制動器制動載荷力矩測試試驗臺、測試系統(tǒng)及其測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制動器制動載荷力矩測試試驗臺、測試系統(tǒng)及其測試方法，該制動器制動載荷力矩測試試驗臺包括制動輪、棘爪、主動輪、第一驅動裝置、第二驅動裝置、機架，主動輪、制動輪均安裝于機架上，第一驅動裝置用于驅動主動輪，制動輪與主動輪固定連接，制動輪設有棘齒，棘爪與棘齒相配合，第二驅動裝置用于驅動棘爪，制動時，棘爪一端抵觸棘齒。采用這種裝置，不需要對自動扶梯裝置進行現(xiàn)場制動測試，只需要通過在該裝置上模擬自動扶梯真實的運行過程，就能獲得相應的實驗數(shù)據(jù)，減小了現(xiàn)場安裝、調試工作，提高了調試效率，并且杜絕了現(xiàn)場測試帶來的安全隱患。本發(fā)明的測試系統(tǒng)和測試方法能使測試過程更加方便、測試數(shù)據(jù)更加準確。
【專利說明】制動器制動載荷力矩測試試驗臺、測試系統(tǒng)及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動扶梯或傾斜式自動人行道制動器制動載荷力矩測試領域【技術領域】，特別是涉及一種制動器制動載荷力矩測試試驗臺、測試系統(tǒng)及其測試方法。
【背景技術】
[0002]根據(jù)相關的規(guī)定，自動扶梯和自動人行道上應該設置至少一個或多個制動器，制動器的主要作用是，防止自動扶梯或自動人行道在突然斷電或突然出現(xiàn)異常時，能對自動扶梯或自動人行道進行制動，保證自動扶梯或自動人行道的安全使用，制動器安裝好之后需要進行調試，使制動器的制動力矩的大小達到相應的要求，在對制動器力矩進行調試時，要將一定載荷的砝碼加載到自動扶梯或自動人行道上，采用這種方式存在以下缺點:
[0003]1、現(xiàn)場測試勞動強度很大，需要反復搬運較重的砝碼；
[0004]2、現(xiàn)場測試調節(jié)難度大，現(xiàn)場不確定因素較多，調整時很難把握準確度；
[0005]3、砝碼存在沖底的危險，當制動器的制動力不足以讓自動扶梯停止運動時，砝碼將直接沖到自動扶梯的最底部，從而對自動扶梯造成損傷。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種測試方便、使用安全的制動器制動載荷力矩測試試驗臺。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種測試方便的測試系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明還有一個目的在于提供一種測試方便、測量準確的測試方法。
[0009]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取的技術方案是:
[0010]一種制動器制動載荷力矩測試試驗臺，包括制動輪、棘爪、主動輪、第一驅動裝置、第二驅動裝置、機架，主動輪、制動輪均安裝于機架上，第一驅動裝置用于驅動主動輪，制動輪與主動輪固定連接，制動輪設有棘齒，棘爪與棘齒相配合，第二驅動裝置用于驅動棘爪，制動時，棘爪一端抵觸棘齒。
[0011]第一驅動裝置驅動主動輪轉動，為主動輪轉動提供力矩，通過控制第一驅動裝置的輸出力矩就能使第一驅動裝置輸出的力矩與真實的自動扶梯驅動力矩一致，制動輪與主動輪固定連接，當制動輪被制動后，主動輪相應的停止轉動，當棘爪抵觸到制動輪的棘齒時，為制動狀態(tài)，通過控制第二驅動裝置，帶動棘爪運動，棘爪運動到一定位置后，抵觸到制動輪上的棘齒時，制動輪被制動，被制動的制動輪停止轉動，從而實現(xiàn)模擬真實的自動扶梯制動過程，采用這種裝置，不需要對自動扶梯裝置進行現(xiàn)場制動測試，只需要通過在該裝置上模擬自動扶梯真實的運行過程，就能獲得相應的實驗數(shù)據(jù)，減小了現(xiàn)場安裝、調試工作，提高了調試效率，并且杜絕了現(xiàn)場測試帶來的安全隱患。
[0012]下面對技術方案進一步說明:
[0013]優(yōu)選的是，制動器制動載荷力矩測試試驗臺還包括減速機構，所述第一驅動裝置為電機，第一驅動裝置輸出軸連接減速機構輸入軸，減速機構輸出軸連接主動輪。通過減速機構可以提高第一驅動裝置的力矩，從而可以使第一驅動裝置輸出較小的力矩時就能使主動輪獲得較大的力矩。
[0014]優(yōu)選的是，所述機架包括移動架、固定架，移動架可滑動的安裝于固定架上，所述第一驅動裝置、減速機構安裝于移動架上，所述移動架的移動方向與所述主動輪的軸向相平行。第一驅動裝置、減速機構安裝于可相對于固定架移動的移動架上，通過調節(jié)移動架的位置，就能調整減速機構輸出軸軸心與主動輪軸心的距離，從而使同一臺制動器制動載荷力矩測試試驗臺能對不同中心距的自動扶梯，提高了設備的利用率，降低了成本。
