电梯轿厢振动故障分析与预防

电梯轿厢振动故障分析与预防

吴昌富

公新昌县永昌电梯工程有限公司  312500

摘要：随着城市化进程不断加速、城市规模不断扩张，不同类型的建筑在城市中大量兴建。多数建筑内部均安装电梯方便出行，但电梯长时间使用下轿厢容易出现振动问题，需要采取合理措施加以处理解决。因此电梯轿厢振动故障分析与预防受到广泛关注，相关理论研究及实践探索大量涌现。基于此，简单分析导致轿厢出现振动故障的主要原因，深入探讨相关的预防处置要点，以供参考。

关键词：电梯轿厢；轿厢故障；振动故障

引言：近年来不同规模的电梯在我国各地城市建筑中广泛使用，电梯的运行监管工作也在随之升级。但结合实际调研可以发现，部分地区城市的社区物业和相关部门开展管理工作时，在电梯轿厢运行故障的防范和处置管理方面仍存在欠缺。为改变这一现状，这正是本文围绕电梯轿厢振动故障分析与预防，开展具体研究的原因所在。

1.电梯轿厢振动故障原因分析

1.1导轨与共振原因

导轨指电梯轿厢运行的轨道，如果轿厢运行时导轨的刚度和直线度不达标，容易导致轿厢出现异常水平振动故障，并且如果导轨不够稳固，同样会导致轿厢出现振动故障。电梯轿厢的共振现象主要指机械系统会自带振动频率，电梯运行过程中不同机械系统的振动频率如果重合，就会产生共振，从而导致轿厢振动。

1.2曳引系统原因

电梯轿厢的曳引系统主要由钢丝绳、曳引机、曳引轮、驱动电机等部件构成，如图1所示。钢丝绳如果受力不均匀，或者外表存在扭曲变形的问题，会导致曳引机产生振动，进而引发整个电梯轿厢的振动故障。在曳引机方面如果曳引轮导向轮的平行度不合理、内部轴承滚珠磨损、电机转子旋转重心偏移，均有可能在极大程度上，引发电梯轿厢的振动故障。

图1 电梯轿厢曳引系统

1.3轿厢安装原因

除了轿厢的系统、部件，电梯轿厢安装时如果未能采取合理的安装方法，同样会导致轿厢运行时出现振动故障。例如，如果安装精度未能达标会导致轿厢重心偏移，轿厢运行时会出现倾斜情况导致振动故障产生[1]。同时安装轿厢时如果轿厢未能保持垂直状态，轿厢的底部位置不能处于同样的水平线上，轿厢无法保持平衡、引发振动故障。

2.电梯轿厢振动故障预防要点

2.1校正导轨与改善机械系统振率

对于导轨原因引发的电梯轿厢振动故障，工作人员应重新校正调整导轨角度，避免出现误差并保障导轨稳定。

第一，可以根据国标要求等相关标准规范，重新校正导轨的平行度和垂直度，使用铅锤等合适的工具，在每列导轨的工作面上，间隔合适的距离仔细测量实际的平行度、垂直度和相关的误差。之后可以对两列导轨之间的平行度、垂直度，和顶面的距离偏差度进行仔细测量，在测量结束后根据实际测量结果，分析各项测量参数信息是否达标。此时如果发现参数值，与实际情况和标准规范数值之间存在较大的误差，应及时调整。其次，基于导轨运行稳定性的考虑，可以仔细检查导轨的相关压轨螺栓和支架是否牢固稳定，如果螺栓或支架松动，应及时重新拧紧螺栓与焊接支架，降低电梯轿厢振动故障的产生概率。之后工作人员可以仔细检查不同导轨之间的连接口，分析判断是否稳定。如果连接口存在磨损老化情况严重，或连接不平、不严等问题，应及时将导轨的接头处进行修平和磨光处理，并重新严密与平整衔接导轨的接头处，防止电梯的轿厢个别位置产生台阶感。此外工作人员可以对依附在导轨上的导靴，进行合理校正调整。确保导靴能够充分发挥出弹性支撑力作用，在电梯运行时能够起到一定程度的减振作用，避免轿厢因运行阻力过大出现振动故障。

