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【摘要】影响电梯运行的舒适感的主要原因是电梯系统由机械因素所引起的振动。这种振动也会使某些构件易于磨损影响使用寿命。舒适感是电梯的一个重要性能指标。本文阐述了电梯系统由机械因素所引起的振动对电梯运行舒适感的影响,分析了引起电梯系统振动的机械因素。
【关键词】电梯;振动;机械因素
1.电梯的定义与发展历史
1.1电梯的定义
电梯是“用电力拖动,具有乘客或载货轿箱,其运行于铅垂的或于铅垂方向倾斜不大于15角的两列刚性导轨之间,运送乘客和(或)货物的固定设备。”电梯的主要特征有以下六个方面:拖动方式,轿箱,铅垂运输、运行于两列导轨之间、用途、固定设备。这六个方面必须同时满足。在产品型号中,电梯的代表汉字“梯”,代号“T”。
DB11-418《电梯日常维护保养规则》中规定:电梯是动力驱动,利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路的梯级(踏步),进行升降或者平行送人、货物的机电设备,包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等。
1.2电梯的发展历史
电梯起源于公元前236年,当时的阿基米德(古希腊人)制作出一种卷筒式卷扬机,是用人力来驱动并在妮罗宫殿中成功使用。后人把阿基米德设计的这种卷筒式卷扬机当作现代电梯的鼻祖。
1854年美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯在纽约世博会上展示了他的发明——史上第一部安全升降梯。并在此之后该发明就在世界范围内广泛的应用。1903年出现了目前电梯的曳引传动的基本构造形式,即在电梯传动机构中使用曳引驱动替代以前的卷筒方式,增强了电梯系统的安全性。
1949年,电子技术在电梯控制技术中开始大量应用。从直流到交流单速、交流双速再到交流调压调速控制以及交流调压调频调速控制,电梯控制技术越来越成熟。以电子技术等新技术的使用使电梯运行的安全性、运行速度、舒适感、可靠性以及平层精度、节能降耗、减少噪声等各等方面都有了极大的改善。20世纪80年代,人们开始利用脉宽调节技术(PWM)来实现对电梯系统中交流电动机进行调压调频控制(WVF),以达到线性调速的目的。而WVF拖动系统的使用,其许多技术、经济指标,明显优于其它电梯控制系统。
2.电梯系统振动的影响
机械系统各方面的工作配合状态是决定电梯舒适感的根本性因素,电气参数调整只是协调机械系统,对电梯舒适感做进一步改善。如果机械系统存在问题而影响舒适感的话,调节主板和变频器参数也只能让舒适感好一些,而无法根本改变机械缺陷,这点应该引起我们的足够重视。所以电梯厂家在选择曳引机厂家时,应该选择产品质量过硬、质量稳定、品牌知名度高的企业,这是解决电梯舒适感的根本之道。对此,笔者总结出了相关电梯舒适感的评价标准:1、电梯起动是否平稳,有无台阶感、振动等;2、电梯高速运行是否平稳,有无抖动,水平、垂直振动是否在标准之内; 3、电梯停车是否平稳可靠,有无制动感、振动等;4、电梯加减速是否很急,可以通过调节加减速曲线参数来改善; 5、电梯运行中是否有风鸣共振声音。
3.引起电梯系统振动的机械因素
3.1导轨和导靴的因素
