摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，以及城市中高層建筑的增多，電梯數(shù)量也在不斷增加，而電梯運行噪聲是電梯質(zhì)量的重要評價標(biāo)準(zhǔn)，控制噪音，降低噪聲危害尤為重要?；诖?，本文將簡要概述電梯噪聲的危害，并研究電梯曳引機制動器消音機構(gòu)的設(shè)計，以期為電梯曳引機制動器降噪方面的技術(shù)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：曳引式電梯;電梯制動器;消音機構(gòu)

電梯噪聲為低頻噪聲，對人體有著較大危害，而電梯曳引機和制動系統(tǒng)都是電梯穩(wěn)定運行的重要組成部分，對電梯曳引機制動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，將為提升電梯系統(tǒng)的安全性提供幫助。

1電梯噪聲的危害

電梯制動器是電梯的安全保障，能夠有效應(yīng)用于平穩(wěn)停車和快速啟動以及各類制動安全的情況之中，雖然其結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、制動可靠，是一種理想的自動化控制執(zhí)行元件，但在實際設(shè)計安裝中，制動情況下會出現(xiàn)一些噪聲，并帶有振動感。近年來對電梯噪聲的投訴逐漸增多，已經(jīng)成為一個社會熱點問題。電梯噪聲會影響人們的睡眠質(zhì)量，在工作生活中會使人頭暈、心煩意亂、影響辦事效率，長期受到電梯噪聲的影響還會被人的聽力和人體內(nèi)臟造成嚴(yán)重傷害。并且電梯噪聲在傳播過程中所受到的影響因素非常復(fù)雜，與空氣、地面、障礙物等因素有關(guān)，其主要是通過振動沿墻體進行傳播，并且穿透性強、隱蔽性高，平常的隔音手段難以避免。因此，想要降低電梯噪聲的危害，應(yīng)當(dāng)從噪聲產(chǎn)生的源頭進行治理，最大程度降低噪聲^[1]。

2電梯曳引機制動器消音機構(gòu)設(shè)計

2.1形狀設(shè)計

制動器的正常設(shè)計需要結(jié)合實際情況下的制動力矩，并要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的制動器最低開啟電壓的要求，保證制動器能夠使運行中的電梯在切斷電源時自動把轎廂制停，符合電梯安全運行標(biāo)準(zhǔn)。制動器消音機構(gòu)設(shè)計需考慮三點因素。第一點是制動器安裝下部的繩輪部分，若采用的是圓形碟式制動器，應(yīng)盡量避開曳引輪繩槽部分，防止制動器在安裝中出現(xiàn)高度偏差，導(dǎo)致運行中受力不合理而產(chǎn)生振動。第二點，制動時的摩擦剪切力會承受在制動器安裝導(dǎo)桿上，需盡可能減少受力所產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩，讓安裝導(dǎo)桿盡可能接近摩擦受力位置。第三點，為使消音機構(gòu)制作和加工簡單，制動器的電磁線圈可設(shè)計為圓形。根據(jù)上述三點，可以大致得出制動器的外形為細(xì)長腰型，而彈簧位置需結(jié)合彈簧性能進行布置。

2.2彈簧力計算

雖然緊急制動器的制動力矩較大，但噪聲危害主要來源于通常情況下的電梯制動，出現(xiàn)緊急制動的情況，安全系數(shù)遠比噪聲危害優(yōu)先。因此，彈簧力計算主要是指一般情況下的制動器設(shè)計，多以最小摩擦系數(shù)或臨近值作為計算數(shù)值。在此基礎(chǔ)上，為了確保制動器開關(guān)及運行時，動靜盤的運動能夠保持平穩(wěn)，產(chǎn)生最小幅度的振動，彈簧布置還需滿足兩方面的條件。一方面是線圈產(chǎn)生的電磁力合力應(yīng)與彈簧產(chǎn)生的彈簧作用點重合，并且在設(shè)計時還需考慮線圈槽的加工可能。另一方面是動靜盤選擇螺旋連接，應(yīng)盡可能接近摩擦位置，保證彈簧力能夠均勻分布，使動靜盤間隙均勻一致。此外，彈簧規(guī)格將會直接影響到彈簧力的計算，進而對振動穩(wěn)定性和噪聲大小產(chǎn)生影響，需結(jié)合實際情況，科學(xué)合理的選用彈簧規(guī)格。

