发表时间：2018-10-01T19:32:37.850Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：王晔辉
[导读] 摘要：电梯是现代建筑物的重要组成部分，随着人们生活质量的提高，对电梯的舒适性要求也越来越高，人们在对电梯的质量进行评价时，乘坐舒适性占据了较大的比例。
奥的斯电梯曳引机（中国）有限公司
摘要：电梯是现代建筑物的重要组成部分，随着人们生活质量的提高，对电梯的舒适性要求也越来越高，人们在对电梯的质量进行评价时，乘坐舒适性占据了较大的比例。影响电梯乘坐舒适性的因素很多，如振动加速度、加速度变化和振动频率等都会影响电梯的舒适性。因此文章就电梯曳引机在振动中的故障诊断分析。
关键词：电梯曳引机；振动；故障；诊断分析
在现代都市生活中电梯起到非常重要的作用。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。城市中的高层建筑越来越多，而室内电梯的使用率也在不断地增加当中。电梯是一个复杂的机电一体化系统，电梯系统的振动是影响电梯舒适性的主要因素。电梯在运行过程中，其自身结构系统会形成一个复杂的多自由度非线性弹性系统，具有自身的固有振动频率。在该弹性系统中，曳引机发出一定
频率的激励，该激励振动通过电梯系统中的各个弹性环节（曳引钢丝绳，各减振橡胶、弹簧）传递到电梯各部件，使得电梯各部件发生相同频率不同振幅叠加的响应振动。
一、电梯曳引机
电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机，现在一般是交流驱动，使用的都是交流电动机。如果曳引机的电动机动力是通过减速箱传动到曳引轮上的，则称为有齿轮曳引机，其减速箱常采用蜗轮蜗杆传动。若电动机的动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上则称为无齿轮曳引机。
二、电梯曳引机异常振动的原因
引起电动机异常振动的原因主要有以下两个方面：
（一）电磁振动
对于较大容量的同步电动机，一般对于定子之间具有的间隙、转子之间具有的气隙进行调节就能很好地避免震动。所以说：我们可以通过以下情况来避免同步电动机由于气隙偏心引起的振动：电动机在大中修时，我们用塞尺准确地测量它上下左右之间的气隙，并使之调整到最佳位置。对异步电动机来说，电动机在以下情况下会出现异常振动：由于转子的支撑轴承磨损从而使定、转子之间的气隙不均匀。假如这样的情况非常严重，不但会产生异常的震动，有时候还会出现扫躺膛的情况，如果这个时候出现扫膛，
电机就没有办法正常工作。
（二）机械振动
电动机含有的机械震动主要分为下面三种情况：（1）因为轴承的激振进而出现的端盖轴向震动；（2）由于轴承运动进而产生的震动；（3）转子机械运动不稳定进而出现的震动。作为电动机里面最为薄弱的环节，碎玉滚动轴承的部分如果安装不得当就会引起发热或者是震动。轴与轴承之间如果具有的配合不能够出现空隙，这时我们需要使轴与轴承的配合更加牢固，不能有过大的盈量。另外，电动机的振动与轴承的质量息息相关。以下情况均会引起电机的振动：（1）轴承内圈的径向偏摆；（2）外圈的径向偏摆会破坏轴承的同心度；（3）滚道表面的波纹度和局部缺陷；（4）滚动体椭圆度与棱圆度；（5）套圈的椭圆度与棱圆度；（6）润滑剂的情况会影响轴承振动，等等。刚性转子机械震动产生不平衡的情况主要有：静不平衡、动不平衡以及动静的不平衡。如果离心力在两个支座上面大小是相等的，震动具有的相位也是一致的，这些都是不平衡的现象造成的。离心力含有的力偶在两个支座上面具有的大小是一致的，含有的相反的震动都是因为动不平衡造成的。在两个支座上具有的大小是不一的，相位也是不同的，这样的情况由于混合不平衡，也就是静不平衡离心力与动不平衡力偶共同作用造成。
