電梯異常振動問題的解決

楊 林，王 丹

（1.大連特種設備檢驗檢測研究院有限公司，遼寧大連 116013；2.大連職業技術學院，遼寧大連 116037）

1 事故情況

大連市某小區3 臺客梯，制造日期為2004 年，梯速1.75 m/s，共12 層12 站。在實施定期檢驗過程時，發現電梯明顯異常振動并產生噪聲。隨后在檢驗中調查并走訪該小區居民，該電梯發生該異常情況已近半年，電梯現維保單位及原維保單位都曾嘗試排查和解決該問題，并采取一系列解決辦法，包括在轎廂曳引繩頭部位加裝減振片、重新調整平衡系數、全部更換轎廂及對重導靴，效果均不理想。

2 電梯基本情況

該批電梯自安裝驗收之日起，已服役近10 年，使用頻率中等。尤其在最近幾個月內，3 臺電梯出現異常振動現象。與業主及維護保養單位溝通獲悉，其中1 臺電梯曾在檢驗前幾日發生電梯突停困人現象。待被困人員撥通緊急報警裝置后，駐場維護保養人員及時趕到，將其救出。事后，發現該起電梯突停是由于限速繩張緊裝置的電氣誤動作造成。隨后，保養單位檢查和調整了現場所有電梯的限速繩電氣安全裝置的位置，然而這只是造成電梯突停困人事件的直接原因，治標不治本。電梯振動這個根本問題始終沒有得到解決。

3 事故現場勘查情況

通過勘查，發現電梯振動的一個明顯特點，就是振動特性呈現周期性變化，即2 層至3 層以及接近頂層時振感較為強烈。為充分了解電梯振動特性，隨后對其中一臺電梯采用專用儀器EVA626 進行乘運質量分析。在電梯啟制動階段，垂直方向上振動峰峰值達0.695 m/s2，A95 值達0.565 m/s2，勻速運行階段振動峰峰值達0.481 m/s2，A95 值達0.224 m/s2，且水平方向上，尤其是X 軸方向上的振動更為劇烈，均已超過國家標準GB/T 10058—2009《電梯技術條件》3.3.5 條中的推薦值[1]；通過檢測軟件發現在電梯啟動運行后9 s 左右，即電梯離開起始位置約5 m 的距離開始發生振動，同時發現這種振動幾乎在X軸、Y 軸和Z 軸方向上同時發生，但是在檢修運行狀態下并沒有發生振動現象，因此判斷不是機械方面的因素，而有可能是系統諧振導致，或者電梯導軌存在問題。電梯運行時會形成一個以曳引機為振源的彈性系統，具有固定的振動頻率。當轎廂和曳引繩系統的頻率與曳引機頻率相等或接近時，便會發生系統諧振。

4 事故產生原因分析

導致電梯發生振動的因素有很多，通過分析國內外學者的研究文獻，結合工作經驗總結如下：

（1）平衡系數過大或過小。

（2）制動器調整不當。

（3）變頻器參數設置不當。

（4）電梯調速系統調整不當。

（5）導軌連接口縫隙超差。

（6）導軌撐架調整。

（7）導軌損傷變形。

（8）鋼絲繩張力不均。

（9）導靴松緊程度。

（10）靴襯磨損。

（11）潤滑油不足。

（12）轎廂安裝緊固密封。

（13）轎廂傾斜。

（14）系統諧振（共振）。

（15）主機減振。

（16）補償鏈扭轉。

（17）輕小型高速梯空阻[2]。

首先按照共性法進行原因排除，該小區同型號電梯很多，不是所有電梯都出現該情況，而且此前并沒有更換電氣元件。因此，排除電梯變頻器設置、調速系統不當等電氣方面共性問題。隨后根據振動現象，發現電梯只是在局部部位發生振動，因此推斷與轎廂安裝部位無關。然后遵循先簡后難的原則，首先在機房排查主機減振、制動器動作情況，以及曳引輪輪槽和輪軸磨損情況，均未發現異常情況。然后進入井道，進行鋼絲繩張力檢測。將電梯檢修開至8 層附近，用彈簧測力計將對重側鋼絲繩逐根水平拉動相同距離，記錄測力計拉力值，見表1。經過簡單計算，發現每根鋼絲繩的拉力與平均值的偏差均不大于5%，符合國家標準GB/T 10060—2011《電梯安裝驗收規范》5.5.1.9 項的要求[3]。補償鏈也未發現有異常扭轉現象，同時又對導軌進行全面檢查，均未發現可能造成振動的可疑因素。

表1 鋼絲繩張力測試數據

雖然目前大部分電梯都能滿足工程設計的隔振要求，但是在一些測試中表明，有些電梯在額定速度范圍內仍會出現共振[4]。排除大部分振源因素后，初步認為是共振造成。消除這種共振現象主要通過改變系統固有頻率或改變激振頻率來實現。最簡單的解決方法就是在滿足GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》中12.6 條的規定下，調整電梯主速度，消除共振現象。相關技術單位對其速度降為1.70 m/s 后，再次采用EVA625 對其做了乘運質量測試，結果顯示在電梯啟制動階段，垂直方向上振動峰峰值達0.324 m/s2，A95 值達0.176 m/s2，勻速運行階段振動峰峰值達0.218 m/s2，A95 值達0.146 m/s2，振感均到達可接受狀態，振動現象明顯改善，基本不會有不舒適感和恐慌感。

5 結論

通過分析可以看出，導致電梯振動的因素有很多，找到振源是解決問題的關鍵所在。為快速有效定位振源，通常根據電梯振動所處的行程區段，大致劃分為局部振動、全程振動和啟制動振動。發生局部振動時，可從導軌、補償鏈、共振等方向入手；發生全程振動時，可從導靴、旋轉部件、鋼絲繩張力、減速器、曳引機、共振等方向入手；發生啟制動振動時，可從抱閘與行車的協調性、變頻器參數的設置、鋼絲繩彈性模量等方向入手。總之，能夠正確了解振動特點和振動機理，再結合現場情況，有的放矢，最終判斷出電梯振動的真正原因，就可以采取相應措施，改善電梯的舒適感，消除振動，保證電梯安全、平穩、可靠運行。