摘要：电梯在人们的日常生活中担当着垂直运输工具的作用，通过几十年的发展建设，人们对于电梯的需求不断增加，也更加注重电梯的安全性和舒适性等。本文结合电梯的结构特点，确定了影响电梯舒适性的因素。综合分析这些因素，确定导致电梯振动的原因，主要为了提升电梯乘坐的舒适性，满足当今人们对于电梯安全舒适的要求。
关键词：电梯；运输工具；舒适性
1 概述电梯结构的特点
电梯属于动力驱动形式，可以按照刚性导轨运行箱体，或者按照固定线路，呈梯级运行。按驱动方式的类型，电梯主要分为电力驱动和液压驱动电梯两种类型。电力驱动分成曳引驱动电梯和强制驱动电梯，曳引驱动电梯利用驱动轮绳槽的摩擦，驱动电梯运行。强制驱动电梯在构架上固定齿条，其传统机构就是电动机和齿轮。强制驱动电梯需要在构架上固定齿条，利用电动机和齿轮的传统机构，通过齿轮拖动轿厢的移动，通常都是在建筑工程当中利用这种类型的电梯。液压电梯主要利用液压驱动电梯运行，在柱塞安装位置上设置柱塞直顶式，油缸柱塞负责支撑轿厢，驱动轿厢运行，还包括柱塞直顶式，在井道侧面设置油缸柱塞，利用曳引绳连接滑轮组和轿厢，驱动轿厢运行。当前人们广泛利用的就是曳引驱动方式，电梯的驱动机构就是曳引机，在曳引轮上挂上钢丝绳，一端是悬挂轿厢，另一端就是对重装置。转动曳引机的过程中，钢丝绳和曳引轮会产生摩擦，在这个过程中产生的曳引力可以驱动轿厢运动。
电梯属于一种机电产品，主要由曳引机构和导向系统以及电力拖动系统等系统组成，通过电气控制各个系统，使各系统可以共同协同工作，保证电梯运行的安全性。其中曳引系统包括曳引机和曳引绳以及导向轮等部分，主要负责动力输送，这也是电梯运行的根本动力。导向系统包括导轨和导靴两个部分，主要负责限制轿厢和对重，保证轿厢和对重可以始终按照导轨方向进行运动。轿厢包括轿厢架和轿厢两个部分，负责运送乘客和货物。门系统包括轿门和层门以及门机等装置，这也是货物和乘客主要的进出口。重量平衡系统负责对于轿厢重量进行平衡，缓解曳引绳重量。电力拖动系统负责提供动力，这样有利于操纵和控制电梯的实际运行。安全保护系统包括限速器和安全钳等装置，可以防止事故的发生，保证电梯的安全使用。
2 影响电梯舒适性的关键因素
2.1 加速度
电梯在运行过程中加速度的存在可能会引起失重和超重现象。电梯在上升和下降过程中会存在加速度，这会使电梯中的乘客出现超重或失重现象。从乘客进入电梯直到其离开，可能会出现两个超重和失重过程中，该过程的平稳情况会对乘客在乘坐电梯过程中的舒适性造成重要影响。同时，电梯在运行过程中的加速度也会对其平稳程度产生直接影响。例如，人站在加速上升的电梯中处于超重状态，如图1所示。
图1 人站在加速上升的电梯中
此时，对站在电梯中人进行受力分析，人受一个垂直电梯向上的支持力F支，和一个重力mg，人在加速向上运动过程中，向上加速度由支持力提供，人受到的支持力大小F支可以通过公式（1）计算。
F支= ma+mg（1）
通过公式（1）可以看出，此时，人在电梯中受到的支持力大于其自身重力，此时人处于超重状态，这会对人乘坐电梯构成中的舒适性造成影响。
2.2 轿厢噪音
电梯在运行期间，会引起噪音，由于此时人处于封闭空间，听到噪音，会使人产生厌恶感，这会直接影响乘客在乘坐电梯过程中的舒适度[1]。电梯运行期间的反绳轮、靴衬等部件的摩擦都可能会形成噪音，开关门时，门头钢丝绳的摩擦也有可能会引起噪音。轿厢噪音是一项影响人乘坐电梯过程中舒适性的重要指标，因此，在分析过程中，必须要加强对该项内容的重视。
2.3 电梯振动
电梯中的各个系统都有可能会导致电梯在运行期间发生振动。导轨与导靴两者之间的相对运动是引起振动的根源，其主要是由于电梯中的导轨垂直度存在误差，或者两个导轨平行度存在较大误差以及导轨接头不平整。电梯在实际运行期间，导轨在横向上发生振动，甚至会导致电梯在运行期间发生左右摇晃[2]。曳引机运动也可能会导致振动，例如在装配曳引机时，精度没有达到要求标准，或者蜗轮蜗杆咬合存在问题，两者在电梯运行期间均会发生较大摩擦，进而引起振动。
3 评价电梯振动舒适性的几种常用方法
3.1峰值评价法
