电梯振动失效的原因及检验方法

叶陈勇

福建省特种设备检验研究院, 福州 350008

1 设备存在的主要缺陷描述

随着我国城市化进程的飞速发展和电梯的广泛使用，用户对乘坐电梯的舒适性也提出了更高的要求。其中，电梯的振动就是人们关注的一个问题。某单位使用的15年老旧电梯使用参数为载荷1000kg，额定速度为1.75m/s，楼层为19层19站，该设备以检修速度上下行时振动不明显，当以正常速度上下行时，电梯振动明显并常常带有嗡嗡的共振响声。经用EVA进行测量分析，测量的结果中电梯垂直振动最大峰峰值为0.456m/s2，大于GB-100582009 电梯技术条件中规定的乘客电梯运行在恒加速度区域内垂直（Z轴）振动的最大峰峰值不应大于0.3m/s2，如图1所示。

2 原因分析

通常电梯振动按频率分可分为高频振动与低频振动，低频振动原因主要由轿厢系统和导轨安装不规范引起的。高频振动原因较多，通常主机、钢丝绳、对重等安装制造不规范等都能影起电梯高频振动。按振动的方向分可分为水平振动与垂直振动，引起水平振动的原因集中在导轨系统和导滑系统，而引起垂直振动的原因较复杂，大多数振动源都能引起垂直振动。

2.1 曳引系统引起的振动

2.1.1 主机曳引轮、减速箱、联轴器、轴承系统运行不良产生抖动

曳引轮引起的振动原因有：1）由于曳引轮表面硬度不均，当与钢丝绳摩擦时，绳槽表面将产生凹凸不平，从而引起轿厢振动。2）曳引轮由于受到加工误差影响，圆度值发生变化，引起曳引轮节圆变成椭圆，进而通过钢丝传递到轿厢，引起轿厢振动。3）电气调整不良产生抖动，主机曳引力矩的波动是电梯振动的激励源，当起动时力矩调整不当，力矩过小出现反拉，力矩过大出现先行，均产生抖动。

减速箱的引起的振动原因有：1）老旧电梯中减速箱蜗轮蜗杆上将产生轴向窜动，该窜动会变成了蜗杆对蜗轮副的冲击，从而产生轿厢振动。2）随着电梯的使用年限的增加，齿轮箱蜗轮副间隙增大，从而在传递力的过程中产生冲击，引起电梯轿厢振动。

轴承系统引起的振动原因：曳引轮的轴承系统损坏或间隙变大引起的曳引轮的径向跳动或曳引轮和导向轮自身的动态平衡不良，从而引起电梯振动。

2.1.2 主机系统安装不规范或曳引钢丝绳张力不均引起的振动

图1 EVA测试图，两个圈处为最大值

1）主机系统安装不规范引起的抖动主要原因是：主机底座减振橡胶由于橡胶老化或损坏时钢度及阻力不一，曳引机失去缓冲产生抖动。2）钢丝绳张力不均引起的振动原因是：当钢丝绳拉力不均，超过国标的规定，钢丝绳运行不能同步，钢丝绳产生抖动，特别是当轿厢运行至上下端站时，乘客可以发现这种现象非常普遍。

2.2 导向系统引起的振动

2.2.1 电梯导轨安装不良引起的振动

1）主导轨接头处台阶及间隙安装不符合规范引起的振动。GB7588-2003规定，安全钳的导轨接头处台阶不超过0.05mm，间隙不超过0.5mm，当电梯轿厢导轨台阶或间隙不符合要求时，电梯运行则会出现间歇性振动。2）导轨工作面垂直度安装不符合规范引起的振动。3）安装过程对产品保护不良造成导轨局部扭曲、导轨工作面出现凹坑或电焊的疤痕，均能在轿厢上下运行时产生振动和噪声。4）导靴选型错误引起的振动，导靴的选型与电梯的额定速度相关，如果轿厢导靴的选型不妥，对电梯的震动影响也很大。

2.2.2 电梯使用过程中产生的振动

1）使用过程中导轨支架及导靴架固定螺栓有部分松动时，导致导靴与导轨间隙增大，引起电梯振动。

2）靴衬与导轨之间的间隙在使用过程中间隙增加引起的振动。靴衬与导轨之间的间隙安装时要求每侧都有不超过5mm的活动间隙，但是随着电梯靴衬的磨损，间隙量增大，导致在电梯运行的水平方向会产生以导靴间隙两倍距离为振幅的振动，间隙越大，振动越剧烈。3）电梯润滑不足引起的抖动，主要有导轨润滑不良引起的干摩擦抖动。

