对电梯系统振动的探讨

    电梯系统振动是由多种因素造成的。电梯系统的振动，除了会使某些构件易于磨损影响使用寿命外，主要的还在于影响电梯运行的舒适感，而舒适感是电梯的一个重要性能指标。虽然人乘座电梯的时间是短暂的，且振动幅值较小，在正常情况下，不至于达到影响乘客的健康和安全的程度。但振动达到一定量值，且振动频率在人的敏感频带时，会使乘座者有明显的不适感。因该电梯的振动是电梯整机性能质量评价的综合指标。如果说电梯安全设施的可*性是电梯质量评价的必要条件的话，那么电梯的振动是评价电梯质量的充分条件。
    下面就影响电梯振动的因素及减少电梯振动的调整措施作一探讨。
    1． 主要来自曳引机啮合振动，曳引机在旋转过程中的脉动（即曳引轮旋转速度的不均匀量又称扭振）是轿厢振动的激励源。对于新装电梯，在设计与制造加工时，已对此进行了考虑一般不存在此因素；如果在调试现场发现此种情况，就必须进行旋转质量的平衡处理，或予以更换。对于在用电梯，在磨损或更换曳引机的部分配件时，因配件质量及安装工艺等因素很容易引起不平衡。例如：某商场一台电梯因曳引轮磨损进行了更换，由于装配工艺不合理，造成旋转质量不平衡，修理后出现较严重的振动。
    2． 曳引机中的蜗轮副的制造、安装精度和轴承精度，也是影响电梯机械振动的主要因素。蜗轮副的加工装配误差，使蜗轮副不能正常完成进出的啮合过程，引起蜗轮、蜗杆齿间的连续冲击，形成蜗轮副受迫振动的激振力，显然加工装配误差越大，形成的激振力也越大，引起的振动也越大。应对曳引机的制造提出较高的要求，蜗轮副的制造精度最好客梯按GB10089中的5~6级精度制造、货梯按6~7级精度制造。
    3． 我们知道曳引机一般支撑在隔振橡胶和承重梁上。若无隔振橡胶，曳引机的振动会通过承重梁传到机房和井道。因此需要隔振橡胶隔振。如没有隔振橡胶，则承重梁的刚度在其允许范围内，应尽量减小以降低曳引机的振动传给机房井道。
    4． 轿厢导轨安装的垂直度及导轨接头的间隙与台阶将是水平振动的重要原因。要求在导轨支架的架设与导轨制造与安装时应有严格的质量控制，导轨的安装误差应控制到最低限度。
    5． 轿厢的悬挂中心偏离或补偿电缆的悬挂，轿厢的偏载，都会使轿厢产生一个不平衡力，造成较强烈的抖动。应调整悬挂中心或补偿电缆或正确放置重物，使其倾斜不大于3%。
    6． 曳引钢丝绳受力不均匀，在某一时刻内受力较大的曳引轮绳槽必然磨损加快，从而形成节径差，形成异常抖动，从而带动轿厢抖动。而制造中存在的节径差引发绳间相对滑移，对运行中的振动和噪音的影响更大，而且是不能调节的。应调整各钢丝绳张力，使各钢丝绳张力在平均值的5%范围内。同时在曳引机制造中对曳引轮节径差提出严格的要求，一般制造中要求小于0.10mm是不成问题的。
    7． 电梯运行中难以排除的振动现象多为共振现象。电梯作为运载工具，在运行过程中，其自身结构系统会形成为一个弹性系统，产生自己的固有振动频率。一些运动部件会变成为激振源，而产生激振力频率。电梯的运动形式是将旋转运动转化为往复运动，而这两种运动本身就是激振力频率的产生源。当两种频率相等或接近时，就会产生共振。共振现象可以通过改变系统固有频率（如改变系统的刚度）和改变激振频率加以消除。而最简便的方法就是在额定速度范围内进行主速度调整，国标GB7588—1995第12.6条规定，电梯轿厢在半载，向下运动至行程中段时的速度，不得大于额定速度的105%，宜不小于额定速度的92%。因此可在此范围内进行调整，从我们对其他电梯的调速观察，速度变化降低或升高50r/min，效果不明显，当速度变化降低或升高100r/min，有明显效果。
    另外，随着轿厢速度的提高，井道内的气压变化会对轿厢产生波动压力。当轿厢速度达到5m/s时，井道的截面积至少是轿厢底面积的150%，以后每增加0.15m/s，应增加5%的井道面积。如额定速度为7m/s，额定载重1600kg的轿厢在单井道中运行，或两个这样的电梯在无隔墙的双井道中反向运行，此时将会产生平均12.5m/s的风速。这样等于对轿厢边施加了一个压力，这个压力波动是发生在轿厢互相穿过，或者轿厢经过井道地坎处，或者轿厢与对重互相穿过时。经常有这样的压力波动会使轿厢产生晃动，还会产生一个阵发性噪声。这个压力也引起对井道门有一个向外的气流。当轿厢*近某一层楼时，井道入口边上的压力渐渐减少，使井道上的层门有拉回趋势。这种“烟夕效应”在高层建筑中普遍存在，在下行时，这种状态更为严重些。

参考文献：
[1] 朱昌明，洪致育，张惠桥. 电梯与自动扶梯[M]，上海：上海交通大学出版社，1999。
[2] 潘沪明  对“电梯振动分析”一文的商榷  中国电梯，2004 No.9

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