馬壯

沈陽(yáng)特種設(shè)備檢測(cè)研究院 遼寧沈陽(yáng) 110000

1 應(yīng)用價(jià)值

如今，各個(gè)檢測(cè)研究院在日常工作中對(duì)于電梯噪聲的投訴問(wèn)題比較常見(jiàn)，現(xiàn)階段各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)噪聲大小的測(cè)量只通過(guò)配置聲級(jí)機(jī)來(lái)進(jìn)行，并沒(méi)有配置相應(yīng)的分析設(shè)備，所以，即便檢驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的噪聲值超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，并且能夠快速判斷出噪聲是驅(qū)動(dòng)主機(jī)所發(fā)出的，但是，也不能準(zhǔn)確判斷產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的原因，也無(wú)法給出相應(yīng)的解決方案。即使是電梯的設(shè)計(jì)和制造工藝已經(jīng)很成熟，但是，由于加工工藝不同，盡管是統(tǒng)一批次的電梯，個(gè)別電梯的驅(qū)動(dòng)主機(jī)也有可能產(chǎn)生異常的振動(dòng)和噪聲。為了能夠盡可能避免電梯事故的出現(xiàn)，不僅要求制造廠家使用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工藝，同時(shí)還需要做好日常的電梯維護(hù)保養(yǎng)工作。使用驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)分析系統(tǒng)，能夠快速判斷出存在于驅(qū)動(dòng)主機(jī)內(nèi)部故障而引起的噪聲和導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因，這樣一來(lái)就能夠?yàn)榫S修人員在出現(xiàn)電梯事故之前開展維修處理工作提供便利，從而盡可能減少判斷噪聲和振動(dòng)故障的時(shí)間，為乘客的安全提供可靠的保障[1]。

2 電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)分析系統(tǒng)概述

在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中使用驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)出變速箱中的故障，頻譜分析則可以用在非恒定條件下附載的參數(shù)檢測(cè)中，這種分析方法的使用能夠在沒(méi)有參考體系的條件下進(jìn)行，具有很好的實(shí)用性。在開展輸電線路架空張力檢測(cè)工作中，使用頻譜分析方法能夠替代傳統(tǒng)的輸電線路張力監(jiān)測(cè)方法，可以借助傳感器將導(dǎo)線的振動(dòng)信號(hào)傳輸回來(lái)，并且對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確分析。基于噪聲的普通諧波頻率、噪聲的頻譜等，借助頻譜分析可以判斷出噪聲的產(chǎn)生原因，判定其是否是由永磁同步電機(jī)的諧波而引起的。然而，在風(fēng)機(jī)齒輪箱振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)、電動(dòng)車檢測(cè)、汽車減速器以及木材加工機(jī)械故障診斷中，階次分析已經(jīng)成為了一種不必可少的方法。對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的分析，能夠快速得知驅(qū)動(dòng)主機(jī)的工作狀態(tài)。不管是電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的局部振動(dòng)還是整體振動(dòng)，甚至還是電梯曳引機(jī)中的滾動(dòng)軸承的振動(dòng)，以歸納推力分類的方法都能夠快找出其中存在的原因，并且能夠通過(guò)使用多線程技術(shù)和C語(yǔ)言的高效性進(jìn)行并行處理，實(shí)現(xiàn)同步采集與處理，這種方法的使用不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的延遲和數(shù)據(jù)的丟失。由于僅僅借助頻譜分析方法不能準(zhǔn)確找出引發(fā)診斷故障的原因，因此，人們又提出了新的機(jī)遇信息融合分析的檢測(cè)方法。面對(duì)故障特征頻率容易被基波頻率淹沒(méi)的問(wèn)題，機(jī)遇瞬時(shí)功率譜的方法隨之產(chǎn)生，這種方法的使用不僅能夠突出故障的特征頻率，同時(shí)還能夠消除基波頻率產(chǎn)生的影響[2]。

3 電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)分析系統(tǒng)的研制

本系統(tǒng)采用的硬件部分為振動(dòng)傳感器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，振動(dòng)傳感器安裝在驅(qū)動(dòng)主機(jī)上進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)對(duì)汽車電機(jī)的噪聲和振動(dòng)特性的分析，可以表明電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)完全可以作為判斷電機(jī)噪聲是否符合條件的因素之一。根據(jù)從驅(qū)動(dòng)主機(jī)上采集的振動(dòng)信號(hào)，利用幅譜分析、功率譜分析、分?jǐn)?shù)倍頻程分析、自相關(guān)分析、互相關(guān)分析等。根據(jù)數(shù)據(jù)的采集，后期的分析，找出產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的原因，特別是老舊電梯的維修與改造提供專業(yè)意見(jiàn)，以期達(dá)到快速、準(zhǔn)確、高效和穩(wěn)定的檢測(cè)目的。

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容包含以下幾個(gè)方面：①通過(guò)對(duì)電梯制造的電梯進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)的采集，并且利用快速傅里葉變換、頻譜分析、階次分析對(duì)電梯的運(yùn)行狀況的頻譜進(jìn)行觀察，從而總結(jié)出健康電梯的運(yùn)行狀況。②對(duì)電梯制造廠的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)模擬進(jìn)行設(shè)置故障的試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)。并利用上述的檢測(cè)分析方法，進(jìn)行初步的檢測(cè)和分析診斷。將診斷的結(jié)果與模擬設(shè)置的故障進(jìn)行對(duì)比，從而積累產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的原因和檢測(cè)結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性。③建立電梯健康狀態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并利用從電梯上檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)用于診斷電梯的運(yùn)行故障。④開發(fā)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)的檢測(cè)分析系統(tǒng)，并對(duì)在用各式電梯尤其是老舊電梯進(jìn)行故障檢測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)主機(jī)故障的提前診斷和即時(shí)分析。本項(xiàng)目擬采用“故障機(jī)理-檢測(cè)方法-檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)-系統(tǒng)開發(fā)-現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證”的研究方法，針對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)的檢測(cè)和分析以及實(shí)現(xiàn)老舊電梯健康狀態(tài)檢測(cè)分析的需要而提出的創(chuàng)新的解決方案，以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和分析為最高目標(biāo)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，建立適用于各式電梯，特別是老舊電梯的健康狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)體系，研制驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)檢測(cè)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)故障診斷[3]。

具體的研究開發(fā)過(guò)程安排如下：①通過(guò)理論與實(shí)際調(diào)研相結(jié)合來(lái)分析電梯產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的原因，以及發(fā)生故障的部件的概率。②對(duì)電梯廠的電梯進(jìn)行模擬設(shè)置驅(qū)動(dòng)主機(jī)噪聲和振動(dòng)的故障，進(jìn)行采集信號(hào)，利用快速傅里葉變換、頻譜分析、階次分析結(jié)合的分析方法對(duì)電梯健康狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析驗(yàn)證。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本文對(duì)電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和異常噪聲展開了探討，就故障位置以及引發(fā)故障的原因進(jìn)行分析，并且在此基礎(chǔ)之上提出了相應(yīng)的解決措施，隔出了產(chǎn)生電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)振動(dòng)故障的特征值，以此來(lái)為滿足預(yù)期設(shè)計(jì)要求提供可靠的保障。