曳引式電梯機(jī)械系統(tǒng)豎直振動(dòng)的原因分析與抑制

白坤舉

摘要：隨著高層建筑越來(lái)越多，電梯的使用率也在不斷地提升，電梯使用安全也越來(lái)越受到人們關(guān)注。電梯已經(jīng)成為日常生活不可缺少的運(yùn)行工具，但是很多電梯在設(shè)計(jì)方面存在問(wèn)題，對(duì)于群眾的安全與舒適程度都會(huì)造成影響。本文首先對(duì)曳引式電梯豎直振動(dòng)的原因進(jìn)行了分析，之后對(duì)曳引式電梯機(jī)械系統(tǒng)豎直振動(dòng)的抑制措施進(jìn)行了深入研究，并且提出了有效的應(yīng)對(duì)措施，希望為人們的生活提供安全保障。

關(guān)鍵詞：電梯系統(tǒng);曳引式電梯;振動(dòng)控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TU857? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在城市化不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，高層建筑的數(shù)量也在逐漸地提升，電梯已經(jīng)成為日常生活不可缺少的運(yùn)行工具。電梯的安全至關(guān)重要，但是根據(jù)目前的實(shí)際情況來(lái)看，電梯的設(shè)計(jì)在安全性、功能性及舒適性等方面都存在很大的問(wèn)題，所以需要對(duì)電梯性能進(jìn)行提升，只有這樣才能滿足當(dāng)下的需求。電梯企業(yè)也應(yīng)該針對(duì)電梯的舒適性和安全性進(jìn)行不斷完善，從而確保使用者的安全。在一般的情況下，電梯運(yùn)行會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的振動(dòng)問(wèn)題，這種現(xiàn)象對(duì)于人們的使用感受造成直接的影響，若是不對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行合理控制，那么不僅在舒適程度方面會(huì)造成嚴(yán)重的影響，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行也會(huì)破壞電梯的運(yùn)行程序，從而無(wú)法確保乘客的安全。本文對(duì)曳引式電梯機(jī)械系統(tǒng)豎直振動(dòng)的原因進(jìn)行了研究，同時(shí)也給出了完善方案。

1 曳引式電梯豎直振動(dòng)的原因

高速曳引式電梯屬于應(yīng)用頻率較高的設(shè)備之一，其主要由八個(gè)重要的部分組成，分別為曳引系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、轎廂系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門(mén)系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。若是對(duì)以上的多種系統(tǒng)按照速度進(jìn)行劃分，可以分成低速型電梯、高速型電梯及超速型電梯等。其中高速電梯具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅具備較高的運(yùn)行速度，在運(yùn)行的過(guò)程中穩(wěn)定程度也比較好。但是無(wú)論是什么類(lèi)型的電梯，運(yùn)行都具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以應(yīng)該進(jìn)行完善，確保電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)還能延長(zhǎng)電梯的使用壽命，確保乘客生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.1 曳引系統(tǒng)出現(xiàn)的故障造成的振動(dòng)

在電梯實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，若是安裝不合理，就會(huì)產(chǎn)生安全問(wèn)題，無(wú)法保障電梯的穩(wěn)定性與安全性。在一般的情況下，若是出現(xiàn)了安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，就會(huì)提升振動(dòng)發(fā)生的概率[1]。如果安裝的過(guò)程中出現(xiàn)齒輪錯(cuò)位的情況，會(huì)造成電梯振動(dòng)。曳引機(jī)由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致渦輪蝸桿與齒輪產(chǎn)生明顯的磨損。高速曳引電梯在運(yùn)行時(shí)，渦輪蝸桿和齒輪之間產(chǎn)生間歇性滑動(dòng)。特別是在加速上升或減速制動(dòng)的時(shí)候，渦輪桿和齒輪之間會(huì)發(fā)生軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致高速曳引式電梯發(fā)生明顯的臺(tái)階式振動(dòng)。在電機(jī)和振動(dòng)現(xiàn)象保持一致時(shí)，也會(huì)造成電梯振動(dòng)，而且相對(duì)比較劇烈。

1.2 電梯安裝和設(shè)計(jì)不足造成的振動(dòng)

