论电梯运行中振动的原因与处理措施
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【摘要】电梯是现代建筑物的重要组成部分，随着人们生活质量的提高，对电梯的舒适性要求也越来越高，人们在对电梯的质量进行评价时，乘坐舒适性占据了较大的比例。影响电梯乘坐舒适性的因素很多，如振动加速度、加速度变化和振动频率等都会影响电梯的舒适性。本文对电梯运行中振动的原因进行了分析，并提出了处理措施，最后又再次对电梯减振方法进行了探讨。
【关键词】电梯；振动；原因；减振措施
1 引言
电梯是现代建筑物的重要组成部分，特别是随着城市化进程不断加快，建筑物高度越来越高，各种摩天大楼不断刷新着建筑物的高度。在高层建筑中，电梯显得更为重要。随着人们生活质量的提高，对电梯的舒适性要求也越来越高，人们在对电梯的质量进行评价时，乘坐舒适性占据了较大的比例。影响电梯乘坐舒适性的因素很多，如振动加速度、加速度变化和振动频率等都会影响电梯的舒适性。本文拟通过探讨电梯振动的原因和减震方法，为提高电梯运行的舒适性找到一条途径。
2 电梯运行中振动的原因分析与处理措施
2.1 机械原因引起的振动及处理措施
2.1.1 由曳引机引起的振动
电梯曳引机的不平衡质量旋转是引起电梯振动的主振源，主要包括有啮合部分的不平衡、旋转部分的不平衡，以及联轴节部分不同轴的不平衡等因素导致的电梯曳引机输出振动。异步及同步曳引机的输出振动主要是由曳引轮通过钢丝绳传递，进而传递到轿厢绳头弹簧组合件，最后传递至整个轿厢体，从而引起了振动。曳引机引起的振动及处理方法有以下几种：
（1）电梯运行时由曳引机组引起的振动。由于安装疏忽，主机地脚螺栓的螺母未加弹簧垫圈，运行振动一段时间后便松动。所以在安装和日常的维保过程中对曳引机组找平找正后，把地脚螺栓的螺母拧紧，并加弹簧垫圈或并紧螺母，以防松动。
（2）蜗轮在运转中因受磨损引起振动。蜗轮轮齿磨损使齿侧间隙超过1 mm，并在运转中产生猛烈撞击引起的振动。在进行蜗轮蜗杆检查调节过程中，应按照规范的技术文件进行调整，经过空载和加载跑合后，蜗轮蜗杆的接触斑点沿齿高和尺长都不能少于50%。如果齿侧间隙超过1 mm 或轮齿磨损量达原齿厚的15%时，应更换蜗轮和蜗杆，以保证啮合性。
（3）蜗杆与电动机连接的不同心度超差而引起振动。不同心度超差时，一般用百分表检测径向跳动及不同心度，弹性柱销联轴器不同心度允差不大于0.02 mm。不同心度大于0.02 mm 容易使曳引机组产生振动和异常声响，可通过在电动机脚板下加减垫片进行调整，直至符合要求。
2.1.2 由避振系统引起的振动
（1）由曳引机与承重梁组成的振动系统
承重梁承受电梯的全部悬挂重量和曳引机的重量，这些重量的合力作用在承重梁上，使梁产生弯曲变形，当系统受外加激振力作用，系统会发生振动。振动从振源通过电梯系统的各个环节进行传递，因此改变这些振动环节的动态波动特性参数，就可达到抑制电梯振动的目的一般情况下，在主机底座安装防振橡胶是一种主动隔振措施，只要减振橡胶的弹性系数、阻尼系数满足相关技术标准要求即可避开共振。
（2）由于隔振橡胶不合格引起的振动
电梯轿厢的共振频率主要取决于轿厢体与轿架的质量以及它们之间的连接强度。为了减轻振动，一般的电梯在轿架与轿厢体之间均安有隔振橡胶，隔振橡胶是一种弹簧-质量振动模型系统，可以有效地减轻来自曳引绳的振动。为了有效减轻振动，隔振橡胶须满足以下两个条件：①有较强的承载能力，其承载时的最大变形量需要满足轿厢底部称重装置的标准要求，最大变形量要小于25%；②振动相对传递率ηR的最大值不能超过0.333。
2.1.3 由导轨引起的振动
（1）导轨的安装
