一种便携式多功能电梯加载测试装置及其使用方法与流程

本发明涉及电梯测试机电设备技术领域，特别涉及一种便携式多功能电梯加载测试装置及其使用方法。

背景技术：

电梯轿门锁闭力是电梯轿门系统中的一项重要技术要求，如果电梯轿门锁闭过大，则可能造成当电梯在开锁区域内意外停止时，乘客亦不能人为有效开启轿门安全撤离电梯；如果电梯轿门锁闭力过小，则可能在非开锁区域内时，轿门被乘客莽撞打开导致停梯关人事故，对轿厢内的人员带来不必要的伤害。

最新的国家标准gb7588-2003《电梯制造与安装安全技术规范》一号修改单当中规定，为了限制轿厢内人员开启轿门，应提供措施使：a)轿厢运行时，开启轿门的力应大于50n；b)轿厢在7.7.1中定义的区域之外时，在开门限制装置处施加1000n的力，轿门开启不能超过50mm。上述条款体现了对轿门提出了两方面的新要求，一是开启的要求，即对电梯在动态运行时，规定了最低的轿门开启力；二是限制开启的要求，即对电梯在开锁区域之外时，在轿门开门限制装置施加1000n的力的情况下，规定了最低的轿门开启行程。《电梯制造与安装安全技术规范》还规定了电梯轿壁的机械强度，即用300n的力均匀地分布在5cm²的圆形或方形面积上，沿轿厢内向轿厢外方向垂直作用于轿壁的任何位置上，轿壁应：a)无永久变形；b)弹性变形不大15mm。gb16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》规定了在围裙板的最不利部位，垂直施加一个1500n的力于25cm²的方形或圆形面积上，其凹陷不应大于4mm，且不应由此而导致永久变形。

专利(201410209565.0)公开了一种便携式电梯层门加载测试仪及测试方法，施力板垂直加载于电梯层门门板上，是测量纵向施加于门板的耐受力的装置，需要将支撑角钢安装到待测位置的左右门框与门壁板之间的缝隙中且为人工手动转动调节螺杆加载。由于电梯在运行，需要人为微调逐渐施加上限不超过50n的力，会造成测试困难和操作危险；由于轿门开门限制装置安装在门板上方，两侧并无可用于支撑角钢安装的坚实缝隙，不能满足检测要求。

专利(201620212867.8)公开了一种电梯开门力测试仪，采用横向的施力机构，但是不方便检测人员手持测试，并且对于较窄的门板尺寸，其电机的长度可能超出门板的长度，导致施力板无法正确加载与门缝间隙，影响测试结果。该发明未提及是否可用于轿门开门限制装置的施力，该装置可能因为横向放置的电机和压力传感器与电梯门头的附件干涉，不能正确放置而不能完成测试。

专利(201310153850.0)公开了一种电梯门轿壁及扶梯围裙板变形测试装置，以伺服电机为加力装置，施加额定推力推动支撑装置移动，支撑装置移动使电梯门轿壁或围裙板产生形变，计算控制系统结合力传感装置控制伺服电机给支撑装置施加的力刚好为额定推力，位移测量装置便可测量支撑装置的位移量，该位移量等同于电梯门轿壁或围裙板的形变量，通过本装置便可准确得出电梯门轿壁或围裙板在额定推力下的形变量。然而，文件中所述的伺服电机转轴与延长杆之间是螺纹连接，延长杆与末端的顶靠板之间也是螺纹连接，当电机转动施力的过程中，会导致顶靠板同步绕轴转动，顶靠板与轿壁或围裙板的接触面产生动摩擦力，容易带来测试抖动，影响了测试的稳定性和精度。显然，静态施力测试才是该标准条款下的最优方案。

上述三项相关专利，均是单一功能，若要在同一场所(如商场、办公楼等)对电梯、自动扶梯与自动人行道进行检验，则要携带对应不同的设备，在携带方便程度上大打折扣。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式多功能电梯加载测试装置，该装置采用纵向施力结构，既适用于电梯轿门开门限制装置的检测，又可用于轿壁受力变形和自动扶梯与自动人行道围裙板受力变形测试，操作方便和安全，收到一机多用的良好效果，实际应用中尤其适合应用于现场检验，可使现场检验仪器种类、数量大幅减少。

本发明的另一目的在于提供上述便携式多功能电梯加载测试装置的使用方法。

本发明的技术方案为：一种便携式多功能电梯加载测试装置，包括施力机构和动力机构，所述施力机构包括两个导向力臂和x型施力臂，x型施力臂设于导向力臂上，动力机构与x型施力臂连接，两个导向力臂的外侧面上均设有可拆卸的施力杆，所述施力杆为刚性杆体，施力杆的一端通过螺纹连接在导向力臂上，施力杆的另一端连接可拆卸的施力平面。其中，施力平面是一个可替换结构，根据当前国家标准测试要求，对于电梯轿壁的要求是5cm²的圆形或方形平面，对于自动扶梯与自动人行道的要求是25cm²的圆形或方形平面，若国标后续有修订，也可以相应变化以满足最新要求。