[0015]優(yōu)選的是,減速機構輸出軸通過鏈條與主動輪連接。
[0016]優(yōu)選的是，所述移動架、固定架均由型材焊接而成。移動架、固定架均通過型材焊接結構更加牢固，重量更輕。
[0017]優(yōu)選的是，所述第一驅動裝置為三相異步電機。
[0018]優(yōu)選的是,所述棘齒包括第一齒面、第二齒面、第三齒面,第一齒面、第二齒面、第三齒面依次連接，第一齒面從制動輪輪面起向第三齒面方向延伸，第三齒面從制動輪輪面起向第一齒面方向延伸，第二齒面位于第一齒面與第三齒面之間，第一齒面與第一齒面起始處制動輪輪面的切面之間成第一夾角，第三齒面與第三齒面起始處制動輪輪面的切面之間成第二夾角，第一夾角第二夾角均為銳角，第一夾角的角度小于第三夾角。采用這種方式棘爪能更好的頂住棘齒。
[0019]優(yōu)選的是，所述第一齒面、第二齒面、第三齒面均可以為平面。
[0020]優(yōu)選的是，所述第一齒面、第二齒面、第三齒面均可以為弧面。
[0021]優(yōu)選的是，制動器制動載荷力矩測試試驗臺還包括棘爪座，所述棘爪可轉動的安裝于棘爪座上。
[0022]優(yōu)選的是，制動器制動載荷力矩測試試驗臺還包括連接塊，連接塊一端與第二驅動裝置輸出軸連接，另一端可旋轉的安裝于棘爪座上，所述棘爪與連接塊固定連接。
[0023]優(yōu)選的是，所述制動輪與主動輪同軸安裝。
[0024]本發(fā)明還提供一種上述制動器制動載荷力矩測試試驗臺的測試系統(tǒng)，包括PLC、顯示模塊、扭矩傳感器，PLC分別與第一驅動裝置、第二驅動裝置、顯示模塊、扭矩傳感器電氣連接，扭矩傳感器與第一驅動裝置電氣連接。
[0025]PLC對第一驅動裝置、第二驅動裝置進行監(jiān)控，扭矩傳感器獲取第一驅動裝置的輸出扭矩，并將獲取到的扭矩傳送到PLC進行分析、處理，PLC將處理后的數(shù)據(jù)傳送到顯示模塊，顯示模塊將該數(shù)據(jù)顯示成曲線，便于用戶直觀的觀測到。
[0026]優(yōu)選的是，該測試系統(tǒng)還包括信號輸入模塊，信號輸入模塊與PLC電氣連接。信號輸入模塊方便用戶更改相應的參數(shù)。
[0027]優(yōu)選的是，所述顯示模塊為計算機。
[0028]優(yōu)選的是，所述計算機連接有打印機。打印機的存在便于用戶將顯示的曲線或其他數(shù)值打印出來。
[0029]本發(fā)明還提供一種測試方法，每間隔時間tl扭矩傳感器采集一次數(shù)據(jù)，PLC判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否大于X ；
[0030]判斷為否，則繼續(xù)按照tl時間間隔采集數(shù)據(jù)；
[0031]判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2 ；[0032]扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2后，PLC繼續(xù)判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否小于Y;
[0033]判斷為否，則繼續(xù)按照t2時間間隔采集數(shù)據(jù)；
[0034]判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t3，tl > t2 > t3。
[0035]開始進行測試后，當采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值為O時，對應的測試階段為第一階段，該階段的數(shù)據(jù)對試驗想要獲得的扭矩值沒有影響，當采樣周期為tl時，并檢測到相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值大于X時，對應的測試階段為第二階段，第二階段時，棘爪與制動輪上的棘齒嚙合，主動輪處于自動狀態(tài)，第二階段得到的扭矩值呈不斷上升狀態(tài)，當采樣周期為t2時，并檢測到相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值小于Y時，對應的測試階段為第三階段，該階段得到的扭矩值比較平穩(wěn)，最接近真實的數(shù)據(jù)，通過將測試過程分為三個階段，每個階段對應不同的采樣周期，并且在第三階段的采樣周期最小，使獲得的采樣數(shù)據(jù)更加準確，更加接近真實數(shù)據(jù)，提高了測試準確性。
