求之后，才能進行125%額定載重量的制動試驗。

2 電梯平衡系數的檢驗與發生改變的原因分析及解決方法

2.1 電梯平衡系數的檢驗

電梯平衡系數的測量方法較多，采用電流測量法較為常見。本文以額定載重量為1000KG，9層9站9門，1.75m/s的乘客電梯為例，為了便于分析，試驗分為a、b、c、d四組。檢驗步驟如下：

①用驗電筆或者萬用表測量電源輸入端電壓，以確定電源輸入端的電壓是否在額定電壓值

②選用具有一定精度的鉗形電流表，在變頻器的輸出端或者電機的輸入端任選一項動力線作為測試點，選擇合適的量程將待測試的動力線夾入鉗形電流的鉗形鐵芯內;

③采用25Kg/件的標準砝碼作為加載載荷，為了得出準確的測量結果，轎廂內應不堆放除標準砝碼以外的重物;

按照檢規8.1項要求分別測試6種載荷工況下的上、下行電流值，測量結果如下表所示。

2.2 電梯平衡系數發生改變的原因分析及解決方法

將a、b、c、d四組測出的電流值分別繪制成電流-負荷曲線圖，各組的平衡系數如下圖所示。

a圖，平衡系數為0.475，在0.40～0.50之間，測量結果是正確的，只要平衡系數是這一區間的任何值，都是符合要求的。如果從節能的角度來考慮，平衡系數越是接近0.50，電機的輸出功率越小，電梯所消耗的電能就越少，反之亦然。

b圖，平衡系數為0.515，大于0.50，不在0.40～0.50之間，不符合要求。根據（1）式可以推斷出，造成平衡系數偏大的原因主要是轎廂重量較小或是對重重量偏重，需要通過適當減少對重側的對重塊數量來調節對重重量或者在轎廂底部（如果有）適當增加平衡砝碼來調節轎廂重量，即可調整平衡系數。在定期檢驗時，經常看見轎頂上有多余的對重塊，其目的就是為了增加轎廂重量，但是這一做法是不可取的，應該拆除轎頂上多余的對重塊，重新測量平衡系數。

c圖，平衡系數為0.385，小于0.40，不在0.40～0.50之間，不符合要求。根據（1）式可以推斷出，造成平衡系數偏小的原因主要是轎廂重量偏重或是對重重量較小，需要通過適當增加對重側的對重塊數量來調節對重重量或者在轎廂底部（如果有）適當減少平衡砝碼來調節轎廂重量，即可調整平衡系數。在定期檢驗時，有時會遇到轎廂裝潢的電梯，由于額外增加轎廂重量，會造成平衡系數變小，應該讓受檢單位拆除裝潢，重新測量平衡系數。

根據2019年6月1日施行的《電梯施工類別劃分表》規定，在檢驗中發現轎廂自重發生改變，如果制造單位沒有明確的預留裝飾重量或者累計增加、減少的質量超過額定載重量的5%[3]，可終止檢驗，并要求受檢單位申報改造。

d圖，電梯上、下行電流值的連線是兩條沒有交點的直線，沒有平衡系數，這顯然是不正確的，造成這種現象的原因往往是選擇的測量點不正確或是選用的測量儀器不當，應該讓施工或者維保單位重新選擇測量點和有效的測量儀器重新測量。

從圖b、c中可以看出平衡系數無論是高于0.50還是低于0.40都存在一定的安全隱患。平衡系數偏大或者偏小都會引起曳引輪兩側曳引鋼絲繩的拉力發生較大變化，會加速曳引輪與曳引鋼絲繩之間的磨損，影響限速器-安全鉗的準確動作，加重電驅控制系統的負擔，給電梯運行帶來了諸多的不安全因素，因此，平衡系數一定要調整到合理的范圍之內。

本文所選電梯在進行試驗時，所計算的砝碼數量均為整數，但是對于額定載重量為825Kg、1050Kg、1350Kg等電梯，在做該項試驗時，如果所計算的砝碼數量不是整數，若采用整數砝碼重量代替理論計算值，會造成一定的平衡系數檢驗誤差，為避免因載重量偏差造成的測量誤差，可以采用整數砝碼重量所對應的實際載荷百分比來繪制電流-負荷曲線圖，以消除上述的檢驗誤差[4]。

實際上，除了對重重量和轎廂重量的改變會造成平衡系數不符合要求之外，還有一些因素也會影響平衡系數的測量。如：測試方法、電網電壓的波動、驅動主機的性能、轎廂和對重導軌的安裝等等。

3 結語

平衡系數是電梯整體性能的直觀體現，是電梯安全運行的關鍵，符合要求的平衡系數不僅可以提高電梯的安全性能，而且還能夠有效防范電梯事故的發生和延長電梯的使用壽命。在電梯的檢驗中，我們要結合檢規要求嚴把質量關，確保在用電梯能夠安全可靠的運行。

參考文獻：

[1]TSG 7001-2009電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯（第2號修改單）[S].

[2]GB7588—2003電梯制造和安裝安全規范[S].

[3]電梯施工類別劃分表[S].

[4]張宏亮，李杰峰.電梯檢驗工藝手冊（第二版）[M].北京：中國質檢出版社，中國標準出版社，2018：319-320.