电梯液压缓冲器动态性能检测技术及检验结果不确定性分析

摘要：目前对电梯液压缓冲器动态性能的检测技术还有很多有待完善的地方，不同的检测方法会有不同的检测结果，对同一缓冲器动态性能的检测受到很多因素的干扰，检测结果带有一定的不确定性，这种不确定性的存在，会导致对缓冲器性能的错误估计，从而影响电梯安全运行。为此，对电梯液压缓冲器动态性能检测技术以及检测结果的不确定性进行研究具有重要意义。
关键词：电梯检验；液压缓冲器；性能检测；不确定性
前言：电梯是现代生活中一种重要的垂直运输工具，电梯事故会直接威胁到乘客的人身安全及财产安全，因此电梯安全问题一直受到社会各界的高度重视。电梯缓冲器是电梯中一个非常重要的安全装置，在电梯发生溜车等事故时，缓冲器可以通过吸收和消耗电梯的动能，避免轿厢与井道底部的剧烈碰撞，从而最大程度上保障人员安全。液压缓冲器由于具有良好的缓冲性能和稳定性，被广泛应用于中高速电梯中，对电梯液压缓冲器的动态性能进行检测，分析检验结果的不确定性，对于正确判定缓冲器的性能，保障电梯安全具有重要的意义。
1电梯液压缓冲器

液压式缓冲器是一种耗能性缓冲器，用于快速与高速电梯，其原理如图1所示。液压缓冲器分为两种类型：

（1）缸体内壁具有溢流孔的液压缓冲器。当轿厢底部碰撞板撞到缓冲器活塞顶端橡胶缓冲触点时，该触点随同辅助弹簧吸收了第一次冲击，轿厢进一步下降迫使活塞进入充满油液的油缸，油就被迫从油缸壁上的节流油孔进入外部储油箱中，随着活塞下降，油缸壁上节流孔逐步减少并缩小，使节能孔总面积减小而增大油的节流作用，因此产生足够的油压使轿厢运动减速，直到平稳地停止。当提起轿厢，使缓冲器缸载时，弹簧就使活塞复位，油液经节流孔从储油箱重新流回油缸，缓冲器自动复位，准备下一次使用。

（2）具有锥形柱和环状孔的液压缓冲器。当轿厢下降撞及缓冲器时，将柱塞向下压进油缸中，油液通过环状孔流进中空柱塞的内腔，流量的锥形柱控制。柱塞向下移动时，环状孔的开度逐渐减小，导致制动力恒定。当轿厢向卜提升时，位于柱塞内的弹簧使柱塞复位到它的工作状态。

图1 液压缓冲器原理图

1-液压缸;2-缓冲簧;3-活塞杆;4-活塞;5-液压缸盖;6-肩托。

   液压缓冲器在冲击过程中通过油液节流将电梯动能转化为热能，其吸收的能量E可近似表示为：

    其中F(s)为缓冲力随位移s变化的函数，S为缓冲行程。该公式反映了缓冲器在动态过程中能量吸收的累积效应，是评价其动态性能的重要理论依据。

2电梯液压缓冲器动态性能检测技术

2.1激光位移传感器检测技术

电梯液压缓冲器动态性能测试过程中，使用激光位移传感器测量缓冲器柱塞的位移。当电梯轿厢冲击液压缓冲器时，缓冲器柱塞发生位移。激光位移传感器测量该位移的方法是在传感器安装位置发射激光束照射到柱塞，通过测量激光在发射到反射回传感器的时间来确定柱塞的位移。采用激光位移传感器测量电梯液压缓冲器柱塞的位移，具有诸多优点。精度高，能测量出柱塞位移的微小变化，有利于分析缓冲器动态性能；响应快，能够测量出柱塞在冲击过程中的位移变化，能够确保对动态过程的捕捉；激光位移传感器是非接触式测量，对缓冲器正常工作不会产生影响，也不会由于测量引起的磨损。

2.2应变片测量技术

应变片测量法主要用于测量电梯液压缓冲器动态过程中的缓冲器受力点的应力情况。将应变片粘贴在缓冲器的受力点上，当缓冲器受到轿厢的冲击时，其受力点要产生应力变形，粘贴在受力点上的应变片电阻要随之发生变化，用测量电阻的变化，就可以得到所要测量的应力情况。采用应变片测量缓冲器应力有其明显的优点。直接测得缓冲器受力点的应力情况，可以为分析缓冲器的力学性能提供重要的数据。另外，应变片体积小，安装方便，可灵活地布置在缓冲器的不同受力点上，可以方便地对缓冲器的各个受力点的应力情况进行监测。而且其敏感度高，能测得应力的变化。

