高速电梯机械系统振动的分析与计算

高层高速电梯振动特性分析摘要：振动是电梯在运行中经常出现的问题，不仅会影响电梯的使用寿命和功能，同时也对人们的生命安全造成一定威胁，因而电梯的振动问题越来越受到人们的广泛关注。

本文首先阐述了电梯基本结构及工作原理，分析了电梯垂直方向振动特性及控制振动的措施，希望对相关研究领域提供借鉴经验。

关键词：高速电梯；振动特性我国经济的快速发展，促进了建筑行业的发展。

电梯作为高层建筑中的重要设施，对人们的日常生活产生极大影响。

随着电梯应用比例的增加，人们对乘坐电梯的舒适度提出了更高要求。

多种因素都可对电梯的舒适性产生影响，振动是最常见因素，因而需要加强对高层高速电梯振动特性的研究，明确电梯振动的机理，采取有效措施，提高电梯安全系数，减少电梯振动对人们造成的影响。

1.电梯基本结构及工作原理随着电梯在高层建筑中应用频率的增加，电梯的安全问题也越来越受到高度关注，加强电梯运行中的振动特性研究十分重要。

电梯设备依附于建筑物，主要由8个系统和4大空间部分组成，即曳引、导向、轿厢、门、重量平衡、电力拖动、电气控制及安全保护系统和机房、井道与底坑、轿厢及层站部分[1]。

电梯在上下运行时，轿厢与对重是由钢丝绳连接，在曳引电动机的作用下，曳引轮开始转动，由于曳引绳和曳引轮之间的摩擦会产生曳引力，因而使轿厢、对重实现了相对的升降运动。

曳引机、曳引钢丝绳及导向轮等构件构成了电梯的曳引系统，钢丝绳对动力进行传递，进而推动电梯上下运行。

2.电梯垂直方向振动特性2.1电梯垂直震动机理电梯系统较为复杂，在其垂直运动方向上，曳引绳对动力进行传递而产生冲击力，进而施加给轿厢。

曳引机波动、钢丝绳与补偿链发生摆动以及导轨产生不平衡的摩擦，都会使电梯垂直方向受到不同的阻力。

另外，由于钢丝绳具有一定收缩性，某些情况下，会产生简谐震动。

针对那些齿轮形式的电梯，由于齿轮之间产生摩擦，会对齿轮造成磨损，齿轮啮合不稳，最终会导致电梯出现振动。

通常情况下，电梯的轿厢和载荷质量都要超过3吨，而钢丝绳的强度会随着电梯的运行而发生改变，因而电梯振动时主要具有惯性大、参数变化快及低频响应等特点。

高速曳引电梯机械系统振动特性探究发布时间：2023-01-13T07:00:14.764Z 来源：《中国科技信息》2022年16期第8月作者：滕启超[导读] 本文将以曳引钢丝绳的时变特性作为研究依据，通过建立物理模型，分析高速曳引电梯机械系统的振动特性，滕启超青岛市知识产权保护中心山东省青岛市 266000摘要：本文将以曳引钢丝绳的时变特性作为研究依据，通过建立物理模型，分析高速曳引电梯机械系统的振动特性，并利用仿真分析来论证相关论点，以此为电梯设计提供施工依据，确保电梯机械系统的稳定运行以及高效运用。

