电梯轿厢振动故障分析

发表时间:2020/9/4   来源:《建筑实践》2020年39卷第9期   作者:赵家麟
[导读] 电梯轿厢构架主要使用工字钢或者角钢制作

        摘要:电梯轿厢构架主要使用工字钢或者角钢制作,其中还设置了水平框架,围栏使用金属板。在电梯轿厢的下部分水平框架上,设置了移动形式或者非移动形式的地板,借助杠杆系统,轿厢乘客的重量会促使轿厢向下沉,同时作用在接触设备上。
        关键词:电梯;轿厢;振动故障;曳引
        引言
        电梯轿厢是运人和运货的关闭形式结构物,轿厢的每一面厢体固定在空间构架上,从而形成一定的封闭房间。当前,国内对于井道流场的仿真研究主要基于CFD软件,通过二维或三维仿真研究电梯参数对轿厢的气动特性的影响,进一步研究不同导流罩形状对轿厢气动特性和噪声的影响。而国外电梯系统的仿真模型基于空气动力学的模型较少,主要集中在电梯控制模型、参数模型、电梯能耗仿真模型等,常用软件有电磁有限元方法模拟软件FLUX,系统响应模拟软件MATLAB、Simulink、蒙特卡洛模拟软件等。电梯在井道中的运行稳定性非常重要,而高速电梯因为速度高导致流场对电梯运动影响较大,所以研究电梯运行过程气动特性很有必要。
        1电梯的曳引系统结构
        曳引机是电梯曳引系统中的核心部件,又是电梯的动力设备,简称主机,其作用是输送以及传递动力使电梯可以运行。曳引机按减速器配置有无分类为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。轮曳引机指拖动装置的动力,通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机,其中的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动(也有用斜齿轮传动),曳引机用的电动机有交流的,也有直流的,主要用于1.0m/s以下的低速电梯,如杂物梯、货梯。无齿轮曳引机指拖动装置的动力,不用中间的减速器可直接传递到曳引轮上的曳引机。曳引机大多是直流电动机为动力,国内已经研发有自主知识产权的交流永磁同步无齿轮曳引机,主要用于客梯以及1.0m/s以上的货梯。
        2电梯轿厢加强筋疲劳特点分析
        (1)疲劳破坏的概念。电梯运行过程中,轿厢加强筋受力并未超过其材料的强度极限,但当轿厢加强筋结构在受到交变载荷时,材料可能存在破坏的风险。这种结构在强度极限内受交变载荷所产生的破坏和失效称之为疲劳破坏。(2)疲劳破坏的特征。产品结构件在受力情况下的变形、振动等,可以通过分析载荷与材料强度极限、弹性极限以及屈服极限的关系来分析和确定材料的强度和刚度,从而判断结构或材料是否满足产品要求。但这种方法不能反映结构在交变载荷下的受力情况及受力破坏。同时,结构件受力断裂等破坏通常带有明显的塑形变形,而轿厢加强筋在交变载荷作用下不会发生明显的塑形变形,但当载荷次数达到一定程度时,会产生突然失效,如断裂、磨损等。这是由于疲劳损伤引起的结构和材料破坏不易提前预知,且检测困难。而往往是这种疲劳损伤破坏,对结构的失效会产生较大的影响和风险。结构件在交变载荷作用下的疲劳损伤和破坏,与结构表面质量、连接方式等因素有关。损伤开始于结构件表面的某个点,称为疲劳开始点,之后沿着疲劳开始点会产生裂纹,进而形成破坏。所以,结构件表面的疲劳损伤点,是研究疲劳损伤破坏的核心。下面主要针对电梯轿厢加强筋在静力作用下的疲劳特性进行分析。
        3电梯的轿厢振动对电梯整梯结构和功能的影响
        3.1加减速度、振动对电梯井道导向结构的影响
        在安装井道的轿厢主导轨时,如果凸凹不平需重新校正,否则电梯在运行时,就会因导靴和导轨接头摩擦,而出现抖动现象。导轨的间距要按设计尺寸安装作业,轿厢主导轨的间隙余量需满足《电梯制造与安装安全规范》(GB7588—2003)要求,轿厢主导轨的距离偏差为0mm~2mm。

