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本文從機(jī)械和電氣兩個(gè)方面分析了噪聲及振動(dòng)產(chǎn)生的原因， 以及常規(guī)的治理方式。針對(duì)常規(guī)的被動(dòng)治理方式， 創(chuàng)新提出了主動(dòng)治理的思想， 以期為電梯設(shè)計(jì)、制造、 安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)提供參考。
　　 本文講述的噪聲產(chǎn)生主要有機(jī)械和電氣兩方面的原因。而對(duì)于噪聲和振動(dòng)的治理，傳統(tǒng)的處理方式和方法都屬于一種被動(dòng)治理， 也就是發(fā)現(xiàn)問題之后采取措施改善，本文則提出主動(dòng)治理的思路，以期為電梯設(shè)計(jì)、 制造、 安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)提供參考。

　電梯噪聲及振動(dòng)問題分析

　　機(jī)械方面的問題

　　 1.承重裝置
　　 電梯的安裝需要有較高的強(qiáng)度和剛度的承重裝置，否則容易出現(xiàn)振動(dòng)并產(chǎn)生噪音。而承重裝置的缺陷主要表現(xiàn)是：①承重梁的剛度不夠；②曳引機(jī)與承重梁之間需要合適的減震裝置，而目前有許多電梯中的這些減震裝置往往出現(xiàn)橡膠材料硬度、 數(shù)量的不合理或受力不均勻。
　　 2.懸掛裝置
　　 轎廂和平衡重都是通過懸掛方式安裝實(shí)現(xiàn)， 而在實(shí)際安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)繩頭隔振裝置剛度太大或太小、轎廂中心和曳引繩中心偏差過大，使導(dǎo)靴受力不均勻產(chǎn)生振動(dòng)。各鋼絲繩張力不均勻,擺幅過大。不同的鋼絲繩張力會(huì)對(duì)曳引輪繩槽產(chǎn)生不同的壓力,使曳引輪各繩槽磨損不均勻,時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)導(dǎo)致各槽節(jié)圓直徑不同,繩間相對(duì)滑移加劇,引起運(yùn)行中的振動(dòng)和噪聲,同時(shí)也會(huì)降低曳引輪和鋼絲繩的使用壽命。繩頭組合的壓縮彈簧選型不對(duì), 彈簧彈性系數(shù)太小會(huì)使電梯起制動(dòng)時(shí)轎廂振動(dòng)幅度增大, 彈簧彈性系數(shù)太大會(huì)使其抗沖擊負(fù)荷能力下降,同樣會(huì)使轎廂振動(dòng)加大。鋼絲繩的扭曲,試驗(yàn)證明鋼絲繩扭曲會(huì)引起電梯振動(dòng),必須在安裝時(shí)確保每 30m 鋼絲繩旋轉(zhuǎn)不超過 1 圈。
　　 3.曳引機(jī)
　　 曳引機(jī)是轎廂升降的動(dòng)力來源和調(diào)速機(jī)構(gòu)，對(duì)電梯的平穩(wěn)運(yùn)行非常重要。實(shí)際生產(chǎn)和安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)：
　　 第一、由于制造廠組裝調(diào)試時(shí)為無負(fù)載運(yùn)行，在電梯安裝使用后，進(jìn)行有負(fù)載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了振動(dòng)，所以在制造廠組裝調(diào)試時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)丶有┴?fù)載，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。
　　 第二、裝配不符合要求, 減速箱及其曳引輪軸座與曳引機(jī)底座間的緊固螺栓預(yù)緊力不勻,可能引起減速箱體扭力變形,造成蝸輪副嚙合不好,蝸桿與電動(dòng)機(jī)連結(jié)后同軸度超標(biāo),因此在組裝時(shí),對(duì)齒輪進(jìn)行修齒加工和對(duì)蝸桿進(jìn)行研磨加工可以達(dá)到減小振動(dòng)的目的。
　　 第三、蝸桿剛度過小、 電動(dòng)機(jī)以及蝸桿軸承磨損,徑向跳動(dòng)增大。
　　 第四、制動(dòng)輪和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良、電動(dòng)機(jī)與減速器之間連軸器同軸度精度低。
　　 第五、蝸桿軸端的推力軸承存在的缺陷。
　　 第六、電磁制動(dòng)器兩側(cè)間隙不均勻,造成運(yùn)行時(shí)不正常的摩擦。
　　 第七、曳引輪的不平衡旋轉(zhuǎn)是曳引系統(tǒng)機(jī)械振動(dòng)的主振源, 一般在設(shè)計(jì)與制造加工時(shí)已對(duì)此進(jìn)行了考慮,提高曳引輪的加工精度。
　　 4.轎廂
　　 第一、在組裝轎廂時(shí)沒有正確設(shè)置減振消聲橡膠墊, 則在轎廂起制動(dòng)時(shí)會(huì)引起很大的振動(dòng)。
　　 第二、轎廂壁板振動(dòng)頻率與系統(tǒng)振動(dòng)頻率相近,產(chǎn)生共振。
　　 第三、轎廂自重太輕,動(dòng)態(tài)性能差，對(duì)振動(dòng)的屏蔽能力較差。
　　 5.導(dǎo)向裝置
　　 導(dǎo)軌的垂直度, 軌距偏差與接頭平整度都會(huì)影響到電梯運(yùn)行過程中的舒適感。導(dǎo)軌間距偏差過大會(huì)引起轎廂水平晃動(dòng),過小會(huì)使轎廂垂直振動(dòng)。另外,導(dǎo)軌支架的剛度不夠,導(dǎo)軌與支架連接、 支架與預(yù)埋鋼板焊接,支架與墻體固定不牢固,也會(huì)使轎廂運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。

