對電梯曳引機異常噪聲和振動的理解和分析

肖周　葉成

摘要：《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》（TSG T7001-2009）中2.8項提出“驅動主機工作時應當無異常噪聲和振動”，對驅動主機的檢驗內容與要求，只有定性要求，沒有定量要求，檢驗人員在實際檢驗中很難判定。文章通過對《電梯曳引機》（GB/T 24478-2009）中關于驅動主機的要求進行分析，對驅動主機的曳引機部分提出定量要求的看法。

關鍵詞：曳引機；電磁振動；機械振動；異常噪聲；電梯 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU857 文章編號：1009-2374（2015）32-0067-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.036

1 GB/T 24478-2009中關于曳引機噪聲和振動的要求

1.1 曳引機

電梯的曳引電動機有交流電動機和直流電動機，現在一般是交流驅動，使用的都是交流電動機。如果曳引機的電動機動力是通過減速箱傳動到曳引輪上的，則稱為有齒輪曳引機，其減速箱常采用蝸輪蝸桿傳動。若電動機的動力不通過減速箱而直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機。

1.2 GB/T 24478-2009中關于曳引機噪聲的要求

1.2.1 對于無齒輪曳引機，當曳引機額定速度V≤2.5m/s時，空載噪聲LPA≤62dB（A）；當曳引機額定速度2.5m/s

1.2.2 對于有齒輪曳引機，當曳引機額定速度V≤2.5m/s，空載噪聲LPA≤70dB（A）；當曳引機額定速度2.5m/s

1.3 GB/T 24478-2009中關于曳引機振動的要求

1.3.1 無齒輪曳引機以額定頻率供電空載運行時，其檢測部位的振動速度有效值的最大值不應大于0.5mm/s。

1.3.2 有齒輪曳引機曳引輪處的扭轉振動速度有效值的最大值不應大于4.5mm/s。

2 對電梯曳引機異常噪聲和振動的理解和分析

2.1 電動機的噪聲來源分析

電動機的噪聲可以分為機械噪聲、空氣動力噪聲以及電磁噪聲三種類型。

2.1.1 機械噪聲。機械噪聲對電動機噪聲的影響較大，不僅表現在電子轉子不平衡進而引起的低頻聲，軸承之間具有的摩擦與含有的裝配誤差也會引起高頻的噪聲，另外，因為共振也會引起噪聲的出現。

2.1.2 電磁噪聲。在一般功率不大的小型電動機中，電磁噪聲不明顯。電磁噪聲主要在功率很大的大型電動機中起作用。其包括以下原因：（1）在電動機空隙里面含有的磁場脈動、定子與轉子之間含有的變電磁引力，磁致伸縮進而引發的結構震動產生的倍頻聲等現象；（2）電動機的功率及極數也影響著噪聲的大小。

2.1.3 空氣動力性噪聲產生的基本原因與風機空氣動力噪聲產生的基本原理是一致的，噪聲的強度受到了葉片含有的數量、大小以及轉速有關。空氣動力性質的噪聲是電動機的主要噪聲。

2.2 引起電動機異常振動的原因

引起電動機異常振動的原因主要有以下兩個方面：

2.2.1 電磁振動。對于較大容量的同步電動機，一般對于定子之間具有的間隙、轉子之間具有的氣隙進行調節就能很好地避免震動。所以說：我們可以通過以下情況來避免同步電動機由于氣隙偏心引起的振動：電動機在大中修時，我們用塞尺準確地測量它上下左右之間的氣隙，并使之調整到最佳位置。

對異步電動機來說，電動機在以下情況下會出現異常振動：由于轉子的支撐軸承磨損從而使定、轉子之間的氣隙不均勻。假如這樣的情況非常嚴重，不但會產生異常的震動，有時候還會出現掃躺膛的情況，如果這個時候出現掃膛，電機就沒有辦法正常工作。

