电梯振动与噪声的综合分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：电磁噪声与槽的配合、槽的斜度及电动机结构的刚度均有密切关系。（二）电梯振动与噪声引起电梯抖动、振动与噪声的主要原因如下。在降振、隔振中降低噪声。经过隔振处理后，振动级由原来的84dB可下降至75dB，机房室内噪声可由42dB下降到35dB。如果电梯有高频振动和共振现象，则要消除共振，才能消除噪声。

（一）电梯噪声声源

从电梯噪声发生的地点分类，有井道噪声、机房噪声、和厅、轿门噪声；从噪声的种类分，有电磁噪声、机械噪声（结构噪声）和气体动力噪声（通风噪声）。

1.井道噪声

电梯轿顶上的通风风扇工作时产生噪声。电梯运行时，轿厢、对重导靴与导轨相摩擦产生机械声，也产生机械噪声。导轨安装有质量问题时，由于导轨侧面和工作面垂直度偏差较大，导轨损坏或间隙调整不当；导轨连接面台阶过大；钢丝绳扭曲、张力不均等原因，产生电梯抖动、振动和噪声。另外，电梯在密封的井道里上下高速运动所形成的风声也产生通风噪声。井道在电梯轿厢以1.5～2.5m/s的速度上下运行中有明显的活塞效应，造成空气的高速流动，也产生以低、中频为主的宽频带噪声。

2.机房噪声

机房噪声既有机械噪声和电磁噪声，也有通风噪声。电动机或电动机部件的振动产生机械噪声，如制动器的闸瓦抱闸、曳引机减速箱齿轮传动件、轴承部件运动时都产生机械噪声。分为轴承噪声和固体噪声。由于转子等旋转体不平衡或电磁振动引起固体噪声，噪声频率为低频；由于转子振动引起机座和基础共振也会引起固体噪声，噪声频率大多在300～900HZ。

电磁噪声是由电梯控制柜里供电线路中设置的变压器、交流接触器、各类拖动电动机，在工作中存在的气隙中的高次谐波产生交变力，引起定（转）子的周期性振动而产生，其方向垂直于轴线。电力设备接上或离开电网时，要产生噪声，造成瞬时电压中断，导致电梯设备出错。噪声被诱导到设备内部的控制电路中，使功率晶体管或寄生电容在导线间产生一种电磁感应力，产生噪声。电磁噪声与槽的配合、槽的斜度及电动机结构的刚度均有密切关系。基波磁场产生的电磁噪声多发生在两倍电源频率，有时也发生在电源频率处。而齿谐波噪声则发生在频率f=zn/60Hz处。其中2为定（转）子槽数；n为转速，r/min。

由于电梯曳引机是风冷式电动机，当转子周速超过60m/s，或转速超过2000r/min时，就会形成通风噪声。它来源于转子和风扇等旋转体引起的涡流声和共鸣声。涡流声声谱频带较宽，幅值波动剧烈。共鸣声在声谱频率f=kn/60Hz处出现尖峰。其中k为均匀分布的风页或风沟数。电梯运行中的空气声直接向电梯机房辐射，机房墙壁及顶面一般均为平整水泥墙体，其对声波的吸收能力很弱，平均吸声系数在0.02左右，导致电梯噪声声波在机房内产生强烈反射、叠加，导致室内噪声强度增大，声压级的提高量达到15dB（A）左右。

