電梯運(yùn)行中產(chǎn)生共振的原因探討

張　躍（重慶市特種設(shè)備檢測(cè)研究院，涪陵401121）

電梯運(yùn)行中產(chǎn)生共振的原因探討

張躍（重慶市特種設(shè)備檢測(cè)研究院，涪陵401121）

當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與城市化建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)資源狀況不容樂(lè)觀，為緩解當(dāng)前土地資源緊張的現(xiàn)狀，高層建筑的開(kāi)發(fā)與建設(shè)是當(dāng)下企業(yè)著重發(fā)展的方向。而在高層建筑中，電梯是人們出行必不可少的運(yùn)載工具，其穩(wěn)定性與安全性也越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。但近年來(lái)電梯事故比例在不斷上升，其中電梯運(yùn)行產(chǎn)生共振是比較常見(jiàn)的電梯故障，而一旦發(fā)生共振現(xiàn)象，極易影響電梯的運(yùn)行性能，進(jìn)而威脅乘坐人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，本文闡述了電梯的一些基本原理，針對(duì)當(dāng)前電梯的安裝模式在電梯運(yùn)行中產(chǎn)生共振的原因提出了解決對(duì)策，為后期的電梯安裝奠定了一定基礎(chǔ)。

電梯檢測(cè)；運(yùn)行共振；原因探討

近年來(lái)，隨著高樓項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，電梯作為日常生活的運(yùn)載工具，被廣泛地應(yīng)用于高層建筑當(dāng)中。在上下運(yùn)行的過(guò)程中，電梯具有強(qiáng)封閉與高運(yùn)行的特性，對(duì)人的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生重要影響。當(dāng)下，電梯在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到多種因素的影響，會(huì)產(chǎn)生影響人體舒適感的電梯運(yùn)行共振，進(jìn)而加快相關(guān)重要部件的磨損，威脅使用安全。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前，電梯運(yùn)行共振是最常見(jiàn)、最普遍的電梯故障之一，它一方面會(huì)阻礙電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面會(huì)對(duì)危害乘坐者的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，我們?cè)谌粘Ｉ钪?，?yīng)該加強(qiáng)對(duì)電梯的定時(shí)、定點(diǎn)、定量檢修，提升電梯的運(yùn)行安全，減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。

1　電梯的基本原理

電梯是現(xiàn)在高層建筑最常用的運(yùn)載工具，是一款由機(jī)房、井道、轎廂、層轎門(mén)系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成的集機(jī)械與電氣為一體的大型機(jī)電產(chǎn)品。其中，在電梯的井道中安有導(dǎo)軌，利用曳引輪把曳引鋼絲繩將轎廂與對(duì)重進(jìn)行連接，通過(guò)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)曳引輪使轎廂與對(duì)重在導(dǎo)軌上做上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)。上述可知，電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程其實(shí)就是通過(guò)控制曳引電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制電梯轎廂運(yùn)行的目的。

在現(xiàn)代社會(huì)中，電梯種類(lèi)很多，而本文主要探討的是垂直式電梯，即多用于搭乘與載運(yùn)的箱狀電梯。該種類(lèi)型電梯的基本參數(shù)主要包括額定載重量、額定速度、可乘人數(shù)、和轎廂外廓尺寸等，通常它的轎廂運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。根據(jù)電梯的運(yùn)行速度，可以分為低速、快速、高速、超高速四種。

圖1　電梯原理圖

2　現(xiàn)代電梯的導(dǎo)軌的安裝技術(shù)分析

當(dāng)前，開(kāi)發(fā)商為降低企業(yè)的建設(shè)成本，在施工設(shè)計(jì)上多采用井道與住戶共體的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了電梯導(dǎo)軌與共體墻的連接方式中存在了振動(dòng)傳遞噪聲。從目前我國(guó)的導(dǎo)軌安裝固定工藝與方式來(lái)看，現(xiàn)在我們采用的基本上都是角鐵支架或彎折鋼板，安裝方式如圖2，安裝材料詳述如表1。

圖2　電梯導(dǎo)軌安裝示意圖

表1　安裝導(dǎo)軌支架和導(dǎo)軌所使用的材料

現(xiàn)在，相關(guān)的企業(yè)建設(shè)為保障導(dǎo)軌連接板與支架的隔離，減少滑行磨擦振動(dòng)的傳遞，在轎廂和對(duì)重連接的過(guò)程中大多采用滾輪滑動(dòng)導(dǎo)靴和單一的彈簧減振的技術(shù)手段，如圖3。這種技術(shù)手段在一定程度上能確保乘坐人員的舒適度，但是在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的固體傳遞控制方面卻存在較大的不足。

