电梯系统产生振动的机械因素分析

电梯系统产生振动的机械因素分析

金星

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州  310000

摘要：随着人们生活水平的提高，电梯已经成为人们日常生活的重要组成部分，这也是为什么人们对电梯运行的安全性和稳定性有着非常高的要求。但是，在电梯的运行过程中，难免还是会存在不足和缺陷，那么，如何解决这些不足和缺陷就是我们现阶段首先要解决的问题，根据目前我国电梯安全的现状，还是有很多需要改进和完善的地方，因此，加强对于电梯系统技术的研究时非常必要的。

关键词：电梯系统;振动;机械因素

中图分类号：TU85文献标识码：A

引言

电梯启动、制动和运行时的振动来自电梯运行时的垂直和水平方向的加速和减速。水平振动加速度的大小主要取决于轿厢制造安装精度或轿厢在导轨上的运行状况;垂直振动加速度的大小则主要取决于曳引机曳引轮的绳糟节径差或曳引机自身的振动。

1、探究电梯系统引起振动的重要意义

随着超高层建筑和超高层建筑的不断涌现，电梯能给人们带来的舒适、安全、速度感，正成为未来电梯发展的重点。此外，随着电梯对于速度要求逐渐提升，一系列问题也会接踵而至，其中主要有以下四点。一是当提升电梯运行速度，作用于电梯系统安全部件的冲击力也会随之增加，从而对于设置在电梯中的各结构件有着更高的性能要求。二是为保证电梯可以高速平稳的运行，电梯系统在工作时需要耗费更多的能量。因此，随着我国环保意识的加强，节能是未来高速电梯发展中急需解决的一项问题。三是在电梯提升运行速度的同时，会相应增加电梯工作状态下的机械冲击、噪声以及振动，并且使得附加动载荷作用于电梯曳引系统当中，增加了电梯工作的安全隐患，并且不利于电梯的维护与保养，降低电梯系统的工作寿命。四是电梯速度的提升会降低其系统中精密仪器的精度，导致难以保证轿厢上的仪器仪表工作正常，一旦出现无法精准平层到位情况，将不可避免导致事故发生。此外，乘客的舒适感也会因振动以及噪声的出现而有所降低。当乘客身体内部部分器官的振动频率与电梯轿厢内部的振动频率相接近或一致，并且有较大振幅出现的情况下，将会使乘客乘坐电梯的舒适性大打折扣。目前，在电梯系统中如何减少垂直振动已经成为现阶段电梯设计机构的工作重点。曳引机的输出激励的波动是导致电梯轿厢内垂直方向上产生振动的主要原因。通过曳引轮的牵引作用，振动激励经由曳引钢丝从曳引机传送到轿厢侧绳头组合装置，之后再传送至轿厢与轿厢架的位置，进而导致有振动现象出现在电梯轿厢处，由此降低了乘客所乘电梯的舒适度。因此，为提升我国电梯设计理论研究水平，电梯曳引系统中振动问题需要投入更多人力与物力去深入的研究，以提升我国整体电梯设计水平以及影响力。

2、电梯的八大系统的基本概述

电梯是由电动机驱动的垂直电梯。 主要分为八个系统。 第一个系统称为牵引系统，主要利用能量来拉动电梯上下。第二系统叫做导向系统，限制了电梯向其他方向运动，保证电梯上下运动的系统。第三系统叫做门系统，就是我们日常生活中常见的电梯门，由一系列的联动机械组成，保证电梯的开关。第四系统叫做轿厢，就是人们乘坐的，用来运送乘客或者货物的系统。第五系统叫做重量平衡系统，主要掌握电梯的平衡能力以及能够承载的重量，一旦超重就会引发警报的系统。第六系统叫做电力拖动系统，主要为电梯的曳引机的拉上拉下提供动力的系统，第七系统叫做电气控制系统，是对电梯内部的按钮、显示屏、扳手等工具的控制系统，可以人为控制，也可以自动控制，当电梯出现故障的时候，就可以采取自动控制的手段进行维修，是电梯系统的双重保障。第八系统叫做安全保护系统，安全保护系统顾名思义就是保护乘客安全的系统，是电梯八大系统里面最人性化的系统，也是人民群众对其要求最苛刻的系统。

