电梯瞬时式安全钳试验方法及其试验装置

摘要

本发明公开了一种电梯瞬时式安全钳试验方法及其试验装置，通过坠落试验来对安全钳制动能力(允许质量)进行检验，并进一步通过静压试验来对安全钳钳体强度进行验证。本专利的坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，而坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。本专利的静压试验又进一步通过安全系数或最大冲击载荷来验证了安全钳钳体的强度和安全裕量。本发明的试验结果真实可靠，解决了现行标准规定的方法存在的问题，可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

权利要求

1.一种电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：提供试验台架(2)、竖立设在所述试验台架(2)中的A导轨(9)、可以沿A导轨(9)滑动而设在所述试验台架(2)中的承载架(3)、安装在所述承载架(3)的加速度传感器(4)、安装在所述承载架(3)上并与所述A导轨(9)配合的两只安全钳(1)、设在所述试验台架(2)上部的限速器(5)、设在所述承载架(3)上并与所述安全钳(1)连接的连杆机构(11)、连接所述限速器(5)和所述连杆机构(11)的限速缆绳(51)、设在所述承载架(3)上的试验重物(6)以及与所述限速器(5)和所述加速度传感器(4)电连接的信号采集分析系统；

步骤B：在一定高度释放所述承载架(3)，以使其沿所述A导轨(9)下落；其中，在下落过程中，所述限速器(5)触发所述安全钳(1)以使所述承载架(3)减速并停止；

试验后应使用拉力传感器，测定释放所述安全钳(1)所需的提拉力；

应进行4次步骤B相同的限速器触发所述安全钳(1)的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度；

步骤C：在步骤B后检查所述安全钳(1)是否符合下列要求：

1)所述安全钳(1)钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；A导轨(9)上的压痕峰不低于原工作表面厚度的1％，导轨塑性变形不影响电梯的正常使用；

2)若所述安全钳(1)为防爆型安全钳，则试验后所述安全钳(1)的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好；

如不符合以上要求，则试验失败；

步骤D：信号采集分析系统采集所述加速度传感器(4)和所述限速器(5)的动作信号，以记录步骤B所述承载架(3)下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t1和承载架停止下落的时间t2；

步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分得出速度与时间的变化曲线，二次积分得出位移与时间的变化曲线；从加速度、速度、位移的所述曲线和所述限速器(5)的启动时间t1和所述承载架(3)停止下落的时间，以及曲线变化规律，判断所述限速器(5)和所述安全钳(1)联动响应起始和结束的时间点、所述安全钳(1)制动起始和结束的时间点；

步骤F：从加速度、速度、位移的所述曲线和限速器和所述安全钳(1)联动响应起始和结束的时间点、所述安全钳(1)制动起始和结束的时间点，计算出所述限速器(5)和所述安全钳(1)联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所述安全钳(1)制动时平均总制动力和最大总制动力，也就是所述安全钳(1)对所述A导轨的平均总冲击力和最大冲击力；计算出所述安全钳(1)的F平均总制动力：F平均总冲击力＝F平均总制动力＝aavem+gnm＝(aave+gn)(P+Q)k1＝F平均总制动力/gn(P+Q)

F单只安全钳平均制动力＝(aavem+gnm)/2＝(aave+gn)(P+Q)/2；

其中的字母分别表示：aave-制停的平均减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k1-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数；

步骤G：确认所述安全钳(1)的初步的允许质量(P+Q)：

如果同时符合下列条件，

1).试验后的检查符合步骤C的要求；

2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值；

3).2.5gn以上的减速度时间不大于0.04s；

4).每次试验测定的平均总制动力，不超出4次坠落试验平均总制动力的平均值的±

25％范围；

5).释放所述安全钳所需的提拉力小于1.25(P+Q)gn；

则所述试验质量初步为所述安全钳(1)的允许质量。

2.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，所述步骤A还包括：提供设在所述承载架(3)上方的用于吊升所述承载架(3)的吊升机构(7)，所述吊升机构(7)与所述承载架(3)可分离地连接；

所述步骤B包括：用所述吊升机构(7)将所述承载架(3)吊升到一定高度之后，使所述吊升机构(7)与所述承载架(3)分离，以使所述承载架(3)沿所述A导轨(9)下落。

3.根据权利要求2所述的电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，所述吊升机构(7)包括吊升缆绳(71)、设在所述吊升缆绳(71)上的动滑轮(72)、设在所述动滑轮(72)上的脱钩装置(73)以及可沿轴向滑动地设在所述脱钩装置(73)上的活动销(74)；所述承载架(3)挂在所述活动销(74)上；

所述步骤B包括，用所述吊升机构(7)将所述承载架(3)吊升到一定高度之后，滑动所述活动销(74)来使所述承载架(3)脱离所述活动销(74)从而分离所述吊升机构(7)和所述承载架(3)，以使所述承载架(3)沿所述A导轨(9)下落。

4.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，包括：步骤H1：提供与所述安全钳(1)配合的B导轨(100)以及压力机(200)，所述压力机施压于所述B导轨(100)，使所述B导轨(100)相对于所述安全钳(1)滑动；所述压力机(200)的加载载荷为安全系数S与F平均总制动力的乘积：F压力机载荷＝S×F平均总制动力＝S(P+Q)(k1×gn)

安全系数S大于5；

步骤H2：试验至设定试验载荷，维持10s，然后卸载；

步骤H3：试验后对所述安全钳(1)钳体和导轨的裂纹、变形检查，如果不符合下列要求之一项视为试验失败，则重新试验；

(1)要求试验后钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

(2)要求试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹，压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形；

步骤H4：试验结果的确认。

5.根据权利要求1所述的电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，包括：步骤I1：提供与所述安全钳(1)配合的B导轨(100)以及压力机(200)，所述压力机施压于所述B导轨(100)，使所述B导轨(100)相对于所述安全钳(1)滑动；确定试验载荷，直接加载至所述安全钳(1)钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax；

步骤I2：加载至所述安全钳(1)钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax，然后卸载；

步骤I3：试验后对所述安全钳(1)钳体和导轨的裂纹、变形进行检查，如果有不符合下列要求的情况，则视为试验失败，重新试验；

试验后的导轨无影响功能的变形和裂纹；压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形；

步骤I4：上述步骤I3符合要求后，读取最大承载载荷Fmax，如果：Fmax＞F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+Q)＝kmax×gn(P+Q)，则所述安全钳(1)的钳体的强度合格；

其中的字母分别表示：amax-制停的最大减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，kmax-瞬时式安全钳作用时对轨道的最大冲击系数。

6.根据权利要求4或5所述的电梯瞬时式安全钳试验方法，其特征在于，所述B导轨(100)包括相背并排设置的两个B导轨(100)，所述安全钳(1)包括分别对应所述两个B导轨的两个安全钳(1)。

说明书

电梯瞬时式安全钳试验方法及其试验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及试验方法和装置领域，尤其是涉及一种电梯瞬时式安全钳试验方法及其试验装置。

