電梯運行振動原因分析及應(yīng)對方式探討

葉健

（杭州市特種設(shè)備檢測研究院，浙江 杭州 310000）

在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，當(dāng)今電梯使用也更加廣泛，出現(xiàn)了很多電梯種類，不同種類電梯的性能也存在著一定差異，但無論是哪種電梯，都要在設(shè)計階段控制好電梯的振動頻率、運行速度等要素，確保電梯運行安全系數(shù)達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)。電梯作為一種大型的復(fù)雜電氣設(shè)備，其運行需要一套復(fù)雜的系統(tǒng)驅(qū)動，再加上電梯運行環(huán)境惡劣，受到外部因素影響相對較大，容易產(chǎn)生振動問題。電梯振動會直接影響電梯運行的可靠性、安全性，需要管理部門找出電梯振動發(fā)生的原因，并采用針對性處理措施，降低電梯的振動頻率，保證電梯的運行安全和乘客舒適度。

1 電梯振動相關(guān)闡述

通過對電梯運行機理進(jìn)行分析可知，主要是通過曳引設(shè)備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動帶動轎廂升降，所以無論是哪種振動，都與電梯曳引機有一定聯(lián)系，通常是在曳引機工作中被迫振動。電梯是垂直運輸工具，考慮到電梯是特種設(shè)備，為了保證電梯的運行安全，要嚴(yán)格按照電梯相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝和調(diào)試，做好各個環(huán)節(jié)的維護(hù)工作，從而確保電梯運行的平穩(wěn)性、安全性。在分析電梯振動問題時，還要關(guān)注電梯的安裝、調(diào)試，這些都與電梯振動有著直接關(guān)聯(lián)。導(dǎo)致電梯振動的因素如下。

1.1 安裝調(diào)試誤差

電梯安裝調(diào)試誤差會直接造成電梯振動，也就是電梯部件位置公差問題，包括曳引機、導(dǎo)軌、轎廂、對重、鋼絲繩等出現(xiàn)了偏差，超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。通?？梢酝ㄟ^后期調(diào)整工作減小偏差問題，此時，電梯振動情況也會得到緩解。因為調(diào)試不當(dāng)造成的振動因素有：（1）三相電源電壓中調(diào)速器輸出的三相電壓不穩(wěn)定；（2）動力矩不穩(wěn)定等。針對這兩個問題一旦確認(rèn)是調(diào)整不當(dāng)，需要立即重新調(diào)試。

1.2 質(zhì)量問題

如果電梯某個部件出現(xiàn)了質(zhì)量問題，則很有可能出現(xiàn)振動情況，包括部件形狀公差、尺寸公差等，如蝸輪蝸桿減速器、曳引電機轉(zhuǎn)子、速度編碼器、軸承等，這些設(shè)備、部件一旦出現(xiàn)較大公差，會直接加劇電梯振動。所以，要從根本上保證電梯設(shè)備質(zhì)量和部件精度，嚴(yán)控質(zhì)量公差，緩解電梯振動過激問題。

2 造成電梯運行振動的原因

2.1 電氣方面

（1）編碼器問題。如果編碼器在運行中出現(xiàn)異常，會直接造成電梯運行偏差和振動。在電梯交流變頻調(diào)壓調(diào)速測試中，如果電梯的曳引機、曳引輪、旋轉(zhuǎn)編碼器軸向控制不當(dāng)或牢固性不足，都會導(dǎo)致同軸偏差，此時，旋轉(zhuǎn)編碼器所采集到信息數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)信息相差較大，控制主板難以判定信號反饋精度，變頻器驅(qū)動會按照錯誤信息運行，從而產(chǎn)生電梯運行振動問題。

（2）測速反饋干擾。在測速設(shè)施安裝中，如果傳動軸面均勻性不足，則會造成徑向脈動情況。同時，軸向安裝中產(chǎn)生了較大偏差問題、沒有篩選反饋信息、使用普通線纜等，都會對測速設(shè)施造成負(fù)面影響，無法對曳引機轉(zhuǎn)動頻率給予正確的信息反饋，最終造成控制面板獲得錯誤信息，電梯實際運行不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致電梯產(chǎn)生了振動問題。

