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【摘 要】本文着重考虑从乘客的角度出发,电梯门在开关门及门再打开时产生的振动噪音给乘客带来的舒适度方面的影响,从机械、电气及安装调试三方面来分析门系统在开关门时及门再打开时产生的振动噪音影响,针对这些原因依据来排查原因并解决掉振动及噪音。
【关键词】门系统;舒适度;振动及噪音
随着电梯行业整体技术的不断进步以及特种设备检测研究所验收标准的不断严格,电梯的质量和安装水平也有了显著的提高,电梯运行的故障率也在随之降低,而且人们对电梯在舒适感方面的关注和要求也在不断提高。现代城市在飞速的发展,电梯的利用率也在逐渐提高,然后电梯舒适度方面的问题在逐渐凸显而出。
而门系统方面的舒适度问题主要体现在开关门振动及噪音方面,所以从门系统控制方面(如马达、速度反馈装置)、机械部品的设计方案(如门挂板等)、门的安装、调试等环节,分析引起开关门时振动及噪音的原因,是解决问题的重点。
那么主要针对机械方面、电气方面和安装调试方面对正常开关门及门再打开时产生的振动及噪音进行原因的分析及解决的办法进行讨论。
1机械方面
1)皮带张紧轮支架的强度
皮带张紧装置是调整皮带张紧力大小的结构,支架强度偏弱会致使在张紧轮固定侧的支架变形,张紧轮表面与皮带表面形成夹角,使得皮带边缘侧表面与张紧轮的轮边立面有很大力的摩擦,产生振动及噪音,振动通过皮带传导到门板上,同时也会破坏张紧轮的轮边立面,使其与轮子表面分离,严重时皮带脱落。
2)门机马达支架的强度
门机马达支架固定着马达本体,在开关门的时候由于马达出力,一侧的皮带会突然紧绷,如果马达支架强度不够,在马达出力时会使得马达及支架部分产生前后的晃动,致使皮带不能顺畅的传动,产生振动。
2电气方面
1)马达
马达的转子与定子的同轴度偏差过大,就会造成偏心而产生的转动不平衡的磁拉力,导致马达振动通过皮带传导造成门板的振动及噪音的产生;三相电源U-V、U-W、V-W间的电阻阻抗不平衡,进而产生负序旋转磁路造成马达转动时产生振动,通常情况下出现在线圈绕组再修复时因工艺合格、匝数不同时的电动机。
2)拖动及控制系统
三相电源电压或调速器输出三相电压的不平衡值过大,诱导马达中逆扭矩增加,从而使马达温度上升,效率下降,能耗增加,产生振动;速度反馈装置的配线布局不合理而受到干扰;调节器中的调节器比例增益p值过大、积分时间i值过小,都容易使得马达系统产生振动,通常是在马达系统不振动的前提下尽量增大比例增益p值,然后调节积分时间i值使系统既有快速的响应特性又超调不大;转速检测信号中含有谐波分量会使马达系统产生振动,而反馈滤波环节可以抑制反馈信号中的谐波分量,滤波时间调节过小,则过滤不掉信号中的谐波分量,影响系统稳定性,使系统振动,速度滤波时间常数Tfn一般取5~20ms;调速器的速度发出信号不稳定或者受到干扰。
3)马达转速反馈的干扰
在门系统速度反馈的闭环系统中通常采用的是光码盘作为速度反馈信号,测试速度的反馈信号不正常是导致系统振荡和机械谐振的重要原因之一。
例如:
⑴旋转编码器与马达同轴连接安装时不牢固,使速度反馈信号不正常,从而使得马达振动;
⑵旋转编码器的日常清洁保养问题,之前针对编码器的灰尘和油污遮挡造成编码器触发脉冲不正常的现象;
⑶避免旋转编码器受到磕碰、撞击,盘片的扭曲变形、损坏都会造成速度反馈信号的异常;
⑷应避免外界干扰(例如电源干扰、诱导干扰等),编码器线缆的布局要合理,尽量避让开一些可能产生干扰的电缆,地线与屏蔽线接线要完全连接。
3安装调试方面
1)轿门门刀开口尺寸调整
轿门和厅门同时打开是依靠开门时轿门门刀把厅门锁轮刚好夹住来实现的,如果门刀开口尺寸偏大不能夹紧锁轮,开门时厅门就会存在反复晃动的现象,使门板振动变大;门刀开口尺寸偏小,过于夹紧锁轮,不仅会致使门刀轮在开关门行走时容易产生振动,还会损坏锁轮本体表面的橡胶。所以正确的门刀开口调整尺寸是刚好。
2)导轨下滚轮与导轨间尺寸调整
