曾憲嵩,胡攀攀,衣翔楠
(廣西壯族自治區特種設備檢驗研究院,廣西 桂林 541004)
在社會經濟和城市持續發展背景下,電梯的需求量逐漸增加。因此,電梯在具備強大升降功能基礎上,也要一直處于舒適和安全狀態。在電梯檢測階段中,經常出現電梯運行共振的問題,其影響因素有很多。一旦這一問題得不到有效解決,導致電梯出現固件松動或者轎廂擺動等不良問題,不僅影響電梯乘坐的舒適性,更嚴重降低了電梯的整體使用性能。所以,一定要對電梯檢測中電梯運行共振原因進行全面分析,積極采用現代化和先進的解決對策,促使電梯持續處于穩定和安全運行狀態,為人們提供良好的服務。
對于電梯整體結構,主要涉及電氣和機械等技術,結合設計形式又可以劃分為自動扶梯、垂直升降電梯等,根據電梯的升降速度,也可以劃分為高速、快速和低速電梯。不管是哪一種形式的電梯,內部結構都涉及八大系統和四大空間。從四大空間開看,主要由層站、機房、轎廂以及井道構成。在八大系統中,主要由安全保護、導向、門、電力拖動、對重平衡、轎廂、曳引以及電氣控制系統構成。
對于電梯的運行原理,是把導軌安設在井道上,之后借助鋼絲繩將橋廂和對重連接到一起,促使橋廂和對重的運行方向保持相反,之后把鋼絲繩和曳引輪連接,在此驅動下,帶動轎廂以及對重運行,以此讓電梯正常運作。同時,在具體運行階段中,通過對曳引電機的轉速調節,以此控制轎廂的速度,確保電梯運行的安全。
從電梯出現故障的原因來看,主要有以下兩方面影響因素:(1)由于電梯在安裝設計階段遭受建筑結構以及采購成本的影響,導致電梯在開始階段就埋下安全隱患,在使用一段時間后,很大概率就會發生故障。(2)在電梯運行期間,由于操作錯誤,同時日常檢測工作不夠規范和標準,也會導致電梯出現故障。基于此,在確保電梯運行安全和舒適環境下,要嚴格按照相關標準規范要求以及規定時間對電梯加以檢測,第一時間識別出安全隱患,降低事故發生的概率。
在電梯故障中,運行共振問題經常發生,一般會在電梯安裝、維修以及改造等環節中出現。通常情況下,電梯運行共振原因主要涉及機械和電氣兩個環節。在有關權威調查和統計中,機械原因占比為80%,電氣原因占比為20%。也就是說,影響電梯運行共振的主要因素有主鋼絲繩原因、導靴和導軌原因、轎廂原因、變頻器原因、曳引機原因以及編碼器等原因。
眾所周知,主鋼絲繩屬于電梯結構的重要傳動元件,和電梯運行安全和質量有很大的關系,也是引起電梯共振問題的主要因素之一。(1)由于主鋼絲繩材料質量不合格,像材料柔韌性差和硬度過高等,都會促使電梯在使用期間鋼絲繩無法受到系統振動的影響,促使電梯運行共振問題的發生。(2)在電梯使用期間,一旦曳引力較大,也會對主鋼絲繩造成磨損,甚至會出現彈簧彈力不平衡的情況,從而出現張力不均的問題,導致電梯運行共振故障。(3)如果主鋼絲繩的扭力過大,經常出現擺動的現象,同時也會有油泥污染物出現,造成跳動情況的發生,因此出現運行共振的情況。
導靴和導軌的存在,是為了確保電梯在運轉期間導軌垂直度和對向度符合要求,引起電梯運行共振問題的主要影響因素有以下兩方面:一方面,在導靴和導軌安裝過程中,一些安裝人員由于自身業務能力比較差,同時受到安裝環境和材料自身質量不達標的影響,不滿足垂直度和對向度的安裝要求,因此出現運行共振的現象,導致電梯轎廂發生擺動。另一方面,在電梯長期使用過程中,很多緊固件也會發生松動現象,促使導靴和導軌發生不均勻的變形情況。另外,如果潤滑油添加不及時或者質量不好,也會導致摩擦力增加,進而增加電梯共振的概率。
對于電梯的曳引機,內部結構有電動機、曳引輪、蝸桿以及渦輪等,結構十分復雜,如果有某一部件發生問題,就會影響曳引機穩定工作狀態,嚴重時還會導致電梯的失控下行,危害到人們的生命安全。因此,從曳引機導致電梯發生運行共振問題的影響因素來看,主要有以下幾種:(1)曳引機的齒輪油不夠,同時油的質量也不達標,在長時間使用過程中,沒有及時加以更換,促使各個零部件的潤滑效果不好,無法起到良好的保護作用。(2)渦輪以及蝸桿發生磨損,制造精度不滿足要求,同時受到外力影響,很容易發生運行共振故障。
在轎廂設計過程中,出現結構設計不合理的情況,導致轎廂受力不均,同時,在制造過程中,轎廂的制造工藝和流程不規范,同時裝配不好,內部存在應力,也會出現共振問題。在實際安裝過程中,很多轎廂無法按照安裝規范工藝進行,促使大梁和立梁連接位置有應力發生,也就會導致電梯運行發生共振問題。另外,一旦轎廂的檢修蓋板發生松動現象,也會發生共振現象。
控制系統,在電梯運行過程中十分重要,如果編碼器和變頻器發生問題,也就會引發電梯運行共振。比如,編碼器的光碼盤中有污物,同時編碼器和軸的連接比較松動,編碼器焊點松動或者損壞,導致編碼器脈沖失真或者異常,從而導致電梯運行共振現象發生。另外,如果變頻器各個元器件發生異常現象,也會促使控制電流失真,進而引發運行共振問題。
