史雁龙
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摘要：当今高层建筑的数量与过去相比明显增加，作为能够提升高层建筑利用效率的技术之一，高速曳引电梯得到了广泛应用，并为人们的日常生活带来了便利。但是随着行程以及速度的提高，电梯振动情况加剧，这给电梯乘坐的安全性与舒适性带来了无法被忽视的影响，因此，对曳引电梯所具有的振动特性加以研究，成为了现阶段有关人员的主要工作之一。
关键词：电梯；振动；减振
引言
在技术水平不断提高的背景下，现在可选择的电梯形式较多，相互之间性能存在一定差异，但均需要在设计阶段重点做好其振动频率、速度变化等要素控制，使评价电梯质量的重要技术指标。电梯运行需要一个非常复杂的系统作为支持，再加上运行环境的特殊性，受外部因素影响较大，经常会出现振动问题。基于安全性与可靠性角度分析，需要确定振动发生原因，然后采取可靠措施处理，降低振动问题产生的频率，消除存在的安全隐患。
1电梯振动机理
曳引式电梯的基本运行原理：钢丝绳绕在曳引轮上，一端悬挂轿厢，另一端悬挂对重，曳引机转动时，由钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力产生曳引力来驱使轿厢上下运动。由于技术成熟、成本低、安全系数高，可以预见到未来很长一段时间内曳引式电梯依然会是市场主流产品。电梯是现在主要的垂直运输工具，基于其运行方式的特殊性，为保证其达到预设目的，需要严格按照专业标准来进行安装和调试，并且将各项维护工作落实到位，确定其可以正常使用。在对电梯振动问题进行分析时，还需要兼顾电梯安装、调试误差，以及质量误差方面的因素。
电梯运行是通过曳引机的旋转运动转变成轿厢的垂直上下运动，电梯的振动源为曳引机的旋转运动，及其激励下的受迫振动。电梯作为一种特殊的产品，需经过安装、调试后方能正常使用，因此电梯振动可分为质量误差引起的振动和电梯安装、调试误差引起的振动。电梯的振动性能的评价通常是由振动加速度的峰-峰值和A95值这两个加速度指标来衡量。电梯的振动性能的评价通常是由振动加速度的峰-峰值和A95值这两个加速度指标来衡量。
2电梯运行振动原因
2.1水平振动原因
电梯运行过程中，影响水平方向振动的主要因素是其导向装置———导轨与导靴，作为电梯的基准部件，导轨与导靴直接接触，限制了轿厢的垂直运行轨迹与水平偏移量，目前广泛使用的导轨类型为“T”字型导轨。（1）导靴引起的振动因素分析。导靴设置在轿箱架的四个角上，是用来连接轿箱系统和导轨的装置，其型式一般分为滑动导靴与滚动导靴。使用滚动导靴时，因井道中的多根导轨通过拼接连接，组成完整的轨道，其接缝处存在不可忽视的不平整度，且导轨本身存在直线度偏差。作为解决措施，一般会在导靴靴衬一侧留有50丝以上的缝隙，以起到缓冲水平振动和冲击的作用。滑动导靴的情况类似，为了起到缓冲的作用，一般在导靴上设置弹簧系统，以便靴头发生水平位移。（2）导轨引起的振动因素分析。如前所述，导轨本身的直线度偏差与拼接误差，组成了整个电梯轿厢系统，影响系统的固有频率，使得轿厢系统在运行过程中发生水平振动。由于普遍采用“T”型导轨，其在加工过程中存在各种形位公差、几何偏差以及安装调试的各种误差也是造成导轨不平度的原因之一。
2.2曳引系统的垂直振动因素
曳引系统的最重要的功能是传递与输出动力，驱动电梯的轿厢和对重装置作上下运行的装置。按照曳引机输出动力的不同减速方式，分为有齿轮与无齿轮曳引机，其结构也有所不同。（1）有齿轮曳引机引起的振动因素分析。有齿轮曳引机主要由电动机、涡轮蜗杆、制动器、曳引绳轮、曳引机机座等组成，由拖动装置将动力通过中间减速器传递到曳引轮上。减速装置中的涡轮蜗杆对电梯的振动有积极影响，而影响蜗轮副受迫振动的激振力主要来源于蜗轮蜗杆运动副的制造精度、安装精度和轴承精度。因此，电梯使用时间过久，蜗轮蜗杆齿轮间的磨损也会比较大。若不及时进行检修，将会出现电梯速度变化或轿厢载荷时的轴向窜动的现象，使乘客有“爬台阶”的感觉。（1）无齿轮曳引机引起的振动因素分析。广泛存在于高速电梯和超高速电梯中的无齿轮曳引机，又称为无减速器曳引机。在构件上主要由电动机、曳引轮、制动器三部分组成，通过电动机直接连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无齿轮曳引机曳引比通常是2:1，较少用在1:1曳引比的情况下，载重为320kg至2000kg之间，电梯运行速度大于4m/s。由于无齿轮曳引机省略了减速箱等减速部件，具有结构简单、运行比较平稳和安全可靠等优点。
