电梯异常振动问题的解决

杨 林，王 丹

（1.大连特种设备检验检测研究院有限公司，辽宁大连 116013；2.大连职业技术学院，辽宁大连 116037）

1 事故情况

大连市某小区3 台客梯，制造日期为2004 年，梯速1.75 m/s，共12 层12 站。在实施定期检验过程时，发现电梯明显异常振动并产生噪声。随后在检验中调查并走访该小区居民，该电梯发生该异常情况已近半年，电梯现维保单位及原维保单位都曾尝试排查和解决该问题，并采取一系列解决办法，包括在轿厢曳引绳头部位加装减振片、重新调整平衡系数、全部更换轿厢及对重导靴，效果均不理想。

2 电梯基本情况

该批电梯自安装验收之日起，已服役近10 年，使用频率中等。尤其在最近几个月内，3 台电梯出现异常振动现象。与业主及维护保养单位沟通获悉，其中1 台电梯曾在检验前几日发生电梯突停困人现象。待被困人员拨通紧急报警装置后，驻场维护保养人员及时赶到，将其救出。事后，发现该起电梯突停是由于限速绳张紧装置的电气误动作造成。随后，保养单位检查和调整了现场所有电梯的限速绳电气安全装置的位置，然而这只是造成电梯突停困人事件的直接原因，治标不治本。电梯振动这个根本问题始终没有得到解决。

3 事故现场勘查情况

通过勘查，发现电梯振动的一个明显特点，就是振动特性呈现周期性变化，即2 层至3 层以及接近顶层时振感较为强烈。为充分了解电梯振动特性，随后对其中一台电梯采用专用仪器EVA626 进行乘运质量分析。在电梯启制动阶段，垂直方向上振动峰峰值达0.695 m/s2，A95 值达0.565 m/s2，匀速运行阶段振动峰峰值达0.481 m/s2，A95 值达0.224 m/s2，且水平方向上，尤其是X 轴方向上的振动更为剧烈，均已超过国家标准GB/T 10058—2009《电梯技术条件》3.3.5 条中的推荐值[1]；通过检测软件发现在电梯启动运行后9 s 左右，即电梯离开起始位置约5 m 的距离开始发生振动，同时发现这种振动几乎在X轴、Y 轴和Z 轴方向上同时发生，但是在检修运行状态下并没有发生振动现象，因此判断不是机械方面的因素，而有可能是系统谐振导致，或者电梯导轨存在问题。电梯运行时会形成一个以曳引机为振源的弹性系统，具有固定的振动频率。当轿厢和曳引绳系统的频率与曳引机频率相等或接近时，便会发生系统谐振。

4 事故产生原因分析

导致电梯发生振动的因素有很多，通过分析国内外学者的研究文献，结合工作经验总结如下：

（1）平衡系数过大或过小。

（2）制动器调整不当。

（3）变频器参数设置不当。

（4）电梯调速系统调整不当。

（5）导轨连接口缝隙超差。

（6）导轨撑架调整。

（7）导轨损伤变形。

（8）钢丝绳张力不均。

（9）导靴松紧程度。

（10）靴衬磨损。

（11）润滑油不足。

（12）轿厢安装紧固密封。

（13）轿厢倾斜。

（14）系统谐振（共振）。

（15）主机减振。

（16）补偿链扭转。

（17）轻小型高速梯空阻[2]。

首先按照共性法进行原因排除，该小区同型号电梯很多，不是所有电梯都出现该情况，而且此前并没有更换电气元件。因此，排除电梯变频器设置、调速系统不当等电气方面共性问题。随后根据振动现象，发现电梯只是在局部部位发生振动，因此推断与轿厢安装部位无关。然后遵循先简后难的原则，首先在机房排查主机减振、制动器动作情况，以及曳引轮轮槽和轮轴磨损情况，均未发现异常情况。然后进入井道，进行钢丝绳张力检测。将电梯检修开至8 层附近，用弹簧测力计将对重侧钢丝绳逐根水平拉动相同距离，记录测力计拉力值，见表1。经过简单计算，发现每根钢丝绳的拉力与平均值的偏差均不大于5%，符合国家标准GB/T 10060—2011《电梯安装验收规范》5.5.1.9 项的要求[3]。补偿链也未发现有异常扭转现象，同时又对导轨进行全面检查，均未发现可能造成振动的可疑因素。

表1 钢丝绳张力测试数据

虽然目前大部分电梯都能满足工程设计的隔振要求，但是在一些测试中表明，有些电梯在额定速度范围内仍会出现共振[4]。排除大部分振源因素后，初步认为是共振造成。消除这种共振现象主要通过改变系统固有频率或改变激振频率来实现。最简单的解决方法就是在满足GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中12.6 条的规定下，调整电梯主速度，消除共振现象。相关技术单位对其速度降为1.70 m/s 后，再次采用EVA625 对其做了乘运质量测试，结果显示在电梯启制动阶段，垂直方向上振动峰峰值达0.324 m/s2，A95 值达0.176 m/s2，匀速运行阶段振动峰峰值达0.218 m/s2，A95 值达0.146 m/s2，振感均到达可接受状态，振动现象明显改善，基本不会有不舒适感和恐慌感。

5 结论

通过分析可以看出，导致电梯振动的因素有很多，找到振源是解决问题的关键所在。为快速有效定位振源，通常根据电梯振动所处的行程区段，大致划分为局部振动、全程振动和启制动振动。发生局部振动时，可从导轨、补偿链、共振等方向入手；发生全程振动时，可从导靴、旋转部件、钢丝绳张力、减速器、曳引机、共振等方向入手；发生启制动振动时，可从抱闸与行车的协调性、变频器参数的设置、钢丝绳弹性模量等方向入手。总之，能够正确了解振动特点和振动机理，再结合现场情况，有的放矢，最终判断出电梯振动的真正原因，就可以采取相应措施，改善电梯的舒适感，消除振动，保证电梯安全、平稳、可靠运行。