电梯振动与噪声的产生原因和处理方法

电梯振动与噪声的产生原因和处理方法

苏义泼

浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310020

摘要：作为机电一体化设备，电梯在正常地工作运转时必然产生振动和噪声，而这些振动和噪声会通过空气传播，也会通过楼板、墙体以及建筑固体传声的方式向房屋的内部扩散。从专业角度来进行深入研究探索，根据不同原因造成的问题进行调整和优化，提升乘梯体验。

关键词：电梯振动噪声；产生原因；处理方法

引言

随着人们生活水平的不断提高，人们对电梯设备的舒适性提出了越来越高的要求。影响电梯舒适性的主要因素包括运行振动和运行噪声。超过70%的运行振动和噪声是由电梯概念或安装引起的。因此，正确的设计和安装可以有效避免电梯使用过程中产生的运行振动和噪声。

1电梯常规运行产生噪声的声源特征

根据声源发生位置的不同，电梯噪声主要分为三大部分：(1）电梯机房内设备噪声，包括曳引机的转动，电梯起制动时抱闸释放声，一些继电器、接触器吸合声。电梯机房设备的运行振动，通过墙体建筑结构刚性传递，可能会影响顶部3～5层的相近住户。(2）电梯井道内设备噪声，包括电梯门开关，电梯高速运行时的轿厢导靴与导轨间摩擦振动、反绳轮与钢丝绳的摩擦振动等，通过导轨及导轨支架传递给建筑墙体。当电梯运行经过所在区域时，会如飞机或地铁车厢经过般产生“轰隆隆”的声响，影响毗邻的房间。(3）电梯井道内风压啸叫噪声，特别是高速电梯由于本身的运行速度较高、噪声源声强较大，若井道内没有足够的通风泄压设计，可能会在冬季大风天气时在电梯厅位置感受到风压啸叫。综上所述，在高层住宅建筑中，虽然对于不同建筑结构下电梯噪声对住户的影响程度有一定差别，但只要存在电梯井道与住户的共墙设计，则所有与电梯井道相邻的住户都会或多或少受到噪声干扰。从目前收集的案例来看，一般情况下，电梯运行经过期间，室内电梯噪声可高达35～45dB(A）不等，噪声值超过现行的标准要求。可见，建筑的合理化设计与噪声理想化控制关系密切。

2振动问题

2.1导轨、导靴及导轨支架

导轨、导靴和导轨支架在电梯的垂直操作中相互补充。导轨安装的直线度的大偏差和导轨关节的大踏步，在电梯运行过程中会引起间歇性振动。电梯速度越高，振动越明显，在严重的情况下，还可能导致电梯运行时安全带误操作，对导轨造成损坏。目前，电梯制造商一般配置速度〈2.5m/s的电梯导轨鞋和速度≥2.5m/s的电梯导轨鞋，与导轨鞋相比，滚动导轨鞋与导轨之间的阻尼是由弹簧力调节的。这就要求在电梯装置的初始阶段，必须保证汽车不变形，然后在电梯上进行静态平衡设置。在后期阶段，有必要调整滚动导向鞋，以确保舒适的操作。

2.2变频器

变频器是电梯电气控制系统中的重要组成部分，现在的电梯主要通过控制变频器来调节电梯的速度，来达到启动、加速、稳速、减速、停车整个过程。通过对变频器的精确控制来稳定调节电梯的速度来消除电梯变速产生的不适感。电梯速度调节最常用的是PID控制器，依据系统预先设计的理想状态曲线，将电梯运行时的曲线分割成若干小段进行分段控制。通过比例常数P、积分常数I、微分常数D来改变系统偏差值，静态误差，响应时间等。

3电梯振动与噪声处理方法

3.1规范安装曳引机，科学调整

在承重梁上方是安装拖拉机的最佳位置，如果在场地检测后发现承重梁位于机房的楼板下方，则拖拉机应安装在钢梁或混凝土构件上，其基础应大于拖拉机底座25 ~ 40mm，厚度应在250 ~ 300mm之间，并应在拖拉机底座和混凝土底座之间预留橡胶垫圈的孔。 它们具有转译和编辑功能，可增强对牵引轴负载角度的控制，并且除了向上倾斜之外，不允许其他倾斜。 脚螺栓必须与弹簧垫圈或双螺母配合使用，以消除拖拉机安装的命运对于建筑电梯的稳定运行和噪音至关重要，因此在安装拖拉机时，实际上应提高质量控制。

