淺談電梯運(yùn)行失衡狀態(tài)及減震措施

馬爾旦

（新疆塔城地區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)所，新疆 塔城 834700）

各大高層建筑對(duì)電梯的使用率非常高，其實(shí)際上屬于精密機(jī)電一體化設(shè)備的范疇，通過對(duì)電梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)電梯是由多個(gè)不同功能作用的零件共同組合而成的。將電梯與普通機(jī)床設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，能夠發(fā)現(xiàn)正確開展機(jī)械部件和運(yùn)動(dòng)部件維護(hù)管理工作非常重要，一旦忽視這項(xiàng)工作將會(huì)對(duì)人們安全造成嚴(yán)重威脅。如果按照電梯品質(zhì)對(duì)其分類，可以將其分為安全性、功能性、舒適性三種類型，目前我國(guó)生產(chǎn)的電梯在動(dòng)態(tài)方面與國(guó)外生產(chǎn)的電梯進(jìn)行比較，仍然具有較大的進(jìn)步空間。電梯具體振動(dòng)狀況，會(huì)對(duì)人們乘坐電梯的舒適度和穩(wěn)定性造成直接影響。這就要做好電梯轎廂減振裝置設(shè)計(jì)等各方面工作，既要保證電梯運(yùn)行的速度，又要保證電梯運(yùn)行的安全性。本文從電梯的轎廂產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象的主要原因入手，展開闡述，針對(duì)電梯轎廂減振裝置結(jié)構(gòu)、工作原理、使用方式等多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行全面探討。

1 電梯轎廂產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象的主要原因

根據(jù)電梯轎廂實(shí)際產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象的相關(guān)問題進(jìn)行分析，可以細(xì)致地將電梯轎廂振動(dòng)分為兩種重要類型，具體包括水平方向上的振動(dòng)和豎直方向上的振動(dòng)。一旦電梯轎廂產(chǎn)生垂直方向上的振動(dòng)，主要就是因?yàn)橐芬龣C(jī)產(chǎn)生輸出波動(dòng)問題。一般狀況下，曳引機(jī)都是以應(yīng)用蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式為主，這樣其實(shí)際輸出的特性，就會(huì)受到實(shí)際的加工精確程度、渦輪渦齒具體型號(hào)、裝配使用工藝等多項(xiàng)不同因素的影響。

電梯轎廂產(chǎn)生橫向振動(dòng)現(xiàn)象，主要就是受到了導(dǎo)向系統(tǒng)和空氣壓力的共同作用。通過研究發(fā)現(xiàn)電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)，也會(huì)對(duì)電梯轎廂的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)造成一定的限制，此后，電梯轎廂才能按照已經(jīng)設(shè)定好的流程，沿著導(dǎo)軌完成上升和下降動(dòng)作。對(duì)于導(dǎo)軌而言，其極易產(chǎn)生多項(xiàng)異常狀況，常見的問題就包括數(shù)據(jù)誤差、垂直角度方面的誤差、接頭位置粗糙等，如果沒有及時(shí)處理這些問題，就會(huì)產(chǎn)生使電梯轎廂在水平方面產(chǎn)生振動(dòng)。尤其是導(dǎo)軌產(chǎn)生偏移問題，就會(huì)使電梯轎廂中產(chǎn)生一種“不平衡力”；并且在不平衡力的作用下，就會(huì)使導(dǎo)軌產(chǎn)生變形問題，進(jìn)而就會(huì)使電梯轎廂在水平方向上產(chǎn)生振動(dòng)問題。

電梯轎廂產(chǎn)生豎直方向上的振動(dòng)問題，基本上都是因?yàn)殡娞菀芬龣C(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)靴方面存在問題，再將豎直方向上的振動(dòng)問題進(jìn)行細(xì)致劃分，還可以將其分為顫動(dòng)和抖動(dòng)兩種主要形式。

2 電梯轎廂減振裝置各項(xiàng)要點(diǎn)

2.1 電梯轎廂減振裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，將電梯轎廂減振裝置系統(tǒng)清楚地展現(xiàn)出來，圖中數(shù)字1～11的各個(gè)部件，分別是指曳引繩、導(dǎo)靴彈簧、滾動(dòng)導(dǎo)靴、轎廂架、橡膠減振墊、減振架、U型抱箍、輪軸、轎頂輪、轎底橡膠減振墊、導(dǎo)軌。其中電梯轎廂廂體底部是橡膠制的減振墊，需要將其放置在轎廂架的上方，同時(shí)有4個(gè)滾動(dòng)導(dǎo)靴安裝在轎廂架的上方，在這樣的設(shè)計(jì)方式下，就能夠保證電梯始終都是沿著具有固定性的井道，在導(dǎo)軌中進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。不僅如此，對(duì)于滾動(dòng)導(dǎo)靴而言，還具備較強(qiáng)的減振功能。

圖1 電梯減振裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

考慮到對(duì)于電梯轎廂系統(tǒng)而言，其具較強(qiáng)的復(fù)雜性，并且自由度也非常高。加之，電梯轎廂產(chǎn)生垂直方向上的振動(dòng)，基本上都是以非線性時(shí)變的一種振動(dòng)方式為主。對(duì)于每個(gè)電梯的轎廂承重狀況而言，并不是固定不變的，甚至在對(duì)電梯轎廂兩端的鋼絲繩長(zhǎng)度進(jìn)行觀察和研究期間，也會(huì)發(fā)現(xiàn)其會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

