电梯检测中电梯运行共振原因探讨

胡映 田欣

摘 要：结合工作实践经验，论述了电梯运行共振产生的现象及主要原因。并提出了主要的应对措施。

关键词：电梯检测；电梯运行；共振原因；因素；措施

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2012）07-0190-02

1 引言

电梯在上下运动过程中进行日常电梯检验检测时会发现轿厢有明显的振动的嗡嗡响声，电梯的振动主要是由多种因素造成的。电梯的重要性能指标是乘坐电梯的舒适感尽管人乘座的时候电梯的振动幅值较小且乘坐的时间不长，在电梯系统运行过程中所产生的振动主要的影响在于影响电梯曾用人在电梯运行过程中的舒适感同时还会加快磨损某些重要部件使其使用寿命大大减少。在正常情况下当电梯的振动累积到一定的量值时恰好此时的振动频率介于人的敏感频带时会使乘座者感受到十分明显的难受感。但是，这些也不足达到影响乘用者的人身安全及身体健康。究其原因这些共振的产生主要是由于电梯在运行的过程中的某些部件摩擦所产生的低频共振或者是系统设备的旋转造成的。

2 电梯运行中共振产生的主要原因分析

曳引机在旋转过程中的脉动是轿厢振动的振源其最常见的振动发生根源主要来源于轿厢的机械运动，曳引机在工作时电机的高速运转时其转速约在额定转速时轿厢的振动表现十分明显，其中曳引机传动部分的蜗轮蜗杆组装啮合不好也同样会产生一定大的振动，造成电梯运行中振动的主要因素有以下几方面：

（1）产生噪音的周期振动。电梯作为运载工具在运行过程中由于物体固有频率接近时以及振动的频率时就产生了共振现象，曳引机的结构系统会形成为一个弹性系统，这在曳引机通过曳引绳传至轿厢产生的振动中最为常见。一些运动部件会变成为激振源产生自己的固有振动频率并且产生了激振力频率。电梯将旋转运动转化为往复上下运动当两种频率相等或接近时就会产生共振，也是电梯的主要运动形式是激振力频率的产生源。在某些运动长度范围内在机房所感受到的振动与轿厢中所听见与感受到的振动相差甚远，在某些楼层范围内这种振动在传输过程中也能够产生共振。共振现象可以通过改变系统的刚度和改变系统固有频率以及改变激振频率来进行消除。在电梯的额定速度范围内进行主速度的合理调整是避免电梯产生共振的一种行之有效的简便方式，在整个电梯轿厢的半载范围电梯在运动至行程中段时的速度控制在大于额定速度的92%最为适宜。因此，对电梯的调速观察可在这个参考的速度的标准里进行合理的调整，当电梯的速度变化在±50r/min效果不明显，当电梯的速度变化±100r/min有明显效果。

（2）导靴与导轨。电梯下行起动时人在轿厢内明显地感受到了突然的振动最直接原因是导轨表面润滑状况不好，分析这种振动还可能来自于电梯导靴方面的原因，其次是导靴损坏可更换导靴或添加适量的润滑油，再有就是导轨安装不好也可使电梯产生水平振动，其十分重要的原因是轿厢导轨接头的间隙和导轨安装的垂直度不符合规范的要求。因此，电梯导轨安装误差应控制到规范要求的最低限度在导轨制造与安装、架设时应有严格的质量控制措施。

（3）抱闸间隙。变频调速的电梯还没有调整至最佳状态起动或停止的瞬间有台阶感虽然不影响使用但总是给乘坐者以不舒适的感觉。这种故障可能原因有：控制器有关参数不合适抱闸间隙调整不太好，抱闸时间与停车时间不一致闸瓦与制动轮间间隙过小或过大以及起动的曲线太陡或调速器减速时间太长等原因。解决此问题时可采取以下措施：首先将调速器有关参数重新设定抱闸间隙调整合适；检查和调整控制器的技术参数。

（4）曳引钢丝绳受力不均匀。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造成较强烈的抖动产生一个不平衡力。应正确放置重物或调整悬挂中心或补偿电缆使轿厢的倾斜小于3%。在某一时刻内受力较大的曳引轮绳槽必然磨损加快，从而带动轿厢抖动形成节径差产生异常抖动，应调整各钢丝绳张力在平均值的5%范围内使各钢丝绳的张力处于合理的范围。因此，影响电梯乘用者舒适感的因素主要有：①机械因素：钢丝绳张力均匀度、导轨垂直度、导靴松紧度、表面平整度等技术指标。②运行曲线相关因素：起动停车抱闸延时、加减速度，曲线拐角时间等。③变频器相关参数：滤波时间、矢量控制相关参数，惯量参数、主机参数等技术指标。