[0036]優(yōu)選的是，所述PLC將扭矩傳感器采樣時間間隔調整為t3之后采集到的數(shù)據(jù)進行分析計算并得出扭矩平均值，該扭矩平均值在顯示模塊上進行顯示。采樣時間間隔調整為t3后，采集到的數(shù)據(jù)能更加真實的反應自動扶梯的扭矩，PLC通過對這段時間的數(shù)據(jù)進行分析計算處這段時間的扭矩平均值，并將該平均值顯示在顯示模塊上，便于用戶快速、直接的得到這個數(shù)據(jù)，提高了測試數(shù)據(jù)。
[0037]優(yōu)選的是，所述顯示模塊將扭矩傳感器采集到的數(shù)據(jù)生成曲線并顯示。
[0038]優(yōu)選的是，所述tl為0.4-0.5秒。
[0039]優(yōu)選的是，所述t2為0.2-0.3秒。
[0040]優(yōu)選的是，所述t3為0.1-0.2秒。
[0041]優(yōu)選的是，所述X為8kgfm。
[0042]優(yōu)選的是，所述Y為8kgfm。
[0043]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0044]第一驅動裝置驅動主動輪轉動，為主動輪轉動提供力矩，通過控制第一驅動裝置的輸出力矩就能使第一驅動裝置輸出的力矩與真實的自動扶梯驅動力矩一致，制動輪與主動輪固定連接，當制動輪被制動后，主動輪相應的停止轉動，當棘爪抵觸到制動輪的棘齒時，為制動狀態(tài)，通過控制第二驅動裝置，帶動棘爪運動，棘爪運動到一定位置后，抵觸到制動輪上的棘齒時，制動輪被制動，被制動的制動輪停止轉動，從而實現(xiàn)模擬真實的自動扶梯制動過程，采用這種裝置，不需要對自動扶梯裝置進行現(xiàn)場制動測試，只需要通過在該裝置上模擬自動扶梯真實的運行過程，就能獲得相應的實驗數(shù)據(jù)，減小了現(xiàn)場安裝、調試工作，提高了調試效率，并且杜絕了現(xiàn)場測試帶來的安全隱患。
[0045]PLC對第一驅動裝置、第二驅動裝置進行監(jiān)控，扭矩傳感器獲取第一驅動裝置的輸出扭矩，并將獲取到的扭矩傳送到PLC進行分析、處理，PLC將處理后的數(shù)據(jù)傳送到顯示模塊，顯示模塊將該數(shù)據(jù)顯示成曲線，便于用戶直觀的觀測到。
[0046]開始進行測試后，當采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值為O時，對應的測試階段為第一階段，該階段的數(shù)據(jù)對試驗想要獲得的扭矩值沒有影響，當采樣周期為tl時，并檢測到相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值大于X時，對應的測試階段為第二階段，第二階段時，棘爪與制動輪上的棘齒嚙合，主動輪處于自動狀態(tài)，第二階段得到的扭矩值呈不斷上升狀態(tài)，當采樣周期為t2時，并檢測到相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值小于Y時，對應的測試階段為第三階段，該階段得到的扭矩值比較平穩(wěn)，最接近真實的數(shù)據(jù)，通過將測試過程分為三個階段，每個階段對應不同的采樣周期，并且在第三階段的采樣周期最小，使獲得的采樣數(shù)據(jù)更加準確，更加接近真實數(shù)據(jù)，提高了測試準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1是本發(fā)明制動器制動載荷力矩測試試驗臺的示意圖；
[0048]圖2是本發(fā)明制動器制動載荷力矩測試試驗臺中制動輪與棘爪的示意圖；
[0049]圖3是圖2中的I號局部放大圖；
[0050]圖4是本發(fā)明測試系統(tǒng)的結構框圖；
[0051]圖5是本發(fā)明測試方法的流程圖。
[0052]附圖標記說明:
[0053]100.制動輪，101.棘齒，1011.第一齒面，1012.第二齒面，1013.第三齒面，102.制動輪輪面，200.棘爪，201.棘爪座，202.連接塊，300.主動輪，400.第一驅動裝置，500.第二驅動裝置，600.機架，601.移動架，602.固定架，700.減速機構，701.減速機構輸入軸，702.減速機構輸出軸，800.鏈條，900.扭矩傳感器。
【具體實施方式】
[0054]下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明:
[0055]如圖1-3所示，在本發(fā)明的實施例中，一種制動器制動載荷力矩測試試驗臺，包括制動輪100、棘爪200、主動輪300、第一驅動裝置400、第二驅動裝置500、機架600，主動輪300、制動輪100均安裝于機架600上，第一驅動裝置400用于驅動主動輪300，制動輪100與主動輪300固定連接，制動輪100設有棘齒101，棘爪200與棘齒101相配合，第二驅動裝置500用于驅動棘爪200，制動時，棘爪200 —端抵觸棘齒101，制動輪100與主動輪300同軸安裝。