但是，如果電梯轎廂產(chǎn)生橫向振動(dòng)，那么，只有轎廂負(fù)載會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。不可否認(rèn)，如果不是在特殊狀況下，電梯轎廂的自重和具體載荷這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)之間具有相似性，因此在落實(shí)電梯轎廂減振裝置設(shè)計(jì)工作期間，就不能忽視荷載會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來的影響。

此外，電梯轎廂減振裝置、轎頂減振架等，一般都是以橡膠減振墊為主直接連接在電梯轎廂上；對(duì)于曳引繩而言，主要就是對(duì)轎頂輪進(jìn)行應(yīng)用，這樣才能夠達(dá)到提升電梯轎廂的目的。電梯在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中，一旦狀態(tài)發(fā)生變化，那么，就會(huì)產(chǎn)生減振架和減振墊吸收轎廂的現(xiàn)象，主要就是因?yàn)殡娞葑陨泶嬖趹T性，這樣就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。為了能夠保證電梯運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和舒適性，那么就要嚴(yán)格按照規(guī)范的電梯轎廂減振裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做好各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作。

2.2 電梯轎廂減振裝置運(yùn)行原理

電梯在實(shí)際運(yùn)行期間，一旦其轎廂產(chǎn)生非常大幅度的垂直振動(dòng)，就會(huì)對(duì)人們實(shí)際乘坐電梯的舒適感和穩(wěn)定性造成影響。通過對(duì)各個(gè)電梯轎廂振動(dòng)的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象基本上都是以垂直方向和水平方向的振動(dòng)形式為主。電梯的實(shí)際運(yùn)行速度如果比較慢，那么，電梯較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性能所受到的影響，都是以垂直方向上的振動(dòng)為主；一旦電梯處于快速運(yùn)行狀態(tài)，那么就會(huì)產(chǎn)生較大幅度的橫向振動(dòng)，進(jìn)而就會(huì)對(duì)具體的乘坐舒適度造成影響。

如果電梯曳引輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)脈動(dòng)的問題時(shí)，就要做好電梯轎廂架、轎廂質(zhì)量等多項(xiàng)調(diào)整工作，同時(shí)還要對(duì)加繩頭位置的具體彈簧狀態(tài)進(jìn)行檢查，甚至也要對(duì)轎廂底部的減振橡膠狀態(tài)進(jìn)行檢查，通過做好電梯轎廂各階固有頻率調(diào)整工作的方式，防止因?yàn)楣舱駟栴}而產(chǎn)生垂直方面的振動(dòng)。但是，這些調(diào)整措施，也只是能夠?qū)Υ怪狈较蛏系恼駝?dòng)起到抑制作用，并不能完全防止電梯轎廂產(chǎn)生垂直方向上的振動(dòng)，甚至也無法對(duì)其具體的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，也無法發(fā)揮減弱振動(dòng)影響程度的作用。不僅如此，也極易受到井道空間不足問題的束縛，這樣就會(huì)要求實(shí)際負(fù)責(zé)電梯橫向振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行緊湊設(shè)計(jì)。面對(duì)此種狀況，就要在導(dǎo)論所處的位置上，安裝摩擦油液或是安裝阻尼器，以此達(dá)到增大系統(tǒng)阻尼的目的；著重提升導(dǎo)輪制造、導(dǎo)輪安裝期間的精準(zhǔn)度和有效性，使其發(fā)揮作用在降低導(dǎo)軌實(shí)際振動(dòng)幅度的同時(shí)，進(jìn)而減少電梯轎廂的橫向振動(dòng)。

2.3 電梯轎廂減振裝置的實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)

一旦電梯在垂直方向上已經(jīng)出現(xiàn)了振動(dòng)現(xiàn)象，那么，實(shí)際上其有可能存在著多個(gè)振源。如從曳引機(jī)這一裝置角度出發(fā)，能夠發(fā)現(xiàn)其也會(huì)存在不較多的激振頻率，之后再從理論方向進(jìn)行分析，如果大量的激振頻率上產(chǎn)生垂直振動(dòng)問題，就需要緊緊結(jié)合具體的數(shù)量，最大程度上保證激振頻率的實(shí)際數(shù)量具有一致性，甚至還要對(duì)固有頻率以及與其他相等的減振墊，做好具體的抑制工作。

基于此問題，在實(shí)際開展電梯轎廂減振裝置設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要明確最重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容，就是要保證減振器的固有頻率與激振頻率具有相似性，甚至還要處于“相等”的狀態(tài)。電梯實(shí)際產(chǎn)生水平方向上的振動(dòng)問題，就是受到工作面平衡程度、豎直程度、導(dǎo)軌安裝后的具體偏差狀況等多項(xiàng)因素的影響，其中導(dǎo)軌平滑程度所產(chǎn)生的影響效果更顯著，而將其與導(dǎo)軌工作面的實(shí)際粗糙程度影響狀況進(jìn)行比較，后者對(duì)電梯轎廂穩(wěn)定的影響則會(huì)小一些。

3 結(jié)語

綜上所述，為了保證電梯轎廂運(yùn)行的穩(wěn)定性和舒適性，在開展電梯轎廂減振裝置設(shè)計(jì)工作期間，要求設(shè)計(jì)人員全面掌握其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而減少產(chǎn)生振動(dòng)問題的概率。人們?cè)谏罟ぷ髦卸紩?huì)使用到電梯這項(xiàng)工具，無形中對(duì)電梯轎廂減振裝置設(shè)計(jì)工作提出嚴(yán)格要求，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求，做好運(yùn)行原理、實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)分析和總結(jié)等多項(xiàng)工作，在制定完善有效的減振裝置設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，使電梯逐步向人性化、溫馨舒適方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。