313000 湖州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院 浙江 湖州|周建平 騰凱 沈杰

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關(guān)于電梯轎廂噪聲控制研究

313000 湖州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院 浙江 湖州|周建平 騰凱 沈杰

電梯是一個(gè)非常重要的生活工具，電梯轎廂的噪聲問(wèn)題是人們關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)階段，降低電梯噪聲的首要手段就是控制噪聲傳播函數(shù)的傳遞率。本文以電梯轎廂噪聲為研究對(duì)象，探討了如何降低電梯噪聲。電梯；轎廂；噪聲；控制

現(xiàn)階段，建筑物中的電梯隨處可見(jiàn)，電梯的存在極大的方便了人們的生活，如何控制電梯轎廂的噪聲是人們十分關(guān)注的問(wèn)題。筆者以電梯轎廂噪聲為研究對(duì)象，首選分析了電梯噪聲的傳遞路徑，接下來(lái)探討了如何降低電梯噪聲。具體研究過(guò)程如下：

電梯噪聲傳播路徑分析

一般來(lái)講，在研究電梯系統(tǒng)噪聲問(wèn)題時(shí)，人們普遍通過(guò)兩個(gè)步驟完成，第一步確定剛體結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)而獲得相對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)，剛體結(jié)構(gòu)主要包橋底、橋壁和橋頂；第二步，對(duì)上述三個(gè)結(jié)構(gòu)分別單獨(dú)建模，分別確定每一個(gè)結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)。

就電梯系統(tǒng)而言，噪聲的來(lái)源是多種多樣的，包括電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲，各種構(gòu)件之間由于摩擦產(chǎn)生的噪聲，構(gòu)件在運(yùn)行中由于轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲等等。各種不同來(lái)源的噪聲通過(guò)空氣和固體傳播最終進(jìn)入轎廂，從而影響到人們的活動(dòng)。

a噪聲空氣傳播傳遞函數(shù)

從數(shù)學(xué)的角度介紹一下噪聲的傳播，假定H（w）表示的是電梯噪聲的頻率響應(yīng)函數(shù)，H（w）可以表示為：

上式中的Ha（w）表示的就是噪聲在空氣中傳播時(shí)的頻率響應(yīng)函數(shù)，具體數(shù)值可以利用測(cè)試得到，Ha（w）的物理意義是：表示控制噪聲的部件對(duì)不同頻率噪聲的控制能力，隔聲罩和消音器等組件的物理原理就是Ha（w）；L0（w）表示的是噪聲輸出的傅里葉變換，而L1（w） 表示的是噪聲輸入的傅里葉變換。

b噪聲固體傳播的傳遞函數(shù)

當(dāng)噪聲通過(guò)固體傳播時(shí)，人們一般利用研究機(jī)械振動(dòng)函數(shù)的方法來(lái)開(kāi)展對(duì)上述噪聲傳播的路徑的研究。如果噪聲通過(guò)固體傳播，那么系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Hs（w）可以表示為：

上式中的Hs（w）表示的就是噪聲在固體中傳播時(shí)的頻率響應(yīng)函數(shù)，影響Hs（w）的因素有很多，包括組件的質(zhì)量、剛度以及阻尼系數(shù)等等；X0（w）表示的是噪聲機(jī)械輸出加速度的傅里葉變換，而X1（w） 表示的是噪聲機(jī)械輸入加速度的傅里葉變換。

總的說(shuō)來(lái)，降低固體傳播噪聲的主要方法有兩個(gè)，第一個(gè)是在一定程度上減小傳遞函數(shù)的數(shù)值；第二個(gè)是避免出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