　　 電氣方面的問題分析

　　 電動(dòng)機(jī)。
　　 轉(zhuǎn)子與定子同軸度偏差過大, 因偏心產(chǎn)生不平衡單邊磁拉力,導(dǎo)致振動(dòng);各相回路阻抗不平衡,從而產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁路造成振動(dòng),一般出現(xiàn)在繞組重復(fù)修復(fù)時(shí)因工藝不良、 匝數(shù)不一致的電動(dòng)機(jī)。
　　 拖動(dòng)與控制系統(tǒng)三相電源電壓或調(diào)速器輸出三相電壓,不平衡大于 8%;速度反饋器件布設(shè)不合理而受干擾;調(diào)節(jié)器中調(diào)節(jié)器 P 值過大,I 值過小;調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)響應(yīng)濾波時(shí)間選擇不合適; 調(diào)速器速度給定信號(hào)不穩(wěn)定或受干擾。
　　 測(cè)速反饋的干擾在電梯速度反饋的閉環(huán)系統(tǒng)中一般采用光碼盤作為速度反饋信號(hào), 測(cè)速反饋信號(hào)不正常是導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩和機(jī)械諧振的重要原因之一。如：
　　 第一、編碼器與電動(dòng)機(jī)連接不良,使反饋信號(hào)異常,引起電梯抖動(dòng)；
　　 第二、編碼器應(yīng)注意清潔,灰塵遮擋會(huì)造成其觸發(fā)脈沖不正常； ③編碼器應(yīng)避免外力沖擊,盤片的扭曲、 損壞都會(huì)使反饋信號(hào)不正常
　　 第三、編碼器連線布線要合理,地線和屏蔽線接線應(yīng)可靠,避免外界干擾反饋信號(hào)。

　　  電梯被動(dòng)減振治理

　　 機(jī)械治理措施

　　 1.在轎底安裝轎廂補(bǔ)償裝置,利用它改變轎廂重心,使轎廂達(dá)到平衡,減少導(dǎo)靴壓力。
　　 2.對(duì)角安裝隨行電纜。
　　 3.調(diào)節(jié)鋼絲繩的繩頭拉桿螺母,使每一根鋼絲繩張力與平均值相差不超過 5%。對(duì)于行程在 30m 以上的電梯,測(cè)量時(shí)將轎廂置于中間層, 在轎廂上方 1.5m 處用彈簧拉力計(jì)測(cè)量每根鋼絲繩的張力值。行程不大于 30m 的電梯測(cè)量轎廂鋼絲繩的張力時(shí), 應(yīng)將轎廂置于最低層進(jìn)行,測(cè)量對(duì)重側(cè)鋼絲繩張力時(shí)應(yīng)將轎廂置于最高層,然后在對(duì)重側(cè)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行測(cè)定和調(diào)整。
　　 4.對(duì)于在勻速運(yùn)行時(shí)曳引機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)可采用在曳引輪上增加慣性輪的方法解決, 曳引輪慣性輪能吸收引起轎廂振動(dòng)的能量,在電梯處于額定速度時(shí)可以消除振動(dòng),但在加減速時(shí)是無效的。
　　 5.應(yīng)每隔 3-6 個(gè)月檢查 1 次油的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)齒輪油發(fā)黑,有礦物質(zhì)沉淀并冒白沫時(shí)則必須立即更換。當(dāng)齒輪磨損太嚴(yán)重,已引起振動(dòng)和噪聲時(shí)應(yīng)更換齒輪。齒輪的壽命取決于其磨損程度,齒輪上的凹點(diǎn)會(huì)加快其磨損速度。
　　 6.用瀝青或阻尼材料粘在轎壁上可吸收振動(dòng)能量,從而減少振幅和噪聲,也可以在轎壁之間及轎壁和裝演之間填充吸聲材料。
　　 7.應(yīng)盡量采用曳引比為 1∶1 的電梯。
　　 8.轎廂導(dǎo)軌間距應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)值支架寬度的方形鐵片調(diào)整,但調(diào)整墊片的總厚度應(yīng)不超過 5mm。當(dāng)調(diào)整墊片超過兩片時(shí), 應(yīng)先焊為一體,然后再墊入。 導(dǎo)軌連接處臺(tái)階過大也會(huì)引起轎廂振動(dòng),其值應(yīng)不大于 0.02mm。若超過該值,應(yīng)對(duì)接頭處用導(dǎo)軌刨進(jìn)行修光,修光長(zhǎng)度不少于 150mm。導(dǎo)軌垂直度偏差應(yīng)為每 5m 長(zhǎng)度內(nèi)不大于 1.5mm。若超標(biāo)可用壓板及墊片調(diào)整。導(dǎo)靴與導(dǎo)軌間的間隙,一般應(yīng)調(diào)整為固定導(dǎo)靴靴襯底部與導(dǎo)軌端面間間隙為 0.5~1mm。