若是在進(jìn)行轎廂設(shè)計(jì)的過(guò)程中不具備實(shí)用性與合理性，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)等情況。在轎廂運(yùn)行的過(guò)程中由于速度過(guò)快，所以在電梯通道與轎廂底部就會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的摩擦，長(zhǎng)時(shí)間下去還會(huì)造成劇烈摩擦的情況;在進(jìn)行電梯安裝的過(guò)程中，很多操作人員沒(méi)有按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，所以引發(fā)了重心不穩(wěn)等情況，而且還會(huì)造成轎廂傾斜等問(wèn)題，若是不對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，那么將無(wú)法保障乘客的安全;應(yīng)力和多種外界因素對(duì)于電梯的運(yùn)行都會(huì)造成影響，所以在進(jìn)行轎廂安裝的過(guò)程中，需要注意轎廂松動(dòng)等情況，確保電梯穩(wěn)定運(yùn)行。但是，很多操作人員會(huì)將轎廂進(jìn)行強(qiáng)行緊固，從而造成電梯在實(shí)際的運(yùn)行出現(xiàn)扭勁或者振動(dòng)等情況。

1.3 仿真結(jié)果分析

為了更好地闡述曳引式電梯豎直振動(dòng)的原因，本文選擇某電梯為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并且分析結(jié)果，具體如下：電梯日常運(yùn)行的過(guò)程中，在空載的狀態(tài)下出現(xiàn)振動(dòng)的情況比較常見(jiàn)，所以有關(guān)部門(mén)需要對(duì)電梯空載狀態(tài)進(jìn)行模擬。通過(guò)實(shí)際的模擬得出結(jié)論，若是電機(jī)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，那么曳引式電梯將會(huì)出現(xiàn)0.33 mm的振動(dòng)。在這種情況下，若是對(duì)電梯的制動(dòng)過(guò)程、電氣啟動(dòng)以及間歇時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，那么就能清楚算出最大的振動(dòng)速度。根據(jù)實(shí)際情況，電梯運(yùn)行的多個(gè)環(huán)節(jié)都沒(méi)有出現(xiàn)較大的速度變化，對(duì)于鋼絲的長(zhǎng)度也不會(huì)造成直接的影響。另外，電梯在運(yùn)行的過(guò)程中，若是出現(xiàn)了制動(dòng)以及振動(dòng)等情況，基本都是因?yàn)殡娞輵T性造成的。電梯若是正常啟動(dòng)，那么制動(dòng)產(chǎn)生后引發(fā)的慣力與失衡力的總和大概是0.158 m/s，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，電梯運(yùn)行過(guò)程中具有的垂直振動(dòng)必須要在0.25 m/s之下，在這種情況下，雖然電梯設(shè)計(jì)施工符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是在舒適程度方面，依然無(wú)法滿足用戶的要求。

2 電梯減振的原理

從整體上講，電梯運(yùn)行中的動(dòng)基本都是振源產(chǎn)生的，之后還需要利用鋼絲等設(shè)備進(jìn)行傳遞，對(duì)于電梯運(yùn)行的整體而言，可以通過(guò)減速橡膠的方式降低緩存，并且有效控制振動(dòng)等情況發(fā)生。在電梯實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，產(chǎn)生振動(dòng)的原因是部分動(dòng)力無(wú)法進(jìn)行有效的排除，二者在一起形成不同程度的反作用力。若是乘客乘坐了這種類(lèi)型的電梯，就算不發(fā)生危險(xiǎn)，振動(dòng)也會(huì)對(duì)乘坐感受造成影響，為乘客帶來(lái)不舒服的感覺(jué)[2]。所以應(yīng)該對(duì)發(fā)生這種情況的原因進(jìn)行排查，還需要對(duì)曳引設(shè)備進(jìn)行控制與設(shè)計(jì)，注意有關(guān)設(shè)備的加工程度，這樣才能有效預(yù)防質(zhì)量方面的問(wèn)題。

曳引電機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)因?yàn)槎喾N外界因素的影響產(chǎn)生波動(dòng)。有關(guān)的操作人員需要確保電梯參數(shù)正確，還需要對(duì)電梯的質(zhì)量和多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，從而降低摩擦與振動(dòng)的影響。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要在安全方面進(jìn)行考慮，但是需要注意的是，不要改變廂體的質(zhì)量，這樣才能有效預(yù)防載重過(guò)大的現(xiàn)象發(fā)生，提升電梯運(yùn)行的安全系數(shù)。有關(guān)的施工人員在進(jìn)行電梯安裝時(shí)需要多方面考慮，這樣才能為電梯運(yùn)行提供良好環(huán)境。