导轨下滚轮的作用主要是在导轨下面限制导轨防止门板挂板脱离导轨,但如果滚轮与导轨间的间隙调整过小或者与导轨下表面接触,就会致使在开关门过程中,滚轮与导轨的间断接触,引起开关门动作的不顺畅,使得产生门板的振动及噪音。
3)门板垂直度调整
门板的上部固定在门板挂板装置上,而门板下部安装有门板下导靴,导靴随着开关门动作在地坎轨道内移动,门板垂直度调整误差大就会致使门板的下导靴与地坎导轨的摩擦力变大,在门板下部抑制开关门动作,就会使得门板在开关门方向产生往复的振动。
4)皮带涨紧力调整
根据皮带行业标准,门机系统选用的皮带是带型5M、带宽15mm、安装力6.9N的皮带,皮带的安装力调整过小,就会造成马达齿轮与皮带的咬合力不够,马达输出力检测异常,致使马达轴异常抖动;若皮带的安装力调整过大,就会对皮带张紧装置的支架造成变形的风险,从而皮带运行过程中与齿轮咬合时受到影响,产生振动及噪音。经试验确认安装力的调整在±20%范围内不会造成大的振动噪音。
4其他方面
门系统中机械部品的振动频率与皮带轮及皮带在传动咬合时产生的振动频率没有避让开也会发生共振的现象,造成振动及噪音的产生。下图为门系统在开门、关门时的噪音、振动测试波形,上侧曲线为DC噪音曲线,下侧曲线为门板振动曲线,此波形反映出来的振动、噪音结果不好的原因是由于开门时门刀与厅门锁滚轮未夹紧导致的厅门轿门系合时的噪音过大,导致开门过程的门板持续振动和皮带与皮带轮轮边立面的强力磨蹭使得皮带发出声响噪音变大,同时也导致门板伴有持续的振动。
结束语
1)乘客对于电梯舒适度感觉的重视度的不断提高,也会促使我们在电梯系统的开发中不断的完善并解决掉给乘客造成不舒适乘坐方面的问题。2)随着电梯利用率的日益提高,电梯技术的不断进步,未来的电梯会呈现给大家越来越安全、越来越舒适的感觉。
参考文献:
[1]张琦.现代电梯构造与使用.北京:清华大学出版社、北京交通大学出版社,2004.9
[2]朱昌明,洪致育,张惠侨.电梯与自动扶梯-原理、结构、安装、测试.上海:上海交通大学出版社,1995(2003重印)
[3]中华人民共和国国家标准-电梯制造与安装安全规范GB7588-2003.北京.中国标准出版社.2003.11
[4]中华人民共和国机械行业标准-同弧齿同步带设计方法JB/T7512.3-1994.机械工业部机械标准化研究所
【关键词】门系统;舒适度;振动及噪音
随着电梯行业整体技术的不断进步以及特种设备检测研究所验收标准的不断严格,电梯的质量和安装水平也有了显著的提高,电梯运行的故障率也在随之降低,而且人们对电梯在舒适感方面的关注和要求也在不断提高。现代城市在飞速的发展,电梯的利用率也在逐渐提高,然后电梯舒适度方面的问题在逐渐凸显而出。
而门系统方面的舒适度问题主要体现在开关门振动及噪音方面,所以从门系统控制方面(如马达、速度反馈装置)、机械部品的设计方案(如门挂板等)、门的安装、调试等环节,分析引起开关门时振动及噪音的原因,是解决问题的重点。
那么主要针对机械方面、电气方面和安装调试方面对正常开关门及门再打开时产生的振动及噪音进行原因的分析及解决的办法进行讨论。
1机械方面
1)皮带张紧轮支架的强度
皮带张紧装置是调整皮带张紧力大小的结构,支架强度偏弱会致使在张紧轮固定侧的支架变形,张紧轮表面与皮带表面形成夹角,使得皮带边缘侧表面与张紧轮的轮边立面有很大力的摩擦,产生振动及噪音,振动通过皮带传导到门板上,同时也会破坏张紧轮的轮边立面,使其与轮子表面分离,严重时皮带脱落。
2)门机马达支架的强度
门机马达支架固定着马达本体,在开关门的时候由于马达出力,一侧的皮带会突然紧绷,如果马达支架强度不够,在马达出力时会使得马达及支架部分产生前后的晃动,致使皮带不能顺畅的传动,产生振动。
2电气方面
1)马达
马达的转子与定子的同轴度偏差过大,就会造成偏心而产生的转动不平衡的磁拉力,导致马达振动通过皮带传导造成门板的振动及噪音的产生;三相电源U-V、U-W、V-W间的电阻阻抗不平衡,进而产生负序旋转磁路造成马达转动时产生振动,通常情况下出现在线圈绕组再修复时因工艺合格、匝数不同时的电动机。
2)拖动及控制系统
