电梯振动的舒适性评价方法思考

谭健

（铜陵市特种设备监督检验中心，安徽 铜陵 24400）

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。以驱动方式为基础，电梯主要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，通过电气控制调度各个系统，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。门系统包括箱门和层门以及开门机等装置，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 电梯舒适性的评价标准

2.1 运行过程中舒适性的评价标准

为了研究振动对人的影响，国内外研究者运用生物学、结构工程学及人机工程学等方法对振动舒适度问题做了大量研究。一般情况下评定振动是否对人的舒适度造成影响，是通过加速度值是否超过某个振感阈值来界定的，人可接受振动加速度值的上限值取决于振动的持续时间、特性等因素，加速度振感阈值是大多数人感觉不可接受相对应的振动加速度水平的下限值。

2.2 起制动时舒适性评价标准

通常电梯在起制动的过程中，轿厢速度变化会影响到电梯舒适性能评估，速度过快的变化可以减少起制动运动的时间，使其工作效率不断增加，但是会产生一定的附加作用力，产生失重或者超重的问题，导致人们出现不适感觉。出现这种情况和人们的身体状态和年龄等方面也有密切的关系。通过实践分析，明确人们正常情况可以承受的加速度，因此我国的电梯标准GB/T10058《电梯技术条件》要求乘客电梯起动加速度和制动减速度最大均值不应大于1.5m/s²。此外，起制动加减速度变化也会影响到人体，电梯在实际运行过程中，如果加速度维持在一个稳定值，就可以产生一定的舒适感。要想使电梯的舒适感得到提升，那么在电梯起制动过程中就要注意限制电梯的最高加减速度，同时还要控制产生的速度变化。

3 电梯舒适性的影响因素

3.1 电梯加速度

加速度最重要的影响就是可能产生超重和失重的问题。电梯在运行过程中，电梯上升加速或者下降减速的过程中，如果重力超过了乘客的限制力，那么产生了超重的状态，如果重力小于乘客的限制力，就会出现失重的问题。乘客进入电梯直到离开，可能会产生两个超重和失重的过程，因此这个过程的平稳度直接关系到乘客的舒适性，电梯的加速度直接影响到其平稳程度。

3.2 电梯轿厢内噪音

在电梯运行过程中，开关门的过程中可能会产生噪音，在封闭的空间当中人们对于噪音会产生恐惧，影响到乘客的舒适度。运行过程中的反绳轮和对重以及井道等部件可能会产生噪声，在开关门过程中，地坎和挂半轮以及钢丝绳等零部件可能会产生噪声。

3.3 电梯振动

电梯各个系统可能都会产生振动。产生振动的根源就是导轨和导靴的相对运动，如果导轨垂直度具有一定的误差，或者两个导轨之间的平行度具有较大误差以及导轨接头平整度不好，那么就会导致电梯横向振动，甚至一些电梯还会发生左右摇晃的情况。曳引机的机械运动也容易引发振动问题，如果曳引机的装配精度具有一定的差距，或者蜗轮蜗杆咬合不平稳，在使用过程中二者就会产生较大磨损，这样电梯运行过程中就会发生振动。此外，因为钢丝绳张紧不够均匀，那么电梯运行过程中，钢丝绳的受力就不够均匀，如果某个曳引轮绳槽受力比较大，就会遭受更大的磨损，出现节径差，电梯就会出现异常抖动的情况。节径差也会导致发生相对滑移的情况，产生更大影响的振动，而且这种振动是无法进行调节的。

4 电梯振动的舒适性评价方法

采用加速度指标进行评价，是舒适性评价较普遍采用的方法。

4.1 峰值加速度评价方法

在起制动过程中，需要严格限制增加速度和减慢速度。要想全面的评价起制动特点，那么评价值就不能确定为单一的最大值，需要针对电梯不同负载工作的情况，结合单层运行和多层运行以及全程运行等多种情况，统计平均处理最大值，约束起制动过程中二次谐波分量的峰值。此外，还要控制好电梯正常运行过程中振动增加速度的最大值，因为曳引机生产质量和轿厢结构弹性等方面具有密切的关系，体现出生产和安装的实际水平。最大值取值方法可以确定单峰值和峰值，需要在参考准则当中明确允许的极限，结合其数据特点确定峰值。

4.2 连续均方根评价方法

在分析频率的过程中不利于日常工作，为了实施监测工作，保证不在单一条件下产生振动条件，需要将电子计权网插在传感器和记录仪上，这样在不同的网络建设当中就会获取不同的数据。例如零分贝是人们最敏感的频率，通过计权之后，对应其曲线数值。这种方法的利用需要依靠计权网络，需要在检测设备下获得准确的数据，因此这种处理方法非常难。

4.3 加速变变化率评价方法

获取了速度信号测量值之后，需要微分原来的信号，这样可以确定有关加速度变化率的曲线图，如果放大器可以直接记录速度变化率曲线，那么就可以始终在起制动过程中测量和取值加速度的变化率。

在实际评价过程中要全面具体的评价电梯的振动特点，就要利用各种评价方式，实施综合判断，这样才可以保证结果的准确性。

5 减少电梯振动的措施

5.1 改善电梯的激振频率

如果电梯发生了共振的问题，那么就会产生振动，影响到电梯的稳定性。为了减少振动影响到电梯的运行，电梯的调试人员可以将电梯的曳引机激振频率进行更改，保证电梯曳引机激振频率和自身频率具有一定的差异，严格控制共振的频率。共振传播过程中，可以通过共振消除方法，改变电梯和曳引机的连接位置，从而产生另类的振动传播模式，可以有效的对于振动幅度进行控制。

5.2 更换电梯轿厢的隔振垫

如果电梯运行停止，轿厢底部就会撞击到轿架，这样就会发生电梯振动。要想解决这种问题，可以在轿厢底部放置橡胶，这样可以对于电梯轿厢的碰撞起到缓冲作用，保证轿厢可以实现软着陆，将电梯振动频率减少，使乘客产生舒适感。

5.3 加强定期检查

如果电梯常年使用，并且存在安装误差，也会影响到电梯的振动频率和电梯振动幅度，在电梯使用过程中需要定期检查电梯，保证电梯的零部件全部达标，满足具体的使用要求。通过检查，保证电梯振动符合振动标准，检查紧固件，保证紧固件的稳定性可以满足电梯设备的使用需求。如果电梯零部件质量不满足电梯的最大标准，就要技术维修部件，也可以直接更换部件，提高零部件的强度和可行性。全面检查所有钢丝绳，主要检测的是钢丝绳的张力，避免产生振动。

6 结语

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，提升舒适度。