3 曳引式電梯機(jī)械系統(tǒng)豎直振動(dòng)的抑制措施

3.1 控制振源

若想確保曳引式電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，那么就要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并且逐漸對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，從而確保使用者的安全。具體方案如下：①使用流水線的方式對(duì)整體的運(yùn)行格局進(jìn)行控制，之后還需要對(duì)轎廂的質(zhì)量進(jìn)行控制，有效預(yù)防劇烈摩擦等問(wèn)題發(fā)生;②在進(jìn)行電梯安裝的準(zhǔn)備階段還需要對(duì)施工人員進(jìn)行安全意識(shí)、施工技術(shù)等方面的培訓(xùn)，同時(shí)還要對(duì)轎廂進(jìn)行全面的檢查，需要將其平放在地面上，從而預(yù)防重心失衡等情況發(fā)生;③轎廂安裝需要有符合實(shí)際需求的補(bǔ)償設(shè)備，在一般情況下轎廂安裝都是在設(shè)備的底部進(jìn)行的，可以對(duì)轎廂具有的平衡性進(jìn)行控制，從而確保電梯始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還能降低設(shè)備之間產(chǎn)生的摩擦;④需要對(duì)轎廂進(jìn)行振動(dòng)方面的緩解，施工人員要按照相關(guān)要求進(jìn)行操作，在電梯墻壁上安裝合理的緩沖裝備，減少振動(dòng)等情況發(fā)生;⑤最后還需要為轎廂安裝落地腳，對(duì)下降過(guò)程中的緩沖進(jìn)行合理控制，還可以利用緩震裝置代替底腳架。

3.2 精確安裝與定期維護(hù)

若想確保曳引式電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，那么就要進(jìn)行仔細(xì)的檢查與階段性的維護(hù)，設(shè)計(jì)合理的完善方案，并且逐漸對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，從而確保電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性[3]。具體方案如下：①在開(kāi)展電梯安裝的準(zhǔn)備階段，相關(guān)的施工人員需要對(duì)重要的設(shè)備進(jìn)行檢查，只有這樣才能確保設(shè)備始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài);②在開(kāi)展電梯安裝的過(guò)程中，施工人員一定要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)施工人員還應(yīng)該具備良好的安裝技術(shù)，只有這樣才能確保電梯運(yùn)行安全穩(wěn)定，有效預(yù)防電梯運(yùn)動(dòng)劇烈與晃動(dòng)等情況發(fā)生，從而保障了群眾的安全;③在電梯使用的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況制定維護(hù)與檢修計(jì)劃。操作人員應(yīng)該階段性地對(duì)曳引輪、潤(rùn)滑油以及鋼絲進(jìn)行檢查，避免摩擦造成的電梯振動(dòng)。并且還要階段性對(duì)固定螺絲進(jìn)行檢查，看其是否出現(xiàn)松動(dòng)等情況，若是遇到故障應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，對(duì)于無(wú)法修復(fù)或者不符合要求的設(shè)備進(jìn)行更換。

3.3 采取主動(dòng)控制系統(tǒng)

若想確保曳引式電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，那么就要對(duì)主動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并且逐漸對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，從而確保使用者的安全。從電梯運(yùn)行系統(tǒng)的整體角度來(lái)講，主動(dòng)控制系統(tǒng)是不可缺少的重要部分，所以對(duì)其進(jìn)行完善有著重要意義，而且還能對(duì)電梯運(yùn)行的平衡性進(jìn)行控制[6]。若想確保電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，那么就要使用合理的方式預(yù)防振動(dòng)等情況發(fā)生，從而確保電梯穩(wěn)定運(yùn)行。在進(jìn)行曳引式電梯設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用了主動(dòng)控制系統(tǒng)，主動(dòng)控制系統(tǒng)主要涵蓋了阻振控制、隔振控制、消振控制以及吸振控制等。合理的使用主動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅可以有效避免電梯出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象，還可以延長(zhǎng)電梯的使用年限，從而也為電梯的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

4 結(jié)論

在電梯實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中若是出現(xiàn)了電梯振動(dòng)的情況，那么不僅會(huì)對(duì)乘坐感受造成影響，還可能對(duì)電梯的運(yùn)行穩(wěn)定性、使用壽命以及安全性造成嚴(yán)重的影響。目前，高層建筑電梯的使用率越來(lái)越高，所以要保障電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。有關(guān)的操作人員應(yīng)對(duì)電梯進(jìn)行階段性的維護(hù)，從而確保電梯穩(wěn)定運(yùn)行，為乘客的生命安全提供保障。

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