3、引起电梯系统震动的机械因素

3.1导轨和导靴的因素

电梯下降时，导轨和导靴对电梯的振动影响很大。如果导轨的表面润滑度不好或导靴有损坏等都会直接造成电梯在下行的过程中产生振动幅度较大的问题，这就需要对电梯进行维护，可以在导轨的表面增加润滑油或者是更换导靴，在保证导轨和导靴都正常运转没有问题的情况下，才能进一步保障电梯在运行中降低振动幅度。在安装导轨的时候，要保证导轨的垂直度和两个导轨的平行度在一定的数值，需要满足T字型导轨的平行度，相反，如果误差较大时，在电梯运行的时候，就会出现电梯抖动和振动的现象，还有些电梯轿厢会在运行中出现左右摇晃的现象。在对导轨的工作接头进行安装检修时，一定要达到标准，相反，如果导轨的接头处理不好的话，在电梯运行中，轿厢就会在部分的位置出现台阶感。导靴的松紧度要适中，如果导靴太紧或者太松时，在电梯运行过程中，电梯轿厢就也会出现台阶感或晃动感，所以，在滑动导轨和导靴间应加一些油或者是存在少量的间隙，以保证电梯在运行过程中，电梯轿厢不会出现台阶感和晃动感。

3.2因补偿链导致的振动

补偿链在装配不当或间接损坏后也会引起振动。 安装过程中，电梯补偿链不能处于直线和平滑状态，内部会积聚不均匀的张力，当补偿链释放扭矩时，左右摆动和晃动会导致轿厢振动。 这类问题现象比较容易识别。 一般来说，当电梯运行到某个固定位置时，会产生一定频率的振动，并有不寻常的“咔嚓”声。 解决方法是将升降机自然垂直于平衡链的一端放置一段时间，在安装前消除内部残余应力。

3.2导向系统的设计、制造与安装误差

安装于井道中的导轨、导靴和导向架等相关零部件组成了电梯导向系统。其中，电梯导向系统的主要功能是将对重的部分以及轿厢的自由度加以制约，从而保证对重与轿厢只可以沿着导轨方向作垂直升降运动。与此同时，电梯轿厢在水平与竖直方向的振动也会因导轨本身安装与制造工艺的不合理而出现，例如导轨不平整的结合度以及平顺度不达标等。此外，电梯的振动强度与电梯的工作速度成正比关系。通常来讲，导轨支撑架按照一定空间距离分布以支撑一系列电梯导轨。其中，刚度最大的位置便是导轨架支撑的地方，而刚度较小的地方便是导轨支撑架之间的部分。因此，在导轨高度方向上，水平刚度呈现周期性变化，从而使得振动现象出现在电梯轿厢处。所以电梯的水平振动是由于导向系统的设计、制造以及安装误差所引起的[1]。

3.3钢丝绳松紧均匀度的因素

电梯运行中钢丝绳的张力是否均匀，对电梯运行中的受力影响很大。如果钢丝绳的松紧程度不一，有松有紧的情况下，电梯轿厢在升降的过程中的某一刻受力过大，曳引绳槽会加快磨损的程度，在这种情况下就会形成节经差，产生非正常的抖动，连带着就会对电梯轿厢造成抖动的现象，在这个过程中，钢丝绳之间还会出现相对滑移的现象，就会导致电梯在运行过程中的噪音和振动加大，而且，这种影响问题还无法协调。所以，在电梯安装或者维修的情况下，对于钢丝绳的张力调节上，一定要保持张力在平均值的3%的范围内。在测试中，如果钢丝绳拉开的距离差不多一样时，这种情况下就说明钢丝绳的张力已经均匀了，否则，就要对钢丝绳的松紧度进行有效的调节[2]。

结束语

总之，电梯的振动是电梯运行中出现较为普遍的问题，导致振动的原因有多种。一方面保养方式不规范、安装不到位，另一方面电梯内部元器件磨损老化又加剧了振动的严重性。避免振动问题需要设计人员在设计时充分计算电梯运行动态参数;安装人员严格遵守安装规范，确保各部件误差在允许范围内;维保人员要加强对使用中电梯的维护保养，防止因老化或疲劳而产生的部件缺陷[3]。

参考文献：

[1]毕成,王鸿云.探究电梯系统引起振动问题的因素[J].设备管理与维修,2021(07):33-34.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.06D.15.

[2]刘欢.引起电梯系统振动问题的机械因素[J].科技创新导报,2021,13(01):56+58.DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2021.01.056.

[3]马伟.浅析引起电梯系统振动问题的机械因素[J].中国高新技术企业,2021(34):69-70.DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2021.34.034.