背景技术

[0002] 安全钳是电梯的安全保护装置，电梯安全钳装置是在限速器的操纵下，当电梯速度超过限速器5设定的限制速度，或在轿厢悬挂绳发生断裂和松弛的情况下，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上的一种安全装置。

[0003] 瞬时式安全钳按照其制动元件结构形式的不同可分为楔块型和滚柱型两种。

[0004] 瞬时式安全钳是额定速度小于0.63m/s的曳引与强制驱动式电梯、液压驱动电梯、其它类型电梯(消防员电梯、防爆电梯、杂物电梯)在轿厢下行超速，甚至悬挂系统断裂失效时使轿厢制停在导轨上的重要安全装置。我国现行《电梯型式试验规则》(TSG T7007-2016) 和电梯安全标准(等效欧洲EN81系列标准)GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》 GB 21240-2007《液压电梯制造与安装安全规范》GB 25194-2010《杂物电梯制造与安装安全规范》都要求瞬时式安全钳必须进行型式试验，但以上法规标准使用冲击能量吸收计算的试验方法决定瞬时式安全钳样品的允许质量存在下列三个问题。

[0005] 1.GB 7588-2003F 3.2.4.1规定的自由落体响应的距离计算不准确

[0006] 自由落体的距离按：

[0007] (v1-限速器动作速度，gn-重力加速度)

[0008] 计算，上式假设系统响应时间内的下行距离为0.1m，夹紧元件与导轨接触期间的下行距离为0.03m。而根据GB 7588-2003 9.9.1非不可脱落滚子(楔块型)的瞬时式安全钳的限速器的最大动作速度为0.8m/s，带不可脱落滚子(滚柱型)的瞬时式安全钳的限速器的最大动作速度为1m/s。限速器动作之前下行距离 分别是0.033m和0.051m，比假设的具有不确定性的响应时间内的下行距离和夹紧元件与导轨接触期间的下行距离之和 0.13m小了许多，说明以上计算不准确。较长响应时间使安全钳动作速度比限速器动作速度大了许多，以楔块瞬时式安全钳限速器动作速度0.8m/s为例，加上系统响应0.1m，安全钳的动作速度可达 具体数值视系统响应时间(或响应距离) 而定。
我们的试验架上实测的响应距离在0.045-0.075m之间，安全钳实际动作速度可达 1.4m/s。

[0009] 2.确定瞬时式安全钳能够吸收的能量依赖安全钳静压试验中的力和位移曲线的积分面积，GB 7588-2003F 3.2.4.2提出的三种计算方法，但其边界、类型不够清晰。

[0010]

[0011] 表1.现行标准瞬时式安全钳能够承受的允许质量试验与计算方法

[0012] 楔块型瞬时式安全钳试验后，根据塑性变形计算的结果往往比根据弹性变形计算的结果大很多，按照塑性变形计算的结果与弹性变形计算的结果对比。

[0013] 表2是一组楔块型瞬时式安全钳试验的计算结果比较。所以楔块型安全钳在计算试验结果时，采用吸收能量计算方法⑶，即安全系数实际上都是取了3.5的计算方法。

[0014]

[0015] 表2.按照塑性变形计算的结果与弹性变形计算的结果对比

[0016] 但是，有部分的试验曲线无最大力(如图1)，也有无明显的弹塑性变形分界点(如图 2)，试验中当导轨变形时也吸收了一部分能量，难以据此准确计算瞬时式安全钳在试验中吸收的能量，甚至出现不同实验室之间结果差异较大的情况。

[0017] 对同批次生产的某安全钳样品型式所进行试验比对，分别在4家电梯部件试验室之间进行了，每个试验室分别试验2套，试验结果见表3。

[0018]

[0019] 表3.不同试验室对同批次生产的这种安全钳样品试验结果

[0020] 此次比对试验的结果主要存在以下差异：(一)在试验力接近的情况下，试验行程相差较大，吸收能量相差较大。(二)变形的性质有差异，三家试验室认为钳体发生了塑性变形，一家认为钳体仅发生了弹性变形。(三)以上两者的差异严重影响试验结果，作为试验结果的允许质量最小为375kg，最大为2573kg，相差约6.8倍。

[0021] 以上表2、表3试验的结果充分说明现行标准瞬时式安全钳试验方法需要改进。

[0022] 3.现行瞬时式安全钳型式试验标准以冲击能量吸收理论为基础，没有考虑冲击时间的影响，显然，冲击时间越短，冲击力越大。冲击力大小将是决定安全钳钳体损坏的主要因素，也是决定导轨、导轨支架、轿厢架强度设计的重要依据。

[0023] 本发明解决了现行标准规定的方法存在的三大问题，其中坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，而坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。本专利的静压试验又进一步验证了安全钳钳体的强度和安全裕量。本专利的提供的方法可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

发明内容

[0024] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种能够可靠地对瞬时式安全钳的制动能力进行检验的电梯瞬时式安全钳试验方法和装置。

[0025] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电梯瞬时式安全钳试验方法和坠落试验装置。试验方法包括坠落试验和静压试验两部分。

[0026] 一.试验方法原理

[0027] 1.坠落试验测试方法使用加速度传感器、位移传感器和限速器机械动作开关信号，记录坠落、制停全过程的加速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线，由此得出总制动力：

[0028] F平均总冲击力＝F平均总制动力＝aavem+gnm＝(aave+gn)(P+Q)

[0029] k1＝F平均总制动力/gn(P+Q)

[0030] 上式：aave-制停的平均减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k1-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

[0031] 通过对加速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线的积分、微分可以得出速度与时间的变化曲线，从加速度、速度、位移的曲线和限速器机械动作开关信号可以判断响应时间、制动时间和响应距离、制动距离，制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所对应的瞬时式安全钳制动时对轨道的平均总冲击力和最大冲击力，初步的允许质量(P+Q)。

[0032] 坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。

[0033] 2.静压试验

[0034] (1)静压试验方法1

[0035] 静压试验的试验压力机加载载荷为安全系数S与F(平均总制动力)的乘积(两只安全钳同时试验)：

[0036] F压力机载荷＝S×F平均总制动力＝S(k1×gn)(P+Q)

[0037] 安全钳钳体能承受以及载荷无断裂，式中：

[0038] S(安全系数)＝5

[0039] k1-按照以上坠落试验确定的瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数

[0040] gn-9.81m/s2

[0041] (P+Q)-按照以上坠落试验确定的初步的允许质量

[0042] 也可以直接加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax，确保：

[0043]

[0044] (2)静压试验方法2

[0045] 直接加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax，确保(两只安全钳同时试验)：

[0046] Fmax＞F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+Q)＝kmax×gn(P+Q)

[0047] 上式：amax-制停的最大减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，kmax-瞬时式安全钳作用时对轨道的最大冲击系数。