导轨支架安装距离要达到《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(TSGT7001—2009)中规定要求:每一条导轨都必须要有两个以上的导轨支架进行固定,每个导轨支架之间的距离必须要小于2.5m(如果超过2.5m要根据实际情况进行计算校核)。这样,电梯导向运行部件的强度就有所保障,从而保证电梯的安全性。
        3.2加减速度对运行摩擦力的影响
        某小区有A、B、C区,每个区的部分电梯存在共同的特点:电梯运行到负2、负1两个楼层,当电梯有载物时则运行正常;当电梯空载时出现打滑现象,电梯自动返回到1楼层,导致小区住户出行不方便。为解决该问题,维保人员在轿厢顶临时搬进对重快,以增加轿厢重量。笔者对小区部分电梯进行抽查,计算机房曳引轮包角的大小,经过计算确认包角符合《电梯制造与安装安全规范》(GB7588—2003)要求。并对抽查的8台电梯重新做平衡系数,得出数据40%~50%,符合《电梯制造与安装安全规范》(GB7588—2003)要求。最后在控制系统的参数中,把加速度和减速度相关的参数调小,以增加运行摩擦力,修改后电梯运行正常。后期对其进行跟踪,电梯运行情况良好。
        4电梯轿厢振动故障处理
        首先是如果电梯轿厢具体运行过程中,曳引机轴承之间出现比较大的间隙,从而促使向轮发生不平衡运行情况,这就会促使轿厢在具体运行过程中出现振动故障。针对上述内容,技术人员可以对故障轴承进行更换,恢复轿厢的正常运行,同时着重提高电梯曳引轮整体质量,对安装行为进行规范化管理,避免人为因素导致操作不当。其次是电梯轿厢的钢丝绳受力不同,导致轿厢发生振动,主要是因为钢丝绳松紧程度存在较大差异。针对这一问题,技术人员需要对钢丝绳张力进行适当调节,具体调节方式可以从绳头棒弹簧压缩距离进行有效调整,这样就能够让每根钢丝绳弹簧压缩始终保持一致。绳头棒弹簧高度不同,要求技术人员对高度进行调整,使其保持标准的高度,最佳状态就是和电梯轿厢的承载负荷力相互吻合,对钢丝绳刚度进行有效控制,要求不能过大,但是也不能过小,否则就会导致电梯轿厢的减震受到影响。对电梯轿厢钢丝绳进行调节过程中,如果发生钢丝绳运行阻碍,有可能会导致电梯轿厢在具体运行过程中,发生不定期振动现象。这种情况下,对钢丝绳进行调节,需要在电梯轿厢正式运行过程中进行,经过一段时间的连接运行之后,能够促使钢丝绳可以和导向轮之间呈现出磨合状态。最后是轿厢安装过程中因为不垂直而导致轿厢发生振动,轿厢底部位置的水平面不达标,会促使轿厢的中心发生偏移。当轿厢处于静止状态的时候,安装不过关会导致轿厢壁板的组装不良。要解决该问题就需要先将导靴进行拆除,从而让轿厢始终处于垂直状态下,此外对斜拉杆进行调节,或者借助防震胶橡胶垫片,促使轿厢足够垂直。相关技术人员需要对组装不良的壁板进行更换,对轿厢壁板垂直度误差进行控制,使其始终保持在5mm以内,确保轿厢垂直度,促使立柱和导靴的受力足够均匀,最终减少振动发生。框架发生扭曲的原因是部件堆放不良,促使重框架发生歪斜和扭曲。这种情况下,带动钢丝绳转动到轿厢位置,对重块压板安装不良,或者补偿连接吊挂不正确,同样会发生振动或者噪声。
        结语
        总之,随着城市化进程的不断加快,房地产楼盘在不断增长,旧楼加装电梯的需求量在日益增大,私人房屋安装电梯的需求在加速增长,人们对电梯运行性能和舒适感的要求也越来越高。目前,电梯技术已经非常成熟,电梯在安装环节严格按照工艺要求作业;维保环节按规定要求排查,把各个细节做好,以保证电梯正常使用,让乘客放心和满意。
        参考文献
        [1]张琳琳.电梯运行中产生的噪音分析及处理[J].科技创新与应用,2018,(31):116-117.
        [2]王治江,张永康.电梯轿厢振动典型曲线分析[J].特种设备安全技术,2018,(05):39-40.
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