探究電梯曳引力矩對舒適感的影響

陽倩

【摘 要】本文通過簡單介紹了電梯的發(fā)展現(xiàn)況，分析電梯在高層建筑中的作用，進而探討了電梯在使用過程中舒適度的重要意義。為了電梯在運行過程中平穩(wěn)更加舒適，在影響電梯舒適感的各種因素中，重點研究了電梯曳引力矩對舒適感的影響。根據(jù)電梯曳引力矩和其舒適感的相互關系的深入研究，并綜合考慮其他人機工程學方面的因素對電梯舒適度方面的影響，最終探究出了在電梯曳引力矩方面提高電梯舒適度的解決措施，讓電梯更好的應用在高層建筑中，為人類提供更人性化的服務。

【關鍵詞】電梯 舒適度 曳引力矩 解決措施

當下二十一世紀，經(jīng)濟迅速發(fā)展，城市人口聚集快速增長，城市土地資源緊缺，建筑物逐漸向高空索要空間，隨之高層的高度不斷上升和數(shù)量不斷增加，電梯將高層建筑上下之間相互連接。作為高層垂直交通的運輸?shù)墓ぞ撸娞菰诟邔又械淖饔门e足輕重，沒有的電梯的高層便失去了高層建筑的意義，電梯是高層建筑中必不可少的一部分。隨著科學技術的發(fā)展，在電梯設備的設計中出現(xiàn)了以人為本的設計的理念，在滿足了電梯基本功能之外，對電梯的舒適感的要求也逐步增加。影響電梯舒適感的因素眾多，而電梯的曳引力和曳引力矩具有較大影響。

1 電梯曳引力矩

作為電梯動力源的曳引機，一般由電動機、制動器、減速機和底座構(gòu)成，見圖1。

圖1 有齒輪曳引機

曳引機工作原理是依靠曳引鋼絲繩與曳引輪的摩擦而使轎廂運行。曳引機的工作性能直接影響電梯運行的舒適感，電梯在加減速時受曳引機在運行性能的影響最大，曳引機在驅(qū)動過程中，會產(chǎn)生如下曳引力矩。

（1）曳引機輸出扭矩M1，由下式（1-1）計算得出：

， （1-1）

式中，N—電動機功率；（ kW）；

—電梯額定轉(zhuǎn)速，r/min；

η一曳引機總效率，由曳引機廠提供；或根據(jù)蝸桿頭數(shù)Z1及減速箱速比i來估算。

（2）曳引機高速軸最大扭矩M，由下式（1-2）計算得出：

，（1-2）

式中， K—電梯平衡系數(shù)；Q—額定載重量（kg）；

實際正常運行最大扭矩M按超載10%計算，當M

2 曳引力矩影響電梯舒適度潛在原因分析

電梯在運行過程中，在曳引機驅(qū)動電梯加速或者減速的過程中，因為曳引機與曳引機臺連接之處有間隙，這會導致曳引機產(chǎn)生的曳引力矩變換不均衡，而使電梯轎廂在上升或者下降時產(chǎn)生振動，電梯運行產(chǎn)生的這種振動會嚴重影響電梯使用者的舒適感。因為在電梯上下運行過程中的曳引力矩和連接曳引機和電梯之間的鋼絲繩長度兩者的變化，鋼絲繩與轎廂系統(tǒng)產(chǎn)生的共振頻率改變。當使用有齒輪曳引機時，在齒輪嚙合時產(chǎn)生的振動的頻率，如果這種頻率恰巧與電梯、曳引機鋼絲繩系統(tǒng)的頻率相同，就會在轎廂內(nèi)發(fā)生共振現(xiàn)象。

鋼絲繩、轎廂、曳引機是產(chǎn)生電梯運行產(chǎn)生振動的主要部件。而當曳引機工作時的曳引力矩不均衡是電梯振動最大的因素，因為曳引力矩的波動，啟動時曳引力矩如果不適合電梯的運行，曳引力矩過大就會使電梯先行，曳引力矩過小就會使電梯在曳引機的作用下出現(xiàn)反拉現(xiàn)象，同樣會產(chǎn)生影響電梯使用者舒適感的振動。

3 曳引力矩的調(diào)整措施

3.1通過曳引機工作性能間接調(diào)整曳引力矩措施

電梯在運行過程時發(fā)生的加減速過程最主要是由曳引機的機械間隙對電機速率發(fā)生影響而變化產(chǎn)生的，電梯通過切換在電動運行和發(fā)電運行狀態(tài)，會導致曳引機發(fā)出異響同時伴隨電梯s曲線的加減速，而讓電梯使用者具有超重和失重感覺，并同時聽到電梯噪聲，極大地影響了電梯使用者的舒適感。所以我們需要通過調(diào)整電梯曳引機的工作性能來改變曳引力矩。

造成電梯在高速時產(chǎn)生振動和噪音第二大原因是由曳引機內(nèi)部齒輪或者渦輪渦桿的加工、安裝精度差、動平衡調(diào)節(jié)不順暢而引起的。研究人員發(fā)現(xiàn)在電梯運行的出現(xiàn)垂直振動特別大問題時，先保持曳引機不調(diào)整，而采用了其他一切辦法比如更換變頻器等均無效，當研究人員更換曳引機之后，垂直振動的問題得到解決。這個問題引起的原因是原曳引機生產(chǎn)廠家規(guī)模小，檢測手段落后，生產(chǎn)出的曳引機技術要求難以滿足而導致曳引機工作性能差。所以在選擇曳引機時，必須應嚴格要求曳引機的工作性能要求，選擇技術實力雄厚、質(zhì)量保證體系健全、檢測手段齊全的廠家，而不可一味追求利益。

3.2曳引力矩的計算調(diào)整措施

根據(jù)TSBT7001—2009 《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅(qū)動電梯》中對電梯空載時的曳引力矩試驗研究發(fā)現(xiàn)，當對緩沖器施加重壓而曳引機上行方向旋轉(zhuǎn)時而不會提升空載轎廂，需要實現(xiàn)曳引機空轉(zhuǎn)。而當曳引力矩滿足要求時變不會產(chǎn)生這個問題，所以增大曳引力矩，防止因為曳引力矩過小或者鋼絲繩生銹而產(chǎn)生這樣的安全隱患的基礎上增大電梯使用時的舒適感。

綜上所述，通過對電梯曳引力工作性能的調(diào)整及對曳引力矩的計算與調(diào)整，可以減少電梯的振動和噪音而增加電梯使用者的舒適感。

參考文獻：

[1]《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅(qū)動電梯》（TSBT7001—2009）.

[2]喻純澤.電梯設計計算與實例[M].《中國電梯》雜志社，2011年1月.