从调试看扶梯的振动和噪声控制

[摘 要]本文分析自动扶梯的驱动装置、张紧装置、梯级链、梯级、梯路导轨系统、扶手驱动装置、扶手导轨等部件的振动与噪声及其控制方法。

[关键字] 自动扶梯 振动 噪声 控制

中图分类号：TH236

自动扶梯和自动人行道广泛用于车站、码头、商场、机场和地铁等人流集中的地方。1900年，巴黎国际博览会展出的一台阶梯状动梯是现代自动扶梯的雏形。以后，自动扶梯和自动人行道在各国得到迅速发展。随着经济的不断发展和生活水平的日益提高，人们不再仅仅满足于对自动扶梯和自动人行道的安全要求，人们对乘坐舒适性的要求也越来越高。目前中国国家标准还没有针对自动扶梯和自动人行道的振动和噪声提出具体要求。由于自动人行道的结构比自动扶梯简单，本文仅讨论自动扶梯，本文就如何在设计和生产中控制自动扶梯的振动和噪声进行了探讨。

从自动扶梯的运转调试看，振动和噪声主要源于自动扶梯的两大运动系统，即梯级运动系统和扶手带运动系统。其中梯级运动系统是主要的振动和噪声来源。

梯级运动系统包括驱动装置、梯级链、梯级、梯路导轨系统、张紧装置等。自动扶梯调试时梯级转一圈，可能就会在这些地方由于相互干涉或与裙板、梳齿地板及梳齿板干涉而产生较大的振动和异常的噪声。

驱动装置：驱动装置的梯级链轮和梯路导轨过渡板侧隙及上下间隙不合适时，会导致驱动装置的梯级链轮和导轨过渡板磨擦、梯级轮与导轨过渡板干涉而产生较大振动和噪声，必须调整梯路导轨过渡。驱动装置与梯路导轨对中不好时，梯级在靠近驱动装置附近会出现错位，导致梯级与裙板的间隙变小，且两者可能刮擦。出现这种情况时，要考虑调整梯路导轨。梯级链与驱动装置的梯级链轮、梯级链张紧装置的梯级链轮啮合时会产生振动和噪声，若选择的是规格较大的梯级链，因重量更大，噪声也会更大，可在链轮齿底钻孔打上缓冲胶以减振。

张紧装置：张紧装置与梯路导轨对中不好时，梯级在靠近张紧装置附近位会出现梯级错位，导致梯级与裙板的间隙变小，且两者可能刮擦。出现这种情况时，可调整梯路导轨，错位不是很严重时，可适当调整张紧装置左右张紧弹簧的松紧。张紧装置的梯路环制造时左右前后不对中而导致梯级轮单边离空，上行时由返回侧转到乘客侧、下行时则由乘客侧转到返回侧时，梯级离空轮与张紧装置梯路环相碰撞面发出较大的振动和噪声，如果不严重时，可调整另一侧的梯路环的高低。梯级侧面与梯路环侧面有时也会因梯级链的摆动而相互刮擦，设计时可考虑适当加大梯级与梯路环的间隙。在安装梯级链时，张紧装置有可能左右张紧不同步，也会导致梯级在张紧装置附近发生错位现象，可松开张紧装置左右两侧的张紧弹簧，用撬棍适当撬动张紧架，再收紧张紧弹簧到规定值，就能解决问题。张紧装置分为滑动型及滚动型，滚轮型在调整时更不容易产生左右不同步的现象。

梯路导轨系统：导轨支架因制造或安装等问题可能会与梯级干涉而产生噪声。梯路导轨型材相对桁架左右方向变形会使梯级错位，并可能使梯级走起来呈“S”形，导致梯级和裙板的间隙很难调整。梯路导轨相对桁架垂直方向变形时，会使梯级轮单边离空，并会产生一定的噪声。梯级防上翘角铁、梯级链/轮防水盖也可能会与梯级干涉。上下平层弧段位，乘客侧、返回侧梯级轮导轨和梯级链轮导轨高度不合适时，会导致梯级与梯级前后磨擦。梯路导轨系统与张紧装置连接处水平过渡不好时，会产生振动和噪声，轻微时可调节导轨系统或张紧装置。梯路导轨系统与驱动装置连接处一般是焊接，但过渡处间隙大时，梯级轮经过时会跳动而产较大的振动和噪声，过渡处不够水平时，也会产生振动和噪声，所以在设计和生产时要保证小间隙及平滑过渡。在上、下平层弧位增加梯级链压轨以降低梯级链进出驱动装置和张紧装置的回环而产生的跳动。