轿箱突然的振动有可能来自导轨和导靴方面的原因。有时下行起动时明显,最直接原因是导轨表面太脏或润滑状况不好,导靴损坏,可以加油或更换导靴。因为安装工人对导靴及导轨的安装常常不够重视也会导致轿厢突然振动。导轨的垂直度和两导轨的平行度,应满足JG/T5072·2-1996电梯T型导轨检验规则的要求(轿厢导轨为0.5/5000,2mm;对重导轨为0.8/5000,4mm),误差太大的话,电梯运行过程中会有抖动或振动,个别位置轿厢会左右晃动。导轨的工作接头应符合标准(轿厢导轨局部缝隙≤0.5mm,台阶≤0.03mm;不设安全钳的对重接头缝隙≤0.5mm,台阶≤0.1mm),接头处理不好的话,轿厢在个别位置会出现台阶感。导靴松紧度对电梯的平稳度也有很大影响,导靴太紧电梯起动时有台阶感,停车有制动感;导靴太松运行中轿厢会有晃动感。滑动导靴与导轨之间应有少量间隙,可以加上少许油。简易测试方法:测试时可以站在轿顶上,用脚左右用力晃动轿厢,如轿厢能明显的在左右方向有少许位移即可。
3.2曳引机的因素
曳引机的机械运动部分是最常见的振动发生根源。有齿轮曳引机:曳引机中的蜗轮蜗杆运动副的制造、安装精度和轴承精度,是影响电梯机械振动的主要因素。蜗轮副的加工装配误差,使蜗轮副不能正常完成进出的啮合过程,引起蜗轮、蜗杆齿间的连续冲击,形成蜗轮副受迫振动的激振力,显然加工装配误差越大,形成的激振力也越大,引起的振动也越大。或使用时间长了,涡轮蜗杆与齿轮之间磨损较大,会出现电梯加减速时有轴向窜动,从而导致加速或减速时有台阶感。
3.3钢丝绳张紧均匀度的因素
钢丝绳张紧不均匀,会使电梯运行时钢丝绳受力不均匀,有几根受力绷紧,有几根很松,在某一时刻内受力较大的曳引轮绳槽必然磨损加快,从而形成节径差,形成异常抖动,从而带动轿厢抖动。节径差又引发绳间相对滑移,对运行中的振动和噪音的影响更大,而且是不能调节的。应调整各钢丝绳張力,使各钢丝绳张力在平均值的3%范围内。
3.4轿厢安装的紧固、密封度
电梯高速运行时,轿厢要承受很大的作用力,如果轿厢架或轿壁等处某个部件没有紧固好,则当电梯高速运行时,该部件容易产生相对位移,从而引起电梯的振动。
3.5防机械共振装置的检查
门机在关闭后堵转转矩非常大很容易造成轿厢顶部共振,风扇与轿厢共振也会引起噪音,所以主动减震装置对于减少噪声和震动非常重要。电梯中安装了多个减震装置,具体检查细则如下: 1、主机隔音橡胶垫安装是否正确,有无错位,有无被螺丝并死等; 2、轿顶轿底减振弹簧或橡胶是否安装正确; 3、钢丝绳从轿底穿过的轿厢,要注意轿底跟下梁的连接螺丝,错误的安装方式可能导致轿底跟下梁为硬性连接,轿厢会有抖动现象。
3.6轿厢平衡问题
轿厢的动平衡和静平衡没有作好,静平衡就是将电梯停在底层,卸下轿底导靴,看轿厢是否倾斜;动平衡是在电梯运行时导靴紧蹭导轨面,运行中会有抖动或振动感。平衡系数差别较大时也会引起电梯运行中舒适感不好或有故障发生。
3.7报闸的调节
起动或停止的瞬间有“台阶”不舒适感觉,虽然不影响使用,但变频调速的电梯还没有调整至最佳状态。这种故障可能的原因有:抱闸间隙调整不太好、闸瓦与制动轮间间隙过小或过大报闸的间隙过紧会导致电梯起动停车和运行中有抖动或振动,过松会引起电梯倒溜甚至引发严重的安全事故。
3.8其他
如称重开关误动作,导向轮的平行度,安全钳锲块与导轨间隙不均匀等等。
4.结语
减小电梯系统的振动是电梯制造、安装的重要课题。按照现代工程设计要求,应保证各运动部件的平衡量(轿厢与对重平衡不属此范围),减小和消除振源,采用振动隔离技术,阻断振动波伟递路径,提高系统抗振能力,降低振动的响应。这样才能保证电梯安全、平稳、快速地运行。■
【参考文献】
[1]李江,刘吉臻,李大中,李嘉琦.大型机组电梯控制装置的分析与技术改造 [J].电力情报,1995.01.
