施工升降機運行時振動噪音分析研究

王建軍，崔德剛

（徐工集團徐州建機工程機械有限公司，江蘇 徐州 221007）

施工升降機是我國城市和城鎮(zhèn)化建設(shè)中不可缺少的裝備，從我國經(jīng)濟發(fā)展長期向好的角度看，城鎮(zhèn)化建設(shè)與發(fā)達國家的差距、保障性住房的建設(shè)及基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模投入，使建筑機械依然有著良好的發(fā)展前景，并且國家政策規(guī)定高于30m以上的樓房施工須使用SC型施工升降機，施工升降機發(fā)展趨勢是高品質(zhì)、多元化、高附加值的產(chǎn)品。

目前市場上生產(chǎn)施工升降機廠家眾多，質(zhì)量良莠不齊，存在使用上的不足和缺陷。對于用戶而言，其所關(guān)心的是產(chǎn)品的使用安全性、可靠性、裝拆的便捷性、運輸?shù)姆奖阈砸约靶詢r比等。在使用的過程中，產(chǎn)品的振動和噪音也是客戶尤為關(guān)注的一個問題。振動大、噪音高不僅使工作人員產(chǎn)生不舒適感，也嚴(yán)重影響了設(shè)備的安全運行，因此分析研究施工升降機運行振動和噪音的問題十分的重要。

1 問題的產(chǎn)生

施工升降機產(chǎn)生振動和噪音的原因主要有以下幾個方面。

1.1 齒輪、齒條和背靠輪碰撞的因素

傳動機構(gòu)上的小齒輪通過和導(dǎo)軌架上的齒條嚙合進行傳動來實現(xiàn)吊籠的運行。如圖1、2、3所示，齒輪和齒條之間嚙合，兩者之間有0.3～0.5mm的間隙，齒條和背靠輪之間有0.5mm的間隙。在吊籠運行時，小齒輪不可避免的會隨機擺動，加上驅(qū)動框的晃動，齒條會與背靠輪碰撞摩擦從而產(chǎn)生振動和噪音，這是升降機振動和噪音產(chǎn)生的一個主要來源。隨著不斷使用，磨損量的增加，齒輪和齒條之間的間隙逐漸增大，振動也就隨之加劇。

圖1 傳動機構(gòu)

圖2 齒輪和齒條間隙

圖3 齒條和背靠輪間隙

在此過程中，齒條質(zhì)量也至關(guān)重要。齒條生產(chǎn)完畢后需要放置一段時間待其中的應(yīng)力釋放完全后再進行調(diào)直，但是有的廠家質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)以及急于發(fā)貨，待產(chǎn)品生產(chǎn)完畢后直接銷售，導(dǎo)致齒條直線度不符合要求，齒條與齒條之間各個方向的階差過大，滾輪經(jīng)過時便產(chǎn)生振動和噪音。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿質(zhì)量的因素

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿目前主要有無縫鋼管和焊管兩種形式。由于無縫鋼管采用冷拔工藝，很容易導(dǎo)致主弦管外壁不圓，因此在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)對接的時候很容易產(chǎn)生階差，當(dāng)?shù)趸\經(jīng)過時便會產(chǎn)生振動和噪音，這也是一個主要的振動源。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸采用了焊管代替無縫鋼管，因為焊管使用板帶彎曲對接拼焊而成，板帶的平面度較好，從而可以在很大程度上提高主弦桿外壁的不圓度。并且由于焊管的成本低于無縫鋼管，因此大有焊管取代無縫鋼管的趨勢。

1.3 裝配調(diào)試精度的要求

安裝調(diào)試中一個非常重要的步驟就是調(diào)整傳動小車和吊籠上的滾輪與主弦桿之間的嚙合。對于傳動小車和吊籠上的滾輪有著不同的調(diào)試要求，傳動小車上滾輪與主弦桿之間必須有約0.5mm的間隙，以緩解因動力原因產(chǎn)生的竄動，減少齒輪與齒條、滾輪與主弦桿之間的硬摩擦。

