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电梯运行振动特性分析与应对方法的研究路天宇

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第4期作者：路天宇

[导读] 摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。

        舟山市特种设备检测院浙江舟山 316000
        摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。电梯作为当前城市通行的重要工具，也得到了飞速的发展。众所周知，振动是影响电梯乘坐舒适性的重要因素之一，也是影响电梯使用寿命的重要因素。分析研究电梯振动的原因，寻找相应解决方案，有助于提升乘梯舒适性，延长电梯使用寿命。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词：电梯；振动；解决方案
        引言
        在我国经济建设活动中，起重机械已经得到了广泛的应用，利用起重机械可使生产效率大幅提高，不过，由于起重机械的种类多种多样，尤其是对于电梯起重机械来说，其主体结构更是有很大不同，一旦电梯起重机械在设计或使用过程中存在机械缺陷，势必会给电梯内人员的生命安全造成极大威胁。为了确保电梯起重机械的正常使用，我国已经在电梯起重机械检验中广泛采用现代无损检测技术，不过因电梯的日常管理及维护工作涉及诸多内容，如果运营单位的日常管理不当或不到位，便可能会由此引发后果严重的机械事故，因此，对电梯起重机械的相关检验技术进行探讨与分析是非常必要的。
        1电梯曳引机振动
        电梯曳引机振动主要从以下方面进行论述：电梯曳引机转动中的机械结构是电梯升降运行中比较普遍的主要振动因素。而目前乘客电梯大多采用的永磁同步曳引机，以及载货电梯使用的传统异步曳引机，曳引机在振动、噪声和效率方面有明显的技术优势，能适应使用中出现的复杂工况，运行过程中不会出现噪声高、振动大、效率低等不良情况。但是，电梯曳引机上的曳引轮的生产精度、安装调试精度及钢丝绳槽垂直水平线出现的误差，都会使电梯在升降运行过程中出现抖动和垂直振动。处理措施：根据电梯的空载与负载实际情况，科学设置减振装置；在技术上着重针对共振问题进行前期的处理；曳引机上的相关螺栓和螺母紧固必须达到安全技术要求。在生产中，电梯曳引机中的转子会因磨损、装配而引起动、静不平衡。特别在电梯异步曳引机减速箱电机窜轴量超标而引起前后撞击，摩擦力增大，造成轴承缺油，从而引起抱轴现象。转矩增大，轴承损坏、扫膛等引起振动。此外，在现场装配中曳引机和承重梁间没有放置隔振橡胶垫，或放置不正确也会引起振动问题。
        2补偿链脱落造成电梯运行振动故障原因
        补偿链脱落造成电梯运行振动故障原因主要涉及以下方面：某小区安装运行的1台电梯在投入使用6年后，发现运行中发出异常声响，并伴随轿厢振动现象，乘坐舒适感较差。特种设备检验检测人员到现场检查后，发现在对重侧连接处2根补偿链中有1根脱落。首先是当电梯在运行过程中，轿厢侧和对重侧的钢丝绳长度在不断变化，从而引起曳引轮两侧钢丝绳重量的变化。当轿厢位于最低层站时，钢丝绳的重量大部分作用于轿厢侧；当轿厢位于最高层站时，钢丝绳的重量大部分作用于对重侧。当补偿链脱落一条时，电梯的平衡被严重破坏，电梯运行的曳引力、制动力矩及起平衡作用的部件等都受到一定的影响，而且还影响电梯的平衡系数及舒适感。其次是对电梯曳引力的影响使得电梯运行产生振动现象。为了减少曳引机输出功率，抵消曳引钢丝绳的重量对电梯运行的影响，需要配置补偿链装置。现场该台电梯的补偿链原来是左右各一条的，由于锈蚀的缘故另一边脱落，造成轿厢受到一个不平衡力，从而产生振动。如果另一侧不安装平衡补偿装置，会影响电梯的曳引能力，甚至会影响电梯的安全运行，是用来平衡电梯正常运行过程中曳引轮两侧的钢丝绳重量不均衡变化的措施。最后是对电梯制动力矩的影响也使得电梯运行产生振动现象。现场该台电梯的补偿链由于锈蚀的缘故另一边脱落，造成轿厢受到一个不平衡力。当电梯在不同层站启动时，由于驱动系统给予的预制动力矩是调试好的，缺失了一条补偿链将使得各层站启动时的预制动力矩无法平衡，从而导致电梯在各层站启动时产生振动现象并影响电梯乘坐的舒适感。

