电梯运行中噪声及振动的分析及治理方法

　　电气方面的问题分析

　　电动机。

　　转子与定子同轴度偏差过大, 因偏心产生不平衡单边磁拉力,导致振动;各相回路阻抗不平衡,从而产生负序旋转磁路造成振动,一般出现在绕组重复修复时因工艺不良、 匝数不一致的电动机。

　　拖动与控制系统三相电源电压或调速器输出三相电压,不平衡大于 8%;速度反馈器件布设不合理而受干扰;调节器中调节器 P 值过大,I 值过小;调节器速度调节响应滤波时间选择不合适; 调速器速度给定信号不稳定或受干扰。

　　测速反馈的干扰在电梯速度反馈的闭环系统中一般采用光码盘作为速度反馈信号, 测速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。如：

　　第一、编码器与电动机连接不良,使反馈信号异常,引起电梯抖动;

　　第二、编码器应注意清洁,灰尘遮挡会造成其触发脉冲不正常; ③编码器应避免外力冲击,盘片的扭曲、 损坏都会使反馈信号不正常

　　第三、编码器连线布线要合理,地线和屏蔽线接线应可靠,避免外界干扰反馈信号。

　　电梯被动减振治理

　　机械治理措施

　　1.在轿底安装轿厢补偿装置,利用它改变轿厢重心,使轿厢达到平衡,减少导靴压力。

　　2.对角安装随行电梯。

　　3.调节钢丝绳的绳头拉杆螺母,使每一根钢丝绳张力与平均值相差不超过 5%。对于行程在 30m 以上的电梯,测量时将轿厢置于中间层, 在轿厢上方 1.5m 处用弹簧拉力计测量每根钢丝绳的张力值。行程不大于 30m 的电梯测量轿厢钢丝绳的张力时, 应将轿厢置于最低层进行,测量对重侧钢丝绳张力时应将轿厢置于最高层,然后在对重侧对钢丝绳进行测定和调整。

　　4.对于在匀速运行时曳引机产生的振动可采用在曳引轮上增加惯性轮的方法解决, 曳引轮惯性轮能吸收引起轿厢振动的能量,在电梯处于额定速度时可以消除振动,但在加减速时是无效的。

　　5.应每隔 3-6 个月检查 1 次油的状态。当发现齿轮油发黑,有矿物质沉淀并冒白沫时则必须立即更换。当齿轮磨损太严重,已引起振动和噪声时应更换齿轮。齿轮的寿命取决于其磨损程度,齿轮上的凹点会加快其磨损速度。

　　6.用沥青或阻尼材料粘在轿壁上可吸收振动能量,从而减少振幅和噪声,也可以在轿壁之间及轿壁和装演之间填充吸声材料。

　　7.应尽量采用曳引比为 1∶1 的电梯。

　　8.轿厢导轨间距应用标准值支架宽度的方形铁片调整,但调整垫片的总厚度应不超过 5mm。当调整垫片超过两片时, 应先焊为一体,然后再垫入。 导轨连接处台阶过大也会引起轿厢振动,其值应不大于 0.02mm。若超过该值,应对接头处用导轨刨进行修光,修光长度不少于 150mm。导轨垂直度偏差应为每 5m 长度内不大于 1.5mm。若超标可用压板及垫片调整。导靴与导轨间的间隙,一般应调整为固定导靴靴衬底部与导轨端面间间隙为 0.5~1mm。

　　综合避振措施

　　电梯的避振是通过以下途经实现:曳引机与承重梁之间的减振,钢丝绳与桥架之间的减振,轿架与轿厢之间的减振:

　　1.曳引机与承重梁系统

　　在极端情况下,当激振力的频率接近或等于系统的固有频率时,系统会发生共振。用于机组隔离的减振垫大小、尺寸和数量必须与安装文件或土建图一致。减振垫只允许放在机组和混凝土之间(或工字梁上);机组底座必须搁在整个减振垫上。

　　2.轿架与骄厢之间的隔离

　　轿厢与轿架的隔离可分为两部分:轿底和轿架的隔离;直梁夹板和桥架的隔离。直梁夹板和轿架的隔离有 3 条要求: 在轿架和轿顶之间只允许有减振垫连接; 当减振垫与直梁间隙超过 0.5mm 时, 减振垫应该更换。

　　3.钢丝绳头与轿架间的隔离

　　减振垫的选用根据额定载重量与轿厢轿架重量之和来决定, 并且在空轿厢时减振垫的压缩量应在 10-15mm;如果减振垫没有适当的效果,可以在钢丝绳和减振垫之间增加重量(约为骄厢重量 10%)。

