電梯振動的舒適性評價方法思考

譚健

（銅陵市特種設備監督檢驗中心，安徽 銅陵 24400）

1 概述電梯結構的特點

電梯屬于動力驅動形式，可以按照剛性導軌運行箱體，或者按照固定線路，呈梯級運行。以驅動方式為基礎，電梯主要電力驅動和液壓驅動電梯兩種類型。電力驅動分成曳引驅動電梯和強制驅動電梯，曳引驅動電梯利用驅動輪繩槽的摩擦，驅動電梯運行。強制驅動電梯在構架上固定齒條，其傳統機構就是電動機和齒輪。強制驅動電梯需要在構架上固定齒條，利用電動機和齒輪的傳統機構，通過齒輪拖動轎廂的移動，通常都是在建筑工程當中利用這種類型的電梯。液壓電梯主要利用液壓驅動電梯運行，在柱塞安裝位置上設置柱塞直頂式，油缸柱塞負責支撐轎廂，驅動轎廂運行，還包括柱塞直頂式，在井道側面設置油缸柱塞，利用曳引繩連接滑輪組和轎廂，驅動轎廂運行。當前人們廣泛利用的就是曳引驅動方式，電梯的驅動機構就是曳引機，在曳引輪上掛上鋼絲繩，一端是懸掛轎廂，另一端就是對重裝置。轉動曳引機的過程中，鋼絲繩和曳引輪會產生摩擦，在這個過程中產生的曳引力可以驅動轎廂運動。

電梯屬于一種機電產品，主要由曳引機構和導向系統以及電力拖動系統等系統組成，通過電氣控制調度各個系統，使各系統可以共同協同工作，保證電梯運行的安全性。其中曳引系統包括曳引機和曳引繩以及導向輪等部分，主要負責動力輸送，這也是電梯運行的根本動力。導向系統包括導軌和導靴兩個部分，主要負責限制轎廂和對重，保證轎廂和對重可以始終按照導軌方向進行運動。轎廂包括轎廂架和轎廂兩個部分，負責運送乘客和貨物。門系統包括箱門和層門以及開門機等裝置，這也是貨物和乘客主要的進出口。重量平衡系統負責對于轎廂重量進行平衡，緩解曳引繩重量。電力拖動系統負責提供動力，這樣有利于操縱和控制電梯的實際運行。安全保護系統包括限速器和安全鉗等裝置，可以防止事故的發生，保證電梯的安全使用。

2 電梯舒適性的評價標準

2.1 運行過程中舒適性的評價標準

為了研究振動對人的影響，國內外研究者運用生物學、結構工程學及人機工程學等方法對振動舒適度問題做了大量研究。一般情況下評定振動是否對人的舒適度造成影響，是通過加速度值是否超過某個振感閾值來界定的，人可接受振動加速度值的上限值取決于振動的持續時間、特性等因素，加速度振感閾值是大多數人感覺不可接受相對應的振動加速度水平的下限值。

2.2 起制動時舒適性評價標準

通常電梯在起制動的過程中，轎廂速度變化會影響到電梯舒適性能評估，速度過快的變化可以減少起制動運動的時間，使其工作效率不斷增加，但是會產生一定的附加作用力，產生失重或者超重的問題，導致人們出現不適感覺。出現這種情況和人們的身體狀態和年齡等方面也有密切的關系。通過實踐分析，明確人們正常情況可以承受的加速度，因此我國的電梯標準GB/T10058《電梯技術條件》要求乘客電梯起動加速度和制動減速度最大均值不應大于1.5m/s2。此外，起制動加減速度變化也會影響到人體，電梯在實際運行過程中，如果加速度維持在一個穩定值，就可以產生一定的舒適感。要想使電梯的舒適感得到提升，那么在電梯起制動過程中就要注意限制電梯的最高加減速度，同時還要控制產生的速度變化。

3 電梯舒適性的影響因素

3.1 電梯加速度

加速度最重要的影響就是可能產生超重和失重的問題。電梯在運行過程中，電梯上升加速或者下降減速的過程中，如果重力超過了乘客的限制力，那么產生了超重的狀態，如果重力小于乘客的限制力，就會出現失重的問題。乘客進入電梯直到離開，可能會產生兩個超重和失重的過程，因此這個過程的平穩度直接關系到乘客的舒適性，電梯的加速度直接影響到其平穩程度。

3.2 電梯轎廂內噪音

在電梯運行過程中，開關門的過程中可能會產生噪音，在封閉的空間當中人們對于噪音會產生恐懼，影響到乘客的舒適度。運行過程中的反繩輪和對重以及井道等部件可能會產生噪聲，在開關門過程中，地坎和掛半輪以及鋼絲繩等零部件可能會產生噪聲。