圖3　導(dǎo)軌連接板安裝示意圖

3　電梯運(yùn)行中產(chǎn)生共振的原因

在電梯運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生共振狀況的原因有很多種，但是最主要的就是硬件設(shè)備的安裝缺乏科學(xué)性、規(guī)范性、合理性。除此之外，由于后期缺乏對(duì)設(shè)備的維修與檢測(cè)，也會(huì)導(dǎo)致電梯在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生共振現(xiàn)象，下面，我們就對(duì)幾點(diǎn)因素進(jìn)行具體分析：

3.1曳引機(jī)因素

由電梯的運(yùn)行原理我們可以得知，曳引機(jī)是電梯的重要部件之一。在安裝過(guò)程中，倘若我們沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，缺乏精準(zhǔn)的計(jì)算與測(cè)量，就造成較大的安裝誤差，直接影響電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，產(chǎn)生運(yùn)行共振。除此之外，在電梯運(yùn)行一段時(shí)間后，曳引機(jī)渦輪蝸桿磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，但卻沒(méi)有引起有關(guān)人員的足夠重視，這是曳引機(jī)產(chǎn)生電梯運(yùn)行共振的重要原因之一。

3.2周期振動(dòng)

電梯作為高層建筑運(yùn)載工具，在維保過(guò)程中由于缺乏及時(shí)、全面、合理的維保，導(dǎo)致維修人員不能及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)各零件存在的問(wèn)題，進(jìn)而致使各零件轉(zhuǎn)變成為激振震源，引發(fā)激振頻率，產(chǎn)生周期共振。隨著共振現(xiàn)象的頻發(fā)，就會(huì)在電梯的運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生較大的振動(dòng)，影響乘坐人員的舒適度，產(chǎn)生運(yùn)行共振現(xiàn)象。

3.3導(dǎo)軌和導(dǎo)靴因素

在電梯運(yùn)行過(guò)程中，由于在電梯使用一段時(shí)間之后，電梯的導(dǎo)軌和導(dǎo)靴表面潤(rùn)滑狀況不良，增加了摩擦程度，進(jìn)而產(chǎn)生了共振現(xiàn)象。除此之外，導(dǎo)軌安裝的不規(guī)范也會(huì)造成增加運(yùn)行電梯水平摩擦系數(shù)增大。同時(shí)，安裝電梯完成之后，在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有對(duì)垂直度與平衡性進(jìn)行矯正作業(yè)，影響了導(dǎo)軌和導(dǎo)靴的正常運(yùn)作，從而也會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行共振的狀況。

3.4抱閘之間有間隔和縫隙

通常狀況下，在電梯的啟動(dòng)或停止的時(shí)候，抱閘間隙的大小控制不合理會(huì)造成平衡失調(diào)的現(xiàn)象，使乘坐人員產(chǎn)生輕微的不舒適感。同時(shí)，在變頻調(diào)速的電梯中，控制器的有關(guān)參數(shù)設(shè)定不合理，導(dǎo)致抱閘時(shí)間與停車(chē)時(shí)間不一致，從而導(dǎo)致閘瓦與制動(dòng)輪間間隙不合理、曲線太陡以及減速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而引起電梯運(yùn)行共振現(xiàn)象。

3.5鋼絲繩因素

鋼絲繩的松緊性對(duì)電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性具有重要的影響，鋼絲繩的松緊程度不當(dāng)就會(huì)造成曳引機(jī)鋼絲繩之間的受力不均勻，引起電梯的劇烈振動(dòng)，即運(yùn)行共振現(xiàn)象，威脅乘坐人員的生命安全。

3.6防機(jī)械共振裝置因素

電梯中，安裝防機(jī)械共振裝置就是為了避免產(chǎn)生電梯運(yùn)行共振，但是由于安裝不當(dāng)或者后期的維護(hù)與檢測(cè)工作沒(méi)有落實(shí)到實(shí)處，防機(jī)械共振裝置就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障，不能很好地解決電梯運(yùn)行中的共振現(xiàn)象，甚至?xí)觿」舱瘳F(xiàn)象。

3.7電梯轎廂因素

電梯中的轎廂與轎架之間的彈性部件可以緩和共振頻率，其中轎廂是共振現(xiàn)象出現(xiàn)的直接源頭。在轎廂的安裝過(guò)程中，各零部件缺乏牢固性，就會(huì)導(dǎo)致在電梯運(yùn)行中，各部件持續(xù)不斷的松動(dòng)，甚至脫落，進(jìn)而引發(fā)電梯的共振現(xiàn)象。

4　針對(duì)電梯運(yùn)行共振現(xiàn)象的應(yīng)對(duì)措施

通過(guò)上述分析我們得知，影響電梯舒適度即產(chǎn)生電梯運(yùn)行共振現(xiàn)象的因素是多方面的，因此我們必須對(duì)癥下藥，針對(duì)各個(gè)影響因素做出相對(duì)應(yīng)的解決方案，提升電梯的舒適感和安全性能。

