张晓欣
江苏省特种设备安全监督检验研究院 江苏省南京市 210036
摘要：随着社会经济的不断发展， 建筑水平的不断提高，各类的民用及商用建筑中普遍实现电梯的安装。人们对电梯运作过程的可靠性与适用度提出了更高的要求。在整个电梯工程运作过程中，相关参数要求众多，每个方向上的振动变化需要按照行业规范进行。本文以高速曳引电梯机械系统为研究目标，针对电梯工作开展过程中各个方向上的震动变化，为提高电梯机械运作的安全和乘坐体验建立相关模型进行研究，结合实际情况进行分析，得到特性分析结果。
关键词：高速曳引；电梯机械系统；振动特性；探究
引言：
随着城市高层建筑的不断增多，人们对于建筑的相关设施提出更高的要求。因此，电梯的使用与安装也更为普遍。作为上下楼层的重要方式，高速曳引电梯逐步应用，并淘汰传统电梯，使人们的日常使用更为方便。但随着电梯上下行速度的提高，在提高运作效率的同时，对电梯乘坐人员的安全和体验产生影响。这就要求相关研究人员在高速曳引电梯的上下行速度、安全以及乘坐体验三者协调中达到平衡。针对电梯运作时的振动问题，进行细致分析得到变化特征，找到高速曳引电梯运作的平衡点。
一、电梯机器系统运作横向振动分析
在电梯运作的过程中，假若电梯保持稳定速度缓慢上升，便在实验过程中可以认定横向方向上的振动变化可以忽略，不影响实验结果。但随着电梯上下行速度的不断提升，电梯的安全与乘坐体验将会受到横向振动的更多的影响,同低速状态下的相比具有较大的变化,其中横向振动方面电梯轿厢的影响更为严重。由于当前的技术水平和安装条件的限制，高速曳引电梯的横向振动的研究通常忽略了轿厢底部与侧边的橡胶减振的积极作用,从而在实验过程中导致轿厢相关参数的不精确，将不完整的部分进行实验测试，导致了横向振动的增大。而在实际施工过程中，在轿厢底部与侧边进行橡胶安装是常用的进行降低横向振动的手段。因此在建立相关物理模型时因如图一所示，在此模型中对于轿厢的两侧加上了橡胶减震装置，对于上下行过程中的横向振动进行消减，再次进行实验数据发现横向振动相关参数明显发生变化。橡胶装置的作用在电梯运作过程中往往容易被忽视，但是为了追求实验的严谨，更可靠，更舒适的乘坐体验需要将其纳入实验测量过程。此外同时需要考虑滚动导靴给实验带来的影响，多个滑动导靴互相之间产生作用，对实验结果同样也会产生影响。实验操作人员需要对于建立的物理模型进行适当修正，得到相应的实验结果，结合实际运作时的各种条件，不断完善物理模型的不足，得到实验结果并分析出横向振动对于可靠度以及舒适度的影响以及最适宜的上下行速度[1]。
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图一 横向方向建立的物理模型
二、电梯机器系统运作纵向振动分析
高速曳引电梯相比于传统电梯具有可靠性高，乘坐体验舒适等众多优点，在众多的电梯使用场景已经被广泛地应用。在传统电梯的运作模式下，将电梯运作时的牵引比例设置为快速与平均两种不同比例，而在高速曳引电梯进行纵向振动实验研究分析时建立一比一的物理模型，相比传统创建比例在此模型充分考虑到实际生产过程中，在电梯运作两侧的曳引轮的对应重量。在动力的驱动下，通过特殊的钢筋材料进行处理后实现牵引，完成电梯上下行的运作。对电梯运作时，重量协调是对电梯本身以及外加减振设备材料进行平衡，达到平衡状态后，减少上下行过程中的纵向抖动，使电梯的运作更加地稳定，最大程度实现电梯使用寿命的延长。但在物理模型的建设过程中，需要考虑到的是相似名称设备对于电梯运作的不同影响，以“补偿链”与“补偿绳”为例，二者在名称上具有相似性，但在使用场景以及适用范围具有较大的差异。大众多数使用场景下，补偿链相比补偿绳具有更高的适应性，但也需要考虑到经济成本与使用条件等多种因素。需要相关的工作人员结合使用过程中的场景不断变化设计出最好方案，以满足最大程度减少纵向振动的条件。导致纵向振动的主要原因是电梯系统在水平运作中的振动，具体分为曳引轮平衡的偏差和电机动力波动，导致纵向振动的产生。从而降低了上下行过程中的舒适度，严重情况下甚至威胁到运作的安全，通过实验可以发现，对于二者进行协调，纵向振动的产生即可产生变化。也就说明在实际安装过程中，相关安装人员需要针对电梯进行适应安装，将各个设备之间进行协调以至于能够互相匹配，纵向方向的振动是不能避免的，需要通过实际配比方可达到振动频率最小的结果[2]。
三、电梯机器系统实验总结及建议
在实验的实际操作过程中，考虑到多种因素影响下建立的模型具有实际性，各种细小因素给建立模型带来的影响不容忽视。结合具体生产过程中的问题，依靠各项设备的特点，对问题进行逐步地拆解。建立模型时，还需要对于各类型的部件的物理特性和使用场景进行区分，最终选择适用的模型及设备解决对应。在当前建立的模型下，对于实验进行分析后得到电梯上下行的横向纵向的频率，随着固有条件，电梯的负载改变而改变。同时在建筑内部不同环境下的得到实验结果同样也会有区别。电梯自身条件，负载或环境等等因素不同比例下对于高速曳引电梯也会存在差异，对实验提高安全性和乘坐体验提出了更高的要求。
四、结束语
电梯的安全和乘坐体验是用户关注的重点，是建筑的重要组成部分。对其机械系统振动特性研究是电梯发展的重要保障。如今在安全和舒适度方面，仍有较大的提升空间，需要相关工作人员，明确实验中有待提升的地方，了解先进理念和技术。完善实验物理模型，结合实际工作场景，设计最佳方案，为电梯行业研究注入新的活力，打好发展的地基。在经济快速发展，城市建筑不断增多的背景下，带动整个行业不断向前发展。
参考文献：
[1]张建义，康诚.高速曳引电梯机械系统振动特性研究[J].中国设备工程， 2018, 000(003):113-114.
[2]兰天宇， 黄建秋.高速曳引式电梯机械系统振动特性研究[J].建材发展导向（下）, 2020, 018(005):48.