淺析強(qiáng)驅(qū)式家用電梯運(yùn)行振動(dòng)的影響因素及控制方法

胡凱亮

【摘要】電梯在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，影響電梯的乘運(yùn)質(zhì)量，這些振動(dòng)不及時(shí)消除，就會(huì)加劇電梯部件損耗縮短電梯使用壽命，嚴(yán)重的甚至造成安全隱患。在電梯的安裝、調(diào)試、試驗(yàn)過程中，通過使用EVA- 625電梯綜合分析儀在實(shí)例檢測(cè)中，對(duì)振動(dòng)頻譜分析，歸納出電梯產(chǎn)生振動(dòng)影響乘運(yùn)質(zhì)量的原因類型，并加以控制，從而減輕振動(dòng)對(duì)電梯乘運(yùn)質(zhì)量的影響。

【主題詞】強(qiáng)驅(qū)式家用電梯 EVA-625電梯綜合分析儀 振動(dòng)

一、前言

為了規(guī)范電梯乘運(yùn)質(zhì)量的檢測(cè)，國(guó)家對(duì)電梯乘運(yùn)質(zhì)量振動(dòng)和噪音的定義、測(cè)量、處理和表述方面進(jìn)行了統(tǒng)一?！峨娞菁夹g(shù)條件》GB/T10058-2009和《電梯運(yùn)行質(zhì)量測(cè)量》GB/T 24474-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電梯振動(dòng)、加速度、減速度、速度及電梯運(yùn)行振動(dòng)作出明確規(guī)定。 EVA- 625電梯綜合分析儀作為一臺(tái)專用于電梯的綜合檢測(cè)儀器，此儀器具體良好的數(shù)據(jù)分析能力，操作方便，使用穩(wěn)定。為保證人們乘運(yùn)電梯的舒適性，通過測(cè)試儀器對(duì)強(qiáng)驅(qū)式家用電梯進(jìn)行深入分析影響電梯運(yùn)行振動(dòng)重要因素加以探討，并給出相應(yīng)的控制方法，進(jìn)一步提高人們的生活水平。

二、運(yùn)行振動(dòng)影響因素實(shí)例檢測(cè)分析與控制

電梯運(yùn)行振動(dòng)檢測(cè)方法參照《電梯運(yùn)行質(zhì)量測(cè)量》GB/T 24474-2009。電梯綜合分析儀傳感器放置在轎廂地板中心半徑100mm的圓形范圍內(nèi)（圖1），麥克風(fēng)放在距轎廂地板1至1.5米上方，如轎廂地板鋪有地毯、地墊等覆蓋物，需要將其移除，避免影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（一）轎廂地板結(jié)構(gòu)

1、轎廂大理石地板與地毯兩種配置振動(dòng)檢測(cè)分析

針對(duì)強(qiáng)驅(qū)式家用電梯兩種不同轎廂地板大配置，使用EVA-625電梯綜合分析儀，對(duì)兩種地板配置的電梯進(jìn)行x、y、z三軸方向的運(yùn)行振動(dòng)，進(jìn)行振動(dòng)曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比對(duì)。配置地毯的轎廂地板結(jié)構(gòu)是由轎底板、9mm墊板、6mm地毯組成，配置大理石地板結(jié)構(gòu)是由轎底板、9mm墊板、25mm大理石底板組成。兩種地板的配置在電梯運(yùn)行振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比對(duì)分析，大理石組合結(jié)構(gòu)的轎底，在不同載重的工況下x、y、z三軸的運(yùn)行振動(dòng)都優(yōu)于地毯配置結(jié)構(gòu)。對(duì)比兩種轎底結(jié)構(gòu)，轎廂三軸的運(yùn)行振動(dòng)波動(dòng)曲線分析，大理石結(jié)構(gòu)的三軸波動(dòng)曲線接近平穩(wěn)。地毯結(jié)構(gòu)的三軸波動(dòng)曲線分析z軸方向的曲線波動(dòng)較大，且有部分?jǐn)?shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)值。