所述x型施力臂包括在中部交叉设置并铰接的第一施力臂和第二施力臂，第一施力臂和第二施力臂的铰接处与动力机构连接并设有扶手点，导向力臂的一端设有导向槽，第一施力臂的一端和第二施力臂的一端分别与一个导向力臂的导向槽通过销轴活动连接，第一施力臂的另一端和第二施力臂的另一端分别与导向力臂远离导向槽的一端铰接，第一施力臂的两端分别与不同的导向力臂连接，第二施力臂的两端分别与不同的导向力臂连接。其中，使用本装置时，操作者握持扶手点；当动力机构施加力于x型施力臂的铰接处时，第一施力臂和第二施力臂的交叉角度改变，从而带动导向力臂向两边移动。

所述动力机构安装在底座上，两个导向力臂远离导向槽的一端还分别与结构连杆的一端铰接，两个结构连杆的另一端铰接于底座上，底座上还设有纵向的螺套和与螺套相配合的螺杆，螺杆的一端连接动力机构的输出端，螺杆的另一端连接第一施力臂和第二施力臂的铰接处。

所述动力机构采用电机、液压驱动装置或气缸。

所述两个导向力臂上均设有施力板，施力板为l型结构，两个施力板对称设置。两块施力板可插入电梯门缝中并向电梯门施加使电梯门开启的力。

所述其中一个导向力臂上设有测力传感器，施力杆安装在测力传感器上。其中，测力传感器不是必须的，可以通过电机控制电路的算法、硬件电路和采集的数据获得电机的输出力矩，配合结构力学关系反向推算出在施力加载板的施力值大小，对于高精度的检测要求，使用测力传感器无疑是更好的选择，当不设有测力传感器时，施力杆直接与导向力臂相连。

所述其中一个导向力臂上设有行程传感器。其中，行程传感器不是必须的，由于本装置结构的几何关系模型是确定的，可通过电机控制伸缩螺杆长度和位置，反向推算出施力板的行程，对于高精度的检测要求，使用行程传感器为最优选择。

所述施力杆包括多段延长杆，各延长杆之间均通过螺纹连接或卡槽连接。实际使用时，可根据待测板的距离调节施力杆的长度，以便适应不同尺寸的电梯轿厢或不同宽度的自动扶梯与自动人行道。

还包括控制终端，所述控制终端包括显示屏、电机控制器和控制终端电源。其中，显示屏可采用彩色屏幕、黑白屏幕、led数码管显示；按钮方式可以是屏幕触控或按键控制；控制终端的安装方式可以为一体式或者分体式；控制终端电源可以采用市电、干电池或其他形式的电源，作为应用于电梯现场检测环境的便携式设备，可重复充电的锂电池为最优选择。

一种便携式多功能电梯加载测试装置的使用方法，动力机构驱动x型施力臂并带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测电梯轿门、轿门开门限制装置施力，直至达到要求的施力值或者轿门开启、轿门开门限制装置失效爆裂，获得变形数值、开启力或开启行程；或者施力杆通过施力平面向两边的待测板施力，获得轿厢受力变形或扶梯围裙板受力变形数值。

具体为，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测的电梯轿门施力，直至电梯轿门开启或者达到要求的施力值，从测力传感器读取开启力和从行程传感器读取开启行程；或者，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测的电梯轿门开门限制装置施力，直至电梯轿门开门限制装置达到要求的施力值或者限制装置失效爆裂，从测力传感器读取开启力和从行程传感器读取开启行程；或者，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力杆通过施力平面向两边的待测板施力，直至达到要求的施力值，从行程传感器读取轿厢受力变形或扶梯围裙板受力变形数值。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

一是本发明的装置和方法采用纵向施力源的方式，通过导向力臂和x型施力臂来传递力，测试人员并不需要在纵向方向上施加力来提供力的传递，操作时仅需用手轻松扶持本发明装置即可完成测试，即使电梯轿门或轿门限制装置因不合格发生意外爆裂，测试人员也不会因受测对象失效而往前倾翻出现危险，因此能很好地兼顾安全性和平衡性，使得人员在手持本发明装置时更为安全和平稳。

二是本发明采用了相配合的螺杆和螺套，既可以传递动力，又利用了螺纹的摩擦自锁原理，即使失电，其施力板也不会因为瞬间失去力源而造成电梯门板反弹夹人、伤人的危险。

三是本发明采用了程控加载方式，可以均匀加载至设定值，使测试人员操作更精准简单。

四是本发明采用的动力机构为电机或多种动力方式替换，不再受限于单一的动力机构形式。

五是本发明装置通过在导向力臂两侧组装可调节长度的施力杆，不需更换设备即可实现电梯轿厢轿壁受力变形检测、自动扶梯与自动人行道围裙板受力变形检测，实现一机多用的良好效果，尤其适合应用于现场检验，具备实用性。

