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【摘 要】 通过对电梯机械和电气两方面引起振动进行探讨，分析了电梯在运行过程中存在的可能产生振动的潜在因素，在电梯设计制造中应考虑需要采用避振结构的各个环节，为电梯改造、安装及维保过程中出现类似振动问题提供参考。
【关键词】 电梯；振动；减振方法
1 机械原因及减振对策
1.1由曳引机引起的振动
电梯曳引机的不平衡质量旋转是引起电梯振动的主振源，主要包括有啮合部分的不平衡、旋转部分的不平衡，以及联轴节部分不同轴的不平衡等因素导致的电梯曳引机输出振动。异步及同步曳引机的输出振动主要是由曳引轮通过钢丝绳传递，进而传递到轿厢绳头弹簧组合件，最后传递至整个轿厢体，从而引起了振动。曳引机引起的振动主要有以下几个方面：
1）电梯运行时由曳引机组引起的振动。由于安装疏忽，主机地脚螺栓的螺母未加弹簧垫圈，运行振动一段时间后便松动。所以在安装和日常的维保过程中对曳引机组找平找正后，把地脚螺栓的螺母拧紧，并加弹簧垫圈或并紧螺母，以防松动。
2）蜗轮在运转中因受磨损引起振动。蜗轮轮齿磨损使齿侧间隙超过1mm，并在运转中产生猛烈撞击引起的振动。在进行蜗轮蜗杆检查调节过程中，应按照规范的技术文件进行调整，经过空载和加载跑合后，蜗轮蜗杆的接触斑点沿齿高和尺长都不能少于50%。如果齿侧间隙超过1mm或轮齿磨损量达原齿厚的15%时，应更换蜗轮和蜗杆，以保证啮合性。
3）蜗杆与电动机连接的不同心度超差而引起振动。不同心度超差时，一般用百分表检测径向跳动及不同心度，弹性柱销联轴器不同心度允差不大于0.02mm。不同心度大于0.02mm容易使曳引机组产生振动和异常声响，可通过在电动机脚板下加减垫片进行调整，直至符合要求。
4）制动器抱闸异常。制动器抱闸间隙不均匀，松闸滞后。这种现象应查看维持电压是否偏小、制动器线圈通电控制是否与电动机运行控制不一致，松闸时不能有卡阻现象，将抱闸间隙调整均匀，消除局部相擦现象。
5）飞轮组的平衡性差。当取下飞轮组，振动明显减弱时，说明飞轮组的平衡性较差，飞轮主要是用来增加电梯工作平稳性的，平稳性被破坏会造成电梯的振动。
1.2由避振系统引起的振动
1）由曳引机与承重梁组成的振动系统。
承重梁承受电梯的全部悬挂重量和曳引机的重量，这些重量的合力作用在承重梁上，使梁产生弯曲变形，当系统受外加激振力作用，系统会发生振动。振动从振源通过电梯系统的各个环节进行传递，因此改变这些振动环节的动态波动特性参数，就可达到抑制电梯振动的目的。一般情况下，在主机底座安装防振橡胶是一种主动隔振措施，只要減振橡胶的弹性系数、阻尼系数满足相关技术标准要求即可避开共振。
2）由轿厢与轿架组成的振动系统。
电梯轿厢的共振频率主要取决于轿厢体与轿架的质量以及它们之间的连接强度。通过在轿架与轿厢体之间安装隔振橡胶，从而减小从曳引绳传来的波动，这是典型的弹簧-质量振动模型系统。此系统中的隔振橡胶须满足两个条件：（1）振动相对传递率ηR要满足隔振要求ηR≤0.333；（2）有合适的承载能力。其隔振橡胶的最大变形量不能超过20%，并且橡胶的最大变形量需要满足轿厢底部称重装置的标准要求。
1.3由导轨引起的振动
1）导轨的安装。
（1）两列导轨顶面间的距离偏差较大。可按照《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》（TSGT7001-2009）第3.6节中的规范要求进行修正。
（2）导轨压板松动，造成运行振动。导轨压板紧固螺栓应设有弹簧垫圈，并对导轨的垂直度进行检查。
（3）导轨接缝榫头安装质量差。由于导轨台阶偏差超标，垂直度误差大，从而导致轿厢运行一段时间后靴衬间隙磨损增大，引起电梯振动。
2）导靴的选择和调整。
导靴间隙过大或过小都会使电梯轿厢产生振动，应按照相关的标准来进行选取。其次导靴的调整和清洗必须在轿厢平衡的前提下进行。
