曾成龍（重慶市特種設(shè)備監(jiān)測(cè)研究院，重慶市涪陵區(qū)408000）

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電梯檢測(cè)中電梯運(yùn)行共振原因探討

曾成龍（重慶市特種設(shè)備監(jiān)測(cè)研究院，重慶市涪陵區(qū)408000）

在電梯運(yùn)行過(guò)程中，一旦發(fā)生共振情況，極容易導(dǎo)致電梯運(yùn)行性能下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)安全事故，從而威脅到乘坐人員生命財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)此，本文首先分析了電梯基本原理，其次對(duì)電梯運(yùn)行共振產(chǎn)生原因進(jìn)行了一定的探討，最后詳細(xì)闡述了電梯共振現(xiàn)象相應(yīng)的解決措施，以供參考。

電梯；電梯檢測(cè)；電梯運(yùn)行；共振原因

1　引言

電梯是一種日常生活運(yùn)載工具，由于其具有封閉性與高速運(yùn)行特征，需要確保其在使用階段的安全。通過(guò)及時(shí)的修補(bǔ)、完善測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，能夠大幅提升電梯運(yùn)行安全。共振作為電梯運(yùn)行檢測(cè)較為常見(jiàn)的問(wèn)題之一，對(duì)其出現(xiàn)原因等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入的分析與研究，可為電梯改進(jìn)預(yù)先制定措施，強(qiáng)化電梯日后的保養(yǎng)和護(hù)理，減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。

2　電梯基本原理

電梯是一種有效融合機(jī)械與電氣的大型機(jī)電產(chǎn)品（圖1），其主要由機(jī)房、井道、轎廂、門(mén)系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中，井道中安裝有導(dǎo)軌，轎廂與對(duì)重通過(guò)曳引鋼絲繩連接，曳引鋼絲繩掛在曳引輪上，曳引電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)曳引輪運(yùn)作。同時(shí)，轎廂與對(duì)重均裝有各自的導(dǎo)靴，導(dǎo)靴卡在導(dǎo)軌上。曳引輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)轎廂與對(duì)重沿著自身導(dǎo)軌做上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，具體為轎廂上升、對(duì)重下降。由此可知，通過(guò)控制曳引電動(dòng)機(jī)，就可控制轎廂的啟動(dòng)、加速、運(yùn)行、減速、平層停車(chē)，從而實(shí)現(xiàn)控制電梯運(yùn)行的目的。電梯的基本參數(shù)，主要包括額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等。

在現(xiàn)代社會(huì)中，電梯通常指一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，并裝有箱狀吊艙，主要用于多層建筑人或是貨物的搭乘與載運(yùn)。當(dāng)然，電梯也有臺(tái)階式的，此類(lèi)電梯的踏步板主要是在履帶上連續(xù)運(yùn)作的，也就是人們所謂的自動(dòng)扶梯或是自動(dòng)人行道，其是一種用于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。

圖1　電梯原理圖

對(duì)于垂直升降的電梯，通常具有一個(gè)轎廂，其主要在至少兩列垂直或是傾斜角不超過(guò)15°的剛性導(dǎo)軌之間運(yùn)行。對(duì)于轎廂尺寸及其結(jié)構(gòu)形式，也要滿足便于乘客出入或是裝卸貨物的需求。此外，依據(jù)速度進(jìn)行分類(lèi)，可將電梯分為低速電梯（1m/s以下）、快速電梯（1～2m/s）和高速電梯（2m/s以上）。

3　電梯運(yùn)行共振產(chǎn)生因素

3.1周期振動(dòng)

電梯是一種運(yùn)輸工具，在其正常使用過(guò)程中，通過(guò)電梯檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，其會(huì)出現(xiàn)一定的振動(dòng)現(xiàn)象，從而給電梯正常運(yùn)行造成一定的影響。例如電梯運(yùn)行過(guò)程中，一些零部件自身如果存在問(wèn)題，就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ふ裾鹪?，引發(fā)激振頻率，從而導(dǎo)致電梯周期性振動(dòng)問(wèn)題。之后，隨著電梯共振的進(jìn)一步發(fā)展，通常會(huì)在電梯上下范圍內(nèi)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，且振動(dòng)大多為在某些樓層傳輸時(shí)引發(fā)的共振，將會(huì)在一定程度上影響到乘客的舒適度。

就目前情況來(lái)看，電梯周期振動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)大多是因?yàn)殡娞菥S護(hù)不合理、不全面、不及時(shí)而導(dǎo)致的，從而無(wú)法及時(shí)的、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電梯各零部件存在的問(wèn)題，最終引發(fā)電梯運(yùn)行振動(dòng)現(xiàn)象。此外，由于受到電梯振動(dòng)程度的影響，電梯使用的安全性、舒適性也會(huì)受到一定的影響。

