曳引式电梯运行噪声与降噪措施研究

曳引式电梯运行噪声与降噪措施研究

潘璐

浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310000

摘要：电梯降噪技术研究是一个涉及结构设计优化、振动与噪声、建筑学、人体工程学等多个学科领域的系统性工程，需要电梯生产单位与建筑设计建造单位等共同参与治理。

关键词：曳引式电梯；运行噪声；降噪措施

1曳引式电梯噪声影响

曳引式电梯主机主要由电机、制动器、减速器、曳引轮、联轴器、机架以及车盘手轮等部件组成，它是曳引式电梯运行的动力源。对于有机房的电梯来说，它的主机主要是安装在机房内，如果电梯运行，主机里就会发出噪声并从机房内传播进入每栋楼的用户中，其中受噪声影响最大的是靠近机房的住户。根据相关研究表明，电梯的噪声主要是以低频振动为主，当电梯的低频振动频率小于时，就会严重影响并损害到人们的心脏，当低频振动频率在（3～50）Hz范围内时对人们的身体影响最为明显。

2电梯噪声的产生与传播分析

2.1机械结构噪声

电梯运行过程中产生的机械结构噪声，主要是由于各部件在内力与外力的共同作用下产生的振动、冲击、摩擦等的接触性噪声。这类噪声中主要有导轨导靴振动噪声、悬挂补偿装置噪声、曳引机噪声、减震与弹簧噪声和轿厢组件与对重发出的噪声等。

2.1.1导轨导靴振动噪声

电梯是通过导靴的导向作用使轿厢和对重沿着导轨做往复上下运动，因此对于导轨的安装可靠性和精度以及导轨的表面质量有着极为严格的技术标准要求。导轨与导靴的配合间隙调整不当或者导轨接头偏差与两列导轨顶面的距离偏差超过标准要求会引起导靴与导轨之间有接触摩擦，进而产生不规律的振动噪声；对于采用除滚动导靴之外的导靴导向时润滑不良或存在硬质杂质同样产生摩擦噪声，还会导致导靴快速过度磨损，降低使用寿命。

2.1.2悬挂补偿装置引起的噪声

对部分采用补偿链的电梯，补偿链中的穿梭麻绳磨损消耗以及包塑补偿链的包裹符合材料的老化脱落都会产生链节之间相互碰撞噪声；补偿链固定位置与导向装置安装不规范引起的与对重护板的偶发性撞击声也是主要的噪声源；随着补偿装置投入使用时间的推移，出现过度伸长后与地坑地面以及轿厢壁板的撞击与摩擦噪声，严重的会导致补偿装置与对重装置或者轿厢发生缠连，存在严重隐患。端接装置多采用弹簧作为张紧力的调节部件，钢丝绳之间张紧力的差异会导致各钢丝绳端接装置之间张紧动作不一致，出现高频的摩擦撞击声。

2.2电磁噪声

电梯的电磁噪声主要来源于控制柜、电动机等存在电磁场变化的地方，由于电磁力的变化而引起的振动噪声。控制柜的交流接触器吸合瞬间的类“鼠标”噪声；控制柜的主变压器硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动噪声，硅钢片接缝和叠层之间的漏磁引起铁心的振动噪声以及绕组中负载电流产生的漏磁引起线圈的振动噪声；变频器输出的高次谐波产生的磁场振动与周围零件引起的共振噪声。

2.3空气噪声

空气噪声主要表现在2方面：一是在井道内部与外部环境存在较大对流情况下，电梯层门之间、层门与层站之间存在的细小间隙会形成高速不稳定气流，间隙越小气流噪声越大；二是对于高速或者超高速电梯在运行过程中由于速度比较快，使轿厢体与井道之间的气流受压流动速度变大，出现气流振动和电梯结构振动噪声。

2.4噪声传播分析

人们之所以能感受到噪声是因为具备2个条件：持续的噪声源和一定的传播介质。噪声的产生是由振动产生的，经过固体介质、液体介质以及气体介质3种途径传播，电梯噪声传播主要以固体介质传播为主，气体也就是空气传播介质为辅，不存在液体介质传播的情况。固体介质多是建筑物墙体、梁及附着于建筑物的机械零部件等。