電梯降噪研究

電梯中噪聲的來(lái)源是多種多樣的，在進(jìn)行降噪處理時(shí)，降噪工作的主要依據(jù)就是前面介紹的噪聲傳播路徑。筆者在本文中考慮的噪聲來(lái)源主要有：電梯轎頂和鋼絲繩之間由于摩擦產(chǎn)生的噪聲，曳引機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲等等。筆者所采用的降噪方法主要有兩個(gè)：第一，針對(duì)轎頂?shù)哪Σ猎肼?，在轎頂安裝隔聲罩；第二，針對(duì)曳引機(jī)產(chǎn)生的噪聲，適當(dāng)改進(jìn)現(xiàn)有的轎壁結(jié)構(gòu)。

a轎頂隔聲罩設(shè)計(jì)

電梯轎頂和鋼絲繩之間由于摩擦產(chǎn)生的噪聲是電梯轎廂噪聲的主要來(lái)源，隔聲罩可以有效的降低噪聲。在設(shè)計(jì)隔聲罩時(shí)需要考慮的因素有很多遍，包括隔振、隔聲罩的面積、隔聲罩的材料等等。設(shè)計(jì)隔聲罩的主要依據(jù)就是前面介紹的噪聲頻率響應(yīng)函數(shù)Ha（w），隔聲罩的最理想狀態(tài)是Ha（w）可以在相對(duì)寬泛的頻率域內(nèi)穩(wěn)定在相對(duì)較小的數(shù)值。

b轎壁局部結(jié)構(gòu)修改設(shè)計(jì)

電梯轎廂內(nèi)噪聲的另一個(gè)主要來(lái)源就是轎壁噪聲，主要是由曳引機(jī)引起的。為了降低電梯轎壁噪音，本文認(rèn)為最為有效的做法就是適當(dāng)提高轎壁結(jié)構(gòu)的剛度，從而在一定程度上降低轎壁的振動(dòng)噪音。

要想對(duì)轎壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，首選需要做的工作就是確定需要改進(jìn)的部位，具體做法如下：首先，對(duì)原始電梯未運(yùn)行時(shí)狀態(tài)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，確定轎壁的固有頻率；其次，對(duì)原始電梯正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，確定此時(shí)的電梯噪聲頻譜；再次，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行模態(tài)分析，明確需要改進(jìn)的局部轎壁位置；最后，對(duì)該局部位置進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)處理。

c結(jié)果分析和比較

經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)措施的改進(jìn)之后，為了驗(yàn)證本文降噪方法的有效性，筆者進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。首先驗(yàn)證隔聲罩的有效性，除了降噪措施，剩余條件都相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：未使用隔聲罩時(shí)，電梯轎廂內(nèi)的噪聲在50Hz到60Hz之間存在一個(gè)特別明顯的極大值，使用了隔聲罩之后，該極大值的數(shù)值顯著降低，說(shuō)明本文所設(shè)計(jì)的隔聲罩是有效的。

其次，驗(yàn)證改進(jìn)轎壁結(jié)構(gòu)的有效性。除了降噪措施，剩余條件都相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：未改進(jìn)轎壁結(jié)構(gòu)時(shí)，電梯轎廂內(nèi)的噪聲聲壓級(jí)在48.9dB（A）附近波動(dòng)，最大的噪聲聲壓級(jí)是52.3 dB（A）；改進(jìn)轎壁結(jié)構(gòu)之后，電梯轎廂內(nèi)的噪聲聲壓級(jí)在46.7dB（A）附近波動(dòng)，最大的噪聲聲壓級(jí)是48.5 dB（A），說(shuō)明本文所使用的局部改進(jìn)轎壁結(jié)構(gòu)的措施是有效的。

結(jié)語(yǔ)

電梯轎廂內(nèi)的噪聲問(wèn)題是人們十分關(guān)注的，研究如何降噪具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以電梯轎廂噪聲為研究對(duì)象，提出了兩個(gè)降低噪聲的措施，分別是在轎頂設(shè)計(jì)隔聲罩，以及局部改建轎壁結(jié)構(gòu)。

參考：

［1］王曉偉，于艷杰，張瑞軍，王勝春，田艷.高速曳引電梯噪聲研究綜述［J］.噪聲與振動(dòng)控制，2014，03：1-5.