3.2導(dǎo)軌與導(dǎo)靴

在電梯運(yùn)行過(guò)程中，通常需要對(duì)相應(yīng)的部件進(jìn)行潤(rùn)滑，所以，如果潤(rùn)滑工作沒(méi)有做好，乘坐人員一般會(huì)感覺(jué)到電梯的振動(dòng)，表示電梯導(dǎo)靴工作不正常。此時(shí)，工作人員需要對(duì)相應(yīng)的運(yùn)行零件進(jìn)行潤(rùn)滑，以減少因摩擦造成的震動(dòng)。

此外，導(dǎo)軌安裝的不正確也有可能會(huì)導(dǎo)致上述現(xiàn)象，從而造成運(yùn)行電梯水平摩擦不是自然摩擦。例如接頭與安裝的導(dǎo)軌沒(méi)有滿足相應(yīng)的安裝條件，往往會(huì)造成摩擦的增大，進(jìn)而引發(fā)震動(dòng)?；诖耍谶M(jìn)行電梯設(shè)備的安裝時(shí)，相關(guān)人員需要對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制。

3.3抱閘之間有間隔和縫隙

通常情況下，電梯在啟動(dòng)或是停止時(shí)，一般無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定。對(duì)于當(dāng)前的電梯運(yùn)行模式，要想增加電梯的乘坐舒適度，必須減少抱閘的間隔，以減少震動(dòng)問(wèn)題的發(fā)生。例如：縫隙的大小控制不合理，在電梯停止的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)平衡失調(diào)的現(xiàn)象，因此需要不斷加強(qiáng)曲線的合理性，盡量保證曲線平衡狀態(tài)。

3.4曳引鋼絲受力不均衡

為了確保電梯設(shè)備轎廂受力均勻，維持轎廂的運(yùn)行平衡性，應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)對(duì)平衡力的控制，并且還要確保放置于懸掛的穩(wěn)定性。通常情況下，傾斜角角度要不超過(guò)3%。此外，在一段時(shí)間內(nèi)，如果曳引力超過(guò)了其承受限制，就會(huì)增加相關(guān)零件的磨損，從而無(wú)法維持鋼絲平衡受力狀態(tài)，其使用范圍也會(huì)大大縮減。

4　電梯機(jī)械共振故障應(yīng)對(duì)措施

4.1合理安裝導(dǎo)軌與導(dǎo)靴

如果電梯潤(rùn)滑不夠，就會(huì)產(chǎn)生共振，主要原因在于電梯安裝過(guò)程中，工作人員由于不熟悉業(yè)務(wù)，或是安裝意識(shí)不夠而導(dǎo)致的偶發(fā)性問(wèn)題。針對(duì)此種情況，不僅需要在安裝之后進(jìn)行詳細(xì)的、反復(fù)的檢查，還要求對(duì)導(dǎo)軌與導(dǎo)靴有絕對(duì)的技術(shù)認(rèn)知。一般情況下，導(dǎo)軌的垂直度和彼此間的平行度由一定的準(zhǔn)確系數(shù)，如果誤差過(guò)大，就會(huì)使得共振出現(xiàn)，電梯發(fā)生晃動(dòng)。

此外，導(dǎo)軌的接頭也有特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍。例如：工作接頭的臺(tái)階要小于等于0.1mm，在轎廂的導(dǎo)軌局部空隙應(yīng)該小于等于0.5mm，不設(shè)置安全鉗的對(duì)重接頭縫隙也要小于等于0.5mm，臺(tái)階小于等于0.03mm等。為了確保電梯的平衡感，避免晃動(dòng)，在處理接頭時(shí)，需要高度注意臺(tái)階感，此時(shí)可通過(guò)在轎頂用腳用力的左右晃動(dòng)感知轎廂的位移，并在導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間的空隙加入一些潤(rùn)滑油。

4.2處理曳引機(jī)

在電梯正常使用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)因?yàn)橥蝗坏募铀俣鴮?dǎo)致曳引機(jī)磨損，其中，渦輪蝸桿和齒輪間的摩擦是最為顯著的。為了妥善解決曳引機(jī)發(fā)生震動(dòng)導(dǎo)致不平衡的情況，可使用一些創(chuàng)新方式，例如減小震動(dòng)幅度。

同時(shí)，在電梯整體系統(tǒng)中，目前已經(jīng)省略了傳統(tǒng)的減速箱和其他相關(guān)的制動(dòng)系統(tǒng)，這樣在發(fā)生震動(dòng)時(shí)就可以減小震動(dòng)幅度，從而達(dá)到緩和震動(dòng)、減輕摩擦的目的。此外，由于震動(dòng)減小了，摩擦降低，電梯的運(yùn)行速度也會(huì)隨之提升，從而為電梯運(yùn)行安全提供保障。