2.3 轿厢系统或重量平衡系统引起的振动

2.3.1 轿厢处产生的振动：1）轿底水平度不良致使轿厢重心偏移，静态平衡不良产生振动；2）曳引轮绳槽中心与轿厢中心不在同一直线上，偏差较大；3）轿厢内装修物运行过程抖动中引起的电梯振动。

2.3.2 重量平衡系统引起的振动：1）一般情况下，由于电梯在运行过程中，补偿链(绳)可以自由转动，很可能导致部分链节扭曲，直接产生冲击性振动，传递到轿厢引起的振动。2）随着电梯使用年限的增加，补偿链由于自身的弹性会伸长，当补偿链伸长与地面或对重护栏碰时，将引起电梯振动。3）对重框处产生抖动，有对重块堆放不良，对重块压板安装不良，电梯运行时对重块晃动引起的振动。

2.4 引起该台电梯振动的原因分析

2.4.1 EVA-625仪器介绍

EVA-625电梯/扶梯振动和噪音分析仪是由美国PMT公司研制的一种计算机辅助检测系统，是应全球电梯和扶梯工业的要求而创建的。该仪器能够量化加速度和噪音的测量数据，对电梯和扶梯的多项特性参数进行测量，如噪音、运行距离、速度、加(减)速度、加速度、振动等特性。而且测得的数据可以保存并由计算机处理以曲线图显示，对测量得到的数据进行分析，使有缺陷和已磨损的组件在电梯发生故障前就可以辨别出来。

2.4.2 引起该台电梯振动原因分析

通过对图1进行分析，可以看出该台电梯水平振动不明显，并且水平振动均匀，没有局部振动，通常电梯水平振动原因大多数涉及导轨系统、导滑系统（导靴），通过查看现场印证，导轨安装正常，导轨油润滑正常，导靴无过度磨损，因而可以排除导向系统中导轨安装、电梯润滑、导靴磨损等原因。

图2 对重块排列均匀，但未压实

图3 钢丝绳受力不均

图4 轿厢内装修物未固定

图5 整改后的运行状况，两个圈处距离处为最大峰峰值

通过对EVA图形进行分析，电梯振动主要集中在垂直方向振动。而电梯垂直振动原因较复杂，上述其它因素均能对垂直方向振动产生影响，故只能对电梯进行全面检查，通过检查可以排除机房主机曳引轮、导向轮的轴承等运行不良、排除补偿链安装不良、电梯电气调整不良产生的抖动；通过排除分析发现电梯抖动原因有对重框处对重未完全压实产生抖动，如图2所示；轿厢内装修物未充分固定如图3所示；钢丝绳张紧力不均引起的抖动，如图4所示；该电梯振动原因主要是钢丝绳张紧力不均引起振动带动对重块和轿厢内装修物一起振动。

3 处理意见

1）对轿厢内装修物进行固定；2）调整钢丝绳的张紧力，使各钢丝绳张紧力相差不大于5%，或者在钢索棒绳头上方300～500mm位置用坚木把几根钢丝绳夹住来改善共振；3）对重完全压实。通过对现场进行整改，电梯性能能够满足要求，通过EVA测量，结果符合要求，如图5所示。

4 今后应注意的事项

1）电梯振动超标现象会引起乘客恐慌，给乘客带来心理阴影，因而振动问题在检验中应引起重视，由于电梯振动问题经常发生，并且原因多而杂，许多安装人员安装时一点不注意的小问题均能引起振动，因而检验过程中给予充分的注意。2）引起电梯振动的原因有许多，在平时检验中容易忽视电梯钢丝绳的拉力、电梯润滑、补偿链固定、对重压实等问题，而这些问题往往影响电梯的运行质量，因而在检验过程中应给与充分的重视。3）检验过程中遇到电梯异常振动的情况，可借助于EVA等仪器来进行检验判定。

[1]TSG T7001.2009，电梯监督检验和定期检验规则一曳引与强制驱动电梯[S].

[2]GB 7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].