关键词：高速曳引电梯；导靴弹簧；机械系统引言：我国的高层建筑数量较多，若想帮助居民提高出行效率，需要采用高速曳引电梯。

但随着电梯行程数的提升及速度不断增长，导致电梯振动状况越来越明显，不仅影响了居民的乘坐舒适性，容易引发安全事故。

为此，笔者将针对高速曳引电梯的振动特性进行深入研究，以此保证电梯的系统结构设计合理，确保电梯的运行安全。

一、高速曳引电梯机械系统研究高速曳引电梯机械系统主要依靠电动机带动拽轮工作，利用曳引钢丝绳完成电梯厢的牵引。

当系统运转速度变化较为明显时，减速器便会完成电梯的拽引，进而转动拽引轮，使电梯受到拽引轮以及钢丝绳的牵引力作用，完成升降活动。

因此在电梯机械系统中，拽引系统是主要驱动部分，能够决定电梯是否保持可靠运行。

为此，在系统设计过程中，需要确保拽引轮上的钢丝绳始终维持临界平衡状态，且对重侧的钢丝绳与轿厢钢丝绳之间的拉力需要满足以下关系：T1/T2=efa其中，T1代表轿厢钢丝绳拉力，而T2代表对重侧钢丝绳拉力，至于e则表示自然对数，而a表示钢丝绳与拽引轮的接触弧中心角，f表示二者的当量摩擦系数。

因此可以结合上述公式得出以下结论，即电梯的拽引系数越大，则电梯拥有的负载能力越高。

二、高速曳引电梯机械系统振动特性分析（一）水平振动特性若电梯本身的额定速度较低，则系统水平方向的振动几乎可以忽略不计。

高层高速电梯振动特性研究与实验分析王冲富摘要：目前，我国经济快速发展，人口大量向城市集中，城市的高楼和超高楼越来越多。

高速曳引式电梯作为一种快速垂直的运输系统，成为了高层建筑垂直运输的最好选择，同时高速曳引式电梯在使用过程中也出现了不良振动问题。

文章对高层高速电梯振动特性研究与实验进行了研究分析，以供参考。

关键词：电梯；振动特性；实验分析前言随着我国城市化水平越来越高，大量的人口加速向城市集中，这导致了城市土地利用情况越来越紧张，出现了地狭人稠的情况。

在这种背景下，城市的高层建筑越来越多，并且建筑楼层也越来越高。

楼梯，这种低楼层的装置，已经不能满足当今城市的要求。

电梯具有占用空间小、提升速度快的特点，使其顺其自然地应用到了城市的高层和超高层建筑物中来。

高速曳引式电梯是目前在城市中应用最多的电梯类型。

1 电梯振动测试实验为了研究高速电梯的动态特性和验证仿真结果，进行电梯振动测试实验，配置了相应的测试系统。

实验的目的是验证所建立的模型和仿真结果的正确有效性。

通过电梯在不同的载荷、电梯运行曲线的改变、电梯安装时某些参数的不同得出的实验数据，分析这几种情况对电梯振动的影响。

1.1 振动测试系统本实验用到的振动测试系统是课题组自主研发的基于是基于labview设计的测试系统，其硬件部分由压电式加速度传感器，带低通滤波功能的电荷放大器，数据采集卡和PC机组成。

（1）加速度传感器压电式传感器的的材料一般采用刚度较大的材料制造。

它的原理基于压电效应，采用弹簧一质量模型。

优点是频带宽、灵敏度高。

压电式传感器主要由弹賛、质量块、压电元件组成。

压电元件由两片压电片组成，在每个压电片的表面上渡一层薄薄的银，形成金属膜，输入端和输出端都是这个压电片上引出，在这两个压电片中间还夹着一个金属块，每一个压电片就是一个极性，其中的一个极性直接和传感器的基座相连。

压电片中间的那个质量块，当发生振动的时候，外界通过弹簧对质量块施加载荷，从而产生压力，质量块内部就产生了电极化现象，质量块的表面电荷分布在压电片上，并且电荷是相反的。

电梯运行振动原因分析（全）电梯振动现象在电梯安装、大修改造、维修保养现场随时都能遇到。

有些振动现象解决起来非常困难，有的甚至被描述为电梯不治之症。

为了让电梯乘坐起来更安全、更放心更舒适，笔者现把10年来在安装、大修改造、维修保养现场所遇到的电梯振动的原因分析、解决方法以及预防措施总结如下，与大家共同探讨。

电梯振动主要由机械和电气两方面的原因造成。

在所有振动中机械方面占80%左右，电气方面占10%左右。

由保养不当或不到位引起的振动占60%以上，因元器件老化或损坏引起的振动约占20%，因安装质量等方面的问题占20%左右。

因机械方面引起的振动1.1因导轨引起的振动因导轨引起的振动包括以下几个方面。

（1）导轨分主轨和副轨，其对向度、垂直度的精度主要取决于安装质量，其次取决于后期的维修保养。

对向度、垂直度引起的振动，在轿内乘坐时会感到电梯前后左右摆动。

(○,1)安装方面引起的原因有：a)样板精度不高；b)放样时各尺寸精度控制不好；c)施工过程中样板变形；d)环境恶劣，例如气温变化大，大风吹摆；e)施工人员的技术水平、经验和责任心欠缺。