1.4由曳引钢丝绳系统引起的振动
1）钢丝绳的张力不均。由于安装不规范，使曳引钢丝绳张力调整相差过大，在轿厢停止运行和启动运行的过程中就会使钢丝绳产生明显异常振动。在实际的检验中可用顶式弹簧秤测量，调整曳引钢丝绳张紧力，使每根钢丝绳张力与平均值偏差均不大于5%，保证每根钢丝绳受力相近，避免钢丝绳产生异常振动。
2）钢丝绳的扭曲变形。由于曳引钢丝绳绳头板的孔位设计不合理及制造精度存在偏差，就会引起钢丝绳扭曲变形从而造成电梯的振动。
3）钢丝绳绳头隔振装置刚度太大或太小。
1.5因轿厢引起的振动
轿厢引起的振动主要是由于轿厢的不平衡、各零部件的螺栓连接强度、轿厢隔振材料的选用及曳引机曳引比的设计。轿厢的不平衡主要是导轨顶面的中心与轿厢的重心不在同一平面的直线上，导致轿厢侧和对重侧的导靴受力不均匀，从而引起电梯振动。首先应该确保连接螺栓连接无松动，在对角安放随行电缆。其次采用补偿装置，减少导靴的压力。另外，曳引比为1∶1的电梯在振动和噪声方面的性能要优于2∶1的电梯，因此要尽量采用曳引比为1∶1的电梯。
2 电气原因及减振对策
2.1测速反馈装置的干扰引起的振动
测速反馈装置工作不正常的原因有：当测速装置侧向安装时由于传动轴面的非均匀性产生了径向脉动，轴向对接安装时的同轴度偏差，反馈装置的信号传输线未采用屏蔽电缆线等，这些都导致了测速机不能有效反馈曳引机的转动速度，使反馈至控制板的信号受到干扰，影响了控制板处理器对传输信号的判断，从而引起电梯在运行过程中振动。应重新调整测速机与电动机轴的同心度，以及侧向连接时轴面的受力均匀度，连接线必须采用屏蔽线且接地良好，避免因轴向窜动、径向窜动和干扰造成测速信号的误差，保证电梯的运行特征不受干扰。 2.2因编码器工作不正常引起振动
编码器工作不正常，引起电梯在运行中振动和位置偏差。对于交流变频调速调压电梯的检验中经常发现：旋转编码器与曳引机曳引轮轴向安装时固定不牢靠、同轴度偏差以及信号传输线未采用屏蔽电缆或未单点接地处理，使旋转编码器采集到的信号有效输出数字脉冲个数不准确，导致控制主板对反馈信号判断失误，不能有效驱动变频器导致电梯运行产生振动。应重新调整旋转编码器与曳引机减速器轴向连接的同心度，旋转编码器的硬件接线应采用屏蔽线且接地良好。这样才能使旋转编码器的脉冲输出个数有效地反馈电梯曳引机的转速及其运行行程，保证控制板处理器对反馈信号的正确分析，从而使变频器驱动曳引机工作正常。
2.3因主拖动控制板或晶闸管工作不正常引起振动
主拖动控制板或晶闸管工作不正常的原因有：主拖动控制板输出的晶闸管出现脉冲失真，不能使晶闸管的导通角有效触发导通；晶闸管自身物理参数差异，相互工作不能有效协调，这些导致了曳引机受电电流异常，从而出现电梯振动。用仪器测量出有问题的控制板，或者是将性能好的主拖动控制板替换估计有问题的主拖动控制板，对确认有问题的主拖动控制板进行修理过更换。用万用表测量晶闸管的控制极和阴极之间的电阻值大小，判断晶闸管的性能好坏，相互间的性能是否匹配等。应选实用性能一样的晶闸管，保证晶闸管工作正常。
3 减振方法探讨
根据以上机械和电气两个方面的理论分析，引起电梯振动主要是由电梯系统发生共振所致。对于因机械方面引起的振动，修改机械结构改变系统的共振频率，可以通过改变曳引机的直径、更换损坏的蜗轮蜗杆及轴承、增加曳引机部件的润滑程度、提高导轨导靴的安装维保质量、调节钢丝绳的张力、加强轿厢轿壁的刚度等减振措施，有效避开共振频率。
对于因电气方面引起的振动，可以通过检测检查供电电源及地线接线型式、变频器及编码器的选型接线方式、接触器輸出输入端不良、主拖动控制板或晶闸管不正常、控制线和信号线的布线方式、降低电梯运行速度（运行速度仍在额定速度的92%～105%范围内）等因素，避免共振。