三相电源电压或调速器输出三相电压的不平衡值过大,诱导马达中逆扭矩增加,从而使马达温度上升,效率下降,能耗增加,产生振动;速度反馈装置的配线布局不合理而受到干扰;调节器中的调节器比例增益p值过大、积分时间i值过小,都容易使得马达系统产生振动,通常是在马达系统不振动的前提下尽量增大比例增益p值,然后调节积分时间i值使系统既有快速的响应特性又超调不大;转速检测信号中含有谐波分量会使马达系统产生振动,而反馈滤波环节可以抑制反馈信号中的谐波分量,滤波时间调节过小,则过滤不掉信号中的谐波分量,影响系统稳定性,使系统振动,速度滤波时间常数Tfn一般取5~20ms;调速器的速度发出信号不稳定或者受到干扰。
3)马达转速反馈的干扰
在门系统速度反馈的闭环系统中通常采用的是光码盘作为速度反馈信号,测试速度的反馈信号不正常是导致系统振荡和机械谐振的重要原因之一。
例如:
⑴旋转编码器与马达同轴连接安装时不牢固,使速度反馈信号不正常,从而使得马达振动;
⑵旋转编码器的日常清洁保养问题,之前针对编码器的灰尘和油污遮挡造成编码器触发脉冲不正常的现象;
⑶避免旋转编码器受到磕碰、撞击,盘片的扭曲变形、损坏都会造成速度反馈信号的异常;
⑷应避免外界干扰(例如电源干扰、诱导干扰等),编码器线缆的布局要合理,尽量避让开一些可能产生干扰的电缆,地线与屏蔽线接线要完全连接。
3安装调试方面
1)轿门门刀开口尺寸调整
轿门和厅门同时打开是依靠开门时轿门门刀把厅门锁轮刚好夹住来实现的,如果门刀开口尺寸偏大不能夹紧锁轮,开门时厅门就会存在反复晃动的现象,使门板振动变大;门刀开口尺寸偏小,过于夹紧锁轮,不仅会致使门刀轮在开关门行走时容易产生振动,还会损坏锁轮本体表面的橡胶。所以正确的门刀开口调整尺寸是刚好。
2)导轨下滚轮与导轨间尺寸调整
导轨下滚轮的作用主要是在导轨下面限制导轨防止门板挂板脱离导轨,但如果滚轮与导轨间的间隙调整过小或者与导轨下表面接触,就会致使在开关门过程中,滚轮与导轨的间断接触,引起开关门动作的不顺畅,使得产生门板的振动及噪音。
3)门板垂直度调整
门板的上部固定在门板挂板装置上,而门板下部安装有门板下导靴,导靴随着开关门动作在地坎轨道内移动,门板垂直度调整误差大就会致使门板的下导靴与地坎导轨的摩擦力变大,在门板下部抑制开关门动作,就会使得门板在开关门方向产生往复的振动。
4)皮带涨紧力调整
根据皮带行业标准,门机系统选用的皮带是带型5M、带宽15mm、安装力6.9N的皮带,皮带的安装力调整过小,就会造成马达齿轮与皮带的咬合力不够,马达输出力检测异常,致使马达轴异常抖动;若皮带的安装力调整过大,就会对皮带张紧装置的支架造成变形的风险,从而皮带运行过程中与齿轮咬合时受到影响,产生振动及噪音。经试验确认安装力的调整在±20%范围内不会造成大的振动噪音。
4其他方面
门系统中机械部品的振动频率与皮带轮及皮带在传动咬合时产生的振动频率没有避让开也会发生共振的现象,造成振动及噪音的产生。下图为门系统在开门、关门时的噪音、振动测试波形,上侧曲线为DC噪音曲线,下侧曲线为门板振动曲线,此波形反映出来的振动、噪音结果不好的原因是由于开门时门刀与厅门锁滚轮未夹紧导致的厅门轿门系合时的噪音过大,导致开门过程的门板持续振动和皮带与皮带轮轮边立面的强力磨蹭使得皮带发出声响噪音变大,同时也导致门板伴有持续的振动。
结束语
1)乘客对于电梯舒适度感觉的重视度的不断提高,也会促使我们在电梯系统的开发中不断的完善并解决掉给乘客造成不舒适乘坐方面的问题。2)随着电梯利用率的日益提高,电梯技术的不断进步,未来的电梯会呈现给大家越来越安全、越来越舒适的感觉。
参考文献:
[1]张琦.现代电梯构造与使用.北京:清华大学出版社、北京交通大学出版社,2004.9
[2]朱昌明,洪致育,张惠侨.电梯与自动扶梯-原理、结构、安装、测试.上海:上海交通大学出版社,1995(2003重印)
[3]中华人民共和国国家标准-电梯制造与安装安全规范GB7588-2003.北京.中国标准出版社.2003.11
[4]中华人民共和国机械行业标准-同弧齿同步带设计方法JB/T7512.3-1994.机械工业部机械标准化研究所