一旦因安装不到位引起导轨对向度、垂直度超标也许就成了电梯振动的不治之症。

对此，电梯安装时一定要选择风小、气温变化小的天气放线，一次完成；放线精度要符合厂家的技术要求，关键工序、关键部位要选派经验丰富的人员主导；选择材质不变形、强度大的材料做样板；选择合格的量具；校导轨时要经常检查样板线，每对导轨两人或同一个人同时同步调校；每道工序完成后，除了认真地自检外还必须由经验丰富的人员复检合格后方可进行下一道工序。

(○,2)维修或保养方面引起的原因有：a)因保养不及时或保养不到位引起固定导轨的螺母松动，导致导轨移位或变形，保养工作中至少一年一次对固定螺母、压导板，膨胀螺栓进行排查紧固；对新签字保养合同的电梯必须进行一次对固定螺母、压导板、膨胀螺栓进行排查紧固。

b)导轨缺油引起工作面摩擦系数增大，进而使靴衬与导轨接触面摩擦力增大，产生振动。

高速曳引电梯机械系统振动特性研究摘要：随着社会经济的不断发展，建筑水平的不断提高，各类的民用及商用建筑中普遍实现电梯的安装。

人们对电梯运作过程的可靠性与适用度提出了更高的要求。

在整个电梯工程运作过程中，相关参数要求众多，每个方向上的振动变化需要按照行业规范进行。

本文以高速曳引电梯机械系统为研究目标，针对电梯工作开展过程中各个方向上的震动变化，为提高电梯机械运作的安全和乘坐体验建立相关模型进行研究，结合实际情况进行分析，得到特性分析结果。

关键词：高速曳引；电梯机械系统；振动特性；探究引言：随着城市高层建筑的不断增多，人们对于建筑的相关设施提出更高的要求。

因此，电梯的使用与安装也更为普遍。

作为上下楼层的重要方式，高速曳引电梯逐步应用，并淘汰传统电梯，使人们的日常使用更为方便。

但随着电梯上下行速度的提高，在提高运作效率的同时，对电梯乘坐人员的安全和体验产生影响。

这就要求相关研究人员在高速曳引电梯的上下行速度、安全以及乘坐体验三者协调中达到平衡。

针对电梯运作时的振动问题，进行细致分析得到变化特征，找到高速曳引电梯运作的平衡点。

一、电梯机器系统运作横向振动分析在电梯运作的过程中，假若电梯保持稳定速度缓慢上升，便在实验过程中可以认定横向方向上的振动变化可以忽略，不影响实验结果。

但随着电梯上下行速度的不断提升，电梯的安全与乘坐体验将会受到横向振动的更多的影响,同低速状态下的相比具有较大的变化,其中横向振动方面电梯轿厢的影响更为严重。

由于当前的技术水平和安装条件的限制，高速曳引电梯的横向振动的研究通常忽略了轿厢底部与侧边的橡胶减振的积极作用,从而在实验过程中导致轿厢相关参数的不精确，将不完整的部分进行实验测试，导致了横向振动的增大。

而在实际施工过程中，在轿厢底部与侧边进行橡胶安装是常用的进行降低横向振动的手段。

因此在建立相关物理模型时因如图一所示，在此模型中对于轿厢的两侧加上了橡胶减震装置，对于上下行过程中的横向振动进行消减，再次进行实验数据发现横向振动相关参数明显发生变化。