[0048] 静压试验方法一、二，可以由试验单位与送检单位商议选定。

[0049] 二.坠落试验

[0050] 步骤A：提供试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨2根、可以沿A导轨滑动而设在试验台架中的承载架、设在承载架上的加速度传感器、安装在承载架上并与A导轨配合的安全钳2只、设在试验台架上的限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、设在承载架上的试验重物，以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统，其中，承载架的质量与试验重物的质量之和应当等于申请的允许总质量(P+Q)。步骤B：在一定高度释放承载架，以使其沿A导轨下落；其中，在下落过程中，限速器触发安全钳以使承载架减速并停止。

[0051] 试验后应使用拉力传感器，测定释放安全钳所需的提拉力。

[0052] 应进行4次步骤B相同的限速器触发安全钳的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度。试验使用由约请单位提供的限速器触发试验的安全钳，以便准确测量限速器机械动作至安全钳制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。每一次试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验A导轨的型号、规格试验约请单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

[0053] 步骤C：试验后的检查应该符合下列要求：

[0054] (1)安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形(塑性变形小于0.2％视为无塑性变形)，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；

[0055] 导轨上的压痕峰不允许低于原工作表面厚度的1％(如图4：导轨上的压痕)，钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形，如有必要应该拍摄照片；导轨塑性变形不能影响电梯的正常使用。

[0056] (2)对于防爆型安全钳，试验后应楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好。

[0057] 如不符合以上要求，则试验失败，试验质量不能作为所述安全钳(1)的允许质量。需要与送检单位商议降低试验质量或改进设计后重新试验。

[0058] 步骤D：信号采集分析系统采集加速度传感器和限速器的动作信号，以记录步骤B下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t1和承载架停止下落的时间t2。测试设备系统应能检测到0.01s变化的信号。当试验信号采集分析系统响应频率高于100Hz 时，计算数据可以采用低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后数据。；

[0059] 步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分可以得出速度与时间的变化曲线，二次积分可以得出位移与时间的变化曲线。从所述的加速度、速度、位移的曲线和所述限速器的启动时间t1和所述承载架停止下落的时间，以及曲线变化规律，可以判断限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。

[0060] 步骤F：从所述的加速度、速度、位移的曲线和限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。可以计算出限速器和安全钳联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及所述安全钳制动时平均总制动力和最大总制动力，也就是所述安全钳对所述A导轨的平均总冲击力和最大冲击力。

[0061] 计算出所述安全钳的F平均总制动力、

[0062] F平均总冲击力＝F平均总制动力＝aavem+gnm＝(aave+gn)(P+Q)

[0063] k1＝F平均总制动力/gn(P+Q)

[0064] F单只安全钳平均制动力＝(aavem+gnm)/2＝(aave+gn)(P+Q)/2

[0065] 上式：aave-制停的平均减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k1-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

[0066] 步骤G：确认初步允许质量(P+Q)。

[0067] 如果同时符合下列条件：

[0068] (1).试验后的检查符合步骤C的要求；

[0069] (2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值(注 1)；

[0070] (3).2.5gn以上的减速度时间不大于0.04s；

[0071] (4).每次试验测定的平均总制动力，不超出4次坠落试验平均总制动力的平均值的±25％范围时；

[0072] (5).释放安全钳的提拉力应小于1.25(P+Q)gn。

[0073] 试验质量为安全钳的初步允许质量(P+Q)。即安全钳在允许质量下进行的以上所述坠落试验合格。

[0074] 注1：GB75882003附录G导轨验算计算条件：表G2，楔块(带非不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝5.0；滚柱(带不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝3.0。

[0075] 如果型式试验约请单位提出大于GB75882003附录G的要求的冲击系数k1，型式试验机构可以根据此冲击系数和 2.1的其他要求确定试验质量为安全钳的允许质量，但必须在型式试验报告和型式试验证书的结论栏中以结论同样大小的字体说明使用该安全钳的电梯应按此冲击系数验算导轨、轿厢架等。

[0076] 三.静压试验

[0077] 瞬时式安全钳静压试验是进一步验证瞬时式安全钳钳体的强度的方法。

[0078] (一)静压试验前准备：

[0079] 1.使用一台速度无突变的压力机或者类似设备进行静压试验，加力速度不大于 100kN/min；

[0080] 2.试验期间应该直接或者间接记录载荷与垂直移动距离、载荷与钳体变形的关系曲线。应该使导轨从夹紧的安全钳制动元件上滑动，试验过程中要测量钳体的横向变形；测量点应沿着楔块横向受力的方向在钳体外侧约一半钳体高度处选取，并做好标记；允许两段导轨底部焊接在一起，对两个安全钳一起试验。如图7、8所示。

[0081] 3.试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括导轨规格、表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)；

[0082] 4.静压试验前应检查。静压试验前应检查安全钳完好，无外观缺陷。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

[0083] 以下方法1、2可由试验单位和送检单位协商确定：

[0084] (二)静压试验方法1步骤

[0085] 步骤H1：确定试验载荷。试验压力机加载载荷为安全系数S与F(平均总制动力)的乘积(两只安全钳同时试验)：

[0086] F(压力机载荷)＝S×F(平均总制动力)＝S(P+Q)(k1×gn)

[0087] 上式中安全系数S应大于5，(P+Q)是坠落试验初步确定的允许质量。

[0088] 步骤H2：试验至设定试验载荷，维持10s，然后卸载。

[0089] 步骤H3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形检查，如果不符合下列要求之一项视为试验失败，应重新试验。记录状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0090] (1)要求试验后钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0091] (2)要求试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4。

[0092] 步骤H4：试验结果的确认。

[0093] 试验完成后，安全钳钳体和导轨的裂纹、变形检查，符合H3的要求，则静压试验结果为：钳体的强度合格。

[0094] (三)静压试验方法2步骤

[0095] 步骤I1：直接加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax(两只安全钳同时试验)。

[0096] 步骤I2：加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷F_max，然后卸载。

[0097] 步骤I3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形进行检查，如果有不符合下列要求的情况，视为试验失败，应重新试验。记录有关状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0098] 试验后钳体允许有裂纹，但制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0099] 试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4

[0100] 步骤I4：试验结果的确认。

[0101] 上述步骤I3符合要求后，读取直接加载时安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出的最大承载载荷Fmax，如果：

[0102] Fmax＞F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+Q)＝kmax×gn(P+Q)

[0103] 上式：F最大总制动力-坠落试验所测得的最大总制动力(两只安全钳同时试验)，amax- 制停的最大减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，kmax- 瞬时式安全钳作用时对轨道的最大冲击系数。

[0104] 则静压试验结果为：钳体的强度合格。

[0105] 以上试验计算方法，解决了现行标准规定的方法存在的三大问题，其中坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，而坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。本专利的静压试验又进一步验证了安全钳钳体的强度。本专利的提供的方法可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