电梯起制动过程中，要对电梯的最大加速度进行限制，在实际分析过程中，要想实现对电梯制动进行全面评价，通常不能将单一最大值作为最终评价值，而应当是对电梯在不同负载情况下，对电梯全程运行过程中进行取值，将电梯处于不同工况下的最大值进行统计，然后对这些数值进行平均处理。同时，对于起制动时二次谐波分量地峰值，应当约束在一个特定范围内。在电梯正常运动期间的振动增加速度最大值，由于该数值与曳引机的实际质量情况、导轨安装情况，以及轿厢结构的具体弹性情况都有着一定联系，因此，其能够充分体现电梯运行的整体水平。
3.2均值评价法
平均值是全部时间中的一种特殊数，其能够充分体现电梯在具体运行期间的振动幅度，在处理数据时，应当选取决定幅度的平均值，也可以选择略大于一定幅度的平均值。需要注意但是，通过该方式获取到的数据并未充分考虑数据与频率之间的具体关系，因此，最终获取的数据只能作为振动水平的一个估值[3]。在电梯振动舒适性分析过程中，时域信号通常都会在曲线上面标记，因此，可以同时完成对最大值和平均值两项内容的计算，这也是该方法被测试人员广泛使用的一项重要原因。
3.3 加速率变化评价法
在得到速度信号测量值后，要对原来的的信号进行微分处理，这样能够完成对相关加速度变化率曲线图进行明确，如果通过放大器能够直接对速度变化率曲线进行记录，那么在实际问题分析过程中，能够始终在起制动期间完成加速度的变化率的测量和取值[4]。在具体评价时，要对电梯在实际运行过程中发生的振动特点进行准确评价，此时，要对不同的评价方式进行合理应用，采取综合方式完成相应的判断工作，只有这样才能保证最终判断结果的合理性。
4 减少电梯在具体运行过程中振动的合理措施
4.1 改善激振频率
电梯在运行期间如果发生共振，将会引起振动，这将会对电梯在具体运行过程中的稳定性造成影响，导致人们在乘坐电梯时出现不舒适感。因此，在电梯运行期间，为了降低因为振动而带来的影响，电梯调试人员可以对电梯中采用的曳引机的激振频率进行适当调整，通过该处理方式，使电梯中的曳引机激振频率与自身的频率之间能够存在一定差异，从而实现对共振频率的合理控制。在共振传播期间，通过共振消除方法，减少共振对电梯运行造成的影响，在处理过程中，可以对电梯和曳引机之间的连接位置进行时代改变，形成另类振动传播模式，从而达到降低振动幅度的作用，使电梯在运行过程中的舒适度能够得到进一步提高。
4.2 更换电梯内的隔振垫
隔震垫是电梯轿厢内的一项关键设施。电梯运行停止时，轿厢底部会与桥架发生撞击，这一撞击情况的发生，会导致电梯发生较为激烈的振动，这也会对乘坐电梯的人员产生强烈的不适，影响电梯舒适度。在对电梯的运行分析过程中，要想使该项问题能够得到解决，可以将大小合适的橡胶放在轿厢底部，通过对该橡胶的应用，能够起到缓冲电梯轿厢发生的撞击的效果，从而使电梯轿厢可以软着陆，减小电梯在运行期间的振动频率，提高乘客乘坐电梯时的舒适度。
4.3 做好定期检查工作
由于电梯长期运行的磨损，加之在安装过程中存在的安装误差，会对电梯在运行过程中的振动频率，以及振动幅度造成影响。因此，在电梯运行期间，应当定期对电梯的具体情况进行检查，确保电梯内的各项零部件都能够达到相应的要求。在对电梯的具体情况进行检查时，应当确保电梯振动情况与标准相符，对紧固件的情况进行检查，确保其稳定性可以满足电梯运行要求。如果电梯中的零部件质量无法满足最大应用要求标准，要及时对存在问题部件进行维修，针对无法维修的部件，则应对其更换。
5结束语
综上所述，很多因素都会引发电梯振动，因此需要结合实际情况，详细的检查系统，确定振动发生的根本原因，利用有效的评价方法进行综合分析，提升电梯的舒适性。
参考文献：
[1]李成荣，路甬祥.液压电梯系统振动舒适性分析与控制[J].起重运输机械，2017（3）：3-6.
[2]刘希花.曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D].山东科技大学，2010.
[3]邵鑫，邵光杰.信息化分析电梯检测中电梯振动的原因及应对措施[J].科学与信息化，2017（20）.
论文作者:唐达
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
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