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电梯导轨不平顺度测量、建模及轿箱水平振动特性的研究

郭丽峰  
【摘要】:作为电梯的导向装置,电梯导轨在电梯系统中占有十分重要的地位。在电梯运行中,导轨的不平顺度是轿箱水平振动的主要激励源,直接影响到电梯乘坐的舒适性和安全性。因此,导轨不平顺度的测量、控制已成为电梯安装和检修过程中的一项重要工作。 然而在目前的导轨不平顺度测量方法中,普遍存在着测量时间长,精度低等缺陷。探索一种准确、高效的导轨不平顺度测量方法已成为电梯行业中一个亟待解决的课题。另一方面,测量手段的限制也使得导轨不平顺度的理论建模以及其激励下的轿箱水平振动特性研究等工作在很大程度上受到了制约。 针对上述情况,本论文在电梯导轨不平顺度的测量、建模,以及导轨不平顺度激励下的轿箱水平振动特性等三个领域进行了较为深入的研究。所完成的主要工作及创造性研究包括: 1.研制了一种电梯导轨多参数动态测量系统,实现了对导轨不平顺度的准确、高效测量。 在测量系统中,采用基于位置敏感探测器(PSD)的激光准直测量技术,实现了对单列导轨整体的直线度、铅垂度以及局部的弯曲、失调、台阶等参数的测量;采用双电感传感器差动测量法实现了对两列导轨间距变化的测量;采用数字量接近传感器实现了对导轨接头及安装支架位置的准确测量。在软件设计中,应用COM技术将LabVIEW与MATLAB相结合构成功能强大的虚拟仪器开发平台,实现了整个测量系统的集成化和自动化。 在导轨铅垂度测量中,提出了一种自动稳平和位置锁定相结合的激光铅直基准建立方法,建立了铅垂误差不大于2″的高精度激光铅垂基准。 为保证大行程测量时PSD传感器读数的准确性,论文提出了一种基于神经网络的PSD空间三维非线性修正技术,并设计完成了现场自动标定装置。 实验室和现场进行的大量实验表明:该测量系统可以准确、高效地完成对电梯导轨的多参数测量任务。例如,对50 m高的导轨进行测量,测量时间不到2 min,测量系统的标准偏差小于1 mm。 测量系统的成功构建为电梯导轨的现场测量提供了一种新的、高效的方法和手段,也为后续的导轨建模及轿箱振动分析打下了良好的基础。


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