2.3閘片選擇

制動過程中無法避免噪聲的發(fā)生，應(yīng)盡可能降低噪聲的頻率。閘片的最小摩擦系數(shù)應(yīng)低于0.35，以FF級別類型最優(yōu)。碟式制動器的工作間隙較小，一般處于0.5～0.7mm，閘片若太軟在制動狀態(tài)下所產(chǎn)生的工作間隙將包含兩側(cè)閘片的壓縮量，而當(dāng)制動器釋放打開時，閘片沒有作用力，厚度復(fù)原，均分到制動盤兩側(cè)的間隙就會減小，噪聲也會適當(dāng)減小。而且制動盤本身的零件、運行精度以及曳引掛重的撓度都會對振動幅度產(chǎn)生一定影響，在保證制動盤閘片和制動盤之間有安全間隙的前提下，可以選擇閘片的壓縮量不超過0.03mm，以此保證在制動器正常制動力的作用下，制動器產(chǎn)生的噪聲較小。

2.4噪聲控制

電梯在運行摩擦過程中會產(chǎn)生一定的噪音，但更多的噪聲來源體現(xiàn)在制動器開關(guān)動作的情況下，是相對運動撞擊所產(chǎn)生的振動噪音。通常制動器的動盤與靜盤運動是無法避免會產(chǎn)生撞擊振動的，在設(shè)計時需對這種撞擊振動所產(chǎn)生的噪音進行控制。因此，噪聲控制主要是針對在撞擊持續(xù)時間內(nèi)速度變化所產(chǎn)生的噪音。通常情況下金屬材料在振動力的作用下會產(chǎn)生較強的噪聲，而高分子材料能夠吸收一部分振動能量，產(chǎn)生的噪聲也比較小。因此不選用金屬材料作為減震材料，而是添加橡膠緩沖材料來控制噪聲。先測定制動器動靜盤之間不存在橡膠緩沖材料的噪聲值與振動時間的關(guān)系。之后測定制動器動靜盤之間存在橡膠緩沖材料的噪聲值與振動時間，可以得出在動靜盤之間存在橡膠緩沖材料不僅能夠降低5dB左右的噪聲值，并且發(fā)生振動時間也因為添加材料的緣故而有所延后，能夠達到減小噪聲的目的^[2]。

動靜盤釋放狀態(tài)下產(chǎn)生的制動噪音是較難解決的問題，無法采用增加減震材料進行解決?，F(xiàn)階段有一種在制動器中增加帶二極管的電阻，通過斷電時產(chǎn)生的閉合回路，為碟簧組件平衡一部分電磁力，進而改善制動器噪音釋放的方法。其原理是通過調(diào)整螺栓，控制碟簧組件的預(yù)壓縮量，使其與線圈失電所產(chǎn)生的電磁力變化曲線接近，利用電磁力繼續(xù)吸收掉動盤的動能，使動盤與制動盤碰撞的速度降低，以此來進一步降低噪聲。也可以通過控制釋放回路的電阻值，使得制動器線圈在斷電瞬間就會產(chǎn)生反向電流，能通過釋放回路緩慢釋放，來達到減小動盤與制動盤初速度的目的，同樣能夠減小噪聲。

結(jié)論

電梯降噪是社會關(guān)注的焦點問題之一，其設(shè)計研究包含了振動噪聲、建筑學(xué)、物理學(xué)、電磁學(xué)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等多個領(lǐng)域的系統(tǒng)性知識，尤其是在曳引式電梯制動器的消音機構(gòu)設(shè)計中，需要對制動器形狀、彈簧力設(shè)定、閘片選擇進行分析探索，以此達到降低振動控制噪聲的效果，才能減少電梯制動器噪聲產(chǎn)生的危害。

參考文獻

[1]郭天水. 高速曳引式電梯振動與噪聲分析[D].貴州大學(xué)，2019.

[2]殷彥斌，張宏亮.曳引式電梯運行噪聲與降噪措施研究[J].機電工程技術(shù)，2019，48（11）：240-243.

作者簡介：

凌偉明（1994.01——），男，漢族，籍貫：廣東高州，職稱暫無，學(xué)歷：本科，研究方向：電氣工程及其自動化。