3降噪措施研究

3.1降低噪声源的振动

首先，电梯在设计制造时要考虑到曳引机等运动部件的结构优化，做好静平衡和动平衡试验，从设备本体上尽量做到质量平衡，减少运转不平衡振动产生。加强对高速电梯轿厢、对重以及井道的空气动力学的仿真分析和实验研究，借鉴汽车、高铁设计领域经验，不断对轿厢和对重的外形进行优化，降低“风噪”。

不断寻找吸振、吸声的新型材料应用在电梯设备的制造生产中。如：在曳引主机与承重梁的连接处安装减震橡胶垫，吸收与承重梁之间的振动冲击，减少振动通过承重梁、建筑物墙体的传播；用吸引棉、吸引软材填充物对槽钢结构、空管结构进行填充，减少空腔结构的内部振动回声。

必须采购使用检验合格的电梯设备，不能“图便宜”舍弃质量。尽量选用振动小的设备配置，如：用永磁同步主机代替异步主机，采用滚动导靴代替刚性导靴或弹性导靴等，有效降低导靴与导轨之间的摩擦噪声，减少轿厢的振动。

其次，加强对易松动、易磨损、有润滑要求、间隙要求、焊接连接及其他机械连接等部位的维护保养检查。对控制柜内设置的接触器、继电器等器件，及时紧固并加装缓冲绝缘胶垫，减少振动。

3.2阻断噪声传播以及对保护噪声困扰者

在安装过程中要对曳引机、控制柜等主要噪声源采取必要的阻尼减振措施，有效阻断共振引起的噪声通过建筑物墙体和机械部件的传播。发现老化、破损缓冲装置要及时更换，保证缓冲减振的有效。机房门、井道安全门等门扇要保持有效、常闭状态，加装密封胶条，减少电梯噪声从内部向外部的传播。加厚建筑物的墙体以及采用密实的材料起到隔声作用，电梯井道内和房间内采用吸音材料处理，降低噪声的传播。

3.3规范乘梯行为

使用人员要遵守科学的乘梯规则，减少“暴力乘梯”、“超载用梯”以及“不文明用梯”行为。降低对电梯的伤害，电梯的健康运行是降低电梯异常噪声的有力措施。如：扒门、踹门、运载装修垃圾、沙石等都会破坏电梯的安全运行，导致电梯门扇间隙增大、运行卡阻、门扇剧烈晃动等，进而出现运行噪声，更严重的将会导致电梯罢工，出现安全事故。

3.4采用隔音降噪材料阻隔噪声

可以降低电梯主机噪声的方法有消除振源法和隔振减振法。消除振源法主要是为了消除噪声来源。这种方法在技术方面具有一定的难度并且对于施工过程中需要改动的部分也比较多，其所要的费用也是相当高。根据实际情况来看，这种消除噪声的方式是不切实际的，因此，在实际的消除噪声来源措施方法主要是采用隔振减振法，这种方法主要是采用特殊的隔振装置来最大限度减少电梯主机产生的噪声，减低噪声的传播，这种根据相应部位采取相应措施的方式在实际情况中更具有应用价值。

3.5提高维护电梯的保养质量

由于电梯主机的运转状态与其保养质量有关，因此提高电梯的保养质量可以及时发现电梯存在的问题，并根据相关问题提出措施来降低电梯主机发生的噪声。电梯管理人员与维护人员需共同配合合作，提出解决方案切实解决噪声问题，对于一些损坏的部分需要正确的、合理的更换。

结束语

电梯作为建筑物中的主要交通和运载设备，近年来，随着房地产业的发展，各类新型建筑不断涌现，电梯新技术的革新和新工艺的不断研发，使得电梯的高度和速度等性能参数的记录不断被刷新。但随之而来的是安全、救援以及振动和噪声等一系列隐患问题，其中振动与噪声是直接体现人们乘坐时的舒适性体验的重要指标之一，也是世界各大电梯制造企业一直在研究的一项重要内容。因此，加强对电梯运行时的振动与噪声问题的研究对于抢占市场先机意义重大，迫在眉睫。

参考文献

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[2]曹杰,刘磊,李德锋.曳引式电梯主机噪声成因分析与改进措施[J].机电工程技术,2018,47(11):202-204.

[3]张国欣.曳引电梯动态特性研究及其测试分析系统的开发[D].浙江大学,2008.