电梯运行振动原因及减振措施探讨

2019-01-16许志明

中国设备工程 2019年14期

许志明

（广东省特种设备检测研究院韶关检测院，广东韶关 512023）

改革开放以来，随着我国社会经济的不断发展，城市化进程大为提升，越来越多的人口涌入城市，城市土地资源紧张的现象日益加剧。受此影响，高层建筑不断普及。电梯是高层建筑最为重要的基础设施之一，也是现代人生活中不可或缺的一部分。作为综合性的系统，电梯运行舒适性受多方面因素的影响，其中最为常见的两项因素为速度变化与振动频率。当前，不少电梯在运行中均存在振幅过大的问题，不仅给乘坐着造成了不适感，也增加了电梯的安全隐患。因此，做好电梯运行振动的原因分析，并采取好有效的减振措施，成为当前电梯运行中的重点。

1 电梯运行振动的原因分析

1.1 曳引系统问题

曳引系统在电梯的运行中发挥着重要的作用，因曳引系统导致的振动问题集中表现于以下两点，首先，曳引钢丝绳存在受力不均匀的现象。曳引钢丝绳是直接拖动电梯在导轨上运行的设备，有着非常重要的地位。当前在电梯安装中，经常出现因节省成本而采用不合格钢丝绳的现象，导致钢丝绳在工作中存在受力不均，形成电梯振动；其次，钢丝绳出现扭曲的情形。钢丝绳变形扭曲的诱发因素有很多，除了常见的绳头减振刚度大小不合适、绳孔规划不合适等外，钢丝绳制造工艺不佳等，也是比较典型的因素。钢丝绳扭曲会引发松动等问题，加剧电梯运行的振动现象。

1.2 涡轮蜗杆磨损

涡轮蜗杆是实现速度转换的重要设备，在辅助电梯运行中有着非常重要的作用。涡轮蜗杆自身的工作性能会对电梯的运行带来巨大的影响。当前电梯中常见的振动问题，不少便和涡轮蜗杆有关，其中最为主要的便是涡轮蜗杆存在磨损、甚至断齿的现象。涡轮蜗杆对精度有着很高的要求，涡轮蜗杆磨损会导致轮齿间的间隙扩大，乃至超过1mm，这会使涡轮在运转中出现猛烈的撞击，从而导致电梯振动现象。一般而言，在电梯系统中，涡轮接触点的沿齿长以及齿高均需要超出50%，如果出现了前面所言的齿轮间隙大于1毫米的现象，有或者齿轮磨损量已经突破了齿厚本身的15%时，则建议更换齿轮，以避免引发振动，降低电梯舒适感。

1.3 轿厢问题

轿厢是电梯系统的核心部分，也是电梯运行中出现振动的常见原因。轿厢所导致的振动问题主要有以下几点，首先，轿厢自身的平衡性不佳。受设计、安装等因素的影响，电梯轿厢容易出现平衡性问题。而轿厢的平衡性问题会使得电梯在运行中出现导靴和导轨面挤蹭的现象，引发电梯振动乃至抖动，严重时会出现电梯运行倾斜的问题；其次，轿厢紧固性不佳。轿厢中存在一些不紧固的部位，电梯在运行中，这些不紧固的部位容易出现错动的现象，对电梯的运行效果产生负面影响。不仅如此，电梯的平稳运行依托于导轨与导靴的合适间隙，如果导靴自身存在松紧程度不合适的现象，必然导致导轨导靴间隙变化，从而加剧电梯的振动。

1.4 电梯滑动导靴缺油

对机械设备的使用而言，润滑油是非常重要的辅助工具。完整的机械设备内部有大量相对运动的摩擦面，摩擦面之间直接摩擦会加剧设备的损耗，降低机械设备的寿命。润滑油的采用可以使机械设备中相互接触的摩擦面隔离开来，使摩擦从干磨向润滑剂分子间的内摩擦转变，既能有效提升摩擦的效率，也可以预防因干磨导致的设备损耗问题。电梯在运行中同样需要使用到大量的润滑油或其他润滑剂，特别是在电梯的升降中，摩擦会导致滑动导靴的耗油速度提升，继而导致滑轮与钢丝绳之间出现干磨的现象，引发电梯振动。