[0106] 四.构造一种电梯瞬时式安全钳坠落试验装置

[0107] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：构造一种电梯瞬时式安全钳坠落试验装置，其特征在于，包括试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨、可以沿A导轨滑动地设在试验台架中的承载架、设在承载架上的加速度传感器、安装在承载架上并与A导轨配合的安全钳、设在试验台架上的限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、设在承载架上的试验重物以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统，以允许限速器动作通过限速缆绳触发安全钳，以通过信号采集分析系统采集来自限速器和加速度传感器的信号。

[0108] ，A导轨包括对称设置的两根A导轨；承载架设在两个A导轨之间，承载架的两侧与两根A导轨可滑动地配合，以沿A导轨滑动；

[0109] 安全钳包括分别与两根A导轨配合的两个安全钳，两个安全钳之间通过连杆机构连接；限速缆绳连接连杆以实现限速缆绳与安全钳的连接。

[0110] 五.具体技术方案

[0111] 具体而言，本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电梯瞬时式安全钳试验方法，包括以下步骤：

[0112] 步骤A：提供试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨、可以沿A导轨滑动而设在试验台架中的承载架、安装在承载架加速度传感器、安装在承载架上并与A导轨配合的两只安全钳、设在试验台架上部的限速器、连接限速器和连杆机构的限速缆绳51、设在承载架上并与限速缆绳和安全钳连接的连杆机构、设在承载架上的试验重物以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统。

[0113] 步骤B：在一定高度释放承载架，以使其沿A导轨下落；其中，在下落过程中，限速器触发安全钳以使承载架减速并停止。

[0114] 试验后应使用拉力传感器，测定释放安全钳所需的提拉力。

[0115] 应进行4次步骤B相同的限速器触发安全钳的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度。试验使用由约请单位提供的限速器触发试验的安全钳，以便准确测量限速器机械动作至安全钳制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。每一次试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验A导轨的型号、规格试验约请单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

[0116] 步骤C：在步骤B后检查所述安全钳是否符合下列要求：

[0117] 1)所述安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；A导轨上的压痕峰不低于原工作表面厚度的1％(图4)，钳体和制动元件无裂纹和影响功能的其他变形，导轨塑性变形不影响电梯的正常使用。

[0118] 2)若所述安全钳为防爆型安全钳，则试验后所述安全钳的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好；

[0119] 如不符合以上要求，则试验失败，试验质量不能作为所述安全钳的允许质量。需要与送检单位商议降低试验质量或改进设计后重新试验。

[0120] 步骤D：信号采集分析系统采集加速度传感器和限速器的动作信号，以记录步骤B承载架下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t1和承载架停止下落的时间 t2；

[0121] 步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分得出速度与时间的变化曲线，二次积分得出位移与时间的变化曲线；从加速度、速度、位移的曲线和限速器的启动时间t1和承载架停止下落的时间，以及曲线变化规律，判断限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点；

[0122] 步骤F：从加速度、速度、位移的曲线和限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点，计算出限速器和安全钳联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及安全钳制动时平均总制动力和最大总制动力，也就是安全钳对A导轨的平均总冲击力和最大冲击力；计算出安全钳的F平均总制动力：

[0123] F平均总冲击力＝F平均总制动力＝aavem+gnm＝(aave+gn)(P+Q)

[0124] k1＝F平均总制动力/gn

[0125] F单只安全钳平均制动力＝(aavem+gnm)/2＝(aave+gn)(P+Q)/2；

[0126] 步骤G：确认安全钳的初步的允许质量(P+Q)：

[0127] 如果同时符合下列条件，

[0128] 1).试验后的检查符合步骤C的要求；

[0129] 2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值；

[0130] 3).2.5gn以上的减速度时间不大于0.04s；

[0131] 4).每次试验测定的平均总制动力，不超出4次坠落试验平均总制动力的平均值的± 25％范围；

[0132] 5).释放安全钳的提拉力小于1.25gn；

[0133] 则试验质量初步为安全钳的允许质量。

[0134] 优选地，步骤A还包括：提供设在承载架上方的用于吊升承载架的吊升机构，吊升机构与承载架可分离地连接；

[0135] 步骤B包括：用吊升机构将承载架吊升到一定高度之后，使吊升机构与承载架分离，以使承载架沿A导轨下落。

[0136] 优选地，吊升机构包括吊升缆绳、设在吊升缆绳上的动滑轮、设在动滑轮上的脱钩装置以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置上的活动销；承载架挂在活动销上；

[0137] 步骤B包括，用吊升机构将承载架吊升到一定高度之后，滑动活动销来使承载架脱离活动销从而分离吊升机构和承载架，以使承载架沿A导轨下落。

[0138] 优选地，包括：

[0139] 步骤H1：提供与安全钳配合的B导轨以及压力机，压力机施压于B导轨，使B导轨相对于安全钳滑动；压力机的加载载荷为安全系数S与F平均总制动力的乘积：

[0140] F压力机载荷＝S×F平均总制动力＝S(P+Q)(k1×gn)

[0141] 安全系数S大于5；

[0142] 步骤H2：试验至设定试验载荷，维持10s，然后卸载；

[0143] 步骤H3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形检查，如果不符合下列要求之一项视为试验失败，应重新试验。记录状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0144] (1)要求试验后钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0145] (2)要求试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4。

[0146] 步骤H4：试验结果的确认。

[0147] 优选地，包括：

[0148] 步骤I1：提供与安全钳配合的B导轨以及压力机，压力机施压于B导轨，使B导轨相对于安全钳滑动；确定试验载荷，直接加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax；

[0149] 步骤I2：加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax，然后卸载；

[0150] 步骤I3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形进行检查，如果有不符合下列要求的情况，视为试验失败，应重新试验。记录有关状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0151] 试验后钳体允许有裂纹，但制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0152] 试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4。

[0153] 步骤I4：上述步骤I3符合要求后，读取直接加载时安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出的最大承载载荷Fmax，如果：Fmax＞F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+ Q)＝kmax×gn[0154] ，则安全钳的钳体的强度合格。

[0155] 优选地，B导轨包括相背并排设置的两个B导轨，安全钳包括分别对应两个导轨的两个安全钳。

[0156] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种电梯瞬时式安全钳试验装置，其特征在于，包括试验台架、竖直设在试验台架中的A导轨、可以沿A导轨滑动地设在试验台架中的承载架、设在承载架上的加速度传感器、安装在承载架上并与A导轨配合的安全钳、设在试验台架上的限速器、连接限速器和安全钳的限速缆绳、设在承载架上的试验重物以及与限速器和加速度传感器电连接的信号采集分析系统，以允许限速器通过限速缆绳触发安全钳，以通过信号采集分析系统采集来自限速器和加速度传感器的信号。