第二，对于共振原因导致的电梯轿厢振动故障，工作人员应将机械系统原有的振动频率和激振频率，进行优化改善，减轻电梯轿厢的振动，促使电梯的运行速度更加合理可控。首先，对于电梯轿厢室的固有振动频率，可以仔细检查弹性系数，如果发现弹性系数过小或过大，应重新调整至合理范围内，之后可以对轿厢底部的减振橡胶数量进行检查，根据实际情况适当增加或减少轿底的减振橡胶个数，确保轿厢室的固有振动频率合适。其次，工作人员可以从电梯的轿厢框架着手，对于由板材或型材加工制造而成的轿厢框架，可以进行适当的加重处理，能够有效减轻电梯轿厢的振幅。对于振动幅度较大的部位，或振动故障产生概率大的部位，可以进行适当的追加补强板处理，改变固有频率。此外，共振问题还可能由钢丝绳导致，可以安装钢丝绳减振器，改善钢丝绳的振动频率，减轻电梯轿厢的振动。并且钢丝绳的数量和直径等情况，同样可能在一定程度上导致电梯轿厢出现共振问题，在预防过程中可以仔细测量钢丝绳的直径与根数，之后可以适当增加或减少钢丝绳的直径和根数。

2.2调整曳引机与钢丝绳

为了处理解决曳引系统不良引发的电梯轿厢振动故障，应将钢丝绳和曳引机等系统的零部件，进行重新优化调整，

第一，在曳引机方面，首先可以调整曳引机的机械转动部分。重新选择振动小、运行稳定等合适类型的曳引机。例如可以选择永磁同步类型的曳引机，与其他类型的曳引机和传统减速箱相比，该类型曳引机具备振动较小、工作效率高、噪声低等优势应用特点，能够充分满足电梯与轿厢，在长时间下的连续启停需求与荷载力需求，电梯的运行会更加平稳舒适，电梯的轿厢不易出现振动故障。其次，对于曳引机的轴承，可以仔细检查轴承之间的间隙。如果轴承间的空隙过大应及时调整，避免曳引轮运行失衡引发轿厢振动故障。对于出现运行故障的轴承，或磨损严重的轴承应及时更换。最后对于曳引机的曳引轮，并仔细监管加工和安装工作，防范可能出现的加工误差，和安装精度不高、平行度不合理问题，之后应确保曳引轮的绳槽一致性，提升曳引轮的整体质量，避免电梯在运行过程中轿厢出现剧烈抖动，和垂直振动故障问题。此外对于曳引机的电动机，或减速箱的轴承滚珠、滚柱磨损、受力不均等情况，应重新调整相关的参数值，或者可以加大维修保养力度和更换处理。

第二，曳引机的钢丝绳需要具备高强度性能，可以仔细检查钢丝绳的强度和质量是否达标，如果钢丝绳断裂或断丝、拉丝应及时更换。并且重新安装钢绳时，工作人员应监管安装作业人员的钢丝绳放气情况，保障充足放气，防止钢丝绳变形扭曲影响正常使用，导致轿厢的振动加大[2]。其次，工作人员应预防钢丝绳的受力不均问题，在电梯轿厢或曳引系统安装过程中，应重点观察钢丝绳的张力是否合理，应根据安装需求和轿厢的防振需求等实际情况，在安装时灵活调整钢丝绳的张力参数值。同时在安装前可以使用较长的绳头弹簧，将钢丝绳张力进行调整，利用绳头弹簧将每根钢丝绳的实际张力值，与每根钢丝绳之间的具体张力差进行测算分析，之后以测算结果为主要依据开展相应的安装作业，避免出现个别钢丝绳张力过大、个别钢丝绳张力过小的不良情况。此外电梯轿厢顶部的曳引轮、复绕轮，同样可能导致钢丝绳出现受力不均匀问题，进而影响电梯轿厢的运行稳定性。需要将轿顶复绕轮的垂直度和平行度仔细观察，如果偏差过大应及时调整，促使钢丝绳可以在自由的状态下摆动。

2.3合理安装电梯轿厢

针对电梯轿厢安装时可能出现的偏移问题，应注意选择合适的方法，安装防止轿厢重心失衡引发振动故障。

第一，如果轿厢未能垂直安装，底部位置会偏移失衡引发振动，安装人员应将电梯的壁板重新组装，对于电梯的轿壁可以选择合适厚度的钢板材料制作成槽型钢，组装拼贴成电梯的整体壁板，之后可以将电梯的轿壁板进行加固处理，使用合适数量的角钢，焊接在电梯轿壁板的两侧区域作为堵头。同时加固过程中，应考虑到电梯轿壁板，和电梯轿厢各部位之间的衔接情况，使用螺钉将壁板在电梯的轿顶、轿壁、轿底等区进行紧固处理。其次，安装轿厢板时应保障壁板的长度与宽度合适，安装作业人员可以根据电梯的结构、电梯内轿厢的实际结构、电梯类型、轿厢的容积等情况，选择合适长度的钢板制造轿厢壁板，并且可以根据轿厢壁板的长度合理设计壁板的宽度。此外，基于电梯轿厢振动故障的防范要求，安装轿厢壁板时，还可以为了持续增加轿壁板的机械强度，能够有效解决轿厢的运行不稳定问题，安装时可以在轿厢壁板的背面位置焊接矩形强肋，为了焊接更加牢固，可以采取电焊方法。

