對電梯曳引機(jī)異常噪聲和振動的理解和分析

肖周　葉成

摘要：《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯》（TSG T7001-2009）中2.8項(xiàng)提出“驅(qū)動主機(jī)工作時(shí)應(yīng)當(dāng)無異常噪聲和振動”，對驅(qū)動主機(jī)的檢驗(yàn)內(nèi)容與要求，只有定性要求，沒有定量要求，檢驗(yàn)人員在實(shí)際檢驗(yàn)中很難判定。文章通過對《電梯曳引機(jī)》（GB/T 24478-2009）中關(guān)于驅(qū)動主機(jī)的要求進(jìn)行分析，對驅(qū)動主機(jī)的曳引機(jī)部分提出定量要求的看法。

關(guān)鍵詞：曳引機(jī)；電磁振動；機(jī)械振動；異常噪聲；電梯 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU857 文章編號：1009-2374（2015）32-0067-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.036

1 GB/T 24478-2009中關(guān)于曳引機(jī)噪聲和振動的要求

1.1 曳引機(jī)

電梯的曳引電動機(jī)有交流電動機(jī)和直流電動機(jī)，現(xiàn)在一般是交流驅(qū)動，使用的都是交流電動機(jī)。如果曳引機(jī)的電動機(jī)動力是通過減速箱傳動到曳引輪上的，則稱為有齒輪曳引機(jī)，其減速箱常采用蝸輪蝸桿傳動。若電動機(jī)的動力不通過減速箱而直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機(jī)。

1.2 GB/T 24478-2009中關(guān)于曳引機(jī)噪聲的要求

1.2.1 對于無齒輪曳引機(jī)，當(dāng)曳引機(jī)額定速度V≤2.5m/s時(shí)，空載噪聲LPA≤62dB（A）；當(dāng)曳引機(jī)額定速度2.5m/s

1.2.2 對于有齒輪曳引機(jī)，當(dāng)曳引機(jī)額定速度V≤2.5m/s，空載噪聲LPA≤70dB（A）；當(dāng)曳引機(jī)額定速度2.5m/s

1.3 GB/T 24478-2009中關(guān)于曳引機(jī)振動的要求

1.3.1 無齒輪曳引機(jī)以額定頻率供電空載運(yùn)行時(shí)，其檢測部位的振動速度有效值的最大值不應(yīng)大于0.5mm/s。

1.3.2 有齒輪曳引機(jī)曳引輪處的扭轉(zhuǎn)振動速度有效值的最大值不應(yīng)大于4.5mm/s。

2 對電梯曳引機(jī)異常噪聲和振動的理解和分析

2.1 電動機(jī)的噪聲來源分析

電動機(jī)的噪聲可以分為機(jī)械噪聲、空氣動力噪聲以及電磁噪聲三種類型。

2.1.1 機(jī)械噪聲。機(jī)械噪聲對電動機(jī)噪聲的影響較大，不僅表現(xiàn)在電子轉(zhuǎn)子不平衡進(jìn)而引起的低頻聲，軸承之間具有的摩擦與含有的裝配誤差也會引起高頻的噪聲，另外，因?yàn)楣舱褚矔鹪肼暤某霈F(xiàn)。

2.1.2 電磁噪聲。在一般功率不大的小型電動機(jī)中，電磁噪聲不明顯。電磁噪聲主要在功率很大的大型電動機(jī)中起作用。其包括以下原因：（1）在電動機(jī)空隙里面含有的磁場脈動、定子與轉(zhuǎn)子之間含有的變電磁引力，磁致伸縮進(jìn)而引發(fā)的結(jié)構(gòu)震動產(chǎn)生的倍頻聲等現(xiàn)象；（2）電動機(jī)的功率及極數(shù)也影響著噪聲的大小。

2.1.3 空氣動力性噪聲產(chǎn)生的基本原因與風(fēng)機(jī)空氣動力噪聲產(chǎn)生的基本原理是一致的，噪聲的強(qiáng)度受到了葉片含有的數(shù)量、大小以及轉(zhuǎn)速有關(guān)?？諝鈩恿π再|(zhì)的噪聲是電動機(jī)的主要噪聲。

2.2 引起電動機(jī)異常振動的原因

引起電動機(jī)異常振動的原因主要有以下兩個(gè)方面：

2.2.1 電磁振動。對于較大容量的同步電動機(jī)，一般對于定子之間具有的間隙、轉(zhuǎn)子之間具有的氣隙進(jìn)行調(diào)節(jié)就能很好地避免震動。所以說：我們可以通過以下情況來避免同步電動機(jī)由于氣隙偏心引起的振動：電動機(jī)在大中修時(shí)，我們用塞尺準(zhǔn)確地測量它上下左右之間的氣隙，并使之調(diào)整到最佳位置。

對異步電動機(jī)來說，電動機(jī)在以下情況下會出現(xiàn)異常振動：由于轉(zhuǎn)子的支撐軸承磨損從而使定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻。假如這樣的情況非常嚴(yán)重，不但會產(chǎn)生異常的震動，有時(shí)候還會出現(xiàn)掃躺膛的情況，如果這個(gè)時(shí)候出現(xiàn)掃膛，電機(jī)就沒有辦法正常工作。