3 调试电梯的过程中机械因素方面着手的主要应对措施

（1）导轨和导靴因素。因为安装工人对这方面的安装常常不够重视导致轿箱突然的振动。因此，对导靴及导轨的检查也是必不可少的这种突然振动有可能来自导靴与导轨等方面。导轨的垂直度和两导轨的平行度，应满足的标准是轿厢导轨为0.5/5000，+2mm：对重导轨为0.8/5000，+4mm误差范围过大能够导致电梯运行过程中产生振动或抖动个别位置轿厢会左右晃动。导轨的工作接头应符合台阶小于等于0.1mm、轿厢导轨局部缝隙小于等于05mm、不设安全钳的对重接头缝隙小于等于0.5mm和台阶小于等于0.03mm的技术标准，接头处理不好的话导靴太紧电梯起动时有台阶感，轿厢在个别位置会出现台阶感导靴太松运行中轿厢会有晃动感，导靴松紧度对电梯的平稳度也有很大影响。可以加上少许油如滑动导靴与导轨之间应有少量间隙。简易测试方法：如轿厢能明显的在左右方向有少许位移测试时可以站在轿顶上用脚左右用力晃动轿厢。

（2）曳引机。曳引机的机械运动部分是最常见的振动发生根源。有齿轮曳引机：使用时间长了会出现电梯加减速时有轴向窜动涡轮蜗杆与齿轮之间磨损较大；有时曳引机由于装配不当涡轮蜗杆或齿轮间啮合不好导致减速或加速有台阶感。永磁同步无齿轮曳引机：省略了传统减速箱等减速部件由制动器、永磁同步电机和曳引轮三个部分组成，在电梯的应用上体现了如下优点：振动小重量轻、体积小结构简单、效率高安全可靠、噪音低能够满足频繁启动与制动，运行平稳舒适维护简便且绿色环保。

（3）钢丝绳张紧均匀度。钢丝绳张紧不均匀有几根很松有几根受力绷紧会使电梯运行时钢丝绳受力不均匀，在某一时刻内形成异常抖动形成节径差受力较大的曳引轮绳槽必然磨损加快带动轿厢抖动。节径差又引发绳间相对滑移是不能调节的对运行中的振动和噪音的影响更大。调整各钢丝绳张力使各钢丝绳张力在平均值的5%范围内。测试方法：测试时让电梯停在中间偏上楼层，在轿厢上用手以相同的力拉对重侧每根钢丝绳。钢丝绳张紧均匀如果拉开距离大致相同，否则必须调节其松紧度。另外钢丝绳安装前盘旋捆扎内有回复扭应力安装前应充分释放这种力否则直接安装的话很容易引起电梯运行中的抖动。

（4）轿厢安装的紧固、密封度。电梯高速运行时，轿厢要承受很大的作用力，当电梯高速运行时如果轿厢架或轿壁等处某个部件没有紧固好该部件容易产生相对位移就引起了电梯的振动。静平衡就是将电梯停在底层轿厢的动平衡和静平衡没有作好卸下轿底导靴看轿厢是否倾斜。运行中会有抖动或振动感动平衡是致电梯运行时导靴紧蹭导轨面，平衡系数差别较大时也会引起电梯运行中舒适感不好或有故障发生。如果有问题可改变轿底电缆、补偿链的悬挂点来改善动平衡。

（5）防机械共振装置的检查。风扇与轿厢共振也会引起噪音门机在关闭后堵转转矩非常大很容易造成轿厢顶部共振，所以主动减震装置对于减少噪声和振动非常重要。电梯中安装了多个减震装置检查主机有无被螺丝并死有无错位、隔音橡胶垫安装是否正确等；轿顶橡胶或轿底减振弹簧是否安装正确；错误的安装方式可能导致轿底跟下梁为硬性连接钢丝绳从轿底穿过的轿厢要注意轿底跟下梁的连接螺丝轿厢会有抖动现象；另外特别是高层高速梯较轻的轿厢容易产生机械共振。消除机械共振可以加适量负载来改变轿厢的固有频率。

（6）抱闸的调节。运行中有抖动或振动抱闸的间隙过紧会导致电梯起动停车以及过松会引起电梯倒溜甚至引发严重的电梯运行安全质量事故。如导轨间隙不均匀、称重开关误动作、安全钳锲块和导向轮的平行度等等。除了机械因素，运行曲线参数的调整也至关重要。运行曲线参数主要有抱闸打开关闭延时、加减速度以及拐角段过渡时间等技术指标。

4 结语

减小电梯系统的振动是电梯制造、安装的重要课题。按照现代工程设计要求，应采用振动隔离技术、阻断振动减小和消除振源、降低振动的响应保证各运动部件的平衡提高系统抗振能力。只有这样才能保证电梯平稳安全快速地运行。

参考文献

［1］@谢腾飞，彭海，肖璇，超高速电梯横向振动控制策略的探讨［J］.中国电梯，2011，（19）:24-25.