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对电梯检验中发现的电梯运行振动原因的分析

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：刘博

[导读] 随着技术的不断革新，新的检测手段和更新方案不断进步，人们乘梯的质量将会得到更大的提升。

南京市特种设备安全监督检验研究院江苏省南京市 210012
　　摘要：电梯是日常生活中常见的运载工具之一，与生活密不可分。电梯在运行过程中产生的振动问题是对提升乘坐舒适度及安全性的一大障碍，产生振动的原因很多，本文主要介绍一些笔者在电梯检验过程中收集的电梯振动的原因，并进行分析提出相应应对措施。
　　关键词：电梯检测；电梯运行；振动
　　
　　
　　引言
　　在电梯系统运行过程中，所产生的振动的主要影响在于：对电梯使用者的舒适度造成一定的影响，同时会加速设备器件的磨损，产生安全隐患。一般而言，当电梯的振动积累到一定的程度值时，振动频率会介入人的敏感频带，此时会是使用者产生明显的不适感，其产生的振动摩擦会损耗设备。究其原因，这些振动主要是由电梯运行中部分部件摩擦或系统设备旋转产生的。
　　1、引起电梯系统共振的因素分析
　　1.1、曳引机的因素
　　电梯中的曳引机旋转过程中产生的脉动是轿厢振动的一大振源。曳引系统中电动机与减速箱等部件高速转动过程中，当转速达到额定值附近时，轿厢会产生较明显振动，同时，若传动部件中蜗轮蜗杆的不良啮合也会产生较大振动。这种振动反过来会对传动组件造成磨损，进而加重电梯的振动现象，引发安全问题。对于这种情况，就要求曳引机在生产制造过程中严格控制质量和性能，根据相关规范对精度进行适当调整；同时，要求安装人员在安装过程中对安装精度进行严格把控，维保人员定期对设备进行检修。从根源上避免振动的产生。
　　1.2、导轨和导靴的因素
　　有时，在电梯运行过程中到某一特定位置时会有明显的振动感，这种现象的产生，极有可能是导轨、导靴表面润滑不足或者导轨接头的处理不当而引起的。同时，当电梯导轨在设计时强度不足，安装时导轨的平行度或垂直度达不到要求时，也会造成电梯在运行过程中产生振动甚至是晃动。因此，在对导轨和导靴进行安装时，需要严格把控安装质量，从而避免此类振动的产生，保证电梯的平稳运行。
　　1.3、钢丝绳的因素
　　钢丝绳张力均匀度也会影响电梯的正常运行。通常，技术人员对电梯钢丝绳进行安装施工的过程中，需要根据相关的规范对钢丝绳的张力进行有效的调节，从而避免电梯在运行过程中，由于部分钢丝绳张力即钢丝绳的张力不均以及钢丝绳的残余绕劲而产生的电梯振动，这对电梯的安全使用造成重要影响，同时也可能会产生一定的噪音，影响乘坐电梯的舒适感。张力是因素之一，钢丝绳的润滑也是一大因素。虽然电梯用的钢丝绳都内部绕裹着棉芯缓慢渗透润滑钢丝绳的表面，但是由于使用的环境过于干燥、粉尘较多或者时间过长棉芯失效等因素都会造成钢丝绳的润滑不足导致曳引力过大从而引起振动。
　　1.4、抱闸的间隔缝隙的因素