附图说明

图1为本便携式多功能电梯加载测试装置的结构示意图。

图2为本便携式多功能电梯加载测试装置的右视图。

图3为本便携式多功能电梯加载测试装置的左视图。

图4为本便携式多功能电梯加载测试装置的俯视图。

图5为本便携式多功能电梯加载测试装置的仰视图。

图6为本便携式多功能电梯加载测试装置的轴侧视图。

其中，图中所示，1为导向力臂、2为x型施力臂、3为结构连杆、4为施力板、5为螺杆、6为螺套、7为扶手点、8为测力传感器、9为行程传感器、10为底座、11为电机、12为施力杆、13为施力平面、14为导向槽。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种便携式多功能电梯加载测试装置，如图1～6所示，包括施力机构和动力机构，所述施力机构包括两个导向力臂1和x型施力臂2，x型施力臂设于导向力臂上，动力机构与x型施力臂连接，两个导向力臂的外侧面上均设有可拆卸的施力杆12，所述施力杆为刚性杆体，施力杆的一端通过螺纹连接在导向力臂上，施力杆的另一端连接可拆卸的施力平面13。其中，施力平面是一个可替换结构，根据当前国家标准测试要求，对于电梯轿壁的要求是5cm²的圆形或方形平面，对于自动扶梯与自动人行道的要求是25cm²的圆形或方形平面，若国标后续有修订，也可以相应变化以满足最新要求。

所述x型施力臂包括在中部交叉设置并铰接的第一施力臂和第二施力臂，第一施力臂和第二施力臂的铰接处与动力机构连接并设有扶手点7，导向力臂的一端设有导向槽14，第一施力臂的一端和第二施力臂的一端分别与一个导向力臂的导向槽通过销轴活动连接，第一施力臂的另一端和第二施力臂的另一端分别与导向力臂远离导向槽的一端铰接，第一施力臂的两端分别与不同的导向力臂连接，第二施力臂的两端分别与不同的导向力臂连接。其中，使用本装置时，操作者握持扶手点；当动力机构施加力于x型施力臂的铰接处时，第一施力臂和第二施力臂的交叉角度改变，从而带动导向力臂向两边移动。

所述动力机构安装在底座10上，两个导向力臂远离导向槽的一端还分别与结构连杆3的一端铰接，两个结构连杆的另一端铰接于底座上，底座上还设有纵向的螺套6和与螺套相配合的螺杆5，螺杆的一端连接动力机构的输出端，螺杆的另一端连接第一施力臂和第二施力臂的铰接处。

所述动力机构采用电机11。

所述两个导向力臂上均设有施力板4，施力板为l型结构，两个施力板对称设置。两块施力板可插入电梯门缝中并向电梯门施加使电梯门开启的力。

所述其中一个导向力臂上设有测力传感器8，施力杆安装在测力传感器上。其中，测力传感器不是必须的，可以通过电机控制电路的算法、硬件电路和采集的数据获得电机的输出力矩，配合结构力学关系反向推算出在施力加载板的施力值大小，对于高精度的检测要求，使用测力传感器无疑是更好的选择，当不设有测力传感器时，施力杆直接与导向力臂相连。

所述其中一个导向力臂上设有行程传感器9。其中，行程传感器不是必须的，由于本装置结构的几何关系模型是确定的，可通过电机控制伸缩螺杆长度和位置，反向推算出施力板的行程，对于高精度的检测要求，使用行程传感器为最优选择。

所述施力杆包括多段延长杆，各延长杆之间均通过螺纹连接或卡槽连接。实际使用时，可根据待测板的距离调节施力杆的长度，以便适应不同尺寸的电梯轿厢或不同宽度的自动扶梯与自动人行道。

本装置还包括控制终端，所述控制终端包括显示屏、电机控制器和控制终端电源。其中，控制终端与行程传感器和测力传感器电性连接，显示屏可采用彩色屏幕、黑白屏幕、led数码管显示；按钮方式可以是屏幕触控或按键控制；控制终端的安装方式可以为一体式或者分体式；控制终端电源可以采用市电、干电池或其他形式的电源，作为应用于电梯现场检测环境的便携式设备，可重复充电的锂电池为最优选择。

一种便携式多功能电梯加载测试装置的使用方法，动力机构驱动x型施力臂并带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测电梯轿门、轿门开门限制装置施力，直至达到要求的施力值或者轿门开启、轿门开门限制装置失效爆裂，获得变形数值、开启力或开启行程；或者施力杆通过施力平面向两边的待测板施力，获得轿厢受力变形或扶梯围裙板受力变形数值。

具体的，使用本装置时，施力杆位于待测板之间，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力杆通过施力平面向两边的待测板施力，直至达到要求的施力值，从行程传感器读取轿厢受力变形或扶梯围裙板受力变形数值；或者，施力板插入待测的电梯轿门之间，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测的电梯轿门施力，直至电梯轿门开启或者达到要求的施力值，从测力传感器读取开启力和从行程传感器读取开启行程；或者，施力板插入待测的电梯轿门开门限制装置之间，动力机构驱动螺杆旋转，当螺杆向动力机构的方向收缩时，x型施力臂带动导向力臂向两侧移动，施力板向待测的电梯轿门开门限制装置施力，直至电梯轿门开门限制装置达到要求的施力值或者限制装置失效爆裂，从测力传感器读取开启力和从行程传感器读取开启行程。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。