电梯振动案例的分析及解决方案

魏李平

（福建省特种设备检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

1 引言

电梯作为一种垂直运输工具，与人们的生活息息相关。载人客梯的安全性和舒适性现如今也越来越受到注重。当乘客在乘坐电梯时，若发现电梯在振动，感觉摇摇欲坠，势必会引起恐慌。[1]因此，必须对整台设备进行全方位排查，找出引起振动的因素并全部消除，让电梯恢复平稳运行的状态。文中以某大厦一台运行时有振动的电梯为案例进行分析，并提出相应的解决方案。

2 案例分析

某大厦有一台乘客电梯运行时振动异响严重，舒适感差。该电梯主要参数为速度1.75m/s，12层12站，额定载重为1000kg。在现场采用EVA-625电梯运行品质检测分析仪进行测试。现场测试数据导入电脑，用EVA875软件对测试数据及波形图进行分析，根据相关波形图对电梯的运行质量及性能进行评估。测试时先取下EVA-625仪器盒内的三个可旋转螺丝，将这三个螺丝分别旋到仪器底部对应的位置，确保仪器处于三点支撑的平面上，均匀受力。[2]然后将EVA-625放在轿厢中心位置，如图1所示，X轴指向轿门，Y轴指向右侧导轨，Z轴朝上。该台电梯从一楼运行至十二楼的现场测试出波形图如图2、频谱图如图3所示。由图2可以看出X、Y、Z轴的波形图均未出现规律性的振动，在乘坐时也没有低沉的共鸣，结合频谱分析可以初步判断出该梯不存在明显的共振抖动。根据波形图X轴峰峰值达到106，A95平均值36.7，Y轴峰峰值达到63.7，A95平均值28.6，Z轴峰峰值达到104.1，A95平均值38.4。而国家相关标准要求：“乘客电梯轿厢运行在恒加速度区域内的垂直（Z轴）振动的最大峰峰值不应大于 0.3m/s²，A95 峰峰值不应大于0.20m/s²。乘客电梯轿厢运行期间水平（X轴和Y轴）振动的最大峰峰值不应大于0.2m/s²，A95峰峰值不应大于 0.15m/s²[3]。从开始检查该台设备存在的缺陷，进而做进一步分析。根据EVA测试的图形数据初步判断该振动是由于电梯机械方面问题引起的振动。

图1 EVA-625测试

图2 测试波形图

图3 测试频谱分析图

3 原因分析

3.1 钢丝绳曳引轮引起的振动

首先从电梯机房对曳引机、导向轮及承重梁等部件进行细致检查。在检查过程中，曳引机固定牢固可靠、减震垫安装位置准确、垂直度未发现明显偏差，导向轮与曳引轮平行度也符合要求，在检查曳引轮时候发现曳引轮上一根钢丝绳塌陷严重，如图4所示。经检查曳引轮绳槽有不同程度的磨损，尤其是塌陷该条钢丝绳的绳槽磨损严重。经过测量，该槽在径向比其余3根多磨损了2.0mm。绳槽与曳引钢丝绳配合时，绳槽的径向移动超出规定的范围，将直接给电梯轿厢垂直方向上带来一个激振源，进而引起轿厢的垂直振动。在检查中还发现钢丝绳绳头摇晃严重，绳头组合弹簧受到剧烈震荡压缩。钢丝绳在运行中过松或者过紧，造成钢丝绳受力不均。国家标准要求钢丝绳之间张力其均值与各个值的差值不大于5%，当钢丝绳张力不一样时，钢丝绳对绳槽产生的正压力也不一样，使得曳引轮各绳槽磨损程度也不一样。经过长时间运行磨损造成各个绳槽的节圆直径不一样，如此钢丝绳之间相对滑动就会加大，进而加剧电梯的振动。

图4 曳引轮绳槽磨损

针对曳引轮、钢丝绳引发的轿厢振动，提出以下解决方案：

检查曳引轮绳槽磨损情况，出现不均匀磨损，钢丝绳在曳引轮上有跳动现象时，直接更换同规格曳引轮以消除振动现象。针对钢丝绳受力不均时，可以采用弹簧拉力计进行测试。将轿厢停在井道2/3至3/4高度位置，采用拉力计将每根钢丝绳水平拉至100mm的距离，如图5所示，记录下每根钢丝绳的拉力并计算出平均值。将每根钢丝绳的拉力与平均拉力做比较，偏差不大于5%即为合格。如果有钢丝绳拉力超过平均拉力5%，应对该条钢丝绳张紧度进行调节。分别在对重和轿厢侧，同时松或紧绳头组合螺母，反复试验多次，直至钢丝绳受力均匀为止。在钢丝绳受力调整时，在未紧固绳头前不要拧紧，绳头端部螺母，松开锁紧螺母释放扭力后再调整张力可以消除主钢丝绳的扭力太大引起钢丝绳摆动而导致振动。