对于由避振系统引起的振动，可以通过调整轿架和轿厢的质量、承重装置、绳头弹簧组合件和机座轿底隔振装置等刚度，可以在主机底座、轿厢底座加装防振橡胶，在绳头组合件上加装防振橡胶和弹簧组合件等方法来降低电梯的振动。
【关键词】 电梯；振动；减振方法
1 机械原因及减振对策
1.1由曳引机引起的振动
电梯曳引机的不平衡质量旋转是引起电梯振动的主振源，主要包括有啮合部分的不平衡、旋转部分的不平衡，以及联轴节部分不同轴的不平衡等因素导致的电梯曳引机输出振动。异步及同步曳引机的输出振动主要是由曳引轮通过钢丝绳传递，进而传递到轿厢绳头弹簧组合件，最后传递至整个轿厢体，从而引起了振动。曳引机引起的振动主要有以下几个方面：
1）电梯运行时由曳引机组引起的振动。由于安装疏忽，主机地脚螺栓的螺母未加弹簧垫圈，运行振动一段时间后便松动。所以在安装和日常的维保过程中对曳引机组找平找正后，把地脚螺栓的螺母拧紧，并加弹簧垫圈或并紧螺母，以防松动。
2）蜗轮在运转中因受磨损引起振动。蜗轮轮齿磨损使齿侧间隙超过1mm，并在运转中产生猛烈撞击引起的振动。在进行蜗轮蜗杆检查调节过程中，应按照规范的技术文件进行调整，经过空载和加载跑合后，蜗轮蜗杆的接触斑点沿齿高和尺长都不能少于50%。如果齿侧间隙超过1mm或轮齿磨损量达原齿厚的15%时，应更换蜗轮和蜗杆，以保证啮合性。
3）蜗杆与电动机连接的不同心度超差而引起振动。不同心度超差时，一般用百分表检测径向跳动及不同心度，弹性柱销联轴器不同心度允差不大于0.02mm。不同心度大于0.02mm容易使曳引机组产生振动和异常声响，可通过在电动机脚板下加减垫片进行调整，直至符合要求。
4）制动器抱闸异常。制动器抱闸间隙不均匀，松闸滞后。这种现象应查看维持电压是否偏小、制动器线圈通电控制是否与电动机运行控制不一致，松闸时不能有卡阻现象，将抱闸间隙调整均匀，消除局部相擦现象。
5）飞轮组的平衡性差。当取下飞轮组，振动明显减弱时，说明飞轮组的平衡性较差，飞轮主要是用来增加电梯工作平稳性的，平稳性被破坏会造成电梯的振动。
1.2由避振系统引起的振动
1）由曳引机与承重梁组成的振动系统。
承重梁承受电梯的全部悬挂重量和曳引机的重量，这些重量的合力作用在承重梁上，使梁产生弯曲变形，当系统受外加激振力作用，系统会发生振动。振动从振源通过电梯系统的各个环节进行传递，因此改变这些振动环节的动态波动特性参数，就可达到抑制电梯振动的目的。一般情况下，在主机底座安装防振橡胶是一种主动隔振措施，只要減振橡胶的弹性系数、阻尼系数满足相关技术标准要求即可避开共振。
2）由轿厢与轿架组成的振动系统。
电梯轿厢的共振频率主要取决于轿厢体与轿架的质量以及它们之间的连接强度。通过在轿架与轿厢体之间安装隔振橡胶，从而减小从曳引绳传来的波动，这是典型的弹簧-质量振动模型系统。此系统中的隔振橡胶须满足两个条件：（1）振动相对传递率ηR要满足隔振要求ηR≤0.333；（2）有合适的承载能力。其隔振橡胶的最大变形量不能超过20%，并且橡胶的最大变形量需要满足轿厢底部称重装置的标准要求。
1.3由导轨引起的振动
1）导轨的安装。
（1）两列导轨顶面间的距离偏差较大。可按照《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》（TSGT7001-2009）第3.6节中的规范要求进行修正。
（2）导轨压板松动，造成运行振动。导轨压板紧固螺栓应设有弹簧垫圈，并对导轨的垂直度进行检查。
（3）导轨接缝榫头安装质量差。由于导轨台阶偏差超标，垂直度误差大，从而导致轿厢运行一段时间后靴衬间隙磨损增大，引起电梯振动。
2）导靴的选择和调整。
导靴间隙过大或过小都会使电梯轿厢产生振动，应按照相关的标准来进行选取。其次导靴的调整和清洗必须在轿厢平衡的前提下进行。
1.4由曳引钢丝绳系统引起的振动