　　4.车厢升降用吊索有六根,用扭力板手校正,使每个绳索的紧围十分接近,检测绳索纵向振动基本相同,这样车厢扭转现象减少后与导轨接触均匀了,在导轨上加装压力油润滑,减少干摩擦力的幅度,这样,振动和噪声也有所降低了。

　　主动隔振治理电梯的加减速特性和振动是影响乘客舒适性的主要因素

　　如通过降低电梯的振动水平，提高电梯品质，以提高舒适性为目的电梯的振动控制必须建立在深入研究其激励源， 定量分析各因素、 各参数对电梯振动的影响方式及敏感度的基础上，从振动的振源、 传递路径、被控对象三个角度加以考虑。 电梯振动控制可分为被动控制和主动控制，目前振动控制绝大部分采用被动控制。

　　电梯振动控制主要是下面几种方法

　　第一、采用动态性能良好的曳引电机替换当前使用的电机;

　　第二、改变电梯系统某些弹性环节的刚度系数以改变系统的固有频率，使之远离曳引电机的旋转频率;

　　第三、在电梯轿顶轮两侧安装动力吸振器以消耗系统的振动能量，从而达到减振之目的;

　　第四、使用隔振材料。一个正在服役的、 笨重的电梯系统， 替换电机或弹性元件相当麻烦，因而， 推荐采用方案③， 即在轿顶轮两侧加装动力吸振器以抑制电梯的振动。 电梯系统加装动力吸振器之后， 电梯桥厢的垂直振动被大大削弱了， 反映了动力吸振器良好的减振效果。通过合理地抑制振源、被动隔振，可以有效降低轿厢内的振动水平，对于一般的中低速 (≤2m/s) 电梯可以达到相应的舒适性要求。但对于高速电梯、超高速电梯，还必须采用主动隔振技术才能达到舒适性的要求。主动隔振系统包括三个关键部分振动信号测量、实时控制器、作动器致动器。主动隔振的效果比较好，但成本也比较高。半主动隔振则是根据电梯的振动状态实时地调整系统的控制参数、刚度阻尼参数。

　　总结

　　电梯运行时产生噪声的原因是多方面的， 通过全面的测试、分析噪声产生的原因并采取相对应的措施是治理噪声的有力保障。有关研究表明， 只有主动隔振治理才能有效治理电梯噪声对其周围环境的影响。

　　浅析电梯噪音的产生及解决方法

　　据中国测试技术研究院声学研究所多年来的检测经验及与相关建筑设计单位的沟通证实，楼内电梯噪声的出现，主要是因为建筑在设计时考虑到房屋结构本身的美观以及公共面积的节约等原因，开发商将电梯机房的主承重墙与业主家的承重墙做公共墙或墙体间钢性连接而引起。电梯的噪声主要表现为低频振动，通过固体振动传声，因此建筑本体设计上的钢性连接墙体为电梯振动噪声提供了传播途径。如果在设计时通过增加错层、隔断墙或设置楼梯间分隔等方式分离机房承重墙与业主室内受影响的墙体便可改善或解决电梯噪声问题。目前很多大型的开发商已经注意到电梯噪声给楼盘品质和业主居住环境带来的影响，并做了相应的降噪设计，但是除去因电梯本身质量而引起的噪声问题，还是有许多开发商在建筑设计时忽略了电梯噪声的影响而为楼盘的噪声隐患埋下了伏笔。

　　一、电梯噪音产生的原因分析：

　　1、噪声主要是由电梯主机及机房控制柜产生

　　这种情况比较普遍，开发商了为追求设计的完美，节省公共面积，因此电梯机房在设计时与业主共用墙体，或设计的业主家的主墙体与机房连接在一起，这种情况要在设计时加一个错层分隔才能避免噪音的干扰。这种情况的电梯噪声主要有两个部分组成：

　　一是电梯主机(主要噪声来源)，顶层住户室内的顶板及墙体刚好与电梯机房相连，电梯启动及停车时，电梯主机抱闸打开及刹车吸合;滑轮及电梯转动都会产生较大的低频振动。噪声通过墙体传到顶层或次顶层业主家内;

　　二是电梯控制柜，由于控制柜固定于机房楼板内与墙体的连接为刚性连接，因此电梯运行时接触器吸合和电磁辐射的噪声也通过楼板传递到业主室内，通过以上分析，我们可以知道电梯的噪音其实与电梯的质量并无直接联系，主要是由于机房承重墙体的建筑设计造成。由于电梯的噪音主要表现为中低频振动，它的主要传播途径为振动型固定传播，且具有一定的穿透力(一般的噪声是空气作为传递媒介)。