　　由于现在的电梯变频技术的普及运用，相比以前采用比如交流双速等非变频拖动系统的电梯，现在采用变频拖动系统的电梯的运行舒适感已经获得了极大的提升，比如交流双速电梯在启动与减速时因刚性换速而带来的振动已经基本不存在。先进的技术解决了部分振动的问题从本质上改善了电梯的安全与舒适，但是也使部件技术人员忽视了一些重要的细节，比如抱闸的调整。因为变频电梯理论上应该实现零速抱闸，那么抱闸在理论上就不会有磨损也就形成了抱闸不会坏的错误认识。但是实际运行过程中此类抱闸还是会有磨损的。因为静态的摩擦力、启动与制停的补偿力矩等技术的运用以及制动力的自监测等都会给抱闸带来损耗。并且还存在着在安装与调试时就未调整合理的情况。抱闸的调整不到位主要会使电梯在启动或者停止时会有振动甚至抖动的现象，运行的过程中也可能会有类似的现象。此情况主要分为：抱闸的间隙过大或者过小抱闸的提起或者释放时机的不准确。抱闸的间隙过大会使合闸时有异常的响声，抱闸的间隙过小有可能会造成带闸运行，当然抱闸的间隙过大或者过小也是抱闸的提起或者释放的不准确的因素之一。不过抱闸的提起或者释放的不准确的主要原因是微机控制的电梯由于综合考虑电梯的舒适感，电梯启动、停止时需要称重系统提供的启动、停止力矩的反馈来配合抱闸提前打开与滞后合闸的时机，由于此参数在安装与调试阶段时就未设置准确或者因为称重等反馈的系统在电梯后期使用过程中的老化造成数据的偏差而未能得到及时的调整从而出现抱闸的提起或者释放与电梯的运行不一致。由于左、右两边抱闸的制动力不一致导致抱闸的磨损程度不一致，以及控制两边抱闸的延时继电器的老化不一致或者控制系统的参数设置不合理出现左、右两边抱闸不同步的现象。抱闸的问题多数会造成电梯启动与停止阶段的振动。
　　1.5、电梯轿厢安装的紧固、部件连接的因素
　　电梯在运行过程中，轿厢需要承受极大的外力，这就需要电梯的轿厢有足够的强度。

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有些轿厢设计的过于轻薄，有些轿厢在安装时未紧固到位，有些轿厢特别是发生过冲顶和蹲底事故的电梯也有些电梯由于使用的环境导致轿厢锈蚀，轿厢的桁架有可能发生一些轻微的变形或者松动，这些都会造成电梯运行的异响和振动。对重框架也可能会有同样的原因和现象。此外，补偿链、绳等部件与轿厢、对重未合理连接或者补偿链、绳在使用过程中发生伸长、松动，这些部件在电梯运行过程中易产生相对位移或者与轿厢、对重产生干涉，从而引起电梯的振动。
　　2、相应的措施和手段
　　2.1、曳引机
　　在电梯运行过程中，会因为电梯的频繁加速或减速而导致曳引机的蜗轮、蜗杆间发生冲撞而产生磨损，因而在电梯的机械运动中，就会经常岀现振动。在日常维护保养中除了定期更换减速箱油还要加强减速箱油的相关检查以及相关轴承的润滑检查，一旦发现问题需立即采取措施以避免机械部件的损坏。当然要想消除此类振动并改善曳引机，就需要曳引机的传递方式在传统模式的基础上实现改善。比如优化传统的减速箱或者将有齿轮的曳引机更换为无齿轮的永磁同步主机，这样电梯在运行过程中就能够将振动的幅度减小[1]。同时还可以通过提升运行效率，加强运行的平稳度，实现高效运行。
　　2.2、导靴与导轨
　　虽然电梯是通过钢丝绳来发生垂直运动的，导轨理论上不受水平方向的力，并且垂直方向的摩擦力也不大，但是事实证明因为导轨的问题带来许多电梯的异响和振动等问题。在电梯的安装过程中，安装人员在铺设样板线后基本都会从架设导轨开始电梯的安装过程，是整台电梯安装的基础环节，由此可见导轨安装的好坏直接决定了今后电梯的运行的质量。衡量导轨的标准主要从导轨的安装强度和偏差两个方面。其强度方面应当从导轨的支架安装的标准来衡量，每根导轨应当至少有2个导轨支架，其间距一般不大于2.50m，导轨支架应当安装牢固，只能固定在井道壁的混凝土构件上使用[2]。其偏差方面应当达到以下检规要求：每列导轨工作面每5m铅垂线测量值间的相对最大偏差，轿厢导轨和设有安全钳的T型对重导轨不大于1.2mm，不设安全钳的T型对重导轨不大于2.0mm。两列导轨顶面的距离偏差，轿厢导轨为0～+2mm，对重导轨为0～+3mm[2]。