1）钢丝绳的张力不均。由于安装不规范，使曳引钢丝绳张力调整相差过大，在轿厢停止运行和启动运行的过程中就会使钢丝绳产生明显异常振动。在实际的检验中可用顶式弹簧秤测量，调整曳引钢丝绳张紧力，使每根钢丝绳张力与平均值偏差均不大于5%，保证每根钢丝绳受力相近，避免钢丝绳产生异常振动。
2）钢丝绳的扭曲变形。由于曳引钢丝绳绳头板的孔位设计不合理及制造精度存在偏差，就会引起钢丝绳扭曲变形从而造成电梯的振动。
3）钢丝绳绳头隔振装置刚度太大或太小。
1.5因轿厢引起的振动
轿厢引起的振动主要是由于轿厢的不平衡、各零部件的螺栓连接强度、轿厢隔振材料的选用及曳引机曳引比的设计。轿厢的不平衡主要是导轨顶面的中心与轿厢的重心不在同一平面的直线上，导致轿厢侧和对重侧的导靴受力不均匀，从而引起电梯振动。首先应该确保连接螺栓连接无松动，在对角安放随行电缆。其次采用补偿装置，减少导靴的压力。另外，曳引比为1∶1的电梯在振动和噪声方面的性能要优于2∶1的电梯，因此要尽量采用曳引比为1∶1的电梯。
2 电气原因及减振对策
2.1测速反馈装置的干扰引起的振动
测速反馈装置工作不正常的原因有：当测速装置侧向安装时由于传动轴面的非均匀性产生了径向脉动，轴向对接安装时的同轴度偏差，反馈装置的信号传输线未采用屏蔽电缆线等，这些都导致了测速机不能有效反馈曳引机的转动速度，使反馈至控制板的信号受到干扰，影响了控制板处理器对传输信号的判断，从而引起电梯在运行过程中振动。应重新调整测速机与电动机轴的同心度，以及侧向连接时轴面的受力均匀度，连接线必须采用屏蔽线且接地良好，避免因轴向窜动、径向窜动和干扰造成测速信号的误差，保证电梯的运行特征不受干扰。 2.2因编码器工作不正常引起振动
编码器工作不正常，引起电梯在运行中振动和位置偏差。对于交流变频调速调压电梯的检验中经常发现：旋转编码器与曳引机曳引轮轴向安装时固定不牢靠、同轴度偏差以及信号传输线未采用屏蔽电缆或未单点接地处理，使旋转编码器采集到的信号有效输出数字脉冲个数不准确，导致控制主板对反馈信号判断失误，不能有效驱动变频器导致电梯运行产生振动。应重新调整旋转编码器与曳引机减速器轴向连接的同心度，旋转编码器的硬件接线应采用屏蔽线且接地良好。这样才能使旋转编码器的脉冲输出个数有效地反馈电梯曳引机的转速及其运行行程，保证控制板处理器对反馈信号的正确分析，从而使变频器驱动曳引机工作正常。
2.3因主拖动控制板或晶闸管工作不正常引起振动
主拖动控制板或晶闸管工作不正常的原因有：主拖动控制板输出的晶闸管出现脉冲失真，不能使晶闸管的导通角有效触发导通；晶闸管自身物理参数差异，相互工作不能有效协调，这些导致了曳引机受电电流异常，从而出现电梯振动。用仪器测量出有问题的控制板，或者是将性能好的主拖动控制板替换估计有问题的主拖动控制板，对确认有问题的主拖动控制板进行修理过更换。用万用表测量晶闸管的控制极和阴极之间的电阻值大小，判断晶闸管的性能好坏，相互间的性能是否匹配等。应选实用性能一样的晶闸管，保证晶闸管工作正常。
3 减振方法探讨
根据以上机械和电气两个方面的理论分析，引起电梯振动主要是由电梯系统发生共振所致。对于因机械方面引起的振动，修改机械结构改变系统的共振频率，可以通过改变曳引机的直径、更换损坏的蜗轮蜗杆及轴承、增加曳引机部件的润滑程度、提高导轨导靴的安装维保质量、调节钢丝绳的张力、加强轿厢轿壁的刚度等减振措施，有效避开共振频率。
对于因电气方面引起的振动，可以通过检测检查供电电源及地线接线型式、变频器及编码器的选型接线方式、接触器輸出输入端不良、主拖动控制板或晶闸管不正常、控制线和信号线的布线方式、降低电梯运行速度（运行速度仍在额定速度的92%～105%范围内）等因素，避免共振。
对于由避振系统引起的振动，可以通过调整轿架和轿厢的质量、承重装置、绳头弹簧组合件和机座轿底隔振装置等刚度，可以在主机底座、轿厢底座加装防振橡胶，在绳头组合件上加装防振橡胶和弹簧组合件等方法来降低电梯的振动。