1）两列导轨顶面间的距离偏差较大。如果两列导轨顶面间的距离偏差过大，则很可能引起电梯振动，处理方法可以根据我国《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》（TSGT7001-2009）中的有关规范进行调整。
2）导轨压板松动。如果导轨压板松动，电梯运行时也会发生振动。处理措施是检查导轨压板紧固螺栓是否拧紧，并检查螺栓是否有弹簧垫圈，此外，还需对导轨的垂直度进行检查。
（2）导靴的选择和调整
导靴的间隙不当是造成电梯轿厢振动的原因之一，导靴的间隙既不能过大，也不能过小，应按照相关的标准来进行选取。其次导靴的调整和清洗必须在轿厢平衡的前提下进行。
2.1.4 因轿厢引起的振动
轿厢引起的振动主要是由于轿厢的不平衡、各零部件的螺栓连接强度、轿厢隔振材料的选用及曳引机曳引比的设计。轿厢的不平衡主要是导轨顶面的中心与轿厢的重心不在同一平面的直线上，导致轿厢侧和对重侧的导靴受力不均匀，从而引起电梯振动。首先应该确保连接螺栓连接无松动，在对角安放随行电缆。其次采用补偿装置，减少导靴的压力。另外，曳引比为1∶1 的电梯在振动和噪声方面的性能要优于2∶1 的电梯，因此要尽量采用曳引比为1∶1 的电梯。
2.2 电气原因引起的振动及处理措施
2.2.1 测速反馈装置的干扰引起的振动
测速反馈装置工作不正常的原因有：当测速装置侧向安装时由于传动轴面的非均匀性产生了径向脉动，轴向对接安装时的同轴度偏差，反馈装置的信号传输线未采用屏蔽电缆线等，这些都导致了测速机不能有效反馈曳引机的转动速度，使反馈至控制板的信号受到干扰，影响了控制板处理器对传输信号的判断，从而引起电梯在运行过程中振动。应重新调整测速机与电动机轴的同心度，以及侧向连接时轴面的受力均匀度，连接线必须采用屏蔽线且接地良好，避免因轴向窜动、径向窜动和干扰造成测速信号的误差，保证电梯的运行特征不受干扰。
2.2.2 因编码器工作不正常引起振动
编码器工作不正常，引起电梯在运行中振动和位置偏差。对于交流变频调速调压电梯的检验中经常发现：旋转编码器与曳引机曳引轮轴向安装时固定不牢靠、同轴度偏差以及信号传输线未采用屏蔽电缆或未单点接地处理，使旋转编码器采集到的信号有效输出数字脉冲个数不准确，导致控制主板对反馈信号判断失误，不能有效驱动变频器导致电梯运行产生振动。应重新调整旋转编码器与曳引机减速器轴向连接的同心度，旋转编码器的硬件接线应采用屏蔽线且接地良好。这样才能使旋转编码器的脉冲输出个数有效地反馈电梯曳引机的转速及其运行行程，保证控制板处理器对反馈信号的正确分析，从而使变频器驱动曳引机工作正常。
3 减振方法讨论
由以上分析可知，电梯振动主要是由电梯系统发生共振所引起的。对于因机械方面引起的振动，减振措施是适当修改电梯的机械结构，比如，我们可以适当调整制造轿厢轿壁所用材料的刚度，或调整曳引机部件的程度，还可以适当增大或减小钢丝绳的张力，等等，通过这些小的改动，改变系统的共振频率，从而达到减振的目的。
对于因电气方面引起的振动，可以通过检测检查供电电源及地线接线型式、变频器及编码器的选型接线方式、接触器输出输入端不良、主拖动控制板或晶闸管不正常、控制线和信号线的布线方式、降低电梯运行速度（运行速度仍在额定速度的92%～105%范围内）等因素，避免共振。
对于由避振系统引起的振动，可以通过调整轿架和轿厢的质量、承重装置、绳头弹簧组合件和机座轿底隔振装置等刚度，可以在主机底座、轿厢底座加装防振橡胶，在绳头组合件上加装防振橡胶和弹簧组合件等方法来降低电梯的振动。
参考文献
[1]中华人民共和国国家质量监检验检疫总局.GB/T10058-2009电梯技术条件[S].北京:中国标准出版社,2010.
[2]文,刘剑.电梯安全技术[M].北京:中国电力出版社,2007.