高速电梯机械系统振动的分析与计算<em>打开文本图片集近来年，随着城市化地进程的加快和城市人口的不断增长，现代城市中高层建筑物也在逐渐增。

电梯作为高楼的一种重要垂直交通工具，需求量也逐步增长。

同时，人们对电梯的要求也有了更高的要求，在保证其安全稳定的同时，也要求电梯的高速。

高速电梯中的机械系统振动问题是高速电梯的关键，本文就高速电梯机械系统振动进行分析，并探讨其计算公式。

高速电梯；机械系统振动；计算引言随着我国社会经济和科学技术的快速发展，电梯也成为了高层建筑中的重要交通工具。

按照驱动方式的不同，可以将电梯分为螺旋电梯、曳引电梯以及爬轮电梯和液压电梯四种类型。

按照电梯的速度又可以将其分为低速电梯、中速电梯、高速电梯以及超高速电梯四大类。

其中，高速曳引式的电梯具有舒适和安全的特点，并成为了当前国内外高层建筑物中使用最多的一种电梯类型。

为了满足当前人们对电梯快速的要求，很多高层建筑都安装的快速电梯，但随着电梯运行速度的增加，也带来一系列的问题，给电梯系统中的某些安全部件带来了冲击，除此以外，电梯速度的加快，电梯振动时产生的噪音也影响到了乘客的舒适感。

因此，加强对高速电梯机械系统振动的分析与计算具有重要意义。

一、对高速电梯机械系统工作原理的分析就目前来说，按照电梯的使用情况可以将电梯的工作状态分为两种，即电梯升降系统和电梯的维护系统。

在电梯的升降系统中，电梯的运转主要是靠电动机带动曳轮进行工作的，然后在曳引钢绳的牵引下电梯厢和对重分别连接到曳引钢绳的两端，在电动机系统运转变速的过程中，就有电梯的减速器进行曳引，从而带动曳引轮的转动。

电梯轿厢的升降运动和对重都是由曳引钢绳和曳引轮之间相互摩擦产生的牵引力，最终实现电梯的升降。

在电梯的维护系统中，主要针对的就是电梯在升降过程中出现的问题，或者是对电梯系统进行定期检测和维护，该系统主要的作用就是控制好电梯，使电梯在良好的状态下工作，避免维护不当在电力工作中发生安全事故[1]。

关于导致电梯系统振动问题的机械因素分析摘要：随着当前人们生活水平的提高，电梯已经是人民群众日常生活中的重要组成部分了，因此，人民群众对于电梯的运行的安全性和稳定性的要求非常高。

现阶段，电梯的振动是电梯运行中出现较为普遍的问题，导致振动的原因有多种。

如保养方式不规范、安装不到位、电梯内部元器件磨损老化等问题加剧了振动的严重性。

因此，针对导致电梯系统振动问题的机械因素及控制要点内容进行了分析，以供参考。

关键词：电梯系统；振动问题；机械因素；控制要点1导言电梯一旦发生不稳定的问题，就会导致人们的人身安全受到影响，因此，需要相关部门给予高度重视。

其中，电梯的振动问题、噪音问题都是较为常见的故障，需要维修管理部门针对具体问题展开切实可行的管控措施和维护管理，提高设备运行质量的基础上，充分发挥电梯的便利性优势。

2导致电梯系统振动问题的机械因素分析2.1导向系统的设计、制造和安装误差电梯转向系统由导轨（通常为T形）、导靴、导架等组成。

其中，电梯导向系统的主要功能是限制轿厢的重量部分和自由度，从而保证轿厢的重量和自由度。

只能沿着导轨垂直移动。

同时，由于导轨本身的安装制造工艺不合理，如导轨组合不规则、平顺性不达标等，也会引起电梯轿厢在水平和竖直方向上的振动。

此外，电梯的振动强度与电梯的工作速度成正比，一般来说钢轨支撑件以一定的空间距离分布，以支撑一系列的电梯导轨。

其中，刚度最大的位置是轨道支撑所在的位置，刚度较小的位置在轨道支撑之间比较方便，水平刚度沿导轨高度方向周期性变化，使得电梯轿厢发生振动。

因此，电梯的水平振动是由导引系统的设计、制造和安装误差引起的。

2.2引起电梯系统振动问题的减速器因素在对元件进行分析时，电梯减速器密封圈若是出现严重的损坏问题，就会导致电梯整体的减速装置出现故障。

也就是说，由于减速器的故障问题，会导致乘客在电梯下降过程中感到减速效果不好，电梯的下降速度较快，人会出现站不稳的情况。

另外，若是减速器密封圈出现问题，不仅仅会导致电梯出现不稳定以及振动问题，设置会导致电梯夹层出现频繁的摩擦问题，产生严重且刺耳的噪音，影响日常生活的同时产生安全隐患。