[2]魏伟;金星.PLC控制电梯教学模型的研发 [J].实验技术与管理, 2006.08.
【关键词】电梯;振动;机械因素
1.电梯的定义与发展历史
1.1电梯的定义
电梯是“用电力拖动,具有乘客或载货轿箱,其运行于铅垂的或于铅垂方向倾斜不大于15角的两列刚性导轨之间,运送乘客和(或)货物的固定设备。”电梯的主要特征有以下六个方面:拖动方式,轿箱,铅垂运输、运行于两列导轨之间、用途、固定设备。这六个方面必须同时满足。在产品型号中,电梯的代表汉字“梯”,代号“T”。
DB11-418《电梯日常维护保养规则》中规定:电梯是动力驱动,利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路的梯级(踏步),进行升降或者平行送人、货物的机电设备,包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等。
1.2电梯的发展历史
电梯起源于公元前236年,当时的阿基米德(古希腊人)制作出一种卷筒式卷扬机,是用人力来驱动并在妮罗宫殿中成功使用。后人把阿基米德设计的这种卷筒式卷扬机当作现代电梯的鼻祖。
1854年美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯在纽约世博会上展示了他的发明——史上第一部安全升降梯。并在此之后该发明就在世界范围内广泛的应用。1903年出现了目前电梯的曳引传动的基本构造形式,即在电梯传动机构中使用曳引驱动替代以前的卷筒方式,增强了电梯系统的安全性。
1949年,电子技术在电梯控制技术中开始大量应用。从直流到交流单速、交流双速再到交流调压调速控制以及交流调压调频调速控制,电梯控制技术越来越成熟。以电子技术等新技术的使用使电梯运行的安全性、运行速度、舒适感、可靠性以及平层精度、节能降耗、减少噪声等各等方面都有了极大的改善。20世纪80年代,人们开始利用脉宽调节技术(PWM)来实现对电梯系统中交流电动机进行调压调频控制(WVF),以达到线性调速的目的。而WVF拖动系统的使用,其许多技术、经济指标,明显优于其它电梯控制系统。
2.电梯系统振动的影响
机械系统各方面的工作配合状态是决定电梯舒适感的根本性因素,电气参数调整只是协调机械系统,对电梯舒适感做进一步改善。如果机械系统存在问题而影响舒适感的话,调节主板和变频器参数也只能让舒适感好一些,而无法根本改变机械缺陷,这点应该引起我们的足够重视。所以电梯厂家在选择曳引机厂家时,应该选择产品质量过硬、质量稳定、品牌知名度高的企业,这是解决电梯舒适感的根本之道。对此,笔者总结出了相关电梯舒适感的评价标准:1、电梯起动是否平稳,有无台阶感、振动等;2、电梯高速运行是否平稳,有无抖动,水平、垂直振动是否在标准之内; 3、电梯停车是否平稳可靠,有无制动感、振动等;4、电梯加减速是否很急,可以通过调节加减速曲线参数来改善; 5、电梯运行中是否有风鸣共振声音。
3.引起电梯系统振动的机械因素
3.1导轨和导靴的因素