3电梯运行振动的减振措施
3.1优化调整电气系统
因为电气因素造成的电梯振动问题，工作人员需要做好前期安装施工以及后期维护保养的双重工作，对供电电源、接地线装置、控制板、接触器输入输出端、信号线以及控制线布线方式等进行详细检查，并合理选型编码器与变频器，最大程度上来消除电梯运行的共振问题。同时，工作人员也可以对曳引机减速器以及旋转编码器轴向连接弧度进行调整，并选择应用接地性能良好的屏蔽线，作为旋转编码器硬件接线，确保旋转编码器脉冲输出数具有较高的准确度，可以如实反映出电梯曳引机转速信息，保证控制板接收到的反馈信息可靠，通过对反馈信息的分析，正常驱动变频器工作。
3.2做好安装维护
想要减少电梯振动问题的发生，需要从根源上来控制振源，例如应用流水线性的气动格局轿厢，来减小电梯通道内轿厢和空气之间的摩擦，以求减小电梯振动幅度。在正式安装前，应将轿厢平放在平面上，检查轿厢重心，以及各部件，确定其不存在任何隐患后才可按照要求安装。并且在运行一段后，安装人员还需要针对曳引轮、钢丝绳等进行润滑保养，减少各部件之间的摩擦。另外，定期对加固螺丝进行检查，确定其是否存在松动问题，并对磨损严重的部分进行更换，排除此类因素带来的不良影响。
3.3选用高质、安稳的曳引机
（1）曳引机里部的机械缝隙一般于加减速环节产生影响。电梯速率若出现变动，便会使发电以及电动运转模式有不同程度的整改。而上述整改行为的出现，就会使一些振动声响出现，对电梯舒适度造成影响。在电梯S曲线进行加减速环节中，一般会给乘客产生失重感。此外，在曳引机在运行过程中，自体也会生成一定噪声。故此，电梯厂家应明确对曳引机缝隙提出标准，有规划的对曳引机性能进行检查、维修与养护。（2）曳引机内部的涡轮涡杆以及齿轮安装质量。对于曳引机里部的涡轮涡杆与齿轮，若其安装精确度低、加工规范性缺乏的情况下，都会对电梯运行质量产生干扰，生成噪音与振动现象。故此，不断提升曳引机内部的涡轮涡杆以及齿轮安装质量，是提升电梯运行舒适度的有效办法之一。
3.4选择良好的钢丝绳与适宜的减振器
电梯厂家在电梯生产期间，没有给予减振器选择一定的重视。减振器有提升电梯舒适度的功能，电梯一般具有如下三类减振器：①安置在曳引机底座的橡胶减振垫。其安装质量与电梯整体减振效果相关联，影响着乘客的舒适度；②安置在轿厢底端的减振器。其安装效果和电梯运行安稳性有关，一般情况下，高弹性系数以及坚硬不会对减振形成作用，但是高频率振动会形成麻木感，严重情况下会产生高频次振动现象；③轿厢顶端位置钢丝绳减振器。对于高层电梯来说，由于钢丝绳偏长，在松弛程度不一的情况下，在快速运行中钢丝绳晃动的问题就会随即产生，引发轿厢振动现象。为了处理上述问题，可以采用把钢丝绳减振器紧紧固定在钢丝绳尾端的方式，以完全吸纳钢丝绳引发的振动波，借此方式去规避产品问题。
结束语
电梯作为现在常见的垂直运输工具，已经被广泛的应用到建筑工程中，对提高生活质量具有重要意义。基于电梯运行原理和特点，安全性与可靠性是重点研究的内容，存在部分电梯在运行时出现较大振动问题，需要提高对此方面的重视，基于专业角度来进行深入研究，掌握电梯振动机理的同时，根据不同原因造成的问题进行调整和优化，争取从根本上来消除存在的隐患。
参考文献:
[1]王晓伟,于艳杰,张瑞军,王胜春,田艳.高速曳引电梯噪声研究综述[J].噪声与振动控制，2014,22(03):184-185.
[2]罗军飞,汪迪,廖小利.曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[J].赤峰学院学报（哲学社会科学版），2016,01（24）：122-123.
论文作者:史雁龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/22
标签：电梯论文; 曳引机论文; 导轨论文; 钢丝绳论文; 曳引论文; 齿轮论文; 因素论文; 《防护工程》2018年第14期论文;