2 电梯运行减振措施探讨

2.1 定期换油

缺油是导致电梯运行振动的主要因素，因为电梯构成复杂，部件较多，各部件多借助油的润滑作用运转。一旦出现缺油情形，不可避免地会增加电梯各部件的运行压力，对电梯运行的稳定性带来负面影响，不仅如此，缺油也会增加部件之间的摩擦力，导致电梯部件损耗率提升，给检修工作带来难度。特别是对电梯曳引机而言，其齿圈材质多为磷青铜，且具有转速较高、齿面间滑动速度大的特点，对润滑油有着较高的需求，缺油问题会严重降低曳引机的传动效率与承载能力，也容易引发电梯振动的现象。因此，定期换油就成为电梯最为常见的减振措施。检修单位要具备定期换油的意识，安排专业的技术人员对电梯各部件进行细致、深入的检查，重点查看电梯各部件是否存在缺油现象，如果存在缺油问题，则要在电梯运行完成后及时的补油。如前所言，电梯曳引机对润滑油有着较高的要求，检修单位在换油工作中需要将曳引机作为重点，确保曳引机有充足的润滑油，从而最大限度地发挥好曳引机的传动效率，提高曳引机的承载能力。

2.2 定期调整钢丝绳张力

轿厢运行的震动很大一部分由曳引绳绳头组织吸收，而由于电梯正常运行时不可避免的震动及热胀冷缩现象，导致曳引钢丝绳绳头出现松动或钢丝绳缩胀不一，出现某根或几根钢丝绳张力不均。而电梯在运行时，由于张力小的钢丝绳未受到设计时的张力，导致轿厢重量完全由几根张力过大的钢丝绳承受，使得轿厢正常运行的震动由部分钢丝绳和部分绳头组织吸收，从而减少吸收量，导致轿厢震动加剧。所以定期调整钢丝绳张力是减少震动的有效措施。

2.3 调整激振频率

如前所言，共振是导致电梯运行振动的重要因素。从电梯的运行原理来看，各部件的振动是不可避免的，因此，减振措施必须从降低共振发生的机会出发，才能收到预期的效果。在导致共振的各项因素中，曳引机是最为主要的部件。曳引机的激振频率是诱发共振现象的常见原因，对此，较为常见的做法是调整曳引机的激振频率，具体而言，便是在激振频率的设置中，将其远离曳引机的固有频率，这样可以大幅度降低共振发生的可能性，对电梯运行振动现象的克服有着显著的效果。除了从源头上克服振动外，从传播的角度来有效抑制振动也是减少共振的常见方法。检修单位可以在电梯与曳引机的连接部位，采取相应的消振方式，常见的减振消声器包括减振基座、减振器、连接件和工字钢等，它们能够构成减振单元，从而实现最佳的隔振范围以及良好的减振效果。消振方式的应用可以显著地控制振动的传播，降低共振发生的可能性，对轿厢稳定性的提升具有突出的价值，是现阶段克服电梯运行振动的有效手段。

2.4 加强检修力度

防患于未然是电梯减振措施的基本理念。对此，需要从以下三点出发，采取好有效的措施。电梯运行振动和电梯安装质量不过关有很大的关系，一些单位在电梯安装中为了提升效率，存在不严格按照安装方案作业的情形，导致电梯存在不少的隐患，容易诱发振动。因此，在电梯安装中需要最大限度地降低安装误差，从源头上提升电梯的运行质量，这样可以有效减少电梯运行环节中各部件的摩擦损耗，对减振有着突出的效果。其次，做好日常检修工作。电梯作为特种设备，日常检修是确保电梯安全性的必要手段，检修单位要构建完善的常规检修制度，将常规检修与重点检修结合起来，定期检查电梯的运行状态，重点查看电梯在运行中是否存在安全隐患，比如各部件的强度、硬度乃至钢丝绳的张力等，这些都是预防振动的重要因素。最后，做好必要的检修记录工作。针对检修环节中暴露出来的问题，检修人员要加强记录工作与原因的分析、总结，从而提高检修效果。