电梯系统振动机械因素分析及解决方法发表时间：2017-11-10T13:54:54.177Z 来源：《防护工程》2017年第13期作者：潘世杰[导读] 本文通过对造成电梯系统振动的机械因素进行分析，并在此基础上提出一些能够有效控制电梯系统振动的相关解决方法。

佛山市南海区桂城日联电梯有限公司摘要：本文通过对造成电梯系统振动的机械因素进行分析，并在此基础上提出一些能够有效控制电梯系统振动的相关解决方法。

以期能够通过本文的分析研究，可以使更多的电梯系统安全、可靠稳定地运行。

关键词：电梯系统振动;机械因素;解决方法Analysis and solution of vibration and mechanical factors in elevator systemPan ShijieFoshan Nanhai Guicheng Lian Lian Elevator Co., Ltd.Abstract: In this paper, the mechanical factors that cause the vibration of elevator system are analyzed, On this basis, And put forward some effective control of elevator system vibration related solutions. With a view to this article through the analysis of research, More elevator systems can be operated safely, reliably and stably.Keywords: Elevator system vibration; Mechanical factors; Resolvent在高层建筑中，电梯作为生活中最常见的垂直交通设备被广泛使用，但在使用时难免会因某些因素影响而发生电梯振动，影响运行的稳定性及安全性。

质量技术监督研究2019年第2期（总第62期）Quality and Technical Supervision ResearchNO.2.2019General NO.62电梯振动案例的分析及解决方案魏李平（福建省特种设备检验研究院泉州分院，福建 泉州 362000）摘要：引起电梯振动的原因复杂多样，文中以一台振动的电梯为案例，使用EVA-625对其进行检测并对测得曲线进行深入分析，根据分析结果有针对性对整台电梯进行问题排查，找出产生振动的原因，并提出相应的解决方案。

关键词：电梯振动；案例分析；EVA-625收稿日期：2018-12-04作者简介：魏李平，男，福建省特种设备检验研究院泉州分院，检验师，工程师1引言电梯作为一种垂直运输工具，与人们的生活息息相关。

载人客梯的安全性和舒适性现如今也越来越受到注重。

当乘客在乘坐电梯时，若发现电梯在振动，感觉摇摇欲坠，势必会引起恐慌。

[1]因此，必须对整台设备进行全方位排查，找出引起振动的因素并全部消除，让电梯恢复平稳运行的状态。

文中以某大厦一台运行时有振动的电梯为案例进行分析，并提出相应的解决方案。

2案例分析某大厦有一台乘客电梯运行时振动异响严重，舒适感差。

该电梯主要参数为速度1.75m/s，12层12站，额定载重为1000kg。

在现场采用EVA-625电梯运行品质检测分析仪进行测试。

现场测试数据导入电脑，用EVA875软件对测试数据及波形图进行分析，根据相关波形图对电梯的运行质量及性能进行评估。

测试时先取下EVA-625仪器盒内的三个可旋转螺丝，将这三个螺丝分别旋到仪器底部对应的位置，确保仪器处于三点支撑的平面上，均匀受力。

[2]然后将EVA-625放在轿厢中心位置，如图1所示，X 轴指向轿门，Y 轴指向右侧导轨，Z 轴朝上。

该台电梯从一楼运行至十二楼的现场测试出波形图如图2、频谱图如图3所示。

由图2可以看出X、Y、Z 轴的波形图均未出现规律性的振动，在乘坐时也没有低沉的共鸣，结合频谱分析可以初步判断出该梯不存在明显的共振抖动。