但是以上只是最基本的要求，有些电梯厂家已经提高了导轨的安装标准，比如将支架间距缩小为2.40m，将导轨的垂直度缩小为0.8mm以及导轨面偏差缩小为0～+1mm，还有导轨的接头处要求处理成光滑平整的面。只有较高的要求并且落实到位才能为电梯的质量打下良好的基础。此外，轿厢和对重都是通过导靴在导轨上运行的，导靴与导轨的间隙调整不当、导靴的过度磨损以及润滑不当都会直接的引起电梯的晃动或者振动。我们只有从以上的方面来把关才能让整个轿厢保持平衡，进而消除此类振动。
　　2.3、钢丝绳张力与润滑的调整
　　虽然现行的电梯检验规程删除了钢丝绳张力的检验项目，但是我们还是应当按照相关标准把电梯钢丝绳的张力调整在合理范围内，即：每根曳引绳张力与平均值偏差均不大于5%。此外如果一旦发现钢丝绳润滑不足时一定要及时采取相关措施，比如人为在钢丝绳表面添加专门用来润滑电梯钢丝绳的润滑油，添加的量也应当在厂家要求的范围内，实在不行应当立即更换钢丝绳。
　　2.4、调节抱闸
　　首先，抱闸的闸瓦磨损是否严重，有损坏的应及时更换，闸瓦有异常情况的及时排查原因。对制动力和抱闸间隙需要保持高度的重视，发现有问题时应当立即调整，不应当因为零速抱闸的技术或者因为部分厂家的免维护主机的广告词而忽视了对抱闸的日常检查。对于抱闸相关参数的问题，应当根据现场实际使用的情况合理制定与调整安装与维保手册中的相关参数，使相关的数据符合电梯的实际使用特性，实现运行参数与抱闸间隙以及抱闸提前打开与延时闭合的时机相匹配，最终达到电梯在运行过程中减少振动及消除安全隐患[3]。
　　2.5、安装轿厢需要加强紧固以及部件的连接情况
　　需要从设计上就对电梯轿厢的强度和牢固度的有一定的制约，不能一味的追求结构上的轻巧和节约材料从而降低了电梯轿厢的安全性和耐用度。电梯的厂家应当加强轿厢的拼装的监督与过程检查，由于现在电梯的安装基本都采用无脚手架安装，轿厢拼装的质量直接影响了整个电梯的安装与今后的使用。在后期电梯检验相关试验时，如制动工况或者有载安全钳试验时，如果发现轿厢有变形应当立即对电梯轿厢进行检查。补偿链、绳问题其实是引发电梯运行的振动与异响的常见问题，首先在电梯安装完毕时应当对补偿链、绳和轿厢、对重的连接和防止补偿链、绳窜动的装置是否安装合理进行检查，补偿链、绳在使用过程中一般都会发生伸长、松动，需要维保人员定期进行检查，一旦发现补偿链、绳有拖地、打墙等现象应当立即调节补偿链、绳的长度以免干涉电梯的轿厢运行引发振动等不良现象。
　　3、总结
　　总而言之，在电梯运行过程中，运用相关的技术措施对电梯振动进行有效改善，不仅可以提高电梯运行效率，改善乘用舒适度，还保障了电梯使用的安全性和可靠性而且还延长了电梯的使用寿命。以前对于振动源的寻找只能通过现象结合经验分析，最多只能借助Eva625测量加减速度来间接判断振动源，现在已经研发出专业测量电梯振动的仪器比如“电梯乘运质量分析仪”通过高频的采取数据建立波形经频谱分析后自动判断出振动点，此类先进技术的应用的安全运行以及舒适感的提升都有很大的帮助。随着技术的不断革新，新的检测手段和更新方案不断进步，人们乘梯的质量将会得到更大的提升。
　　参考文献：
　　[1]祝沛.简述对电梯检测工作影响较大的因素[J].广东科技，2009（22）：201-202.
　　[2]TSGT7001—2009电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯.
　　[3]谢腾飞，彭海，肖璇.超高速电梯横向振动控制策略的探讨[J].中国电梯，2011：24-25.