关于电梯运行振动的研究

摘要：对电梯振动的有效控制可以减少电梯运行时出现的各种次危害，其中包括噪声等，使得电梯里的乘客可以更加舒适的乘坐电梯。文章主要介绍了电梯系统的激振力特性，分析了电梯机械振动以及电气振动的成因，并且提出若干有效减少电梯运行振动的方法，以期合理的解决电梯运行的振动问题，保证乘客乘坐电梯的舒适性。

关键词：电梯运行；电气振动；机械振动

中图分类号：X943 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）05-0012-03

随着电梯的广泛应用，人们对电梯的舒适性要求也日益增高，但是在电梯运行的时候，往往会发生振动，这样就会对电梯中乘客的舒适感产生极大的影响，比较严重的振动还会导致乘客产生恐惧感。所以，必须要深入研究与分析产生电梯振动的原因，从而采取有效措施减少电梯运行振动，使乘客能够更加舒适的乘坐电梯，使电梯能够为人们的日常生活提供更好的服务。

1 电梯系统的激振力特性

通过下图可以了解电梯运行系统的基本模型：

图1 电梯运行系统模型

分析电梯的运行系统，在电梯运行的过程中是轿厢-对重系统发生振动，其是存在于曳引机上的。借助于曳引机的振源激励的作用，会出现受迫振动，以下即为其幅频特性：

图2 副-频响应曲线

通过图2可以得知此激振力的幅值会在极大程度上影响着其振动类激振频率。在一般状况下，电梯旋转体的失衡会由电动机转子失衡、制动轮与盘车手轮彼此之间的东不平衡性等决定。其失衡性会导致激振力幅值以及频率的平方之间存在正比例的关系，振幅放大率。其中，ξ代表阻尼比，λ代表频

率比。

通过此图可知，振动频率会影响到激振力的大小。与其他振动类型不一样，在λ不断增大的情况下，β会渐渐的向1逼近，同时其下降的趋势逐渐减缓。所以，能够在深入分析此特性的基础上对电梯隔振系统进行选择。在一般状况下，电梯的隔振系统都会选用橡胶，其ξ为0.10.于是在系统出现共振的时候，β会在1.67至5的范围内发生变化。

2 电梯的机械振动

在电梯运行时会发生振动，其中不仅会有曳引机激振频率与固有频率共同发生的共振，同时还包括电气设施或其他机械引起的次机械振动。此机械振动不仅会造成使用电梯的乘客感到不适，而且还会威胁乘客的身体健康，具有较大危害。

2.1 曳引机

曳引机具有其固有共振，而且其他小型设备还会造成曳引机发生微震，在电梯运行的时候，此因素会加剧曳引机以及电梯的振幅，使得乘坐电梯的人们感到不适。诸多当蜗轮副侧具有非常大的间隙时，或者电机轴承发生严重磨损时等等，此安装因素会对电梯在运行时出现的位置误差造成极大影响，使得曳引机电机出现不平衡的振动，从而加大电梯的振动。

2.2 导轨装置

导轨能够有效的保证电梯在正确的轨迹上运行，然而电梯运行时引起的振动大小也会在很大程度上取决于导轨安装的误差多少以及牢固程度。诸如，如果安装不够牢固，那么电梯的运行轨迹就会改变，于是就使得电梯发生更加严重的振动。在使用导轨的时候，部分电梯会因此出现弯曲变形，那么在接口的位置就会对电梯运行距离产生影响，于是导轨轨迹出现偏差，那么就会产生振动。

在安装以及使用导轨时，极易产生不充足的导轨弹簧预紧力，尤其是在出现安装误差时，电梯桥厢在一段时间的运行以后会造成导轨变形，于是紧固件以及导轨之间，桥厢以及导轨之间会出现严重振动以及摩擦，于是电梯中的乘客会感受不适。更为严重者会造成电梯线路的短路，从而引起火灾等等。

