本文從引起電梯系統(tǒng)振動問題的機械因素分析入手，并在基礎上提出控制電梯系統(tǒng)振動的有效策略。期望通過本文的研究能夠對確保電梯系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行有所幫助。
    引起電梯系統(tǒng)振動問題的機械因素分析
    大體上可將引起電梯系統(tǒng)振動問題的機械因素歸納為以下幾大類：
    1.1導軌因素
    導軌因素可導致電梯晃動。在轎廂內，一旦電梯上下行經某一固定點時，就會感到明顯晃動。如果利用振動儀來測量電梯的運行振動曲線，就會發(fā)現(xiàn)某個提升高度處的振動曲線超標。因導軌問題造成電梯運行振動主要表現(xiàn)為以下幾個方面：1.因轎廂導軌接頭處間隙與臺階增大，造成電梯出現(xiàn)水平方向振動，降低使用者舒適感；2.導軌撐架沒有調整好，經常出現(xiàn)導軌軌距和對向度不良的情況，以及導軌撐架的固定螺栓松動現(xiàn)象，進而導致電梯運行中振動；3.導軌表面清潔度不夠，沒有及時清除污垢；④導軌發(fā)生損傷變形，沒有對其進行修整或更換。
    1.2鋼絲繩因素
    如果鋼絲繩張緊不均勻，使得某幾根鋼絲繩繃緊、某幾根鋼絲繩寬松，那么就會使電梯在運行中因鋼絲繩受力不均勻而造成轎廂異常抖動。在這時受力較大的曳引輪繩槽會加快磨損，形成節(jié)徑差，而后又引發(fā)繩間相對滑移，加大對電梯運行中的振動和噪音的影響，并且這種影響是難以調節(jié)的。同時，電梯轎廂抖動會降低鋼絲繩和曳引輪的安全性，縮短其使用壽命。此外，鋼絲繩放氣不足也會導致電梯運行振動。如果在電梯安裝前沒有對鋼絲繩進行放氣，那么就會造成鋼絲繩扭曲變形，引起電梯振動，影響乘坐電梯的舒適感。
    1.3曳引機因素
    在引起電梯系統(tǒng)振動的機械因素中，曳引機因素是最為常見的因素。對于有齒輪的曳引機而言，其蝸輪蝸桿運動副的制造、安裝精度和軸承精度，是造成電梯機械振動的根源，主要表現(xiàn)在：渦輪副的加工裝配存在較大誤差，造成渦輪副無法正常完成進出的嚙合過程，進而引發(fā)蝸桿、渦輪齒間連續(xù)出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象，最終形成渦輪副受迫振動的激振力。通常情況下，渦輪副加工裝配誤差越大，就會造成越大的激振力和電梯振動。在長時間使用渦輪副的情況下，渦輪蝸桿和齒輪之間的磨損會逐步增大，造成電梯加減速時有軸向竄動，使得電梯運行中出現(xiàn)臺階感。
    1.4共振因素
    共振因素是影響乘坐電梯舒適性的重要原因。由于電梯的機械系統(tǒng)是由不同構件所構成的，每個構件都擁有自己的振動頻率，所以在電梯運行時，一旦其他因素綜合起來的振動頻率與不同構件振動頻率產生重合，就會造成共振現(xiàn)象，進而導致電梯出現(xiàn)振動。曳引機的機械部分是最常見的共振現(xiàn)象發(fā)生根源處，這是因為振動現(xiàn)象從曳引鋼絲繩一直傳到轎廂，若其引起的受迫振動頻率與構件本身固有頻率相接近時，必然會導致共振現(xiàn)象，從而使得電梯轎廂內出現(xiàn)周期性振動，與此同時還會引發(fā)嗡嗡聲響。
    控制電梯系統(tǒng)振動的有效策略
    由于引起電梯系統(tǒng)振動的原因較多，為了有效防止電梯系統(tǒng)振動運行穩(wěn)定性造成的影響，必須采取相應的控制方法。業(yè)界的專家學者基于電梯系統(tǒng)動力學研究分析的基礎上，提出了以下幾種控制電梯振動的方法。