2.2 機械原因

（1）導(dǎo)靴磨損與潤滑方面。轎廂之所以可以固定在導(dǎo)軌上，是因為導(dǎo)靴可以固定轎廂，并且讓轎廂在井道內(nèi)上下移動，避免轎廂在實際運行中產(chǎn)生偏斜。導(dǎo)靴上有油杯，其中的潤滑油可以潤滑導(dǎo)軌表面，降低靴襯和導(dǎo)軌的摩擦力，提升使用壽命。但隨著導(dǎo)靴長時間運行或長時間潤滑不足，則會加劇靴襯和導(dǎo)軌的摩擦阻力，加劇轎廂晃動。

（2）蝸輪蝸桿磨損。曳引機是重要的驅(qū)動設(shè)備，是通過蝸輪蝸桿嚙合實現(xiàn)動力傳遞、增加扭矩、降低轉(zhuǎn)速。在電梯長期運行中，蝸輪蝸桿由于反復(fù)持續(xù)的嚙合，會增加齒輪箱的溫度，再加上齒輪上的油使用時間過長，出現(xiàn)凝固、變質(zhì)情況且沒有及時更換。這些問題都會增加蝸輪蝸桿的磨損速率和冷卻效率，磨損嚴(yán)重會降低嚙合順暢性和傳動精度，蝸輪蝸桿此時會振動，并通過鋼絲繩、曳引輪傳遞給轎廂，造成轎廂振動。

（3）鋼絲繩振動。雖然電梯在安裝和調(diào)試中就設(shè)定了承載上限，理論上轎廂（包括乘客和貨物等）重量不會超過鋼絲繩承載性能。但由于鋼絲繩長期運行會受到磨損和應(yīng)力損耗，額定承載性能會逐漸下降，如果不及時調(diào)整電梯承載上限，有可能轎廂實際重量超出鋼絲繩承載重量，鋼絲繩超負(fù)荷運行會進(jìn)一步加劇磨損，嚴(yán)重時會造成事故。很多老化鋼絲繩缺乏張力、韌性，長期受力過度就會與電梯發(fā)生共振問題。此外，鋼絲繩擺動幅度大、鋼絲繩清潔度低等情況，都會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

2.3 轎廂方面

電梯在啟動時，因為轎廂側(cè)與對重側(cè)的重量差，總系統(tǒng)存在一個勢能負(fù)載。為了平滑啟動，控制系統(tǒng)會結(jié)合整個系統(tǒng)的固定參數(shù)，以及當(dāng)前轎廂載荷，計算出一系列的啟動補償力。橋廂尺寸與結(jié)構(gòu)以及硬度、剛度不合理，在電梯運行時，轎廂壁會比較接近于系統(tǒng)的固有頻率，于是就會出現(xiàn)共振。如果橋廂較重，那么就會加大其運行時的慣性，從而造成系統(tǒng)的動態(tài)偏差。與此同時，一些橋廂底部具有不科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)置的防震設(shè)施非常少，這樣在電梯停止的剎那間就會產(chǎn)生太大的電梯橋廂接觸，在碰撞的作用下，就會產(chǎn)生振動，從而極大地降低電梯的舒適度。

3 電梯振動的應(yīng)對措施

3.1 調(diào)整電梯系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)造成的電梯振動問題方面，重點是要做好前期安裝調(diào)試工作和后續(xù)維護(hù)工作。詳細(xì)檢查電源、接地裝置、控制板、接觸器（輸入輸出）、控制線、信號線等環(huán)節(jié)，針對電梯規(guī)格、型號科學(xué)選擇變頻器、編碼器，這樣可以從根本上降低電梯振動情況。同時，一旦因為電氣系統(tǒng)造成電梯運行振動問題，需要對曳引機減速器、旋轉(zhuǎn)編碼器軸向連接弧度進(jìn)行調(diào)整，采用接地性能較好的屏蔽線，旋轉(zhuǎn)編碼器接線必須要保證質(zhì)量，這樣才能夠提升旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖輸出數(shù)的精度，正確反映電梯轉(zhuǎn)速信息，保證控制板接受信息的可靠性，加強電梯運行控制質(zhì)量。