2.2.2 機(jī)械振動。電動機(jī)含有的機(jī)械震動主要分為下面三種情況：（1）因?yàn)檩S承的激振進(jìn)而出現(xiàn)的端蓋軸向震動；（2）由于軸承運(yùn)動進(jìn)而產(chǎn)生的震動；（3）轉(zhuǎn)子機(jī)械運(yùn)動不穩(wěn)定進(jìn)而出現(xiàn)的震動。作為電動機(jī)里面最為薄弱的環(huán)節(jié)，碎玉滾動軸承的部分如果安裝不得當(dāng)就會引起發(fā)熱或者是震動。軸與軸承之間如果具有的配合不能夠出現(xiàn)空隙，這時(shí)我們需要使軸與軸承的配合更加牢固，不能有過大的盈量。另外，電動機(jī)的振動與軸承的質(zhì)量息息相關(guān)。以下情況均會引起電機(jī)的振動：（1）軸承內(nèi)圈的徑向偏擺；（2）外圈的徑向偏擺會破壞軸承的同心度；（3）滾道表面的波紋度和局部缺陷；（4）滾動體橢圓度與棱圓度；（5）套圈的橢圓度與棱圓度；（6）潤滑劑的情況會影響軸承振動，等等。

剛性轉(zhuǎn)子機(jī)械震動產(chǎn)生不平衡的情況主要有：靜不平衡、動不平衡以及動靜的不平衡。如果離心力在兩個(gè)支座上面大小是相等的，震動具有的相位也是一致的，這些都是不平衡的現(xiàn)象造成的。離心力含有的力偶在兩個(gè)支座上面具有的大小是一致的，含有的相反的震動都是因?yàn)閯硬黄胶庠斐傻?。在兩個(gè)支座上具有的大小是不一的，相位也是不同的，這樣的情況由于混合不平衡，也就是靜不平衡離心力與動不平衡力偶共同作用造成。

3 可行性的定量檢測規(guī)定

3.1 對曳引機(jī)的噪聲的測量

3.1.1 利用聲級計(jì)對于噪聲進(jìn)行檢測，噪聲檢測利用的為GB/T 3768里面規(guī)定的六面體方法，選取含有的5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，也就是距離拽引機(jī)前后左右具有的1m之處含有的（H+1）/2高度上面具有的4個(gè)點(diǎn)以及正上面具有的（H+1）處具有的1個(gè)點(diǎn)。

3.1.2 假如所檢測得到的聲壓含有的修正值最大與最小之間具有的差別不超過5dB（A）的時(shí)候，取得其含有的算數(shù)平均值，依據(jù)下面的公式來計(jì)算：

式中：LPA為測量表面具有的平均A聲級，dB；LPAi為第i點(diǎn)測量得到的A聲級，dB；K1i為第i點(diǎn)含有的背景噪聲修正以后的dB，該修正值依據(jù)數(shù)據(jù)表格選定的。

3.2 對曳引機(jī)振動的測量

3.2.1 無齒輪曳引機(jī)振動速度有效值的測定，振動傳感器垂直方向置于機(jī)座頂部、水平方向置于機(jī)座中部，在穿戴正反運(yùn)轉(zhuǎn)中讀出振動傳感器的數(shù)據(jù)，取平均值。

3.2.2 有齒輪曳引機(jī)扭振振動速度有效值的測定，振動傳感器置于曳引機(jī)輪輻切身，對于輕載正反運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候測量周圍具有的震動速度具有的有效值，讀取里面具有的最大值。在輕載的范圍內(nèi)部取得20%～40%作為基本的額定轉(zhuǎn)矩。

輕載范圍為上面設(shè)計(jì)的時(shí)候，依據(jù)電流計(jì)算，使用的計(jì)算方案如下：

20%拽引機(jī)具有的額定載重量為電流值=引機(jī)空載電流+（90%電動機(jī)額定電流-曳引機(jī)空載電流）×20%

40%曳引機(jī)額定載重量的電流值=曳引機(jī)空載電流+（90%電動機(jī)額定電流-曳引機(jī)空載電流）×40%

4 結(jié)語

驅(qū)動主機(jī)的異常噪聲和振動是《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》（TSG T 7001-2009）中的重要項(xiàng)目，通過對檢驗(yàn)要求與內(nèi)容的理解和分析，根據(jù)GB/T 24478-2009的相關(guān)規(guī)定，通過計(jì)算，使檢驗(yàn)結(jié)果要求既有了定性要求，也有了定量要求，從而對檢驗(yàn)結(jié)果要求更容易操作與判定。以上的理解和分析及計(jì)算方法僅供檢驗(yàn)人員在電梯檢驗(yàn)中有所借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 全國電梯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.電梯曳引機(jī)（GB/T 24478-2009）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[2] 張洪奎.電機(jī)振動的原因分析及處理對策[J].石油和化工設(shè)備（應(yīng)用廣場版），2005，9（3）.

作者簡介：肖周（1987-），男，廣東人，深圳市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)研究院初級工程師，研究方向：電梯。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）