    2.1抑制振源的方法
    通過分析可知，電梯系統(tǒng)繩輪的偏心、曳引機的輸出波動等因素是引起電梯垂直振動的主要振源，而引起電梯水平振動的振源主要有電梯導軌輪廓形狀偏差以及導靴誤差等。鑒于此，可從通過以下方法來減少振源，進而達到控制電梯系統(tǒng)振動的目的。其一，減少曳引機自身轉矩和轉速的波動變化。具體可以采取基于電流預測的死區(qū)效應補償方法來解決這一問題，通過該方法能夠使電梯在電機勵磁電流頻率6倍頻的振動幅值獲得有效消除；其二，減小繩輪偏心。想要有效減小繩輪偏心，就必須在轉輪安裝過程中，進行嚴格的靜平衡和動平衡，借助該方法能夠是繩輪偏心有效減小，可以達到降低振動發(fā)生幾率的目的；其三，提高導軌的安裝質量。當導軌表面過于粗糙或是接頭位置處的質量不合格都容易引起電梯系統(tǒng)橫向振動。為此，除了在加工制造時嚴格控制生產質量，降低導軌的形位公差以及尺寸誤差之外，還應當在實際安全過程中，提高安裝質量。
    2.2隔振方法
    在電梯系統(tǒng)隔振設計的過程中，可以采取如下措施減少振動：
    2.2.1對曳引繩的張緊力進行均勻分配。相關研究結果表明，曳引繩與曳引輪的使用壽命會由于繩張力分配的不均勻而縮短，這樣一來便容易引起電梯轎廂垂直振動超標。為了準確估算出曳引繩的張力，可以用手    激振曳引繩，并按照其波動時間對張力進行估計，由此便可得出曳引繩張力與波動時間的關系，該方法常被用于超高速電梯的隔振設計當中，是一種非常有效的方法。
    2.2.2導靴參數(shù)的優(yōu)化調整。通過對導靴參數(shù)進行優(yōu)化調整也能夠起到減振的作用。要合理確定導靴的間隙，并進一步提高導靴內襯材料的強度和剛度及耐磨性。同時，還可調整滾動導靴彈簧對滾輪的預壓縮量。此外，提高滾輪外緣橡膠的強度和耐磨性，能夠起到降低滾輪塑性變形的作用。
    2.2.3對轎架和轎廂進行優(yōu)化設計。為了減低轎架和轎廂對電梯振動的機械影響，應當在其設計過程中，利用有限元模型進行設計參數(shù)優(yōu)化，借此來使兩者的共振頻率，尤其是轎廂的頻率避開電梯系統(tǒng)可能產生的激振頻率，這樣便可以有效消除共振問題，從而降低振動的發(fā)生幾率。
    2.2.4合理選擇阻尼?？梢酝ㄟ^對電梯系統(tǒng)上減振橡膠的阻尼進行調整，即合理選擇橡膠類型與幾何參數(shù)，從而使人體敏感頻段的振動能量獲得有效耗散，這樣便可以解決由人體引起的電梯機械振動問題。
    2.3加強檢查維護
    通常情況下，電梯系統(tǒng)一般都是在運行一段時間之后，才會出現(xiàn)振動問題，這是因為，在電梯不斷運行的過程中，某些部件會隨著使用而出現(xiàn)變形，由此便容易引起電梯振動。所以，應當加強對電梯的檢查與維護。對于檢查中發(fā)現(xiàn)的不符合要求或是超標的部件要及時進行維修或是更換，這樣能夠有效確保主要部件的強度和硬度，由部件變形問題引起的振動便可以基本消除。

    總而言之，在電梯系統(tǒng)的使用過程中，振動是較為普遍的問題。為此，有必要分析引起電梯振動的主要機械因素，并采取有效的措施加以解決，借此來減少或避免電梯出現(xiàn)振動。這不但能夠確保電梯安全、穩(wěn)定、可靠運行，而且還能進一步延長電梯系統(tǒng)的使用壽命。