电梯振动原因分析及其改善研究论文_时统帅,郑天宇

电梯振动原因分析及其改善研究论文_时统帅,郑天宇

(浙江省特种设备检验研究院 浙江省杭州市 310012)

摘要:在技术水平不断提高的背景下,现在可选择的电梯形式较多,相互之间性能存在一定差异,但均需要在设计阶段重点做好其振动频率 、速度变化等要素控制,使评价电梯质量的重要技术指标。电梯运行需要一个非常复杂的系统作为支持,再加上运行环境的特殊性,受外部 因素影响较大,经常会出现振动问题。基于安全性与可靠性角度分析,需要确定振动发生原因,然后采取可靠措施处理,降低振动问题产生 的频率,消除存在的安全隐患。

关键词:电梯振动;原因;改善;分析

引言:当前,电梯已成为城市高楼不可缺少的垂直升降设备。电梯运行时产生的振动,直接影响乘客对电梯的评价。因此,对电梯的振动机 理进行研究、分析,探索降低电梯振动方法,提升乘坐电梯的舒适感,提高电梯运行品质有着重要意义。

1.设备存在的主要缺陷描述

随着我国城市化进程的飞速发展和电梯的广泛使用,用户对乘坐电梯的舒适性也提出了更高的要求。其中,电梯的振动就是人们关注的一个 问题。某单位使用的15年老旧电梯使用参数为载荷1000kg,额定速度为1.75m/s,楼层为19层19站,该设备以检修速度上下行时振动不明显 ,当以正常速度上下行时,电梯振动明显并常常带有嗡嗡的共振响声。经用EVA进行测量分析,测量的结果中电梯垂直振动最大峰峰值为 0.456m/s2,大于GB-10058 2009电梯技术条件中规定的乘客电梯运行在恒加速度区域内垂直(Z轴)振动的最大峰峰值不应大于0.3m/s2。

2.电梯振动机理

2.1振动分类

电梯运行方式比较简单,即利用曳引机的旋转运动,维持轿厢进行垂直上下运动,这样也就确定电梯振动的源头为曳引机旋转运动,以及在 其激励下产生的受迫振动。电梯是现在主要的垂直运输工具,基于其运行方式的特殊性,为保证其达到预设目的,需要严格按照专业标准来 进行安装和调试,并且将各项维护工作落实到位,确定其可以正常使用。在对电梯振动问题进行分析时,还需要兼顾电梯安装、调试误差, 以及质量误差方面的因素。

2.2振动因素

2.2.1安装调试误差

安装误差造成的电梯振动,即电梯部件位置公差,包括导轨、曳引机、对重、轿厢、钢丝绳等安装位置偏差较大,超出最大允许值。一般通 过后期调整,缩小位置偏差,便可降低甚至消除此类振动。调试不良造成的振动,包括三相电源电压后者调速器输出三相电压不平,以及动 力矩调整不当等,需要在发现问题后重新调试。

2.2.2质量误差

质量误差是造成电梯振动的重要因素,主要原因是电梯部件制造质量误差,如形状公差、尺寸公差等,常见的如蜗轮蜗杆减速器、曳引机电 机转子、速度编码器以及轴承等。需要从根本上来提高电梯部件制造精度,将公差带缩小到允许范围内,消除电梯振动隐患。

3.电梯振动分析案例

3.1规律性、周期性振动

某电梯在正常运行中,在轿厢内感到有规律性振动,采用EVA625对电梯的振动进行检测,对检测原始数据进行ISO数据过滤后。垂直(Z轴) 方向振动最大峰峰值为0.58m/s²>标准值0.30m/s²,垂直(Z轴)方向振动A95峰峰值为0.49m/s²>标准值0.20m/s²,电梯垂直(Z轴)方向 振动为规律性、周期性振动。电梯水平(X轴和Y轴)方向振动的最大峰峰值和A95峰峰值均不超出标准值。对Z轴振动进行分析,选取10s处 的曲线图上任意点击一点,打开FFT频谱分析,选择Z轴、8s进行分析。10s~18s的振动分析曲线,右上角的数据显示Z轴在10s~18s间的振 动最大频率为4.250Hz,最大振幅为9.256mg。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆选取不同时间段的数据进行分析,得到的最大频率都为4.250Hz。由此可得出电梯垂直(Z轴) 方向振动的主要频率为4.250Hz。