[0157] 优选地，A导轨包括对称设置的两个A导轨；承载架设在两个A导轨之间，承载架的侧部与两个A导轨可滑动地配合，以沿A导轨滑动；

[0158] 安全钳包括分别与两个A导轨配合的两个安全钳，两个安全钳之间通过连杆机构连接；限速缆绳连接连杆以实现限速缆绳与安全钳的连接。

[0159] 优选地，包括设在承载架上方的用于吊升承载架的吊升机构，吊升机构与承载架可分离地连接。

[0160] 优选地，吊升机构包括吊升缆绳、设在吊升缆绳上的动滑轮、设在动滑轮上的脱钩装置以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置上的活动销；承载架挂在活动销上，以通过滑动活动销来使承载架脱离活动销从而分离吊升机构和承载架。

[0161] 实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：电梯瞬时式安全钳试验方法配合电梯瞬时式安全钳试验装置来实施，通过坠落试验来对安全钳制动能力进行检验，可靠地解决了背景技术中现行标准规定的方法存在的三大问题，坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的实际冲击力大小和系统响应时间的影响，试验结果准确。而坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。并且该电梯瞬时式安全钳试验方法采用静压试验又进一步验证了安全钳钳体的强度，试验结果具有很高的可靠性。本发明提供的电梯瞬时式安全钳试验方法可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

附图说明

[0162] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0163] 图1是一通过现有方法对安全钳进行试验得到的垂向位移-试验力试验曲线。

[0164] 图2是另一通过现有方法对安全钳进行试验得到的垂向位移-试验力试验曲线。

[0165] 图3是本发明一优选实施例中的电梯瞬时式安全钳试验装置的结构示意图。

[0166] 图4是瞬时式安全钳进行坠落试验后或静压试验后的A导轨或B导轨表面的局部示意图(安全钳在A导轨或B导轨上的压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％，属于不允许的情形)。

[0167] 图5、6分别是通过本发明的电梯瞬时式安全钳试验方法对安全钳进行静压试验得到的横向位移-试验力试验曲线以及垂向位移-试验力试验曲线。

[0168] 图7、8分别为本发明一优选实施例中的电梯瞬时式安全钳试验方法进行静压试验的主视示意图和俯视示意图(箭头方向为压力机200的施压方向)。

[0169] 其中，1.安全钳，11.连杆机构，2.试验台架，3.承载架，31.底板，32.顶板，33. 连接部，4.加速度传感器，5.限速器，51.限速缆绳，52.限速张紧轮，6.试验重物，7.吊升机构，71.吊升缆绳，72.动滑轮，73.脱钩装置，74.活动销，8.缓冲器，9.A导轨，91. 导轨原表面，
92.导轨新压痕，93.导轨原工作表面厚度的1％的深度线，94.压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％，95.导轨原工作表面厚度，100.B导轨，110.横向位移传感器， 200.压力机。

具体实施方式

[0170] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。在本发明的电梯瞬时式安全钳试验方法及其试验装置的描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”等术语仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

[0171] 【实施例一】

[0172] 本发明技术方案的原理是使用坠落试验对安全钳1的制动能力进行检验，并且通过静压试验对安全钳1的强度进行进一步试验验证。

[0173] 坠落试验是按照瞬时式安全钳在电梯上使用的真实情况，将2只瞬时式的安全钳1安装在一个专用的承载架上，并与连杆机构11相连接，由配套的限速器5触发，排除假设的系统响应时间不准确产生对下行距离的影响，准确测定安全钳1的夹紧元件与导轨接触期间的下行距离。瞬时式的安全钳1坠落试验过程中测定其制动加速度变化曲线，由此求得安全钳1动作过程对导轨的作用力。坠落试验是以瞬时式安全钳工作的实际工况考核安全钳的强度，坠落试验也是测定制动能力和制动过程对导轨冲击力的可靠方法。

[0174] 静压试验是进一步验证瞬时式的安全钳1钳体的强度的方法。

[0175] 由坠落试验可初步确定瞬时式的安全钳1的允许质量，并由静压试验可进一步确定(验证)瞬时式的安全钳1的允许质量。

[0176] 如图3所示，本发明提供了一种电梯瞬时式安全钳试验方法，包括以下步骤。

[0177] 步骤A：提供试验台架、竖立设在试验台架中的A导轨9、可以沿A导轨9滑动而设在试验台架2中的承载架3、安装在承载架的加速度传感器4、安装在承载架3上并与A 导轨9配合的2只安全钳1、设在试验台架上部的限速器5、连接限速器5和连杆机构11 的限速缆绳51、设在承载架3上与限速缆绳和安全钳连接的连杆机构11、设在承载架3 上的试验重物6以及与限速器5和加速度传感器4电连接的信号采集分析系统，其中，承载架3的质量与试验重物的质量之和应当等于申请的允许总质量(P+Q)。

[0178] 本技术方案是用承载架3在试验台架中沿A导轨9滑动来模拟电梯轿厢沿滑动的状态，加速度传感器4用于检测承载架3下落时的加速度，设在承载架3中的试验重物6的质量和承载架3的质量用于模拟电梯轿厢的承载物质量和轿厢的质量。该电梯瞬时式安全钳试验装置用来对瞬时式的安全钳1进行坠落试验。

[0179] 步骤B：在一定高度释放承载架3，以使其沿A导轨9下落；其中，在下落过程中，限速器5触发安全钳1以使承载架3减速并停止。试验前应检查安全钳钳体无外观缺陷，限速器5操纵的安全钳动作灵活。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

[0180] 试验后应使用拉力传感器，测定释放安全钳所需的提拉力。

[0181] 应进行4次步骤B相同的限速器触发安全钳的坠落试验，每次试验前应该使制动元件达到正常温度。试验使用由约请单位提供的限速器触发试验的安全钳，以便准确测量限速器机械动作至安全钳制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。每一次试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验A导轨的型号、规格试验约请单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

[0182] 步骤C：在步骤B后检查安全钳1是否符合下列要求：

[0183] 1)安全钳1钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形，且钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；A导轨9上的压痕峰不低于原工作表面厚度的1％(图4)，钳体和制动元件无裂纹和影响功能的其他变形，导轨塑性变形不影响电梯的正常使用。

[0184] 2)若安全钳1为防爆型安全钳，则试验后安全钳1的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍然完好；

[0185] 如不符合以上要求，则试验失败，试验质量不能作为安全钳1的允许质量。需要与送检单位商议降低试验质量或改进设计后重新试验。

[0186] 步骤D：信号采集分析系统采集加速度传感器和限速器的动作信号，以记录步骤B下落过程的加速度与时间的变化曲线和限速器的启动时间t1和承载架停止下落的时间t2。测试设备系统应能检测到0.01s变化的信号。当试验信号采集分析系统响应频率高于100Hz 时，计算数据可以采用低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后数据。

[0187] 步骤E：通过对加速度与时间的变化曲线的一次积分可以得出速度与时间的变化曲线，二次积分可以得出位移与时间的变化曲线。从的加速度、速度、位移的曲线和限速器的启动时间t1和承载架3停止下落的时间，以及曲线变化规律，可以判断限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。