3.3 電梯振動

電梯各個系統可能都會產生振動。產生振動的根源就是導軌和導靴的相對運動，如果導軌垂直度具有一定的誤差，或者兩個導軌之間的平行度具有較大誤差以及導軌接頭平整度不好，那么就會導致電梯橫向振動，甚至一些電梯還會發生左右搖晃的情況。曳引機的機械運動也容易引發振動問題，如果曳引機的裝配精度具有一定的差距，或者蝸輪蝸桿咬合不平穩，在使用過程中二者就會產生較大磨損，這樣電梯運行過程中就會發生振動。此外，因為鋼絲繩張緊不夠均勻，那么電梯運行過程中，鋼絲繩的受力就不夠均勻，如果某個曳引輪繩槽受力比較大，就會遭受更大的磨損，出現節徑差，電梯就會出現異常抖動的情況。節徑差也會導致發生相對滑移的情況，產生更大影響的振動，而且這種振動是無法進行調節的。

4 電梯振動的舒適性評價方法

采用加速度指標進行評價，是舒適性評價較普遍采用的方法。

4.1 峰值加速度評價方法

在起制動過程中，需要嚴格限制增加速度和減慢速度。要想全面的評價起制動特點，那么評價值就不能確定為單一的最大值，需要針對電梯不同負載工作的情況，結合單層運行和多層運行以及全程運行等多種情況，統計平均處理最大值，約束起制動過程中二次諧波分量的峰值。此外，還要控制好電梯正常運行過程中振動增加速度的最大值，因為曳引機生產質量和轎廂結構彈性等方面具有密切的關系，體現出生產和安裝的實際水平。最大值取值方法可以確定單峰值和峰值，需要在參考準則當中明確允許的極限，結合其數據特點確定峰值。

4.2 連續均方根評價方法

在分析頻率的過程中不利于日常工作，為了實施監測工作，保證不在單一條件下產生振動條件，需要將電子計權網插在傳感器和記錄儀上，這樣在不同的網絡建設當中就會獲取不同的數據。例如零分貝是人們最敏感的頻率，通過計權之后，對應其曲線數值。這種方法的利用需要依靠計權網絡，需要在檢測設備下獲得準確的數據，因此這種處理方法非常難。

4.3 加速變變化率評價方法

獲取了速度信號測量值之后，需要微分原來的信號，這樣可以確定有關加速度變化率的曲線圖，如果放大器可以直接記錄速度變化率曲線，那么就可以始終在起制動過程中測量和取值加速度的變化率。

在實際評價過程中要全面具體的評價電梯的振動特點，就要利用各種評價方式，實施綜合判斷，這樣才可以保證結果的準確性。

5 減少電梯振動的措施

5.1 改善電梯的激振頻率

如果電梯發生了共振的問題，那么就會產生振動，影響到電梯的穩定性。為了減少振動影響到電梯的運行，電梯的調試人員可以將電梯的曳引機激振頻率進行更改，保證電梯曳引機激振頻率和自身頻率具有一定的差異，嚴格控制共振的頻率。共振傳播過程中，可以通過共振消除方法，改變電梯和曳引機的連接位置，從而產生另類的振動傳播模式，可以有效的對于振動幅度進行控制。

5.2 更換電梯轎廂的隔振墊

如果電梯運行停止，轎廂底部就會撞擊到轎架，這樣就會發生電梯振動。要想解決這種問題，可以在轎廂底部放置橡膠，這樣可以對于電梯轎廂的碰撞起到緩沖作用，保證轎廂可以實現軟著陸，將電梯振動頻率減少，使乘客產生舒適感。

5.3 加強定期檢查

如果電梯常年使用，并且存在安裝誤差，也會影響到電梯的振動頻率和電梯振動幅度，在電梯使用過程中需要定期檢查電梯，保證電梯的零部件全部達標，滿足具體的使用要求。通過檢查，保證電梯振動符合振動標準，檢查緊固件，保證緊固件的穩定性可以滿足電梯設備的使用需求。如果電梯零部件質量不滿足電梯的最大標準，就要技術維修部件，也可以直接更換部件，提高零部件的強度和可行性。全面檢查所有鋼絲繩，主要檢測的是鋼絲繩的張力，避免產生振動。

6 結語

綜上所述，很多因素都會引發電梯振動，因此需要結合實際情況，詳細的檢查系統，確定振動發生的根本原因，利用有效的評價方法進行綜合分析，提升舒適度。