某客梯与货梯乘运质量对比及分析

黄永坚+杨宁祥

摘 要：为了深入了解造成电梯乘运质量差异的原因，运用美国PMT公司研制的专用于测量电梯乘运质量的综合检测仪器EVA-625分别对1台客梯和货梯进行乘运质量测量。通过对比两者的测量数据，分析造成两款电梯乘运质量差异的原因，并提出提高乘运质量和降低振动的方法。

关键词：电梯；乘运质量；EVA-625

0 引言

伴随我国经济的飞速发展和城镇化进程的不断深入，电梯作为一种交通工具，发挥的作用越来越大。在许多发达国家，电梯的使用人数已经多于其他交通工具。在当下科技高速发展，电梯的使用规模已成为衡量一个国家现代化发展程度的标志之一。但是随着人民生活水平质量的提高，人民极力追求健康的生活方式，对电梯舒适性的要求也会越来越高。而曳引电梯在运行过程中产生的机械振动以及由振动所导致的噪声会降低乘客的舒适感，强烈的振动甚至会引起乘客的恐惧。同时，附加产生的动载荷会对电梯系统造成损耗，缩短电梯使用寿命，严重的甚至埋下安全隐患。本文通过美国PMT公司研制的EVA-625电梯承运质量检测仪对两款电梯的乘运质量进行测量，分析造成两款电梯乘运质量差异的原因，并提出提高乘运质量和降低振动的方法。

为了得到更好的测量对比效果，本文选用了一台客梯和一台货梯进行对比。客梯与货梯参数见表1。

本次试验运用EVA-625电梯承运质量检测仪对电梯的乘运质量进行测量。EVA-625电梯承运质量检测仪是美国PMT公司研制的一款专用于测量电梯乘运质量的综合检测仪器，是电梯检测行业内首家符合ISO18738 （GB/T 24474）国际标准的检测系统，是一部高精度的加速度记录仪，它主要由三维加速度模块、麦克风、内部电路等组成。EVA-625系统分为EVA-625检测仪和EVA分析软件两部分。该仪器可以对电梯的多项特性参数进行测量，如速度、加（减）速度、加加速度、振动、噪声等特性，EVA系统最有价值的用途在于故障诊断，该系统高精度的反应以及分析能力可以帮助快速找到问题。由于篇幅所限，本文只对电梯的空载下的振动进行测量分析，不对噪声进行讨论分析。

测量步骤：

按照标准GB/T24474-2009《电梯乘运质量测量》的要求和方法，运用EVA-625电梯承运质量检测仪对两款电梯的乘运质量进行测量。测量步骤如下：

①将EVA-625的传感器以及其它配件安装好，并按要求放置在轿厢地板中央半径为100mm的圆形范围内，如图1所示。

②对EVA-625进行系统设置，如记录长度、采样频率和触发方式等。

③测量应包括：出发端站的门关闭操作过程、电梯从端站到端站的全程运行、门开启操作全过程和电梯到达端站的停靠过程、以及在运行的每个端点上加0.5s。应至少测量一次上行和一次下行。测量过程中，电梯处于空载状态，在轿厢内不超过2人，并注意人员不应将脚放在距振动测量传感器150mm范围内。将电梯开到底层，内呼选中顶层，在电梯轿门关闭前，按动触发器，仪器开始记录。电梯上升到顶层，轿厢门打开，在电梯轿门关闭前再次按动触发器，仪器停止记录。至此，完成一次完整电梯上行测量。

④导出数据，并运用EVA软件对数据进行分析处理，并生成试验曲线与报告。

2 实验结果

测量完成，将原始数据导入到分析软件，并经过ISO滤波器处理后，得出测量结果如图2、图3以及表2所示：

现场测量曲线以及数据结果如图2、图3和表2所示。图2、图3分别为客梯和货梯的测量数据经过ISO滤波器处理后得出的结果，ISO滤波器处理后的数据完全符合GB/T 23716-2009《人体对振动的响应 测量仪器》中描述的关于人类所能感受到的所有垂直和水平方向的振动标准，使测量结果更符合人体乘坐时的感受。图中第一条曲线是电梯运行过程中加速度变化曲线，第二、三、四条分别是X轴、Y轴和Z轴的振动曲线。

如表2所示，按照GB/T10058-2009《电梯技术条件》，客梯乘运质量所有参数符合要求，货梯的Z轴最大振动峰峰值超标，Z轴方向上振动剧烈，乘运质量不符合要求。

3 实验数据分析

如图2和图3所示，客梯的X轴方向和Y轴方向的振动幅度比货梯的要大，客梯运行期间水平振动的最大峰峰值为0.078m/s2，货梯的为0.061m/s2。并且，对X轴与Y轴的数据进行傅里叶变换得出局部的频谱图，如图4和图5所示，可以看出两者的振动频率都主要集中在低频振动，客梯的X轴和Y的振动振幅比货梯的要大，振动频率构成比较复杂。造成电梯水平方向振动的原因有多种：1.导靴间隙过大或过小，导靴间隙过大时，不能有效地将轿厢限制在导轨上进而引发振动，而当导靴间隙过小时，导轨上的间隙、台阶等缺陷都会直接通过导靴反馈到轿厢上形成振动；2.钢丝绳的张力不均或者扭力太大，在轿厢运行的过程中就会使钢丝绳产生明显异常振动，从而导致轿厢振动；3.由于轿厢的不平衡、各零部件连接不稳、电梯风机转动引起轿厢异常振动；4.电梯的激励频率与电梯轿厢的某阶固有频率接近时，电梯轿厢发生共振。