[0188] 步骤F：从的加速度、速度、位移的曲线和限速器和安全钳联动响应起始和结束的时间点、安全钳制动起始和结束的时间点。可以计算出限速器和安全钳联动响应所需的时间和响应过程下落距离、制动过程所需的时间和制动距离、制动过程的平均减速度和最大减速度，以及安全钳制动时平均总制动力和最大总制动力，也就是安全钳对A导轨的平均总冲击力和最大冲击力。

[0189] 计算出安全钳的F平均总制动力：

[0190] F平均总冲击力＝F平均总制动力＝aavem+gnm＝(aave+gn)(P+Q)

[0191] k1＝F平均总制动力/gn(P+Q)

[0192] F单只安全钳平均制动力＝(aavem+gnm)/2＝(aave+gn)(P+Q)/2

[0193] 上式：aave-制停的平均减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k1-瞬时式安全钳作用时对轨道的平均冲击系数。

[0194] 步骤G：确认初步的允许质量(P+Q)。

[0195] 如果同时符合下列条件：

[0196] (1).试验后的检查符合步骤C的要求；

[0197] (2).冲击系数k1小于或等于GB7588-2003附录G导轨验算计算条件规定的值(注 1)；

[0198] (3).2.5gn以上的减速度时间不大于0.04s；

[0199] (4).每次试验测定的平均总制动力，不超出4次坠落试验平均总制动力的平均值的±25％范围时；

[0200] (5).释放安全钳的提拉力应小于1.25(P+Q)gn。

[0201] 试验质量初步为安全钳的允许质量。即安全钳在允许质量下进行的以上坠落试验合格。

[0202] 注1：GB75882003附录G导轨验算计算条件：表G2，楔块(带非不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝5.0；滚柱(带不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝3.0。

[0203] 如果型式试验约请单位提出大于GB75882003附录G的要求的冲击系数k1，型式试验机构可以根据此冲击系数和 2.1的其他要求确定试验质量为安全钳的允许质量，但必须在型式试验报告和型式试验证书的结论栏中以结论同样大小的字体说明使用该安全钳的电梯应按此冲击系数验算导轨、轿厢架等。

[0204] 进一步地，承载架3上还可设有位移传感器，用于检测承载架3下落的位移与时间关系曲线，由此可以验证加速度传感器检测的信号的准确性。

[0205] 通过使用加速度传感器4、位移传感器和/或限速器5机械动作开关信号，记录坠落、制停全过程的加速度与时间的变化曲线、速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线。

[0206] 换言之，使用该电梯瞬时式安全钳试验方法来对进行安全钳1坠落试验时，在一定高度释放承载架3连同试验重物6，让其沿A导轨9下落；在下落过程中，承载架3的下落速度不断增大，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动作通过限速缆绳和连杆机构触发安全钳1，安全钳1作用于A导轨9，制动承载架3，使承载架3 减速直至停止。

[0207] 在一些实施例中，步骤A还包括：提供设在承载架3上方的用于吊升承载架3的吊升机构7，吊升机构7与承载架3可分离地连接，从而在进行坠落试验时，可通过吊升机构 7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架3，使承载架3沿A导轨9 下落。；步骤B包括：用吊升机构7将承载架3吊升到一定高度之后，使吊升机构7与承载架3分离，以使承载架3沿A导轨9下落。

[0208] 优选地，吊升机构7包括吊升缆绳71、设在吊升缆绳71上的动滑轮72、设在动滑轮 72上的脱钩装置73以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置73上的活动销74；承载架3挂在活动销74上；步骤B包括，用吊升机构7将承载架3吊升到一定高度之后，滑动活动销 74来使承载架3脱离活动销从而分离吊升机构7和承载架3，以使承载架3沿A导轨9下落。

[0209] 在一些实施例中，承载架3的下方设有缓冲器8，缓冲器8设在承载架3底部，缓冲器8作为保险机构，若支撑架在坠落试验中无法停止而掉落到承载架3底部，则承载架3 掉落到缓冲器8上，缓冲器8减缓承载架3的掉落速度，降低对电梯瞬时式安全钳试验装置。

[0210] 在一些实施例中，限速缆绳上设有张紧限速缆绳51的限速张紧轮52，限速张紧轮52 使得限速器5与限速缆绳51能够正常运行，并保证限速器5能够有效地触发安全钳的损坏。

[0211] 在一些实施例中，限速器5设在承载架3的上方、设在连杆机构11的上部，而限速张紧轮52设在承载架3的下方、设在连杆机构11的下部，限速缆绳连接连杆机构11，使限速器的动作同时触发2只安全钳。

[0212] 在一些实施例中，承载架3中设有滚轮，以便使承载架3连同试验重物6沿A导轨9 滑动。

[0213] 在一些实施例中，安全钳1设在承载架3的底部，以更好地模拟安全钳在电梯中运作的情况，因为常见的安全钳是设在电梯桥厢的底部的。

[0214] 下表为利用该电梯瞬时式安全钳试验方法对安全钳1进行坠落试验的几组实际数据。其中，试验瞬时式安全钳参数：允许质量4000kg，A导轨9宽度16mm，电梯额定速度0.63m/s，楔块型。

[0215]

[0216] 从上表冲击系数一列可以看出，该瞬时式安全钳样本冲击系数大于5，按照本专利的要求，需要调整设计参数后重新试验。这组冲击系数大于5的数据也说明了现有的瞬时式安全钳型式试验要求没有考核冲击系数这个指标是不妥当的。

[0217] 至于瞬时式安全钳静压试验，则是进一步验证瞬时式安全钳钳体的强度的方法，静压试验的方法包括二种。

[0218] 在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验方法包括一种静压试验方法。瞬时式安全钳静压试验是进一步验证瞬时式安全钳钳体的强度的方法。

[0219] (一)试验前准备：

[0220] 1.使用一台速度无突变的压力机或者类似设备进行静压试验，加力速度不大于 100kN/min；

[0221] 2.试验期间应该直接或者间接记录载荷与垂直移动距离、载荷与钳体变形的关系曲线。应该使导轨从夹紧的安全钳制动元件上滑动，试验过程中要测量钳体的横向变形；测量点应沿着楔块横向受力的方向在钳体外侧约一半钳体高度处选取，并做好标记；允许两段导轨底部焊接在一起，对两个安全钳一起试验。如图8所示。

[0222] 3.试验应当在一段未使用过的导轨上进行。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨状态，包括导轨规格、表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)；

[0223] 5.静压试验前应检查。静压试验前应检查安全钳完好，无外观缺陷。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

[0224] 以下方法1、2可由试验单位和送检单位协商确定：

[0225] (二)方法1.