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        3电梯运行振动特性分析与应对方法
        3.1设计时要避免电梯发生共振现象
        电梯运行振动特性分析与应对方法之一是设计时要避免电梯发生共振现象。使曳引机、轿厢系统、主机承重系统等的振动频率分隔开，避免产生共振。对于曳引机可以通过改变曳引轮的直径来改变曳引机的振动频率。对于轿厢系统可以通过改变悬挂装置的弹性系数来调整振动频率。对于主机承重系统，可以通过改变承重梁的惯性矩、承重梁的长度来调整振动频率。主机承重梁要有足够的刚度，曳引机与承重梁之间的减震装置要匹配，减震装置硬度、数量、位置等要合适。绳头组合中的压缩弹簧选型时刚度要适宜。在控制方面，采用PID控制的应该根据变频器与电梯的参数合理设置P值和I值。
        3.2提升电梯安装质量
        电梯运行振动特性分析与应对方法之二是提升电梯安装质量。曳引机安装时要找正、找平，防止曳引机安装倾斜，并且保证曳引机的固定可靠。导轨安装时要保证垂直度，保证导轨间距偏差，接头平滑度符合要求。轿厢安装时要找准重心，拼装过程中防止变形，轿厢减震消声垫要安装合适，轿厢紧固件应紧固到位。悬挂装置的安装要保证张力均匀，悬挂装置与轿厢重心重合等。
        3.3振动检验
        电梯运行振动特性分析与应对方法之三是振动检验。电梯起重机械在运行过程中会产生振动，通过分析电梯起重机械在主梁上的自振频率以及衰减时间，也可对电梯起重机械的安全性进行可靠检验。在电梯起重机械检验过程中，其主梁结构刚度可通过主梁自振频率及振型来进行判断，当电梯起重机械升降时，其主梁会因制动力而发生振动，这种振动的频率是比较低的，但却会对电梯起重机的性能带来很大影响，因此，需要通过振动检验方法来测试主梁的安全性能。在采取振动检测方法进行检验时，需要将振动监测点设置在主梁跨中盖板上，检测点处还要设置应变片，应变仪输入端需要与应变片进行连接，此时，起升额定荷载应达到额定升高点的2/3，然后全速下降，当电梯起重机械与地面相接近时，将紧急制动开关启动，并观察示波器中的时间曲线与振动曲线，由此便可得到电梯起重机械的自振频率。
        3.4可能出现的其他不确定振动
        电梯运行振动特性分析与应对方法之四是可能出现的其他不确定振动。我们分析电梯振动问题系统中还有一些共振现象问题，这些是由于不确定振动源的重叠而引起一些共振现象。电梯的机械系统本身都存在一定的振动频率问题，在电梯升降时产生的振动频率重叠时就会形成一种共振现象，导致乘客在电梯轿厢中出现头晕、耳鸣等问题。当电梯曳引机高速运转时也会产生一定的机械性共振，通过曳引轮上的钢丝绳来影响电梯轿厢的升降的舒适度。处理措施：通过分析不同的振动频率来源的不确定性，改变激振频率的来源，优化电梯运行提升速度值，提高防振技术处理机制。
        结语
        总之，电梯振动原因有很多，进行振动原因分析时必须从设计、制造、安装、维护保养等方面入手。通过分析及时找到振动原因并采取有效措施予以消除，对电梯安全舒适的运行有重要的实际意义。
        参考文献
        [1]徐浩.关于电梯运行振动的研究［J］.中国高新技术企业，2014（05）：18-20.
        [2]杨世耀.电梯振动噪声浅析［J］.城市建设理论研究，2017（20）：215-216.
        [3]荆成良，赵子钦,黄磊.高速曳引式电梯振动分析及控制策略［J］.中国高新技术企业，2017（6）：64-65.