3.厅、轿门噪声

电梯停靠在层站时，开、关门产生的噪声。特别是开关门速度调整不当，或门机出现故障，或厅门导向滑块磨损等原因，都会产生较大的摩擦和撞击声，产生机械噪声。

（二）电梯振动与噪声

引起电梯抖动、振动与噪声的主要原因如下。

1.没有按有关规范的要求进行井道的土建设计，没有留出井道通风孔或所留出的通风孔的面积不足，导致电梯在运行中由于轿厢活塞效应，引起噪声和抖动。

2.建筑物基础的不均匀沉降与变形，引起导轨支架的位移，导轨的扭曲变形等。

3.建筑物中机房楼板厚度不足，产生噪声。

4.曳引机支撑梁刚度不足。

5.电梯缺乏总体设计环节或总体设计环节考虑不周。

6.在电梯设计中，对某些电梯部件不恰当地追求基于降低成本的简化，导致电梯投入使用后，存在难以弥补的设计缺陷。

7.曳引机与支撑梁之间减振垫的材料、数量、布置不合理及受力不均匀。

8.齿轮箱的齿轮油变质或油量不足，齿轮油牌号不对。通常制造厂家对齿轮油的运动粘度等性能指标有严格的要求，如要求使用合成齿轮油，甚至按专门配方配制齿轮油，在其中微量元素，以利于提高吸振作用。

9.导轨支架的刚度不足。

10.导轨支架的间距过大，选择的导轨规格型号小，导轨的稳定性不足。

11.电梯导轨接头的制造和安装缺陷

12.贯通井道中间隔梁型材的受力方向错误。

13.与曳引钢丝绳性能有关的因素或曳引钢丝绳之间的张力均衡差异过大。

14.高速旋转机械部件（如电动机的转子）的动平衡差，机械减速装置，如蜗轮蜗杆的啮合、齿轮的啮合等的制造水平差。

15.电梯轿厢不平衡：轿厢悬挂点与轿厢物理重心偏离过大。

16.电梯轿厢结构不合理，电梯轿厢没有采用降噪吸振措施，尤其是对于中速电梯。

17.电梯轿厢零部件安装不到位，没有达到设计技术要求。

18.电气系统的高次谐波和信号反馈的质量差。

（三）电梯噪声的治理

1.机房噪声治理

选用与中、高频为主的宽频带特性噪声相适应的环保型高效吸声体，也是一次成型的块状吸声体，可使机房内的噪声明显降低，室内混响时间大为缩短，声波反射基本消除。使用此类吸声体，无论是在安装阶段，还是在长期使用中，均不会造成纤维散落、污染机房室内环境、对机组造成损害的后果。

2.井道噪声治理

在井道上端和下端适当的位置，根据井道体积、轿厢速度、井道横截面积等参数，打开一个通风口，使得由于轿厢移动产生的瞬间相对负压状态和空气瞬间压缩现象基本消除，减缓了气流在厢体周围的高速流动，降低了活塞效应激发的噪声。

3.改善井道内壁面吸声状况，提高其吸声能力，使噪声很快衰减和吸收

由于井道内空间有限，还要保证一定的获得安全距离和气流通道间隙，吸声材料的使用厚度只能控制在2～3cm之间。只能在井道中铺设低、中频有特效的环保型高效吸声体，可大幅度减小反射声波，和噪声的传导，从而最大限度的减少井道内的声辐射。（3）在振动污染治理中降噪。在降振、隔振中降低噪声。例如在电梯基座隔振中采用阻尼比为0.2左右的橡胶类隔振元件，还要考虑机组的频率、承载质量等参数，选用正确方法安装，才能起到隔振降噪的效果。经过隔振处理后，振动级由原来的84dB（A）可下降至75dB（A），机房室内噪声可由42dB（A）下降到35dB（A）。

如果电梯有高频振动和共振现象，则要消除共振，才能消除噪声。如果曳引机的振动频率与轿厢的固有频率相接近，则只要改变电引机的振动频率或轿厢的固有频率即可。由于曳引机各零件的加工精度一经出厂就已确定，而且装配精度不宜现场调整，所以不适合调整曳引机的振动频率，只能调整轿厢的固有频率。轿厢的固有频率和轿厢的结构质量及钢丝绳的变化长度有关，所以可加一吸振装置。吸振装置由翼板和重物两部分组成，安装于绳头锥套拉杆的下部，安装和调整都比较方便。通过调整重物在翼板的不同位置，改变轿厢的结构质量，从而改变轿厢的固有频率，消除共振，也就消除了噪声。

4.在机房地板及天花板、四壁处及顶层井道壁处加装隔音棉，以减小噪声。

通过以上办法、使住户厅内的噪声减少7dB（A）左右。

电梯振动与噪声的综合分析

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