在規避主鋼絲繩影響因素導致電梯出現運行共振問題上,為了確保主鋼絲繩的張力和柔韌性,通常在采購過程中盡量選擇同一生產廠家和同一規格批次的產品,從根本上控制主鋼絲繩的質量。同時,在安裝過程中,科學控制鋼絲繩的擺動幅度。如果扭力比較大,采用松開鎖緊螺母后合理調整的方式。在維修和保養上,對主鋼絲繩的實際使用情況加以全面檢查,如果有老化或者破損等現象的出現,及時采用針對性和有效性措施加以解決(如圖1,電梯鋼絲繩無損檢測)。比如,每三個月調整一次主鋼絲繩的張力,并且及時進行潤滑油處理。

圖1 電梯鋼絲繩無損檢測
在解決導靴和導軌原因引起電梯運行共振故障過程中,要選擇優良的導靴和導軌,同時盡量在天氣晴朗和無風的天氣中安裝。在具體安裝過程中,對導靴、導軌的垂直度以及對向度進行準確控制,確保把誤差控制在允許范圍內。同時,在安裝以后,進行調試,以此提高電梯的平穩性和可靠性。此外,重視對導靴和導軌的維修以及養護,提高潤滑油的質量,同時對導靴和導軌的緊固件加以合理調控和檢測,避免發生來回抖動等問題。
在電梯安裝作業階段中,一定要做好安裝人員工作素養和職業能力的提升工作,以此控制電梯運行共振問題出現的概率,從一定程度上保證電梯使用人員的生命安全。在此期間,對于電梯安裝人員,在具備豐富安裝經驗以及電梯安裝技術操作水平的前提下,同時積極開展日常培訓活動,促使電梯安裝人員綜合素養的提升,有效消除電梯運行共振問題對電梯安全和穩定運行情況的影響。在電氣安裝和實踐操作環節中,也要對電梯的安裝環境以及樣板的基本條件進行全面和嚴格的控制,促使樣本加工更加精確,有效降低電梯運行共振故障。在電梯日常運行和維護過程中,對控制導軌的油量進行密切檢測也是十分重要的,防止導軌發生缺油的問題。對于導軌接頭的標準規范要求,要加以嚴格控制。另外,在電梯實際運轉階段中,提升電梯平衡桿使用效果,防止發生電梯晃動的現象,因此需要做好電梯接頭臺階的處理工作,并且使用腳試探電梯晃動的辦法,以此感知電梯的運行狀態,同時,在導靴以及導軌的縫隙處加合適的潤滑油,確保電梯運行更加穩定。
在對曳引機原因引發電梯運行共振問題解決過程中,做好曳引機車輪、渦輪以及反繩輪等零部件的采購工作。同時,定期對曳引機以的齒輪潤滑油進行檢測,并且提高對曳引機的維修和保養力度,重點對軸承的實際情況以及各個零部件的磨損狀態加以檢查,確保曳引機的各個零部件的工作性能達標。除此之外,重點在曳引機底座位置安裝減振橡膠材料,同時選用永磁同步的曳引機,以此控制振動和噪聲的情況,確保電梯的穩定安全運行。
在解決轎廂問題過程中,提高轎廂的設計、制造和安全等工序的管理力度,避免轎廂自身出現偏心的情況。與此同時,在實際安裝過程中,確保平衡鐵使用的合理性和科學性,以此提高轎廂受力均勻性,促使安裝后的轎廂水平度以及垂直度都達到標準要求,同時嚴格按照相關規范要求對各個零部件進行合理裝配,促使轎廂的緊固性以及密封性符合標準作業要求,有助于電梯整體運行狀態更加穩定和可靠。除此之外,在對電梯轎廂維修和保養期間,也要根據相關標準和要求進行作業。對于要拆除的零部件,要加以標記,避免受到安裝位置的影響促使轎廂發生偏心的情況。之后,相關人員在轎廂外部涂抹瀝青以及其他吸聲材料,以此起到避免轎廂運行噪聲污染問題。
由于編碼器和變頻器都屬于電氣領域的原因,因此,為了消除這一問題對電梯運行共振的影響,要重點確保各個元器件連接點和焊點不松動,同時也不會受到其他電磁信號的影響,很大程度上提高脈沖控制的準確性。與此同時,在實際安裝過程中,也要展開反復的調試,同時各個參數的設置也要結合實際使用情況進行合理科學的調整,促使電梯經常處于良好的運行狀態。
在電梯長時間使用期間,或多或少都會導致各個零部件發生磨損、松動或者老化等情況,因此,要對電梯進行定期的維修和保養。在對電梯進行檢測過程中,通過對電梯各個零部件使用情況的詳細分析,針對一些磨損的零部件,通過磨損程度判斷各個零部件是否要更換,同時采用添加適量潤滑油的方式,促使零部件的表面始終保持潤滑,以此控制磨損損耗等情況。在對零部件之間距離加以檢測過程中,嚴格按照標準作業要求加以調整。在對機械共振裝置的使用情況檢測過程中,重點提高該裝置的運行穩定性、安全性和可靠性。因此,做好電梯維護和保養工作十分有必要,也是控制電梯運行共振的關鍵舉措,全面保障人們使用電梯的安全。
總之,電梯在人們正常生活和生產中發揮至關重要的意義,其安全性和人們的生命和財產安全有直接關系,因此,電梯的檢測以及維修保養工作受到了社會各界人士的重點關注。針對電梯運行共振這一故障,屬于電梯運行期間經常發生的現象。通過對電梯運行共振原因進行系統性分析,提出針對性和科學性的解決方案,確保電梯保持良好的運行狀態。