图5 钢丝绳拉力测试

3.2 导轨引发的振动

在井道的排查过程中发现电梯导轨存在以下问题：

（1）导轨接头处存在台阶和弯曲

沿着井道导轨检查过程中发现导轨接头有台阶，如图6所示，根据国家标准要求轿厢导轨和设有安全钳的对重（平衡重）导轨工作面接头处不应有连续缝隙，导轨接头处台阶不应大于0.05mm。如超过应修平，修平长度应大于150mm；不设安全钳的对重（平衡重）导轨接头处缝隙不应大于1.0mm，导轨工作面接头处台阶不应大于0.15mm[4]。导轨与导轨之间的对接处的弯曲度检查用专用的刀口尺靠在导轨对接面上，同时用塞尺来插入对接处检测。如图7所示，轿厢侧导轨弯曲度不应大于0.2mm，而对于副导轨的弯曲度不能大于0.4mm以上，超过规定范围应进行对应的调整。当电梯运行至导轨接头处，由于存在台阶和弯曲，轿厢会产生水平振动。

图6 导轨接头存在台阶

图7 导轨接头弯曲度测试

（2）导轨的平行度

电梯轿厢是沿着平行的导轨运行，这就要求导轨之间要高度平行。如果导轨平行度有偏差，导致电梯轿厢运行至此段时，导轨与导靴的间隙也随之忽大忽小，从而产生振动。针对该台设备，采用不锈钢鱼线校导尺对导轨平行度进行校正，站在轿厢顶部，选择在两支架位置，对同高度的两根导轨进行测量，如图8所示。经过测量，两列导轨间偏差5.0mm，因此须对导轨重新进行调整并校验，直至平行度满足要求为止。

图8 导轨平行度测试

3.3 导靴靴衬破损引发的振动

经检查发现，该设备的对重导靴之一出现尼龙块破损（如图8所示）。该导靴为刚性滑动导靴，主要由靴衬和靴座组成，其中靴衬上覆盖有一层减磨材料——尼龙，该材料的作用主要是减小导靴与导轨的摩擦力并起到一定的润滑作用。在安装时通常要求内衬与轨道顶面间隙应为0.5mm～2mm。由于使用时间和使用环境的影响，该导靴尼龙块出现老化破损，导致靴衬和导轨的间隙偏大，靴衬金属部分直接与导轨金属部分接触刮擦，由此引发电梯运行时的振动。对于靴衬问题，直接更换同规格靴衬便可解决。

图9 导靴尼龙块破损

3.4 补偿链引发的振动

在底坑检查时发现，发现对重护栏下补偿链转向处的导向装置有明显铁锈痕迹残留且补偿链伸长至与地面有刮擦（如图10所示）。仔细检查整条补偿链，发现补偿链有部分地方出现胶皮老化开裂，这种胶皮开裂现象无规律地分布在整条补偿链上。由此可以得知，补偿绳外套开胶、断裂，当补偿链开胶、断裂处运行到弯曲处时不能沿着原轨迹运行而产生摆动导致电梯运行时的振动。对于补偿链伸长、开胶等问题，可采取更换补偿链，并加强平常维护检查。

图10 补偿链与地面刮擦且破皮

4 结语

经过本台设备的运行曲线的分析，并通过从机房到底坑对电梯所有部件的彻底排查，发现该台设备的抖动主要是由曳引轮绳槽磨损、钢丝绳受力不均、导轨接头弯曲且有台阶、导轨平行度偏差、导靴靴衬破损以及补偿链胶皮开裂等缺陷造成。随后更换了该设备的曳引轮、导靴和补偿链、调整钢丝绳受力情况导轨平行度，磨平导轨接头台阶，电梯再次运行时振动已消失。引起电梯振动因素复杂多样，想要解决好这个问题，必须仔细排查整台设备，找出所有可能的原因并解决，方能消除振动。