分析造成该振动的主要原因,电梯的额定速度为1.0m/s,曳引比为1:1,蜗轮蜗杆减速器的减速比为41:1。由EVA625检测数据可知,电梯 的实际速度为0.88m/s。经过换算后,得出电动机的实际转速为1440×0.88=1267.2r/min,电动机机运转时产生的自然频率为21.3Hz,得出 电动机转动频率是最大振动频率的5倍。电梯产生规律性、周期性振动频率的部件有机房导向轮、电动机、和减速器。机房导向轮回转频率 约为0.7Hz,导向轮轴承表面无漏油,运行中无异常声响,排除机房导向轮异常因素。

3.2无规律性振动

某电梯在正常运行中,在轿厢内感到有前后、左右振动,采用EVA625对电梯的振动进行检测,水平(X轴)方向振动最大峰峰值为0.26m/s² >标准值0.2m/s²,水平(Y轴)方向振动最大峰峰值为0.53m/s²>标准值0.2m/s²。电梯垂直(Z轴)方向振动的最大峰峰值和A95峰峰值均 超出标准值,从Z轴的振动曲线上可知,振动无规律性、无周期性。从电梯的振动机理可知,水平(X轴和Y轴)方向的振动多为间断性振动 ,水平(X轴和Y轴)方向振动的最大峰峰值所对应的距离,即为电梯振动异常的“位置”。现场查看电梯振动异常的“位置”,导轨支架处 焊点已脱落,连接螺栓已松动,导致导轨松动,导轨垂直度变大,电梯运行到此处时,由于导轨未固定牢固,导致轿厢导靴刮碰导轨,造成 电梯水平(X轴和Y轴)方向振动。

3.3及时换油

电梯在运行过程中,缺油问题会直接影响到电梯各部件的稳定运行,由于缺油,电梯各部件的运行压力就会增加,进而加快各部件的磨损, 增加电梯运行振动。为此,在电梯运行前,先要检查电梯各部件是够缺油,如果缺油要及时补油。在电梯运行完成后要及时补油。电梯曳引 机大多采用磷青铜作为齿圈,由于电梯曳引机的转速较高,齿面间相对滑动速度较大,为此,需要确保曳引机润滑油充足,进而达到提高传 动效率和承载能力的目的。

3.4加强日常维护与检修工作

电梯振动会电梯的安全运行有着巨大的影响,为了进一步保障电梯运行的稳定性,防止电梯运行出现振动,加强电梯的提倡维护与检修工作 格外重要。首先,在进行电梯安装时,安装误差会对影响到电梯振动,同时,电梯在多次运行后,电梯各部分都会出现这样那样的问题,不 利于电梯稳定运行。为此,在电梯使用过程中,工作人员要定期的检查电梯的运行状态,确保电梯及各个安装部件大的完备性。在发现问题 时要做好记录,及时维修,进而保障各个部件的强度、硬度等。同时,检查并调整各钢丝绳的张力,对于张力已经不满足要求的,可以进行 适当的调整,从而消除振动。

总结:电梯振动原因错综复杂,通过采用EVA625对电梯振动进行检测,分析其振动频谱,根据电梯振动机理和电梯振动频谱,可得出电梯振 动部件,针对电梯振动的部件,采用相应的方法降低电梯振动,如更换已经磨损的部件;重新安装电梯部件;重新调整系统相关参数等,保 证电梯安全、平稳、舒适运行。

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论文作者:时统帅,郑天宇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/13

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