4.1重視電梯的安裝過(guò)程

在電梯的安裝過(guò)程中，我們必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定與技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，提高安裝的精準(zhǔn)度，降低運(yùn)行過(guò)程中共振現(xiàn)象發(fā)生頻率，具體表現(xiàn)如下：

4.1.1曳引機(jī)的處理

在安裝曳引機(jī)的過(guò)程中，一方面我們必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求，保障安裝的精準(zhǔn)性。另一方面我們可以采用創(chuàng)新的技術(shù)手段，例如利用科學(xué)技術(shù)減小振動(dòng)幅度，從而減弱曳引機(jī)中渦輪蝸桿和齒輪間的摩擦，進(jìn)而提升電梯運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。

4.1.2導(dǎo)軌和導(dǎo)靴的安裝

在進(jìn)行導(dǎo)軌和導(dǎo)靴的安裝過(guò)程中，我們要注重兩者之間表面的潤(rùn)滑程度，同時(shí)注意當(dāng)電梯安裝完成之后，我們要進(jìn)行詳細(xì)、反復(fù)的檢查，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)軌和導(dǎo)靴的垂直度與平衡性，確保其在合理的誤差范圍內(nèi)，避免電梯過(guò)度振動(dòng)。除此之外，我們還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)軌接頭的處理，保障其在特定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，從而確保電梯的平衡感。

4.1.3鋼絲繩的安裝

鋼絲繩在一定程度上承載了電梯內(nèi)部所有部件的重量，因此在安裝鋼絲繩時(shí)，我們要保障適度的松緊性，從而確保曳引機(jī)鋼絲繩均勻受力，保障在發(fā)生劇烈振動(dòng)都不會(huì)讓其失去平衡，并減緩轎廂晃動(dòng)的幅度。除此之外，在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)要確保其松緊度一致，從而滿足電梯運(yùn)行速度的需求。

4.1.4電梯轎廂的安裝

轎廂是直接影響乘客舒適度和安全，因此我們應(yīng)該從設(shè)計(jì)與安裝兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。在進(jìn)行轎廂的設(shè)計(jì)時(shí)，我們必須將轎廂的底部加入平衡鐵，保障在上升或下降的過(guò)程中，轎廂中心的穩(wěn)定。在進(jìn)行轎廂的安裝時(shí)，我們必須確保轎廂與各零件之間的緊密性，以保障其與曳引輪的配合與穩(wěn)定，從而完成電梯運(yùn)行系統(tǒng)的有效控制。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)轎廂主副軌與靴襯間的間隔控制，保證兩者處于同一平面上，從而降低摩擦系數(shù)，增加安全性。

4.2重視電梯的維護(hù)工作

電梯在使用過(guò)程中，我們還要做好后期的維護(hù)工作，從而降低電梯事故的發(fā)生頻率，提高電梯的安全性、穩(wěn)定性，具體維修工作如下：

4.2.1加強(qiáng)對(duì)機(jī)械共振裝置的狀態(tài)的檢查

在產(chǎn)生共振現(xiàn)象時(shí)，我們首先要做的就是檢查機(jī)械共振裝置的狀態(tài)，看看其是否處于良好的工作狀態(tài)當(dāng)中，再對(duì)其他部位進(jìn)行檢修。在后期的維護(hù)工作中，我們必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)械共振裝置的狀態(tài)的檢查，即“定時(shí)、定位、定量”檢查，保障機(jī)械共振裝置的良好狀態(tài)，提高電梯的安全性。

4.2.2加強(qiáng)對(duì)轎廂和曳引機(jī)等部件的檢查

電梯運(yùn)行過(guò)程中，曳引機(jī)承受了轎廂、對(duì)重、曳引鋼絲繩的全部負(fù)荷，增加了損壞程度。因此我們?cè)诤笃诘木S護(hù)與修理的過(guò)程中，我們必須加強(qiáng)對(duì)曳引機(jī)的檢修次數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就必須停止電梯運(yùn)行，立即維修或更換。

5　結(jié)語(yǔ)

總而言之，電梯作為高層建筑的運(yùn)載工具，對(duì)人們的生產(chǎn)生活具有重要影響。而當(dāng)前，運(yùn)行共振現(xiàn)象的頻發(fā)，影響了電梯的安全性、穩(wěn)定性，進(jìn)而威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，我們應(yīng)該明確電梯的運(yùn)行原理，設(shè)計(jì)適合當(dāng)下高層建筑的電梯安裝方案，牢記產(chǎn)生共振現(xiàn)象的原因，并熟練掌握對(duì)應(yīng)的解決方案，進(jìn)而提高電梯運(yùn)行的安全可靠性，提升電梯的舒適度。

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TU857

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2095-2066（2016）31-0241-02

2016-10-22