然而對于吊籠，其上的滾輪與主弦桿之間嚙合時不能夠有明顯的間隙，因為一旦有間隙，吊籠運行起來時便會晃動，產(chǎn)生振動和噪音。理想的調(diào)整方式是使?jié)L輪與主弦桿之間達到一種似動非動的狀態(tài)，如此一來，既能保證滾輪的正常滾動，也能很大程度上消除吊籠的晃動。

但是在現(xiàn)場安裝的人員往往由于技能方面欠缺，不能滿足安裝精度的要求，如果調(diào)整后的尺寸過小則會造成吊籠運行時與階差位置的沖擊，加速背靠輪、齒條以及滾輪的磨損，如果尺寸過大,則會造成吊籠的晃動，增大沖擊。

1.4 加強維修保養(yǎng)

當(dāng)?shù)趸\使用較長一段時間后，背靠輪和齒條之間，滾輪和主弦桿之間的磨損會加劇，兩者之間的距離會加大，使用者應(yīng)該定期檢查及時調(diào)整間隙，并及時給軸承加注潤滑脂。若保養(yǎng)到位，質(zhì)量好的背靠輪和滾輪的使用壽命一般在一年左右。若不注意調(diào)整，則設(shè)備會隨著間隙的加大導(dǎo)致晃動加大、沖擊加大，從而引起進一步的磨損，導(dǎo)致惡性循環(huán)。

1.5 控制系統(tǒng)的因素

控制系統(tǒng)性能的好壞也對整機運行的振動和噪音有一定關(guān)系。由于施工升降機電動機的制動系統(tǒng)由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了只能是瞬時制動，不能漸進制動，因此只有在控制系統(tǒng)的設(shè)計上尋找突破口來減緩吊籠起止動時的沖擊，一般是在上升制動過程進行延時處理。

此外，變頻調(diào)速系統(tǒng)也可在很大程度上減緩吊籠運行時產(chǎn)生的振動和噪音。因為變頻器的使用，可以極明顯的實現(xiàn)慢啟動、慢就位，并且無極調(diào)速的使用更可以有效的改善低高速換擋時產(chǎn)生的沖擊，減輕了振動和沖擊，有效降低了磨損，噪音也就有效地得到了降低。

2 改進方法

1）售后服務(wù)人員要經(jīng)常對各自負責(zé)的設(shè)備進行定期回訪，時刻調(diào)整背靠輪和齒條的間距，各腰滾輪和主弦桿間隙，使沖擊降到最低。同時還要定期在小齒輪和齒條之間、腰滾輪和主弦桿之間涂抹潤滑脂。實踐證明，潤滑脂的使用同樣明顯的改善了設(shè)備的運行狀況，減輕了結(jié)構(gòu)件的磨損，從而根本性的減少了沖擊，降低了噪音。

2）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)工裝的精度保證亦很關(guān)鍵。如果工裝精度達不到要求，則在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)對接時便會有可能出現(xiàn)錯位階差。同時，齒條也是在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)工裝上定位的，若定位不精確，齒條與齒條之間同樣也會產(chǎn)生較大錯位階差。

3）在裝載貨物時，工地人員需要注意不能偏載，若偏載則會加重一側(cè)滾輪與主弦桿之間的磨損。此種防范措施除人員控制外，集成在控制系統(tǒng)內(nèi)的超載保護器要具備防偏載功能，當(dāng)?shù)趸\上的兩個測力傳感器之間的受力相差0.5t時便采取措施，停止吊籠的運行。待籠內(nèi)貨物較均勻布置后再恢復(fù)運行。

3 結(jié) 語

針對施工升降機振動和噪音問題，制造廠家應(yīng)從設(shè)計、工藝、裝配、安裝調(diào)試等方面下功夫，同時指導(dǎo)用戶規(guī)范維護保養(yǎng)，形成有效的質(zhì)量保證管理體系，不斷提升施工升降機的運行平穩(wěn)性和安全性，延長使用壽命。