[0226] 步骤H1：提供与安全钳1配合的B导轨100以及压力机200，压力机施压于B导轨 100，使B导轨100相对于安全钳1滑动；确定试验载荷。试验压力机加载载荷为安全系数S与F(平均总制动力)的乘积(两只安全钳同时试验)：

[0227] F(压力机载荷)＝S×F(平均总制动力)＝S(P+Q)(k1×gn)

[0228] 安全系数S应大于5。

[0229] 步骤H2：试验至设定试验载荷，维持10s，然后卸载。

[0230] 步骤H3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形检查，如果不符合下列要求之一项视为试验失败，应重新试验。记录状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0231] (1)要求试验后钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0232] (2)要求试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4。

[0233] 步骤H4：试验结果的确认。

[0234] 试验完成后，导轨的裂纹、变形检查，符合H3的要求，则静压试验结果为：钳体的强度合格。

[0235] (三)方法2.

[0236] 步骤I1：提供与安全钳1配合的B导轨100以及压力机200，压力机施压于B导轨 100，使B导轨100相对于安全钳1滑动；直接加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax(两只安全钳同时试验)。

[0237] 步骤I2：加载至安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax，然后卸载。

[0238] 步骤I3：试验后对安全钳钳体和导轨的裂纹、变形进行检查，如果有不符合下列要求的情况，视为试验失败，应重新试验。记录有关状况，如果有必要应当拍摄照片作为变形或裂纹的证据。

[0239] 试验后钳体允许有裂纹，但制动元件应无裂纹和影响功能的变形；

[0240] 试验后的导轨应无影响功能的变形和裂纹。压痕峰低于导轨原工作表面厚度的1％视为影响功能的变形，见图4。

[0241] 步骤I4：试验结果的确认。

[0242] 上述步骤I3符合要求后，读取直接加载时安全钳钳体断裂或塑性变形而测量出的最大承载载荷Fmax，如果：

[0243] Fmax＞F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+Q)＝kmax×gn(P+Q)

[0244] 上式：F最大总制动力-坠落试验所测得的最大总制动力，amax-制停的最大减速度，gn -重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，kmax-瞬时式安全钳作用时对轨道的最大冲击系数。

[0245] 则静压试验结果为：钳体的强度合格。

[0246] 图6、7为利用该电梯瞬时式安全钳试验方法对安全钳1进行静压试验的两个实际数据曲线。从静压试验曲线可以读出，直接加载至安全钳1钳体断裂或塑性变形而测量出最大承载载荷Fmax为1070kN，从坠落试验数据表中可得到制动过程最大加速度值为12.747gn，2
即为125.0m/s。

[0247] Fmax＝1070kN

[0248] F最大总制动力＝amaxm+gnm＝(amax+gn)(P+Q)

[0249] ＝(125+9.8)×4000＝539200N＝539.2kN

[0250] Fmax＞F最大总制动力

[0251] 所以，静压试验结果为：钳体的强度合格。

[0252] 综上，本发明的电梯瞬时式安全钳试验方法通过坠落试验来对安全钳1质量进行检测，可靠地解决了背景技术中现行标准规定的方法存在的三大问题，坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，而坠落试验也是以瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法。并且该电梯瞬时式安全钳试验方法采用静压试验又进一步验证了安全钳1钳体的强度，试验结果具有很高的可靠性。从而本发明提供的电梯瞬时式安全钳试验方法可为瞬时式安全钳产品型式试验、定型和投入使用提供更为科学的依据。

[0253] 【实施例二】

[0254] 如图3所示，本发明还提供了一种电梯瞬时式安全钳试验装置，可配合上述电梯瞬时式安全钳试验方法来实施，其包括连杆机构11、竖直设在连杆机构11中的A导轨9、可以沿A导轨9滑动地设在连杆机构11中的承载架3、设在承载架3上的加速度传感器4、安装在承载架3上并与A导轨9配合的安全钳1、设在连杆机构11上的限速器5、连接限速器5和安全钳1的限速缆绳51、设在承载架3上的试验重物6以及与限速器5和加速度传感器4电连接的信号采集分析系统，以允许限速器5通过限速缆绳51触发安全钳1，以通过信号采集分析系统采集来自限速器5和加速度传感器4的信号。本发明用承载架3在试验台架2中沿导轨9滑动来模拟电梯桥厢沿导轨9滑动的状态，加速度传感器4用于检测承载架3下落时的加速度，设在承载架3中的试验重物6用于模拟电梯桥厢的承载物。该电梯瞬时式安全钳试验装置用来对瞬时式的安全钳1进行坠落试验。

[0255] 坠落试验是按照瞬时式安全钳在电梯上使用的真实情况，将瞬时式安全钳安装在一个专用的试验台架2上，由配套的限速器5触发，排除假设的系统响应时间内的下行距离，夹紧元件与导轨9接触期间的下行距离的影响，瞬时式安全钳坠落试验过程中测定其制动加速度变化曲线，由此求得安全钳动作过程对导轨9的作用力。坠落试验是以瞬时式安全钳工作的实际工况考核安全钳的强度，测定制动能力和制动过程对导轨9冲击力的可靠方法。

[0256] 试验前应检查安全钳钳体无外观缺陷，限速器5操纵的安全钳动作灵活。测量安全钳钳体在楔块或滚轮挤压方向尺寸，并标记测量位置，以便试验后比对塑性变形。

[0257] 使用该电梯瞬时式安全钳试验装置来对进行安全钳1坠落试验时，在一定高度释放承载架3连同试验重物6，让其沿导轨9下落；在下落过程中，承载架3的下落速度不断增大，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动作触发安全钳1，安全钳1作用于导轨9，制动承载架3，使承载架3减速直至停止。在做完坠落试验后，释放安全钳1，即是使安全钳1松开导轨9，并且使用拉力传感器，测定释放安全钳的提拉力。

[0258] 优选地，对安全钳1进行多次坠落试验，以试验结果的平均值来判断安全钳1的质量。

[0259] 信号采集分析系统采集加速度传感器4和限速器5的信号，以记录限速器5的启动时间t1和承载架3停止下落的时间t2，并计算出承载架3在制动时间t3内的平均减速度a，其中，t3＝t2-t1；计算出安全钳1的平均总制动力F平均总制动力、安全钳1对A导轨9的平均冲击系数k1，其中，

[0260] F平均总制动力＝am+gnm＝(a+gn)(P+Q)；

[0261] k1＝F平均总制动力/gn(P+Q)

[0262] 上式中：a-制停的平均减速度，gn-重力加速度，m-试验质量，P-轿厢质量，Q-额定载重量，k1-瞬时式安全钳作用时对导轨9的平均冲击系数。

[0263] 进一步地，承载架3上还可设有位移传感器，用于检测承载架3下落的距离。

[0264] 通过使用加速度传感器4、位移传感器和/或限速器5机械动作开关信号，记录坠落、制停全过程的加速度与时间的变化曲线和位移与时间的变化曲线，从而得出上式。

[0265] 最后判断k1是否满足要求。若k1满足要求，则安全钳1的质量合格；若k1不满足要求，则安全钳1的质量不合格。例如对于k1常用的要求是，k1小于或等于GB7588-2003附录G 导轨9验算计算条件规定的值。此外，如果对于安全钳1的冲击系数k1的要求，大于 GB7588-2003附录G的要求，可以根据此冲击系数进一步采用静压试验来确定试验质量为安全钳的允许质量。