2、轎廂地板結(jié)構(gòu)隔振控制方法

大理石地板結(jié)構(gòu)振動(dòng)數(shù)據(jù)分析，大理石地板是由一層鋁板、蜂窩鋁板、大理石三部分結(jié)構(gòu)組成。根據(jù)軌道交通隔震技術(shù)的行業(yè)學(xué)者研究，為阻止城市軌道交通引發(fā)的振動(dòng)波的傳播，可采取空溝、連續(xù)墻、波阻塊、排樁和孔列等措施，此即為屏障隔振技術(shù)。依據(jù)案例，臺(tái)灣新干線工程中采用了一種新型蜂窩狀（波阻塊），并在蜂窩中間填充了吸振材料，測(cè)試結(jié)果表明在有影響的3 Hz～5 Hz范圍內(nèi)，減振效果至少為10 dB 。鋼絲繩繩頭桿與下梁孔壁摩擦所產(chǎn)生的振動(dòng)，采用蜂窩狀結(jié)構(gòu)大理石有效隔離轎底振動(dòng)，消減部分因電梯運(yùn)行過程中主機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)，及傳導(dǎo)到鋼絲繩和轎廂的振動(dòng)，減少對(duì)電梯乘運(yùn)過程質(zhì)量的影響。

（二）導(dǎo)軌安裝

1、導(dǎo)軌安裝精度對(duì)運(yùn)行振動(dòng)影響檢測(cè)分析

某強(qiáng)驅(qū)式家用電梯試驗(yàn)樣梯，在電梯安裝檢測(cè)驗(yàn)收中，電梯乘運(yùn)過程某幾個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)明顯臺(tái)階感的振動(dòng)。EVA-625電梯綜合分析儀對(duì)電梯運(yùn)行振動(dòng)檢測(cè)，電梯在運(yùn)行軌跡中有4點(diǎn)位置的曲線為振動(dòng)峰值。曲線振動(dòng)峰值點(diǎn)位置高度對(duì)比電梯導(dǎo)軌配比長(zhǎng)度計(jì)算，振動(dòng)峰值4點(diǎn)在每導(dǎo)軌拼接位置處。經(jīng)檢查電梯導(dǎo)軌拼接處段差值0.22mm超出設(shè)計(jì)0.1mm要求。

2、導(dǎo)軌安裝精度對(duì)振動(dòng)影響控制方法

強(qiáng)驅(qū)式家用電梯運(yùn)行方式是由連接于轎廂下梁和轎頂，左右兩邊共6個(gè)滾動(dòng)導(dǎo)靴依附導(dǎo)軌，由底吊式強(qiáng)驅(qū)主機(jī)牽引轎廂沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行，受轎廂x和y軸方向?qū)к壗宇^處段差影響，導(dǎo)靴滾輪運(yùn)行到段差處產(chǎn)生明顯振動(dòng)。控制導(dǎo)軌在生產(chǎn)過程導(dǎo)軌端面與導(dǎo)軌面垂直和導(dǎo)軌面直線度的檢查，及保證電梯導(dǎo)軌拼接安裝過程段差和間隙的安裝精度，可避免因?qū)к壎尾畹牟涣?，而影響電梯乘運(yùn)質(zhì)量。

（三）電氣控制啟動(dòng)參數(shù)設(shè)定

1、電氣控制啟動(dòng)參數(shù)對(duì)運(yùn)行振動(dòng)影響檢測(cè)分析

強(qiáng)驅(qū)式家用電梯啟動(dòng)加加速運(yùn)行振動(dòng)曲線檢測(cè)，通過調(diào)試電梯啟動(dòng)速度、啟動(dòng)速度保持時(shí)間、加速度、減速度、抱閘打開零速保持時(shí)間、速度環(huán)比例增益和速度環(huán)積分時(shí)間相關(guān)參數(shù)，控制參數(shù)對(duì)電梯啟動(dòng)加加速曲線檢測(cè)比對(duì)，啟動(dòng)加加速振動(dòng)值明顯變化。