3.2 優(yōu)化機械問題

（1）導(dǎo)靴與導(dǎo)軌方面。加強日常電梯檢測工作，分析導(dǎo)靴、導(dǎo)軌的運行狀態(tài)，檢查靴襯和導(dǎo)軌之間潤滑度是否達(dá)標(biāo)，確保接觸表面有足夠的潤滑劑。在日常檢查中，如果發(fā)現(xiàn)二者接觸面潤滑劑出現(xiàn)了凝固或污染情況，要立即清除和更換。調(diào)整導(dǎo)靴和導(dǎo)軌之間的間隙，如果出現(xiàn)了導(dǎo)靴變形問題，在無法調(diào)整的情況下要更換導(dǎo)靴。此外，導(dǎo)軌平行度、垂直度也會造成振動問題，需要定期檢測，觀察導(dǎo)軌表面是否足夠光滑、有無銹蝕問題，特別是導(dǎo)軌拼接位置是否有凸起。這樣即可保證轎廂處于良好的運行環(huán)境中。

（2）調(diào)整制動器。電梯在運行中需要反復(fù)地啟停，長期以往，勢必會造成制動閘瓦磨損問題，同時制動器在反復(fù)啟停過程中，鐵芯也會受到不同程度的磨損和卡阻，如果鐵芯性能不足需要及時更換。制動閘瓦如果磨損較為嚴(yán)重，也要將其更換，之后調(diào)整制動臂，保證制動輪和制動閘瓦之間保留一定孔隙。此外，還要對制動彈簧性能進(jìn)行檢測，確保預(yù)緊力達(dá)標(biāo)。這樣制動器即可處于良好的運行狀態(tài)中，避免帶閘運行。

3.3 曳引裝置

（1）鋼絲繩調(diào)節(jié)。保證電梯鋼絲繩的質(zhì)量、柔韌性、耐磨性符合使用標(biāo)準(zhǔn)，同時采取相關(guān)措施控制鋼絲繩擺動幅度，要與彈簧性能保持一致。電梯安裝人員在電梯安裝中做好檢驗工作，使用癱瘓稱測量，根據(jù)電梯使用要求調(diào)整鋼絲繩，保證鋼絲繩張力不超過標(biāo)準(zhǔn)張力參數(shù)的5%，這樣即可保證鋼絲繩的受力條件，減少因為鋼絲繩問題造成的振動問題。同時，針對鋼絲繩使用年限，每年要對鋼絲繩拉力進(jìn)行檢測，如果拉力不達(dá)標(biāo)要更換鋼絲繩，根據(jù)電梯不同的運載條件通常在3～7 年更換一次。為了避免鋼絲繩應(yīng)力不足帶來的風(fēng)險，需要管理人員對電梯運行狀況進(jìn)行實時跟蹤檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。

（2）轎廂檢查。電梯振動大部分都是因為曳引系統(tǒng)，這就要從根源上解決問題，對于流水線性氣動格局轎廂，需要減少井道內(nèi)轎廂、空氣之間的摩擦，從而減少電梯振動量。在電梯安裝前，要檢查轎廂重心和各個部件質(zhì)量、安全性，全都達(dá)標(biāo)后再安裝。在曳引系統(tǒng)安裝完成后，定期對曳引輪、鋼絲繩進(jìn)行潤滑保養(yǎng)，減少運行摩擦量。定期檢查螺栓等連接、緊固裝置性能，如有松動立刻緊固，磨損嚴(yán)重的部件給予更換，從而降低不良影響。

4 結(jié)語

綜上所述，電梯振動問題會直接影響電梯運行安全性以及乘客舒適度，這就需要對電梯振動產(chǎn)生因素進(jìn)行全面分析，并針對不同的影響因素采取針對性措施，包括電氣方面、機械層面、曳引層面等，這樣才能夠確保電梯運行安全、穩(wěn)定，降低電梯運行事故的發(fā)生概率。