第二，安装电梯轿厢时，可以采用调整导线的方法，确保轿厢的安装垂直度、水平线和安装精度合理，防止轿厢重心偏移引发振动故障。导靴的间隙可以进行适当调整，预留出合适长度的间隙，保障导靴能够抵御轿厢的运行压力和冲击力，后续电梯轿厢如果出现振动故障产生较强的冲击，合适间隙的导靴能够有效辅助轿厢维持良好的承载能力，减轻振动故障造成的损失。同时如果想要解决电梯轿厢安装垂直度不合理的问题，工作人员需要将导靴进行拆除适当的拆除处理，促使轿厢在安装期间，能够始终保持垂直状态。拆除导轨的同时可以将斜拉杆进行灵活调节，或使用防震胶橡胶垫片，促使电梯轿厢的垂直度达标。此外导靴与轿厢板的关联较为密切，可以首先将安装拼贴不当的轿厢壁板进行重新组装或更换处理，减少轿厢板的垂直度误差。之后导轨和相关立柱的受力会足够均匀，电梯轿厢的垂直度也会足够，最终会起到良好的电梯轿厢振动故障预防效果。

2.4优化电气系统与定期维护电梯

除了振动频率、牵引系统和安装作业，电梯轿厢的电器系统和维修养护工作，也有可能导致振动故障产生，应加强预防。

第一，在电气系统中工作人员应仔细检查编码器和电压制动器，将整体的编码器牢靠安装，之后检查编码器的同轴度和线路情况，调整编码器的同轴度偏差，采用接地或安装屏蔽线等方法处理编码器，使编码器的接地更加可靠。之后对编码器的运行情况进行观察，如果发现编码器，或相关的测速发电机出现反馈不稳定等故障情况。应及时修复或更换测速发电机和转编码器，确保各机械设备的反馈情况符合标准规范。对于电器系统中负责维持电压安全稳定的制动器，应确保质量和性能达标，之后制动器通常由线圈和接触器等进行控制，需要检查线圈回路串接方向，并观察接触器的接线与触头，是否存在接触不良或松动等问题，重新插严接头、牢固连接接触器的线路，将接线的螺母紧固处理，修复接触器的触点，确保制动器能够完全打开。此外，工作人员还可以对制动器是否符合电压标准进行检查，调整制动器的系列参数信息。此外，在信息化背景下可以采用传感器、远程监控、人工智能等信息化手段和系统设备，构建专门的电路检测功能保护系统，主要由制停子系统和自动检测子系统组成，在电梯轿厢出现振动故障时，系统能够及时阻止电梯继续运行，防止产生安全事故。

第二，电梯轿厢在正式投入使用一段时间后，需要及时进行检修养护，排查轿厢的故障隐患，保障轿厢能够继续安全长效运转，首先，电梯的轿厢在使用一段时间后，可能会或多或少出现部件磨损的问题，因此相关管理人员和维修人员，应对轿厢的全部部件进行外观检查和养护[3]。对轿厢的轿底、轿顶、轿壁的是否磨损严重或存在变形情况进行核查，及时维修和更换。之后对轿厢各部位的使用性能、稳定性能、安全性能等方面进行仔细检查，重视对质量的监管控制，如果存在严重的性能和质量问题，则在检查过程中需要及时对问题部件进行更换，如果问题不严重可以无需更换，采用优化改良等方法进行处置。此外，电梯轿厢在实际运行过程中，通常情况下会使用到不同类型的传动钢丝绳和滚轮等设施，因此在电梯较强的定期或日常养护中，可以将绳索和滚轮进行润滑处理。润滑后的曳引轮和钢丝绳受力情况会更加合理，缓解轿厢运行过程中必然产生的强烈摩擦力，提升电梯轿厢的稳定性。防止出现振动故障。

结论：综上所述，轿厢的振动故障直接影响电梯的整体运行稳定性和使用安全性。必须聚焦导轨、机械系统、牵引系统、轿厢自身因素等方面常见的电梯轿厢振动故障原因，采取相关的预防要点，保障电梯安全稳定运行。

参考文献：

[1]谢斌阳.电梯轿厢意外移动的故障分析及改进[J].中国高新科技,2023,(16):90-92.

[2]麻航飞,何伟,慕亚亚等.高速电梯轿厢的水平减振设计及其优化[J].陕西科技大学学报,2022,40(06):140-149.

[3]张英.电梯轿厢振动分析和对策探究[J].中国设备工程,2021,(10):159-160.