(浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310000)
摘要:电梯振动是电梯运行中常见的问题,一般而言,轻微的振动属于正常现象,也不会导致乘坐者产生不适感,但振幅较大的振动则表明电梯出现了问题,甚至于存在安全隐患,因此,检修单位必须高度重视电梯振动的情况,加强电梯振动的原因分析,并及时采取好有效的减振措施。
关键词:电梯运行;振动特性;应对方法
1电梯振动原因分析
1.1制造原因
制造过程中的质量误差是造成电梯振动的一个重要因素,主要原因是电梯零部件制造过程中的质量误差,如形位公差,尺寸公差等。常见的有蜗杆涡轮副啮合间隙过大;电动机轴与减速器连接的同轴度精度低;曳引机电机转子不平衡;轴承圆柱度和同轴度差;导轨的直线度差;电动机转子与定子同轴度偏差大等。
1.2安装原因
安装过程造成的振动也是电梯振动的一个重要因素。安装误差造成的电梯振动主要是电梯零部件安装位置的偏差超过最大允许值。一般包括曳引机安装没有找平、找正,地脚螺母没有拧紧;导轨安装时扭曲变形,垂直度不符合标准,导轨间距超差,导轨接头平滑程度差;轿厢安装时重心未找准,出现小角度倾斜,轿厢拼装过程中发生变形,轿厢安装时减振消声胶垫安装不合适,轿厢紧固件松动;悬挂装置安装不规范,造成张力相差过大,轿厢与悬挂装置中心不能重合等。
1.3维护保养原因
电梯维护保养方面引起的振动原因可以分为2个部分。第一个部分是零部件的磨损、松动、移位等未得到及时更换、恢复和保养,例如蜗杆涡轮副、曳引轮、滑轮、导靴、轴承等的严重磨损,主机制动器两边的制动闸瓦与制动轮间隙相差较大,曳引机安装固定的螺母松动,导向系统的紧固部件松动,导向系统未及时添加润滑剂等。第二个部分是维修保养过程中的不合理产生的振动。维修保养人员在对电梯进行维修拆卸前未做标记,导致零部件重新安装时发生不合理的移位、变形等引起振动。例如蜗杆涡轮副重新装配后啮合间隙不当,更换靴衬、导靴架,安全钳间隙调整等不当引起偏移,紧固螺栓紧固不到位产生松动等引起振动。
1.4轿厢方面
电梯在启动时,因为轿厢侧与对重侧的重量差,总系统存在一个势能负载。为了平滑启动,控制系统会结合整个系统的固定参数,以及当前轿厢载荷,计算出一系列的启动补偿力。桥厢尺寸与结构以及硬度、刚度不合理,在电梯运行时,轿厢壁会比较接近于系统的固有频率,于是就会出现共振。如果桥厢较重,那么就会加大其运行时的惯性,从而造成系统的动态偏差。与此同时,一些桥厢底部具有不科学的结构设计,设置的防震设施非常少,这样在电梯停止的刹那间就会产生太大的电梯桥厢接触,在碰撞的作用下,就会产生振动,从而极大地降低电梯的舒适度。
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优化机械问题
(1)导靴与导轨方面。加强日常电梯检测工作,分析导靴、导轨的运行状态,检查靴衬和导轨之间润滑度是否达标,确保接触表面有足够的润滑剂。在日常检查中,如果发现二者接触面润滑剂出现了凝固或污染情况,要立即清除和更换。调整导靴和导轨之间的间隙,如果出现了导靴变形问题,在无法调整的情况下要更换导靴。此外,导轨平行度、垂直度也会造成振动问题,需要定期检测,观察导轨表面是否足够光滑、有无锈蚀问题,特别是导轨拼接位置是否有凸起。这样即可保证轿厢处于良好的运行环境中。
(2)调整制动器。电梯在运行中需要反复地启停,长期以往,势必会造成制动闸瓦磨损问题,同时制动器在反复启停过程中,铁芯也会受到不同程度的磨损和卡阻,如果铁芯性能不足需要及时更换。制动闸瓦如果磨损较为严重,也要将其更换,之后调整制动臂,保证制动轮和制动闸瓦之间保留一定孔隙。此外,还要对制动弹簧性能进行检测,确保预紧力达标。这样制动器即可处于良好的运行状态中,避免带闸运行。
2.5轿厢检查
电梯振动大部分都是因为曳引系统,这就要从根源上解决问题,对于流水线性气动格局轿厢,需要减少井道内轿厢、空气之间的摩擦,从而减少电梯振动量。在电梯安装前,要检查轿厢重心和各个部件质量、安全性,全都达标后再安装。在曳引系统安装完成后,定期对曳引轮、钢丝绳进行润滑保养,减少运行摩擦量。定期检查螺栓等连接、紧固装置性能,如有松动立刻紧固,磨损严重的部件给予更换,从而降低不良影响。
结束语
电梯是由电力拖动系统、曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、对重平衡系统、电气系统、安全保护系统组成的综合性系统,各系统在运行中受各种因素的影响容易导致轿厢出现振动现象,不仅会导致乘坐者产生不适现象,也极大地增加了电梯的安全隐患。
参考文献:
[1]李涵.电梯运行振动原因及减振措施探讨[J].科技创新与应用,2018(05):83-84.
[2]张建义,康诚.高速曳引电梯机械系统振动特性研究[J].中国设备工程,2018(03):113-114.
[3]卢明阳.中高速曳引电梯的振动特性研究[D].天津大学,2018.
[4]钟思宁.电梯故障振动检测分析方法的研究[D].天津大学,2018.