2.3压力传感器检测技术

电梯液压缓冲器使用压力传感器检测一般是指利用压力传感器检测电梯液压缓冲器中的液压油的压力变化。在缓冲器的液压系统中，安装压力传感器，当轿厢冲击缓冲器时，液压油的压力发生变化，用压力传感器检测压力的变化。其意义是重大的。通过压力变化曲线，可以了解缓冲器在动态过程中的吸收与释放能量的情况，评价缓冲器的性能。使用压力传感器检测的优点是:压力传感器测量精度较高，能够一定程度上反映液压系统内部压力变化，优点是稳定性较高，能够在较为恶劣的环境工作。

3电梯液压缓冲器动态性能检测检验结果不确定性分析

3.1测量设备精度导致的不确定性

在电梯液压缓冲器动态性能试验中，测量设备是主要的不确定来源之一。不同的品牌、型号的测量设备，其性能指标如精度、分辨率、稳定性等存在差异。例如，激光位移传感器长距离测量或者环境不稳定的条件下会出现精度降低的现象；压力传感器零点漂移以及不当选择量程都会引起测量误差。测量设备在使用过程还会出现磨损、老化的现象，进一步降低其测量精度。测量设备精度的不足够会导致试验结果的不稳定性，无法正确反应缓冲器的动态性能。例如，电梯液压缓冲器位移、压力变化情况测量时，测量设备精度不够，可能会忽略缓冲器某些性能变化指标，对缓冲器动态性能的判断存在不确定性。

3.2环境因素干扰导致的不确定性

影响电梯液压缓冲器的动态性能检测结果的因素较多，主要的检测环境因素有温度、湿度、振动等。电梯液压缓冲器的性能与液压油的黏度有关，而液压油的黏度受温度影响。温度越高，液压油黏度越低；液压油黏度越低，缓冲效果越弱；温度越低，液压油黏度越高，缓冲器缓冲效果越差。温度的高低还会影响缓冲器的弹性模量，从而影响缓冲器的动态性能。湿度会造成电气设备的潮湿，影响信号的传输和测量的准确性。机房的振动会加在测量仪器上，导致测量数据不稳定。各地、四季的温度、湿度、振动等环境因素都有差异，使得检测结果的再现性较差。检测人员应在检测过程中记录环境因素的数据，分析环境因素对检测结果的影响，必要时采取措施，如在恒温恒湿实验室中进行检测，以提高检测结果的再现性。

3.3操作过程差异导致的不确定性

检测人员的操作水平及操作习惯也会影响电梯液压缓冲器动态性能检测结果。电梯液压缓冲器动态性能检测过程中的测量设备安装测量位置不正确、安装不牢固，会导致检测数据不准确。如激光位移传感器安装角度不正确，会导致测量的位移数据误差较大。电梯液压缓冲器动态性能检测时，不同的检测人员操作加载速度、加载方式等检测操作参数，都会导致缓冲器动态响应不同。不同的检测人员对检测操作规范的理解和执行程度不同，会造成每次检测的条件不一样。检测过程中还存在检测过程人为读数误差问题。电梯液压缓冲器动态性能检测过程中，操作过程带来的不确定因素较多，应加强对检测人员的培训，制定统一、规范的操作程序，要求检测人员严格按照操作程序操作。

结束语：电梯液压缓冲器动态性能检测技术及检验结果不确定性分析是对电梯安全运行研究的重要方面。通过对目前检测技术的梳理，认识到不同的检测技术都有其优缺点，在应用时要根据实际情况合理选择和优化。另外，对检验结果不确定性来源的探讨，使我们更加清楚地认识到检测中存在的问题，也有利于我们采取措施降低不确定性的的影响。

参考文献

[1]孙朋飞,江禹军. 电梯缓冲器的混合使用及检验案例分析[J].西部特种设备,2025,8(05):19-21+28.

[2]王一冰. 电梯液压缓冲器性能退化检测与评估[J].中国机械,2025,(28):120-123.

[3]傅东,郭竟尧,何比干,等. 电梯缓冲器的失效形式、失效案例分析及失效预防措施[J].中国电梯,2025,36(05):78-80.

[4]王丰. 电梯缓冲器失效模式、原因及对策分析[J].造纸装备及材料,2024,53(10):67-69.

[5]李艳,霍苗,赵馨,等. 在用电梯更换缓冲器的选型方法与施工要求[J].中国电梯,2024,35(09):48-51.