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摘要：电梯振动不仅影响乘客乘坐的舒适度，影响电梯的使用寿命，更严重还会带来重大的安全事故。在如今现代高层建筑中，高速曳引电梯应用越来越多，电梯的安全使用越来越被使用者重视。为了保证电梯的舒适安全使用，工作人员一定要端正态度，及时规律地对电梯进行维修维护，并且在电梯系统中安装主动控制系统。鉴于此，本文对高速曳引式电梯振动分析及控制策略进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：高速电梯；曳引式；振动；控制
一、高速曳引式电梯振动的产生原因
1、轿厢设计不合理产生振动
（1）由于高速曳引电梯速度快，所以轿厢在空气中快速移动时，轿厢的轿顶轿底和电梯通道之中的空气会产生剧烈摩擦，如果轿厢的设计不符合空气动力学的要求，摩擦便会非常剧烈，从而导致轿厢剧烈震动；（2）轿厢设计重心不稳是电梯产生振动的重要原因。由于轿厢重心不稳，致使轮槽、曳引轮受力不均，进而使得曳引轮、曳引轮槽组和轿厢在电梯运行时，配合不默契，各部件之间产生碰撞摩擦，从而使电梯产生明显振动。
2、维修保养引起的振动
电梯使用期间未及时对导向系统进行保养。（1）导向系统的紧固部件松动问题未及时解决，使得导向系统各部件出现位移晃动，从而引发电梯振动；（2）未及时为导向系统添加润滑剂或者未及时清除导向系统内的油污块儿，导致电梯在运行的时候摩擦系数增大，形成摩擦振动。
3、导轨规格不符引起的振动
电梯运行速度在1.00m/s以下、10层以上的情况下，才宜用8K导轨，其他速度和层站的电梯应用13K以上导轨。如果导轨使用规格与电梯其他配件不能相互契合，电梯的各部件之间就会发生碰撞或加剧摩擦，产生振动现象。
4、维修养护不合理产生的振动
维修养护人员在对电梯进行维修时，拆卸前未做好标记，导致轿厢的部件在重新安装时，因发生不合理的移位而引起振动。例如更换靴衬、导靴架，调整安全钳间隙不当引起偏移。安装人员维修保护时，轿厢各部件间的紧固螺栓（导靴架、立梁、大梁等固定螺栓）松动移位，而改变了作用力中心。这不仅会引起电梯振动，而且还有可能撞坏门刀、门头。
二、高速曳引式电梯振动的控制策略
1、减振策略
常用的减振方法包括包括：选用动态性能良好的曳引机，改变电梯系统某些弹性环节的刚度系数和安装隔振器，文中使用第二种方法，通过调整曳引机下橡胶隔振垫的刚度系数和结构，改变系统的固有频率，使之避开曳引机的激振频率。
当隔振垫的刚度k0=1×106N?m-1时，电梯系统在运行30s后第6阶固有频率与曳引机的激振频率相等，会发生共振，为了找到合适的k0值，通过Matlab程序反复计算，发现当k0=4×105N?m-1时，系统各阶固有频率均减小，且不与曳引机振动频率相接近，可有效避免发生共振。
选用什么装置代替橡胶隔振垫可起到更好的减振效果，也是文中研究的重点内容，通过查阅资料发现橡胶弹簧具有以下优点：（1）弹性模量小，可产生较大的变形，内摩擦阻尼大，隔振效果好；（2）可同时承受压缩变形和剪切变形；（3）结构紧凑，可有效地利用空间。
2、采用主动控制系统
主动控制系统能及时监测振动水平及振动位置，并根据实际情况采取相应措施，消除或减少振动产生的危害，保证电梯的正常运行。主动控制系统目前已经开始应用到了高速曳引式电梯中。主动控制的方式包括主动、半主动吸振控制、隔振控制、阻振控制、消振控制。主动控制系统的应用有效地减小了电梯的振动现象，延长了电梯的使用寿命，为电梯的正常运行提供了有力的保证。
3、精确安装，定期维护
在安装前，安装人员要首先对电梯各部件进行合理检查。
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在电梯安装过程中，安装人员要严格按照标准组装电梯，保证电梯各部件安装位置精确，这样可以有效避免电梯在运行时由于部件错位从而产生剧烈振动。