轿箱突然的振动有可能来自导轨和导靴方面的原因。有时下行起动时明显,最直接原因是导轨表面太脏或润滑状况不好,导靴损坏,可以加油或更换导靴。因为安装工人对导靴及导轨的安装常常不够重视也会导致轿厢突然振动。导轨的垂直度和两导轨的平行度,应满足JG/T5072·2-1996电梯T型导轨检验规则的要求(轿厢导轨为0.5/5000,2mm;对重导轨为0.8/5000,4mm),误差太大的话,电梯运行过程中会有抖动或振动,个别位置轿厢会左右晃动。导轨的工作接头应符合标准(轿厢导轨局部缝隙≤0.5mm,台阶≤0.03mm;不设安全钳的对重接头缝隙≤0.5mm,台阶≤0.1mm),接头处理不好的话,轿厢在个别位置会出现台阶感。导靴松紧度对电梯的平稳度也有很大影响,导靴太紧电梯起动时有台阶感,停车有制动感;导靴太松运行中轿厢会有晃动感。滑动导靴与导轨之间应有少量间隙,可以加上少许油。简易测试方法:测试时可以站在轿顶上,用脚左右用力晃动轿厢,如轿厢能明显的在左右方向有少许位移即可。
3.2曳引机的因素
曳引机的机械运动部分是最常见的振动发生根源。有齿轮曳引机:曳引机中的蜗轮蜗杆运动副的制造、安装精度和轴承精度,是影响电梯机械振动的主要因素。蜗轮副的加工装配误差,使蜗轮副不能正常完成进出的啮合过程,引起蜗轮、蜗杆齿间的连续冲击,形成蜗轮副受迫振动的激振力,显然加工装配误差越大,形成的激振力也越大,引起的振动也越大。或使用时间长了,涡轮蜗杆与齿轮之间磨损较大,会出现电梯加减速时有轴向窜动,从而导致加速或减速时有台阶感。
3.3钢丝绳张紧均匀度的因素
钢丝绳张紧不均匀,会使电梯运行时钢丝绳受力不均匀,有几根受力绷紧,有几根很松,在某一时刻内受力较大的曳引轮绳槽必然磨损加快,从而形成节径差,形成异常抖动,从而带动轿厢抖动。节径差又引发绳间相对滑移,对运行中的振动和噪音的影响更大,而且是不能调节的。应调整各钢丝绳張力,使各钢丝绳张力在平均值的3%范围内。
3.4轿厢安装的紧固、密封度
电梯高速运行时,轿厢要承受很大的作用力,如果轿厢架或轿壁等处某个部件没有紧固好,则当电梯高速运行时,该部件容易产生相对位移,从而引起电梯的振动。
3.5防机械共振装置的检查
门机在关闭后堵转转矩非常大很容易造成轿厢顶部共振,风扇与轿厢共振也会引起噪音,所以主动减震装置对于减少噪声和震动非常重要。电梯中安装了多个减震装置,具体检查细则如下: 1、主机隔音橡胶垫安装是否正确,有无错位,有无被螺丝并死等; 2、轿顶轿底减振弹簧或橡胶是否安装正确; 3、钢丝绳从轿底穿过的轿厢,要注意轿底跟下梁的连接螺丝,错误的安装方式可能导致轿底跟下梁为硬性连接,轿厢会有抖动现象。
3.6轿厢平衡问题
轿厢的动平衡和静平衡没有作好,静平衡就是将电梯停在底层,卸下轿底导靴,看轿厢是否倾斜;动平衡是在电梯运行时导靴紧蹭导轨面,运行中会有抖动或振动感。平衡系数差别较大时也会引起电梯运行中舒适感不好或有故障发生。
3.7报闸的调节
起动或停止的瞬间有“台阶”不舒适感觉,虽然不影响使用,但变频调速的电梯还没有调整至最佳状态。这种故障可能的原因有:抱闸间隙调整不太好、闸瓦与制动轮间间隙过小或过大报闸的间隙过紧会导致电梯起动停车和运行中有抖动或振动,过松会引起电梯倒溜甚至引发严重的安全事故。
3.8其他
如称重开关误动作,导向轮的平行度,安全钳锲块与导轨间隙不均匀等等。
4.结语
减小电梯系统的振动是电梯制造、安装的重要课题。按照现代工程设计要求,应保证各运动部件的平衡量(轿厢与对重平衡不属此范围),减小和消除振源,采用振动隔离技术,阻断振动波伟递路径,提高系统抗振能力,降低振动的响应。这样才能保证电梯安全、平稳、快速地运行。■
【参考文献】
[1]李江,刘吉臻,李大中,李嘉琦.大型机组电梯控制装置的分析与技术改造 [J].电力情报,1995.01.
[2]魏伟;金星.PLC控制电梯教学模型的研发 [J].实验技术与管理, 2006.08.