　　2、电梯井道结构本身的原因，当电梯运行时，轿厢导轨摩擦产生的噪音

　　电梯导轨固定于井道的两侧并与墙体直接连接，轿厢导轨上下滑行和停止时的摩擦及振动会通过固定导轨与墙体连成一体，并产生“声桥”，将轿厢与导轨的摩擦及钢丝绳传导的震动传递到住户跟井道共用的墙体之上。

　　3、运行产生的空气流动等声响

　　电梯在高速运行时的振动及井道活塞效应产生的气流噪声。

　　根据电梯噪声产生特性及传递方式，电梯噪声源可归类为以下两大类：

　　a)机房结构性传声：主要由电梯主机及机房控制柜发出，电梯机房内的主承重梁主墙与业主家内的主墙为公共墙体或刚性结构连接，因此构成电梯噪声主要传播“声桥”，电梯在高速运行及停车时的中低频振动及噪音通过“声桥”传入住户室内。目前通过最为普遍的室内电梯噪声污染案例分析，主要以顶层或次顶层的住户受噪声影响最为严重，其它层楼受影响不大，通过增调中低频阻尼复合减震装置降低振动传递率把噪音降低至使人舒适的声环境。

　　b)井道结构性传声：电梯运行时，轿厢及对重侧导轨摩擦传递至井道结构引起的噪声问题。电梯主导轨固定于门的两侧与墙体连接，轿厢导轨上滑行停止时的摩擦及振动会通过固定导轨与墙体连成“声桥”，传到住户室内。目前电梯有两种滑行方式。即滚轮式和滑动式。

　　二、电梯噪音的相关标准

　　与电梯噪音的相关标准主要有下面三类：

　　a)电梯本身的质量标准：《GB/T 10058-2009》(电梯技术条件)、《GB 7588-2003》(电梯制造与安装安全规范)

　　b)建筑方面的标准：主要包括《GB 50096-2011》(住宅设计规范)、《GB 50118-2010》(民用建筑设计隔声规范)

　　c)环保方面的标准：《GB 3096-2008》(声环境质量标准)等。

　　这三类标准对于电梯运行分贝的限值也有不同的规定：产品标准规定主机房的声音不得高于80dB、轿厢的声音不得高于55 dB;建筑设计标准规定白天不得高于50 dB、晚上不得高于40 dB;环保标准规定白天不得高于40 dB、晚上不得高于30 dB。

　　2010年3月1日，由国家质检总局和国家标准委员会制定 的国家推荐性标准《GB/T 10058-2009》(电梯技术条件)开始正式执行，其中对电梯的舒适性能做了明确规定，也为电梯噪音的检测提供了专门针对电梯的国家标准依据。新标准规定，客用电梯如果是中分自动门，开关门时间应不超过3.2s;如果是旁开自动门，开关门时间应不超过3.7s，新标准对电梯噪音进行了严格区分：

　　依据《GB/T 10058-2009》(电梯技术条件)3.3.6中规定“电梯的各机构和电气设备在工作时不应有异常振动或撞击声响。乘客电梯的噪声值应符合表2规定。”

　　表2 乘客电梯的噪声值 单位：dB(A)

　　三、噪音检测

　　一般的电梯噪音检测有以下四个指标：

　　1、电梯运行时的机房噪声

　　2、电梯轿厢噪声

　　3、电梯开关门噪声

　　4、房屋室内关键点噪声

　　四、电梯降噪的设计阶段

　　其实噪音的治理可以从以下几个方面入手：

　　1、机房噪声的隔声处理

　　包括机房的修建、机房的减震隔音措施、机房的吸声处理等。

　　2、井道的隔声处理

　　包括井道内壁的吸声处理、井道内壁通风设计、电梯轨道的降噪处理等。

　　3、电梯本身的隔声处理

　　包括：电梯围壁的通孔处理、轿厢吸音处理、轿厢减震处理、开关门的隔声、吸声处理、轨道润滑及吸声、隔声处理等。

　　4、建筑隔声处理

　　开发商在进行建筑结构设计时就应考虑到噪声的问题，从设计上让用户的常用空间远离电梯井道，在用户房间与电梯井道采取必要的减震降噪措施。

　　5、房屋卧室的布局

　　如果房间与电梯已经处理相邻的状态，那就更应该注意室内房间的布置，尽量避免卧室与电梯井道的邻近。

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