[0056]第一驅動裝置400驅動主動輪300轉動，為主動輪300轉動提供力矩，通過控制第一驅動裝置400的輸出力矩就能使第一驅動裝置400輸出的力矩與真實的自動扶梯驅動力矩一致，制動輪100與主動輪300固定連接，當制動輪100被制動后，主動輪300相應的停止轉動，當棘爪200抵觸到制動輪100的棘齒101時，為制動狀態(tài)，通過控制第二驅動裝置500，帶動棘爪200運動，棘爪200運動到一定位置后，抵觸到制動輪100上的棘齒101時，制動輪100被制動，被制動的制動輪100停止轉動，從而實現(xiàn)模擬真實的自動扶梯制動過程，采用這種裝置，不需要對自動扶梯裝置進行現(xiàn)場制動測試，只需要通過在該裝置上模擬自動扶梯真實的運行過程，就能獲得相應的實驗數(shù)據(jù)，減小了現(xiàn)場安裝、調試工作，提高了調試效率，并且杜絕了現(xiàn)場測試帶來的安全隱患。
[0057]制動器制動載荷力矩測試試驗臺還包括減速機構700、扭矩傳感器900，第一驅動裝置400為電機,在本實施例中第一驅動裝置400為三相異步電機。第一驅動裝置輸出軸連接減速機構輸入軸701，減速機構輸出軸702連接主動輪300。通過減速機構700可以提高第一驅動裝置400的力矩，從而可以使第一驅動裝置400輸出較小的力矩時就能使主動輪300獲得較大的力矩。扭矩傳感器900安裝于第一驅動裝置400與減速機構700之間，用于獲取第一驅動裝置400的輸出扭矩。
[0058]如圖1所示，機架600包括移動架601、固定架602，移動架601可滑動的安裝于固定架602上，第一驅動裝置400、減速機構700安裝于移動架601上，移動架601的移動方向與主動輪300的軸向相平行。第一驅動裝置400、減速機構700安裝于可相對于固定架602移動的移動架601上，通過調節(jié)移動架601的位置，就能調整減速機構輸出軸702軸心與主動輪300軸心的距離，從而使同一臺制動器制動載荷力矩測試試驗臺能對不同中心距的自動扶梯，提高了設備的利用率，降低了成本。在本實施例中，減速機構輸出軸702通過鏈條800與主動輪300連接。移動架601、固定架602均由型材焊接而成。移動架601、固定架602均通過型材焊接結構更加牢固，重量更輕。
[0059]如圖2所示,棘齒101包括第一齒面1011、第二齒面1012、第三齒面1013,第一齒面1011、第二齒面1012、第三齒面1013依次連接，第一齒面1011從制動輪輪面102起向第三齒面1013方向延伸，第三齒面1013從制動輪輪面102起向第一齒面1011方向延伸，第二齒面1012位于第一齒面1011與第三齒面1013之間，第一齒面1011與第一齒面1011起始處制動輪輪面102的切面之間成第一夾角，第三齒面1013與第三齒面1013起始處制動輪輪面102的切面之間成第二夾角，第一夾角第二夾角均為銳角，第一夾角的角度小于第三夾角。采用這種方式棘爪200能更好的頂住棘齒101。在本實施例中，第一齒面1011、第二齒面1012、第三齒面1012均可以為平面。在其它實施例中，第一齒面、第二齒面、第三齒面還可以均為弧面，或者第一齒面、第二齒面、第三齒面為平面和弧面的混合。
[0060]如圖2、3所示，制動器制動載荷力矩測試試驗臺還包括棘爪座201、連接塊202，棘爪200可轉動的安裝于棘爪座201上。連接塊202 —端與第二驅動裝置500輸出軸連接，另一端可旋轉的安裝于棘爪座201上，所述棘爪200與連接塊202固定連接。
[0061]如圖4所示，本發(fā)明還提供一種上述制動器制動載荷力矩測試試驗臺的測試系統(tǒng)，包括PLC、顯示模塊、扭矩傳感器，PLC分別與第一驅動裝置、第二驅動裝置、顯示模塊、扭矩傳感器電氣連接，扭矩傳感器與第一驅動裝置電氣連接。PLC對第一驅動裝置、第二驅動裝置進行監(jiān)控，扭矩傳感器獲取第一驅動裝置的輸出扭矩，并將獲取到的扭矩傳送到PLC進行分析、處理，PLC將處理后的數(shù)據(jù)傳送到顯示模塊，顯示模塊將該數(shù)據(jù)顯示成曲線，便于用戶直觀的觀測到。在本實施例中，顯示模塊為計算機。
[0062]測試系統(tǒng)還包括信號輸入模塊，信號輸入模塊與PLC電氣連接。信號輸入模塊方便用戶更改相應的參數(shù)。
[0063]計算機連接有打印機。打印機的存在便于用戶將顯示的曲線或其他數(shù)值打印出來。
[0064]如圖5所示，本發(fā)明還提供一種測試方法，每間隔時間tl扭矩傳感器采集一次數(shù)據(jù)，PLC判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否大于X ；