3.2电梯设备相关的改善

例如在电梯轨道与井道壁建筑结构之间设置减振装置。即通过电梯减振措施隔离振动传递，截断振动的传播路径，减弱电梯设备与建筑结构间的刚性连接，降低固体声的传递，抑制此类噪声。然而在电梯设备上采取降噪与隔振措施通常成本高，需要长期检查维护，在技术上还有待完善，其安全性有待进一步实践检验。不论是在建筑本身还是电梯设备上后期改善的方案，虽然都可以让建筑设计更自由，获得更高的得房率。

3.3补偿装置

一般来说，电梯补偿装置采用补偿链、修理、电缆更换等形式，在电梯启动时，补偿装置与汽车一起移动，当电梯在安装开始时没有完全松开时，电梯会启动，使补偿装置达到一定水平时的最大转矩，使补偿装置变成一根绳子，在对汽车施加作用时不可避免地引起自身的反应，这也可能导致汽车在运行时发生振动。

3.4建筑本身的控制

建筑的隔声和减振措施可以采用双层分户墙，在住户套内与井道紧邻的墙体采用同等的隔声构造等。但这样的措施将涉及井道周边的所有房间，其施工难度大、费用高。鉴于此，有些建筑设计单位提出在电梯噪声振动源头采取措施。

3.5导靴安装

在自动扶手处于自然悬挂状态并完全拉动自动扶手螺钉后，确认自动扶手安装板与自动扶手参考线位置对齐，然后拧紧自动扶手螺钉。引导鞋安装板的参考线的作用是防止引导鞋安装偏移，防止引导鞋变成强制性引导。引导鞋安装是否准确，直接影响电梯的运行效果。如果驾驶鞋安装不当，电梯中可能会出现以下问题：(1）车内运行时发出噪音；(2）运行过程中自动振动等。特别是，引导鞋的X和Y点的位置和大小应确保符合设计要求，否则在操作中可能会发生电梯振动。如果使用滚动导向鞋，在确定X点后，有必要在进行调整之前计算滚动导向鞋的弹簧压力。这里需要注意的是，在设定滚动导轨弹簧压力时，应根据电梯的额定负荷、车辆的宽度、车辆的深度、车架的高度和运载荷来计算滚动导轨弹簧的最佳设定压力。

3.6制动器

制动器制动片两侧间隙不均匀，运行时制动片时而摩擦时而不摩擦，磨损后制动片在主机弧度上高低不一致都会影响电梯运行情况。根据“电梯检规”规定：制动器应当动作灵活，制动时制动闸瓦（制动钳）紧密、均匀地贴合在制动轮（制动盘）上，电梯运行时制动闸瓦（制动钳）与制动轮（制动盘）不发生摩擦；并且制动闸瓦（制动钳）以及制动轮（制动盘）工作面上没有油污。

3.7机房隔声吸声

电梯机房墙体隔音功能不足是“罪魁祸首”。要求墙体的噪音量大于50dT(A)，并在机房内添加一些吸声处理设备。例如，目前新型吸声材料（K13）广泛应用于国内体育场建设领域，可以尝试将其喷洒到电梯机房。上述操作方法的最大效果是降低了电梯运行阶段的局部回波。应采取降噪措施，以监测机房内的噪声。一般来说，噪音降低范围为5至8分贝（A)，但在室内没有明显的噪音降低。电梯运行时的噪音略有降低。根据具体施工条件的差异，可以确定在一些业主的房子周围的噪音。降低了2到3dB。

3.8优化电梯部件型号选取进行控制

在针对不同额定速度电梯选用转动部件时，需要结合其振动频率（包括倍频）加以考虑，尽量避免选用的部件引发的振动落入人体的敏感区间。对于电梯系统而言，存在很多旋转部件，例如驱动主机曳引轮、导向轮、对重反绳轮、滚动导靴、限速器底坑张紧轮、补偿绳（或链）底坑张紧轮等。当井道毗邻住户房间时，那些井道内旋转部件的振动则成为引发住户不良体验的激励源。

结束语

当电梯内有振动或噪声时，很难确定原因，只能逐件进行比较分析。噪声处理比振动处理更难，当涉及噪声时，应首先处理振动。只要能仔细观察振动现象，就可以准确判断是自频振动还是不规则振动，使用经验或电梯加速度计等工具进行高频振动还是低频振动。

参考文献

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[4]李成己.电梯振动原因分析和解决方案探讨[J].设备管理与维修,2019

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