基于電梯運行噪音的研究

蔡正新 郭旭紅

摘要：本文簡單介紹了電梯運行時噪音聲源產生的原因并給出相應的改善措施，并且介紹了一款可以有效減少建筑物結構聲傳遞的隔離導軌支架，最后介紹了一款電梯運行舒適感分析的儀器EVA-625。

Abstract： This paper briefly introduces the causes of noise source during elevator operation and gives corresponding improvement measures. It also introduces an isolated rail bracket that can effectively reduce the acoustic transmission of building structures. Finally， it introduces an instrument EVA-625 for elevator comfort analysis.

關鍵詞：電梯;噪音;隔離導軌支架;運行舒適感

Key words： elevator;noise;isolated rail bracket;running comfort

中圖分類號：TU857 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0161-02

1 ?概述

隨著社會的發(fā)展，中高層建筑越來越多，電梯的使用量也越來越大。但是電梯給人們提供舒適、快捷、省時等優(yōu)點的同時，也給人們帶來了噪音干擾。電梯噪音的產生形式一般以振動形式為主，傳播形式則通過固體或者空氣傳遞。

我們傳統(tǒng)意義上對電梯舒適性的理解大部分是乘客乘坐轎廂時在轎廂里的體驗，然而這對于考量電梯運行舒適性來說只是一部分。我們可以把電梯運行的體驗分為兩個部分：①轎廂內的噪聲與振動;②與電梯交互的相鄰空間的噪聲與振動。因此我們在設計電梯部件的同時需要考慮如何減少電梯部件系統(tǒng)的振動與噪聲來提升電梯運行時的舒適性。

2 ?電梯噪音的分析

電梯的轎廂、對重直接運行于兩根鋼質軌道上，導軌起著轎廂和對重的導向作用，導軌的安裝質量直接影響轎廂運行質量，導軌的扭曲、導軌嘴間距的超差，導軌接頭的平整度及兩列導軌間的平行度偏差均會造成轎廂及對重在運行時的晃動，產生噪音;導軌支架的膨脹螺栓未擰緊，當轎廂接近該支架時，支架會發(fā)出噪音;轎門與廳門的門扇不平整，在開、關門過程中門滑塊也易產生噪音及抖動;導靴安裝不垂直，靴襯槽底平面與導軌頂工作面無法平整接觸，轎廂在啟動瞬間，靴襯有微量跳動，會產生噪音。這些噪音大都是源自安裝人員安裝不到位導致的，所以有完善的安裝指導文件，嚴格按照安裝指導文件來安裝電梯部件就會避免很多噪音的投訴。

對于高速梯的井道內因空氣阻力引發(fā)的噪音，稱為風阻噪音，其引發(fā)主要原因是，轎廂在井道內高速上、下往復運行時，氣體瞬時被急劇壓縮，同時轎廂體與井道之間縫隙處的氣體由于流動面積急劇減少，相對于廂體的速度便會突然增加，因此產生很大的風阻，這些阻力與轎廂作用，就會產生風阻噪音。另外由于空氣流速的急劇增加，氣流在廂體尾部會生產很大分離和不連續(xù)的漩渦。這種非連續(xù)漩渦不斷脫落和演化會使渦流場中的壓力產生劇烈波動，并產生渦流噪音。并以彈性波的形式在空氣、固體介質中進行傳播。這種情況下，我們可以在轎壁、轎頂安裝隔音板，轎頂轎底安裝導流罩，現(xiàn)場結構條件允許下，在井道頂部和底坑開啟導風孔等措施可以起到很好的降噪效果。

曳引機在高速旋轉時，產生震動，該震動頻率通過鋼絲繩傳遞至轎廂，當轎廂運行頻率接近鋼絲繩傳遞頻率，使轎廂引起共震，產生噪音。轎廂減震梁錯位，減震彈簧不垂直，防跳定位軸套擦減震梁圓孔，電梯在啟動加速、制動減速，乘客進出轎廂等載荷改變情況下，軸套摩擦圓孔，產生噪音。這些都可以通過選用合適的隔振降噪的橡膠板來改善。