电梯在使用了一段时间后，要及时进行维护。比如安装人员要及时为曳引轮、钢丝绳添加润滑油，以减小电梯各部件之间的摩擦振动；要定期检查紧固螺丝是否有松动情况，同时也要检查电梯各部件是否有变形现象，并且及时更换。
4、定期检查电梯设施安装的完备性
电梯的各个部分在安装过程中产生的误差以及使用过程中所发生的变形都会引起电梯的运行振动。因此，对于运行中的电梯要定期进行检查，检查整个电梯各个部分的完备性。检查项目主要包括紧固件的紧固性是否达标、电机的振动是否满足振动要求等。对于不符合要求或超标的部件，要及时进行维修或更换。通过对电梯的定期检查和维护，可以有效地保障各个部件的强度和硬度等。此外，还要注意检查并调整各钢丝绳的张力，以此来消除因张力不符合要求所产生的振动。
5、改变激振频率
电梯运行过程中产生振动的主要原因是发生共振现象。因此，通过改变曳引机的激振频率，使其远离曳引机的固有频率就能最大限度地降低发生共振的可能性，从而降低电梯的运行振动。为了从根本上降低电梯的运行振动，可以通过在曳引机和电梯的连接部位采取消振方式来降低其他方式的振动传播。
6、加强对电梯安全检验检测技术的控制
6.1 电梯的目视检验检测
在众多检验检测方法中，目视检测经目测对电梯的部件实施检验检测的一种较为简单的方法，必要时利用游标卡尺、钢直尺、塞尺等设备对电梯部件的安装位置进行测量，并与其维保、安装单位的自检数据进行对比，准确计算、记录检测的数据，以确保原始记录的准确性、可靠性，从而使得电梯部件的相关功能、功效得到有效保证。
6.2 检验、测试电梯的噪声
现阶段，很大部分电梯在运行的时候经常有噪声产生。此过程中就需要应用传感器对电梯噪音的产生开展检验检测，同时需要对传感器进行压力测量。其进行测量的操作方法为：电梯在运行过程中，传感器安装于距地面1.5米处，噪音测量的位置需要距离声源1米处，进行测量点应在3个以上，噪声测量的取值应取最大值。
6.3 电梯的曳引钢丝绳的漏磁检验检测
在电梯的检验检测过程中，电梯的钢丝绳检验检测特别重要，对检验人员、机构提出了更高的要求。这个过程中可采取内磁铁检测感应线圈和霍尔元件中信号不断的变化，在产生漏磁场之后使用计算机技术进行识别、采集以及处理，处理后的信息、信号使得电梯能够安全地得以运行。
6.4 电梯的启动、制动与振动加速度检验检测
电梯在运行加速的时候，其Z轴会产生速度的变动。电梯的振动加速度一般会小于或者大于水平加速度值，其会持续不断地交替产生。通常情况下，有较多因素使电梯产生振动而影响到电梯的舒适度，比如不断变化的电梯加速度使电梯产生了失重感、超重感，而电梯在运行时产生的振动则会严重影响电梯的乘坐舒适程度。在电梯的启动、制动与振动加速度检验检测过程中，通常采取位移微分法对电梯加速度进行检测。具体的操作步骤为：采用减速度测试仪和加速度测试仪，将电梯传感器放置于电梯中央位置，同时确保传感器紧贴于电梯底部，做到时间统一。检验检测电梯在轻负载重载、重单层载、多层重载以及其他条件下的减速度与加速度的变化。
结束语
随着我国城市化水平越来越高，大量的人口加速向城市集中，这导致了城市土地利用情况越来越紧张，出现了地狭人稠的情况。在这种背景下，城市的高层建筑越来越多，并且建筑楼层也越来越高。楼梯，这种低楼层的装置，已经不能满足当今城市的要求。电梯具有占用空间小、提升速度快的特点，使其顺其自然地应用到了城市的高层和超高层建筑物中来。高速曳引式电梯是目前在城市中应用最多的电梯类型。
参考文献
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[4]郭源帆.电梯磁流变制动器多物理耦合分析与实验研究[D].福州大学，2014.
论文作者:姜阳,王丹丹,管勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/28
标签：电梯论文; 曳引机论文; 曳引论文; 加速度论文; 部件论文; 频率论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;