2.3 桥厢

科学、合理的桥厢设计能够有效的确保电梯运行中乘客的舒适性。然而很多设计人员的设计电梯桥厢的时候都是凭借个人的主观经验，根本不能确保桥厢尺寸与结构的合理性，使得桥厢具有不合理的硬度以及刚度。在电梯运行的时候，桥厢壁会比较接近于系统的固有频率，于是就会出现共振。诸如如果桥厢较重，那么就会加大其运行时的惯性，从而造成系统的动态变差。与此同时，一些桥厢底部具有不科学的结构设计，设置的防震设施非常少，这样在电梯停止的刹那间就会产生太大的电梯桥厢接触，在碰撞的作用下，就会产生振动，从而极大的降低电梯的舒适度。

3 电梯的电气振动

作为电梯运行的主要动力，电梯的电气设施具有关键性的作用，其自身工作也会引起振动，如果振动严重就会阻碍电梯的正常运行。

3.1 电动机

电动机会促进电梯的顺利运行，其工作质量取决于其电机质量的优劣。如果电动机转子以及定子之间存在太大的误差，那么就会由于其具有不一样的运转电磁力造成电机出现偏心距，使得电机发生振动。如果振动严重，那么电缆的正常工作就会受到影响。而且，由于每一组的回路磁力存在区别，那么在长时间以后就极易产生紧固件松动。

3.2 控制与拖动系统

电梯运行时出现振动的情况也会在很大程度上取决于控制与拖动系统的运行准确性与进度。在通常状况下，出现振动的可能性随着控制要求的增高而增大。因此，应该依照现实的性能标准以及使用要求，对电梯的控制精度进行科学合理的选择。如在控制系统里，当控制三相电源电压的时候，在通常状况下，往往会选用调速器对滤波过程中的选通模式给予合理的控制，当调速器具有非常大的P值时，就会形成较小的电流I值，那么三相电压控制就会受到影响，于是就会在某种程度上干扰调速器给定信号，使得电机不能正常的进行工作。

4 减少振动的对策

深入分析与研究电梯运行时出现的振动，能够掌握振动的成因，从而制定合理的减少振动的方案，从而有效的加强电梯运行的稳定性。

4.1 更改激振频率

电梯运行时出现振动的一个关键性因素即为共振，因此为了减小振动，应该先更改曳引机的激振频率，保证其与自身的固有频率产生较大差别，于是尽可能的减小出现共振的概率。在传播振动的时候，能够将它种消振方法使用在电梯以及曳引机之间相互连接的部位，从而造成其他形式的振动传播，有效的减少振动。

4.2 更改桥厢的隔振设施

在电梯运行停止的时候，其桥厢底部会碰撞导轨，于是影响电梯的振动。因此能够将软硬度合适的隔振橡胶放置在桥厢底部，从而减缓碰撞，保证桥厢进行软着陆，减少电梯振动，使得人们能够更加舒适的乘坐电梯。

4.3 定期对电梯设施安装的完备性进行检测

电梯的振动情况会在极大程度上受到电梯使用中出现的形变以及安装误差的影响。因此在使用电梯的时候，必须要给予定期检查，对其安装部件与设备的完备性进行检查。如检查电机振动是否符合振动标准，检查紧固件的紧固性是不是满足相应的标准等，如果部件不符合使用标准或要求，应该对电梯给予合理的维修或更换，从而保证各部件的硬度和强度等等。并且对每一根钢丝绳的张力给予调整和检查，保证其张力的达标性，有效消除振动。

总而言之，电梯的运行振动在很大程度上都取决于其运行质量，而很多因素都会影响电梯在运行过程中引起的振动，所以必须要进行系统、仔细的检查以及分析，从而查找出引起电梯振动的根本因素，同时要采取科学、有效的方法减少电梯运行振动，使得人们可以更加舒适的乘坐电梯。通过实践可知，更改激振频率、定期对电梯设施安装的完备性进行检测以及更改桥厢的隔振设施等均能够有效的减少电梯运行振动，使得电梯更好地为人们提供服务。

参考文献

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作者简介：徐浩（1984―），供职于内蒙古自治区特种设备检察院，硕士。