梯级：压铸成形的铝合金梯级比不锈钢梯级运行更平稳，采用外径更大、宽度更宽的梯级滚轮可以减少振动，使运行更加平稳。另外可在梯级下涂阻尼材料来吸收振动，减低噪声。

围裙板：裙板与梯级侧隙太小时，可在相应位置增加裙板支架以控制裙板与梯级侧隙，保证围裙板不会与梯级发生刮擦。

护壁板：护壁板是不锈钢材料时，一般是卡在围裙板上，但在自动扶梯运转时会因振动产生噪声，可以在护壁板内侧涂阻尼材料来吸收振动、减低噪声或者将护壁板用螺钉固定在围裙板上。

梳齿板：梳齿板与梯路导轨不对中使梯级与梳齿板导向橡胶干涉。梳齿板安装高度太低或个别梯级有变形时，梯级黄色胶套与梳齿会干涉，有必要在梳齿板底部开槽以避开梯级黄色胶套。

梯级链：梯级链轴套与梯级侧隙过大。加垫片调整间隙。梯级链链板与主驱动齿轮咬合，调整左右主驱动轮之间的间隙。梯级链链板与在上下平台回转位发出“嘎嘎”声，可能是链板和链板之间有异物，有时选择了会硬化的防锈油，也会出现这种情况，可用柴油清洗。链条过松可能也会有些轻微的噪声，特别是大链板的梯级链因自重原因会拱起，在运行会与运行导轨发生碰撞，这时要将张紧装置的张紧弹簧张紧。

扶手带运动系统包括扶手驱动轮、扶手驱动链、滚轮弓、扶手带长度补偿装置、扶手带、扶手带压链（轮）、扶手压带弹簧、扶手带导向轮、扶手导轨、扶手带入口盒等。有些扶手驱动装置是线性驱动的，靠梯级链来驱动的，更要保证制造及装配精度，否则很难调整。

扶手驱动轮：扶手驱动轮与驱动齿轮对中不好时，会导致扶手驱动链与驱动齿轮或扶手驱动轮咬齿，并发出一定的噪声，扶手带振动也会较大，必须调整扶手驱动轮的对中。

扶手带压链（轮）：和扶手驱动轮不对中时，会使压链轮在此处产生噪声。

扶手带导向轮：导向轮轴承转动不顺畅或是导向轮外圈不圆时，运转时会有噪声。

扶手带：内部尺寸偏小，内侧纱线或钢丝突出而与扶手导轨磨擦。

扶手导轨：导轨接口处要平齐、过渡要平滑。用于车站、地铁等处的重型自动扶梯，多选用不锈钢扶手，可在扶手驱动轮、扶手导轨上增加惰轮以减少扶手带与扶手导轨的摩擦。铝扶手导轨也可加惰轮以减振。

扶手带入口盒：入口盒与扶手带间隙要合适，不然两者可能会干涉，产生噪声并可能损坏扶手带或入口盒。

除了这两大运行系统，其它方面也对自动扶梯的振动和噪声有影响。

驱动主机：自动扶梯的曳引机按减速箱的结构一般可分为蜗杆蜗轮型、斜齿轮型。蜗杆蜗轮型曳引机噪声低些，但输出扭矩小，一般用于低提升高度的场合，如商场；而斜齿轮噪声高些，但因输出功率大，常用于高提升高度的场合，如地铁站或火车站。制造精度的高低也会影响曳引机的噪声。主机有时因油加得不够也会出现较大噪声，主机噪声大时可尝试给主机加些油。驱动装置一般是由驱动主机用驱动链来带动的，选用小节距、双排或以上的驱动链传动平稳。主机噪声大时可考虑在机房盖板下面加隔音棉以降低噪声，这样就能满足宾馆及其它场所对噪声的严格要求。

桁架：自动扶梯运转时会产生一定的振动，在可上、下平层及中间支撑位置加防震胶以减低振动，在做无中间支撑设计时，要考虑桁架变形时对梯级和扶手带运行产生的影响，要保证有足够强度以使变形对振动和噪声的影响在可接受的范围内。桁架制造时可以做成略带拱形，以抵消因挠度产生的变形。

：梯级链、扶手驱动链、主机链都需要高质量剂定期进行，采用自动系统更能保证这些部位的，以避免齿轮与链条的干摩擦。

以上这些，就是自动扶梯运转产生噪声的主要来源，如果在设计及生产时考虑这些方面，那么自动扶梯和自动人行道运转时的振动和噪声就会低很多，人们在乘坐自动扶梯或自动人行道时就能有更好的体验。