[0266] 优选地，承载架3包括底板31、顶板32以及连接底板31与顶板32的连接部33，顶板32和底板31界定了容纳试验重物6的空间，试验重物6设在底板31上。

[0267] 在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架3上方的用于吊升承载架3的吊升机构7，吊升机构7与承载架3可分离地连接。从而在进行坠落试验时，可通过吊升机构7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架3，使承载架 3沿导轨9下落。

[0268] 优选地，吊升机构7包括吊升缆绳71、设在吊升缆绳71上的动滑轮72、设在动滑轮 72上的脱钩装置73以及可沿轴向滑动地设在脱钩装置73上的活动销74；承载架3挂在活动销74上，以通过滑动活动销74来使承载架3脱离活动销从而分离吊升机构7和承载架3。在进行坠落试验时，可通过吊升机构7将承载架3吊升到一定高度，然后分离吊升机构7和承载架
3，使承载架3沿导轨9下落。信号采集分析系统可以与道声机构7电连接，以记录承载架3下落的起始时间。

[0269] 在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括设在承载架3下方的缓冲器8，缓冲器8设在承载架3底部，缓冲器8作为保险机构，若支撑架在坠落试验中无法停止而掉落到承载架3底部，则承载架3掉落到缓冲器8上，缓冲器8减缓承载架3的掉落速度，降低对电梯瞬时式安全钳试验装置。

[0270] 在一些实施例中，该电梯瞬时式安全钳试验装置包括张紧限速缆绳51的限速张紧轮 52，限速张紧轮52使得限速器5与限速缆绳51能够正常运行，并保证限速器5能够有效地触发安全钳。

[0271] 在一些实施例中，限速器5设在承载架3的上方、设在试验台架2的上部，而限速张紧轮52设在承载架3的下方、设在试验台架2的下部，限速器5中设有滚轮，限速缆绳 51绕在限速器5的滚轮和限速张紧轮52上以在竖直方向形成回转。

[0272] 在一些实施例中，导轨9包括对称设置的两个导轨9；承载架3设在两个导轨9之间，承载架3的侧部与两个导轨9可滑动地配合，以使承载架3沿导轨9滑动。

[0273] 优选地，安全钳1包括分别与两个导轨9配合的两个安全钳1，两个安全钳1之间通过连杆机构11连接；限速缆绳51连接连杆以实现限速缆绳51与安全钳1的连接。在用该电梯瞬时式安全钳试验装置对安全钳1进行坠落试验过程中，当承载架3的速度超过限速器5的设定值时，限速器5进行机械动通过限速缆绳51带动连杆机构11、进而同时触发两个安全钳1，两个安全钳1制动承载架3。

[0274] 在一些实施例中，安全钳1设在承载架3的底部，以更好地模拟安全钳在电梯中运作的情况，因为常见的安全钳是设在电梯桥厢的底部的。

[0275] 在用该电梯瞬时式安全钳试验装置做坠落试验的过程包括以下几点具体内容：

[0276] (1)使用特制的试验台架2、信号采集分析系统和加速度、位移传感器或加速度测试仪和辅助件进行安全钳1的坠落试验。测试设备系统应能检测到0.01s变化的信号。

[0277] (2)应该对装有试验重物6和一对试样安全钳的承载架3进行4次或以上的限速器5 安全钳联动的坠落试验，每次试验前应该使安全钳1的制动元件达到正常温度。

[0278] (3)使用由送检单位提供的限速器5操纵试验的安全钳，以便准确测量限速器5机械动作至安全钳1制动开始的整个操纵过程的响应时间和对应的下落高度。

[0279] (4)每一次试验应当在一段未使用过的导轨9上进行。导轨9的型号、规格试验送检单位明确。试验中应该模拟安全钳实际工作的导轨9状态，包括表面硬度和表面润滑状态(干燥、润滑)等。

[0280] (5)每一次试验期间应该直接或者间接记录下落的高度、安全钳1制动元件在导轨9 上的制动距离，限速器5机械动作被触发、安全钳1动作开关触发时的速度，以及加速度和位移与时间的变化关系曲线，还需要直接记录或间接计算出平均总制动力和最大总制动力。当试验信号采集分析系统响应频率高于100Hz时，计算数据可以采用低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后数据。

[0281] (6)对于适用不同质量的安全钳1，应使用不同质量的分别进行4次坠落试验，不同允许质量都应满足对于k1的要求；

[0282] (7)使用动态信号采集分析系统进行测试时，该系统(含使用的传减器)应进行低通滤波器，通带边界频率100Hz滤波后的计量标定。

[0283] (8)承载架3的实际质量不应大于安全钳1的允许质量。

[0284] 此外，还可进一步地通过检查安全钳1是否满足以下条件，来判断安全钳1的质量是否合格，即是，当安全钳1进一步满足以下条件时，安全钳1的质量合格：

[0285] 条件1：安全钳1钳体在楔块或滚轮挤压方向无塑性变形(塑性变形小于0.2％视为无塑性变形)，且安全钳1的钳体和制动元件应无裂纹和影响功能的其他变形；安全钳1在导轨9上的压痕峰不低于导轨9原表面，(图4、5分别为导轨9上的压痕峰不低于和低于导轨9原表面的情况)，安全钳1钳体和制动元件无裂纹和影响功能的其他变形，如有必要应该拍摄照片；导轨9塑性变形不影响电梯的正常使用；对于防爆型安全钳，坠落试验后，安全钳1的楔块表面喷涂或使用的防非电气火花的材料仍完好；

[0286] 条件2：在下落过程中，承载架3处于a>2.5gn状态的时间不大于0.04秒；

[0287] 条件3：若对安全钳1进行多次坠落试验，则每次试验测定的平均制动力不超出所有坠落试验平均制动力的平均值的±25％范围。

[0288] 条件4：释放安全钳的提拉力应小于1.25(P+Q)gn。

[0289] 注：GB7588-2003附录G导轨9验算计算条件：表G2，楔块(带非不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝5.0；滚柱(带不可脱落滚子)的瞬时式安全钳，冲击系数k1＝3.0。

[0290] 在进行坠落试验后，允许对安全钳1的制动元件表面进行清理，但不允许对钳体进行修理。

[0291] 综上，本发明的电梯瞬时式安全钳试验装置可用来对瞬时式的安全钳1的质量做试验，可靠地解决了背景技术中现行标准规定的方法存在的三大问题，坠落试验真实地反映了瞬时式安全钳工作过程的冲击力大小和系统响应时间的影响，利用该电梯瞬时式安全钳试验装置进行坠落试验是对瞬时式安全钳以实际相同的工况考核安全钳的强度的可靠方法，试验结果具有很高的可靠性。

[0292] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。