2.2.2 機械振動。電動機含有的機械震動主要分為下面三種情況：（1）因為軸承的激振進而出現的端蓋軸向震動；（2）由于軸承運動進而產生的震動；（3）轉子機械運動不穩定進而出現的震動。作為電動機里面最為薄弱的環節，碎玉滾動軸承的部分如果安裝不得當就會引起發熱或者是震動。軸與軸承之間如果具有的配合不能夠出現空隙，這時我們需要使軸與軸承的配合更加牢固，不能有過大的盈量。另外，電動機的振動與軸承的質量息息相關。以下情況均會引起電機的振動：（1）軸承內圈的徑向偏擺；（2）外圈的徑向偏擺會破壞軸承的同心度；（3）滾道表面的波紋度和局部缺陷；（4）滾動體橢圓度與棱圓度；（5）套圈的橢圓度與棱圓度；（6）潤滑劑的情況會影響軸承振動，等等。

剛性轉子機械震動產生不平衡的情況主要有：靜不平衡、動不平衡以及動靜的不平衡。如果離心力在兩個支座上面大小是相等的，震動具有的相位也是一致的，這些都是不平衡的現象造成的。離心力含有的力偶在兩個支座上面具有的大小是一致的，含有的相反的震動都是因為動不平衡造成的。在兩個支座上具有的大小是不一的，相位也是不同的，這樣的情況由于混合不平衡，也就是靜不平衡離心力與動不平衡力偶共同作用造成。

3 可行性的定量檢測規定

3.1 對曳引機的噪聲的測量

3.1.1 利用聲級計對于噪聲進行檢測，噪聲檢測利用的為GB/T 3768里面規定的六面體方法，選取含有的5個監測點，也就是距離拽引機前后左右具有的1m之處含有的（H+1）/2高度上面具有的4個點以及正上面具有的（H+1）處具有的1個點。

3.1.2 假如所檢測得到的聲壓含有的修正值最大與最小之間具有的差別不超過5dB（A）的時候，取得其含有的算數平均值，依據下面的公式來計算：

式中：LPA為測量表面具有的平均A聲級，dB；LPAi為第i點測量得到的A聲級，dB；K1i為第i點含有的背景噪聲修正以后的dB，該修正值依據數據表格選定的。

3.2 對曳引機振動的測量

3.2.1 無齒輪曳引機振動速度有效值的測定，振動傳感器垂直方向置于機座頂部、水平方向置于機座中部，在穿戴正反運轉中讀出振動傳感器的數據，取平均值。

3.2.2 有齒輪曳引機扭振振動速度有效值的測定，振動傳感器置于曳引機輪輻切身，對于輕載正反運轉的時候測量周圍具有的震動速度具有的有效值，讀取里面具有的最大值。在輕載的范圍內部取得20%～40%作為基本的額定轉矩。

輕載范圍為上面設計的時候，依據電流計算，使用的計算方案如下：

20%拽引機具有的額定載重量為電流值=引機空載電流+（90%電動機額定電流-曳引機空載電流）×20%

40%曳引機額定載重量的電流值=曳引機空載電流+（90%電動機額定電流-曳引機空載電流）×40%

4 結語

驅動主機的異常噪聲和振動是《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》（TSG T 7001-2009）中的重要項目，通過對檢驗要求與內容的理解和分析，根據GB/T 24478-2009的相關規定，通過計算，使檢驗結果要求既有了定性要求，也有了定量要求，從而對檢驗結果要求更容易操作與判定。以上的理解和分析及計算方法僅供檢驗人員在電梯檢驗中有所借鑒。

參考文獻

[1] 全國電梯標準化技術委員會.電梯曳引機（GB/T 24478-2009）[S].北京：中國標準出版社，2009.

[2] 張洪奎.電機振動的原因分析及處理對策[J].石油和化工設備（應用廣場版），2005，9（3）.

作者簡介：肖周（1987-），男，廣東人，深圳市特種設備安全檢驗研究院初級工程師，研究方向：電梯。

（責任編輯：秦遜玉）