4.3調(diào)節(jié)鋼絲繩

構(gòu)成電梯上下運(yùn)行的鋼絲繩在某種程度承載了電梯內(nèi)的負(fù)載量，異常的抖動(dòng)和緊繃狀態(tài)都會(huì)讓鋼絲繩失去平衡，從而引發(fā)電梯轎廂的晃動(dòng)。當(dāng)電梯發(fā)生晃動(dòng)時(shí)，轎廂也會(huì)發(fā)生滑移，從而使得實(shí)際的平衡難以調(diào)節(jié)，并且會(huì)發(fā)出極大的噪音，進(jìn)一步產(chǎn)生共振。此外，如果鋼絲繩受力不均勻狀態(tài)過(guò)于嚴(yán)重，轎廂也會(huì)失去控制，從而引發(fā)安全事故。因此，在進(jìn)行鋼絲繩的調(diào)節(jié)作業(yè)時(shí)，需要確保其緊張均勻，以維持受力平衡狀態(tài)。

4.4加強(qiáng)轎廂的密封度

在進(jìn)行電梯轎廂設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在其底部加入平衡鐵，以平衡受力，穩(wěn)定中心，確保電梯轎廂與曳引輪的配合與穩(wěn)定，在有效結(jié)合兩者的情況下，構(gòu)成完成的電梯運(yùn)行系統(tǒng)。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)電梯轎廂主副軌與靴襯間的間隔進(jìn)行合理的控制，確保導(dǎo)靴架中心面處于同一個(gè)中心面上，減少兩者間的摩擦，增加其安全性。

此外，在電梯的安裝過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)具體安裝過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化管理，并且還要采用質(zhì)量過(guò)關(guān)的安裝材料，提升安裝工藝水平，使得安裝作業(yè)滿足現(xiàn)代電梯安裝水平要求。在電梯轎廂的維修過(guò)程中，還需要確保電梯轎廂在維修前后的安裝位置的一致性，以避免轎廂重心的偏差。

4.5改變抱閘

通過(guò)有關(guān)研究結(jié)果可知，抱閘處存在的空隙能夠緩和電梯運(yùn)行速度，如果間隙不對(duì)，極容易影響電梯的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至還會(huì)引發(fā)安全隱患。此情況下，為了保持電梯的平衡狀態(tài)，就需要對(duì)導(dǎo)軌的間隙以及機(jī)械各方面的系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)。在實(shí)際檢測(cè)環(huán)節(jié)，運(yùn)行參數(shù)和抱閘間隙符合時(shí)才可使得電梯更好的運(yùn)行，獲取更高的舒適度。

4.6檢查防機(jī)械共振裝置

共振的產(chǎn)生通常是連鎖反應(yīng)，在轎廂與風(fēng)扇處產(chǎn)生共振情況時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致轎廂頂部出現(xiàn)抖動(dòng)情況，針對(duì)此，可安裝防機(jī)械共振裝置，可主動(dòng)減少震動(dòng)，并且還能夠減少噪聲。同時(shí)，還可在電梯內(nèi)安裝適量的減震裝置，以檢查主機(jī)螺絲是否有錯(cuò)位、隔音橡膠墊有否安裝正確、轎廂底部的彈簧是否正確安裝等。此外，通過(guò)安裝檢查防機(jī)械共振裝置，還可檢查電梯安裝的正確性，減少錯(cuò)誤，提高安全性，降低共振。

5　結(jié)語(yǔ)

總而言之，電梯作為一種承載工具，必須確保其運(yùn)行安全穩(wěn)定性，這是機(jī)械的基礎(chǔ)性能。在電梯正常運(yùn)行過(guò)程中，共振現(xiàn)象是不可避免的，從而對(duì)乘坐人員與電梯安全造成一定的影響。因此，在電梯設(shè)計(jì)制作與安裝過(guò)程中，必須確保其正確性，并且還要查找原因，消除共振源頭，提高電梯運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠性，提升電梯舒適度。

［1］顧濤.如何減少電梯運(yùn)行共振［J］.建筑界，2013（11）：162.

［2］崔健坤，林進(jìn)展，羅海軍.地震中運(yùn)行電梯對(duì)重脫軌原因探討［J］.機(jī)電工程技術(shù)，2013（08）：193～196.

［3］馮文周，曹樹(shù)謙，趙峰，等.電梯系統(tǒng)共振失效的靈敏度研究［J］.振動(dòng)與沖擊，2015（01）：165～170.

曾成龍（1977-），男，助理工程師，大專(zhuān)，主要從事特種設(shè)備監(jiān)測(cè)工作。

TU857

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2095-2066（2016）10-0222-02

2016-3-8