　　 綜合避振措施

　　 電梯的避振是通過以下途經(jīng)實(shí)現(xiàn):曳引機(jī)與承重梁之間的減振,鋼絲繩與橋架之間的減振,轎架與轎廂之間的減振:
　　 1.曳引機(jī)與承重梁系統(tǒng)
　　 在極端情況下,當(dāng)激振力的頻率接近或等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振。用于機(jī)組隔離的減振墊大小、尺寸和數(shù)量必須與安裝文件或土建圖一致。減振墊只允許放在機(jī)組和混凝土之間(或工字梁上);機(jī)組底座必須擱在整個(gè)減振墊上。
　　 2.轎架與驕廂之間的隔離
　　 轎廂與轎架的隔離可分為兩部分:轎底和轎架的隔離;直梁夾板和橋架的隔離。直梁夾板和轎架的隔離有 3 條要求: 在轎架和轎頂之間只允許有減振墊連接; 當(dāng)減振墊與直梁間隙超過 0.5mm 時(shí), 減振墊應(yīng)該更換。
　　 3.鋼絲繩頭與轎架間的隔離
　　 減振墊的選用根據(jù)額定載重量與轎廂轎架重量之和來決定, 并且在空轎廂時(shí)減振墊的壓縮量應(yīng)在 10-15mm;如果減振墊沒有適當(dāng)?shù)男Ч?可以在鋼絲繩和減振墊之間增加重量(約為驕廂重量 10%)。
　　 4.車廂升降用吊索有六根,用扭力板手校正,使每個(gè)繩索的緊圍十分接近,檢測(cè)繩索縱向振動(dòng)基本相同,這樣車廂扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象減少后與導(dǎo)軌接觸均勻了,在導(dǎo)軌上加裝壓力油潤(rùn)滑,減少干摩擦力的幅度,這樣,振動(dòng)和噪聲也有所降低了。

　　 主動(dòng)隔振治理電梯的加減速特性和振動(dòng)是影響乘客舒適性的主要因素

　　 如通過降低電梯的振動(dòng)水平，提高電梯品質(zhì)，以提高舒適性為目的電梯的振動(dòng)控制必須建立在深入研究其激勵(lì)源， 定量分析各因素、 各參數(shù)對(duì)電梯振動(dòng)的影響方式及敏感度的基礎(chǔ)上，從振動(dòng)的振源、 傳遞路徑、被控對(duì)象三個(gè)角度加以考慮。 電梯振動(dòng)控制可分為被動(dòng)控制和主動(dòng)控制，目前振動(dòng)控制絕大部分采用被動(dòng)控制。

　　 電梯振動(dòng)控制主要是下面幾種方法

　　 第一、采用動(dòng)態(tài)性能良好的曳引電機(jī)替換當(dāng)前使用的電機(jī)；
　　 第二、改變電梯系統(tǒng)某些彈性環(huán)節(jié)的剛度系數(shù)以改變系統(tǒng)的固有頻率，使之遠(yuǎn)離曳引電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率；
　　 第三、在電梯轎頂輪兩側(cè)安裝動(dòng)力吸振器以消耗系統(tǒng)的振動(dòng)能量，從而達(dá)到減振之目的；
　　 第四、使用隔振材料。一個(gè)正在服役的、 笨重的電梯系統(tǒng)， 替換電機(jī)或彈性元件相當(dāng)麻煩，因而， 推薦采用方案③， 即在轎頂輪兩側(cè)加裝動(dòng)力吸振器以抑制電梯的振動(dòng)。 電梯系統(tǒng)加裝動(dòng)力吸振器之后， 電梯橋廂的垂直振動(dòng)被大大削弱了， 反映了動(dòng)力吸振器良好的減振效果。通過合理地抑制振源、被動(dòng)隔振，可以有效降低轎廂內(nèi)的振動(dòng)水平，對(duì)于一般的中低速 （≤2m/s） 電梯可以達(dá)到相應(yīng)的舒適性要求。但對(duì)于高速電梯、超高速電梯，還必須采用主動(dòng)隔振技術(shù)才能達(dá)到舒適性的要求。主動(dòng)隔振系統(tǒng)包括三個(gè)關(guān)鍵部分振動(dòng)信號(hào)測(cè)量、實(shí)時(shí)控制器、作動(dòng)器致動(dòng)器。主動(dòng)隔振的效果比較好，但成本也比較高。半主動(dòng)隔振則是根據(jù)電梯的振動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)地調(diào)整系統(tǒng)的控制參數(shù)、剛度阻尼參數(shù)。
　　 總結(jié)