3 ?隔離導軌支架的介紹

因為電梯運行時振動與聲音的傳遞主要是通過導軌來實現(xiàn)的，而建筑空間的振動與聲音主要是通過導軌支架傳遞過來的，所以本文引入一款隔振降噪的導軌支架，通過將傳統(tǒng)導軌支架與井道墻壁剛性連接的方式改為柔性連接，可以很好的減少建筑物結構聲的傳遞，結構如圖1。

普通的導軌支架都是由墻面固定板與導軌支架板剛性連接的，然后通過膨脹螺栓固定在井道壁上，剛性連接的導軌支架可以承受較大的負載，但是吸音隔振的效果比較差。隔振降噪的導軌支架通過引入一種聚氨酯復合材料的隔振部件，將剛性連接轉變?yōu)槿嵝赃B接，可以很好的起到降噪的效果。隨著城市化進程的不斷推進，無機房電梯以它的最大化利用井道空間的優(yōu)勢越來越受到開發(fā)商的青睞，碟式馬達安裝在導軌背的安裝方式也成為主流。因為馬達裝在頂部導軌的背部，馬達輪子運行時的聲音及抱閘的聲音都很大，所以勢必會對井道壁周邊的相鄰空間產生影響，隔振降噪導軌支架的運用就可以很好的吸收由馬達傳遞到墻壁的振動和噪聲。

本文中介紹的隔振降噪的導軌支架可以有效的將井道內由導軌傳遞的振動減弱，噪音降低。這些隔振降噪的導軌支架可以最大程度的減小建筑物內緊挨井道空間之間聲音的傳遞。但需要注意的是該柔性連接的導軌支架在連接部位容易發(fā)生微小的位移，因而該隔振降噪的導軌支架并不能運用在地震地區(qū)，做抗震電梯使用。然而在標準條件允許的情況下，隔振降噪的導軌支架可以應用在靠近馬達側，因為馬達通常安裝在最頂部導軌，隔振降噪導軌支架的設計是為了最大程度的減小由馬達抱閘產生的峰值的聲音以及由其它機械部件運動時產生的振動，所以該隔振降噪導軌支架我們在運用的時候也盡可能的優(yōu)先在頂部的幾層圈梁使用。隔振降噪的導軌支架的使用會給靜候在廳門外或者倚靠在井道墻附近的人員一個舒適安靜的環(huán)境。

電梯是典型的機電一體化產品，各個部件通過電梯控制系統(tǒng)緊密調配，才能確保電梯安全、可靠的運行。根據電梯基本結構特點，噪音的產生主要有機械和電氣兩方面的原因。電梯運行過程中出現(xiàn)的噪音會對人們的生活質量造成較為嚴重的影響，我們對于客戶反饋的噪音問題的治理，只能采用被動的處理方法，也就是發(fā)現(xiàn)問題之后采取措施改善，這樣更換部件或者維護保養(yǎng)的成本很高，因此選用隔振降噪的部件在今后的電梯市場中會更加受到青睞。我們要加強對電梯隔振降噪的研究，相信隨著人們研究的深入，電梯的性能會得到進一步改善，從而給人們提供一個更好的生活環(huán)境。

4 ?噪音測量分析的設備

本文主要介紹一款EVA-625運行舒適感分析儀，EVA-625電梯綜合性能測試儀可以一次性完成電梯運行加速度、速度、加加速度、振動峰峰值、聲音等乘運質量指標的數(shù)據采集和數(shù)據分析，廣泛用于電梯乘運質量測量。（圖2、圖3）

圖4以時間軸為橫坐標的電梯承運質量曲線，從上到下分別代表噪聲測量單位分貝，振動加速度X方向即轎廂深度方向，振動加速度Y方向即轎廂寬度方向，振動加速度Z方向即重力方向。

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