2、電氣控制啟動(dòng)參數(shù)對(duì)運(yùn)行振動(dòng)影響控制方法

控制柜參數(shù)通過設(shè)定電梯啟動(dòng)速度和啟動(dòng)速度保持時(shí)間參數(shù)有可改善由于導(dǎo)靴和導(dǎo)軌靜摩擦力帶來的啟動(dòng)臺(tái)階感。通過設(shè)定速度環(huán)比例增益，和速度環(huán)積分時(shí)間，增加比例增益，減小積分時(shí)間，均可加快速度環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。比例增益過大或積分時(shí)間過小均可能使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。通過調(diào)試啟動(dòng)相關(guān)參數(shù)，可有效減小啟動(dòng)時(shí)間，改善啟動(dòng)加加速階段的頓挫感，提升乘坐舒適感受。

（四）導(dǎo)靴滾輪調(diào)試

1、導(dǎo)靴滾輪對(duì)運(yùn)行振動(dòng)影響檢測(cè)分析

電梯行業(yè)學(xué)者研究了電梯滾動(dòng)導(dǎo)靴對(duì)電梯乘運(yùn)過程振動(dòng)的影響，得出滾動(dòng)導(dǎo)靴引起振動(dòng)源的關(guān)系，其關(guān)系式為：f=v/πd， 式中：v為轎廂運(yùn)行的速度;d為導(dǎo)靴滾輪的直徑。依照公式計(jì)算，滾動(dòng)導(dǎo)靴的頻率為400/3.14*76=1.67HZ，導(dǎo)靴滾輪其軸承滾珠為8個(gè)13.375/1.67=8.009，即8倍頻的關(guān)系。

2、導(dǎo)靴滾輪對(duì)振動(dòng)影響控制方法

在電梯安裝檢測(cè)過程控制導(dǎo)軌的垂直度，確保滾輪接觸到導(dǎo)軌且用手可轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)靴滾輪是用來限制轎廂發(fā)生傾斜以及水平方向的位置移動(dòng)，導(dǎo)靴滾輪依附于導(dǎo)軌之上，在轎廂運(yùn)行的過程中，轎廂的運(yùn)行將隨著導(dǎo)軌的變化而產(chǎn)生振動(dòng)。滾輪調(diào)整過緊將失去減震的作用，致使電梯轎廂運(yùn)行阻力過大而產(chǎn)生振動(dòng);導(dǎo)靴間隙調(diào)整過大又會(huì)失去彈性支撐力，致使電梯轎廂在運(yùn)行過程中產(chǎn)生晃動(dòng)，保證全行程滾輪與導(dǎo)軌有效接觸;控制導(dǎo)靴滾輪外徑同軸度0.05mm，軸承軸向加載1000N的壓力，軸承不脫落，以此可控制導(dǎo)靴滾輪對(duì)電梯乘運(yùn)質(zhì)量的影響。

結(jié)論

綜上所述，通過試驗(yàn)梯的實(shí)例檢測(cè)，對(duì)強(qiáng)驅(qū)式家用電梯運(yùn)行振動(dòng)四個(gè)方面影響因素的分析，不同部分所引起電梯轎廂運(yùn)行中的振動(dòng)，都能對(duì)乘客的舒適度及其安全性所帶來影響，因此嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行電梯的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝調(diào)試、檢測(cè)、維保等環(huán)節(jié)，降低各系統(tǒng)對(duì)電梯運(yùn)行振動(dòng)影響，將強(qiáng)驅(qū)式家用電梯帶給用戶的安全、舒適、方便、快捷效果最大化，提升在家用電梯市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

【1】GB/T 21739-2008，家用電梯制造與安裝規(guī)范。

【2】GB/T10058-2009，電梯技術(shù)條件。

【3】GB/T 24474-2009，電梯運(yùn)行質(zhì)量測(cè)量。

【4】 詹洪亮，EVA-625綜合分析儀的電梯振動(dòng)性能檢測(cè)與應(yīng)用，機(jī)電技術(shù). 2016，（2）：124-126。

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