如图3所示为货梯的X轴与Y轴方向的振动曲线。不论是X轴还是Y轴在4.22m、9m、14.34m、19.31m、24.01m几处有明显的振动，而且振动间隔相差约为5m，这是主导轨接头处台阶或接头间隙过大而引起的，如图6所示是货梯导轨接头处的照片。两导轨接头处有明显间隙，但是接头处台阶不明显，因此，货梯导轨接头处间隙是导致货梯水平方向振动的源头。根据GB/T 10060-2011《电梯安装验收规范》5.2.5.6中的要求“轿厢导轨和设有安全钳的对重导轨，工作面接头处不应有连续缝隙，局部缝隙不應大于0.5mm；工作面接头处台阶用直线度为0.01/300的平直尺或其他工具测量，不应大于0.05mm”；在电梯安装与日常的维护时，尽量减小导轨接头处的台阶和间隙可以有效减小由导轨引起的振动。另外，TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》中的要求“每列导轨工作面每5m铅垂线测量值间的相对最大偏差，轿厢导轨和设有安全钳的T型对重导轨不大于1.2mm，不设安全钳的T型对重导轨不大于2.0mm”。减小导轨顶面距离偏差也能有效减少轿厢的水平方向振动。

如图7所示，为客梯和货梯的Z轴振动曲线经过傅里叶变换之后得出的局部频谱图，由频谱图中可以观察到，无论是客梯还是货梯振动频路都集中在1～3Hz和24～25Hz。根据两部电梯的曳引电机的参数，客梯和货梯曳引电机额定转速分别为1450rpm和1457rpm，对应频率24.17Hz和24.28Hz。因此，可以推测24～25Hz的振动的振源是曳引电机。导向轮节圆直径为320mm，当电梯以1.75m/s速度运转时，导向轮转动速度约为1.75rap/s。因此，1～3Hz的振动可能由导向轮偏心转动引起。曳引电机可以由以下几个方面引起振动：1.蜗轮在运转中因磨损而导致蜗轮蜗杆轮齿间隙增大，并在运转中产生撞击引起的振动；2.曳引电机与蜗杆连接的同心度超差而引起振动；3.电机轴承和蜗轮蜗杆轴承的缺陷导致振动；4.编码器与曳引电机连接的同心度超差，导致编码器出现偏心运转，引起编码器反馈信号出现波动，进而影响微机对电梯运行速度的判断，导致轿厢振动。同时，从图7中看到，不论是客梯还是货梯都存在比较杂乱的低频振动，引起这些低频振动的因素也是复杂多样，例如蜗轮、曳引轮、导向轮存在偏心，蜗轮轮齿出现点蚀、变形，钢丝绳张力不均等。

4 减振措施

电梯是一个复杂的机电系统，振动是不可避免的，但是可以通过技术手段最大限度地减轻电梯振动。主要有以下几种减振措施：1.提高制造、安装、调试、维保的质量，最大限度减少振源；2.改变激振频率从而消除共振，在国标允许的范围内，通过调整电机转速，改变电机激振频率，避免振源与轿厢产生共振；3.在轿厢、曳引机底座安装使用减振、隔振装置。

5 结论

通过本文对两款电梯的乘运质量进行对比分析，我们了解到导轨导靴的安装设置、钢丝绳张力调整、曳引机的安装质量等都会对电梯的乘运质量产生影响。电梯业内存在着电梯安全三分靠制造，七分靠安装维保的说法，电梯乘运质量也一样，更多的是依靠安装与维保过程中对电梯的调整进而获得较好的乘运质量。

基金项目：广东省质监局科技项目“电梯安全回路短接检测装置的研发”（项目编号：2015CT01）。

参考文献

[1]詹洪亮，EVA-625综合分析仪的电梯振动性能检测与应用[J].机电技术，2016（2）：124-126，129.

[2]叶陈勇，电梯振动失效的原因及检验方法[J].中国科技信息，2013（24）：150-152.

[3]陈宏意，电梯运行振动原因及减振方法探讨[J].机械工程师，2014（1）：250-252.

[4]林凡，浅析电梯运行异常振动成因及预防[J].广东科技，2014（12）：49-50.

[5]喻颖，电梯系统振动故障原因的分类[J].中国特种设备安全，2012（9）：183，171.

[6]GB/T 10058-2009，电梯技术条件[S].北京：中国标准出版社，2009.

[7]GB/T 24474-2009，电梯乘运质量测量[S].北京：中国标准出版社，2009.

[8]GB/T 10059-2009，电梯试验方法[S].北京：中國标准出版社，2009.

[9]GB/T 23716-2009 人体对振动的响应 测量仪器[S].北京：中国标准出版社，2009.

作者简介

黄永坚，1989年出生，男，硕士研究生，主要从事机电类特种设备检验检测工作。