[0065]判斷為否，則繼續(xù)按照tl時間間隔采集數(shù)據(jù)；
[0066]判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2 ；
[0067]扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2后，PLC繼續(xù)判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否小于Y;
[0068]判斷為否，則繼續(xù)按照t2時間間隔采集數(shù)據(jù)；
[0069]判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t3，tl > t2 > t3。[0070]優(yōu)選的是，所述PLC將扭矩傳感器采樣時間間隔調整為t3之后采集到的數(shù)據(jù)進行分析計算并得出扭矩平均值，該扭矩平均值在顯示模塊上進行顯示。
[0071]優(yōu)選的是，所述顯示模塊將扭矩傳感器采集到的數(shù)據(jù)生成曲線并顯示。
[0072]優(yōu)選的是，所述tl為0.4-0.5秒。
[0073]優(yōu)選的是，所述t2為0.2-0.3秒。
[0074]優(yōu)選的是，所述t3為0.1-0.2秒。
[0075]優(yōu)選的是，所述X為8kgfm。
[0076]優(yōu)選的是，所述Y為8kgfm。
[0077]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種制動器制動載荷力矩測試試驗臺，其特征在于，包括制動輪、棘爪、主動輪、第一驅動裝置、第二驅動裝置、機架，主動輪、制動輪均安裝于機架上，第一驅動裝置用于驅動主動輪，制動輪與主動輪固定連接，制動輪設有棘齒，棘爪與棘齒相配合，第二驅動裝置用于驅動棘爪，制動時，棘爪一端抵觸棘齒。
2.根據(jù)權利要求1所述的制動器制動載荷力矩測試試驗臺，其特征在于，還包括減速機構，所述第一驅動裝置為電機，第一驅動裝置輸出軸連接減速機構輸入軸，減速機構輸出軸連接主動輪。
3.根據(jù)權利要求2所述的制動器制動載荷力矩測試試驗臺，其特征在于，所述機架包括移動架、固定架，移動架可滑動的安裝于固定架上，所述第一驅動裝置、減速機構安裝于移動架上，所述移動架的移動方向與所述主動輪的軸向相平行。
4.一種如權利要求1-3任一項所述制動器制動載荷力矩測試試驗臺的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括PLC、顯示模塊、扭矩傳感器，PLC分別與第一驅動裝置、第二驅動裝置、顯示模塊、扭矩傳感器電氣連接，扭矩傳感器與第一驅動裝置電氣連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括信號輸入模塊，信號輸入模塊與PLC電氣連接。
6.一種測試方法，其特征在于，每間隔時間tl扭矩傳感器采集一次數(shù)據(jù)，PLC判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否大于X ； 判斷為否，則繼續(xù)按照tl時間間隔采集數(shù)據(jù)； 判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2 ； 扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t2后，PLC繼續(xù)判斷采集到的相鄰兩次數(shù)據(jù)差的絕對值是否小于Y ； 判斷為否，則繼續(xù)按照t2時間間隔采集數(shù)據(jù)； 判斷為是，則將扭矩傳感器的數(shù)據(jù)采集時間間隔調整為t3，tl > t2 > t3。
7.根據(jù)權利要求6所述的測試方法，其特征在于，所述PLC將扭矩傳感器采樣時間間隔調整為t3之后采集到的數(shù)據(jù)進行分析計算并得出扭矩平均值，該扭矩平均值在顯示模塊上進行顯示。
8.根據(jù)權利要求6所述的測試方法，其特征在于，所述顯示模塊將扭矩傳感器采集到的數(shù)據(jù)生成曲線并顯示。
【文檔編號】G01L5/28GK103512695SQ201310441589
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】林育海, 郭京互, 仲兆峰, 陳浩, 周潤, 郭偉文, 唐其偉 申請人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司