三、减少垂直方向的振动，提高电梯舒适感的措施
在不考虑其它影响因素时，振动大小与激振力成正比。因此要减小振动就要尽量减小激振力。电梯系统
的激振力是具有较高转速的转动件（如电动机转子、蜗杆轴、联轴器制动轮等）由于材料组织的不均匀、零件外形的误差、装配误差、轴承精度及结构形状局部不对称等原因，使通过转动件重心的主惯性轴与旋转轴线不重合，因此旋转时，产生不平衡的离心力所造成的，因此从减小振动的角度可以采取如下四个措施：（1）对有齿曳引机提高蜗轮付的加工，装配精度是关键。一般，货梯可按GB10089的7-D级精度制造，客梯则按5-6D级精度制造。（2）提高高速转动件的平衡精度。电动机转子，蜗杆轴要作动平衡，联轴器，制动轮要作静平衡。电动机转子，按GB9293的G2.5级精度平衡，其它可按G6.3级精度平衡。（3）提高轴承精度，按GB/T272蜗杆轴承，货梯可取6级精度，客梯取5级精度；蜗轮轴承，货梯可取0级精度，客梯取6级精度。（4）提高曳引轮各绳槽的节径差精度，尽量使其小于0.10mm。电梯速度高则要求更高。最后还要说明的是以上所述都是从机械的角度对垂直振动的探讨，而实际上，传动电机的内部结构如永磁同步电机永久磁铁的形状等等会使电机的转矩脉动增大及变频调速中的变频载波频率及PID等运行参数的调整不当和编码器性能不好、安装不良及外界干扰等因素，都会引起电梯振动，因而使电梯振动情况更加复杂。牵涉到激振频率及曳引机，对重、轿厢、轿底的质量及其弹性体刚度的选择和互相匹配的问题，选择匹配方案可以很多，但最终目的是为减少振动。因此在新产品试制时或振动状态不佳的电梯要进行调整。在某些情况下，可以选择最方便、最有效的结构参数进行调整。调整效果要求越高，就需要越加精细的调整。
四、构建曳引机状态监测与故障诊断系统
旋转机械故障诊断技术对于减少维修费用，降低生产成本，提高经济效益和社会效益具有重要作用。例如某电梯生产企业，通过对曳引机的现场检测，发现曳引机涡轮齿轮断齿，并经过分析轮齿断面分析和材质分析，采取了改变涡轮材质和调整设计方案的措施，保证曳引机可靠性，预防和减少故障的发生。随着科学技术的发展，艾默生的 CSI6500 机械设备状态监测器是专门针对过程自动化项目以及新建和升级项目保护而设计的，它集预测和防护于一体，遵循 API670 标准，可提供用于快速决策的实时信息。另外还有 AMS 设备管理组合中的机械状态管理预测维护软件，它能够连续捕捉工厂设备的振动数据，并以图形化的方式向分析人员展示机械设备内部发生的情况。操作人员因为获得了机械设备和过程的状态信息，能够更容易地识别和掌控各种状况，从而避免设备故障和性能下降，并有机会对过程和性能进行优化，以提高设备的投资回报。近日，DK-MDES 旋转机械状态监测与故障诊断专家系统在京通过专家鉴定，这套系统的研制成功标志着我国故障诊断水平将登上一个新的台阶。该系统是一个以计算机为基础，由状态监测和故障诊断专家系统两大部分组成的有机整体。
它采用了新一代的人工智能语言，由知识库、动态数据库、推理机及人机交互等模块组成。在智能推理过程中应用了模糊理论的模糊模式识别与不精确的推理，在诊断策略上采用了分级评判与综合评判，在此基础上得出最终的诊断结论。此监测系统在电梯旋转部件在线诊断中也将有广泛的应用价值。
总之，减小电梯的振动，创造安全舒适的垂直移动空间，不仅是用户的要求，也是从事电梯行业的专业技术人员一直致力于解决的一大课题。按照现代工程设计要求，应保证电梯传动系统的平衡量，采用振
动隔离技术，阻断振动传递路径，提高系统的抗振能力，降低振动的响应，才能保证电梯安全、平稳舒适的运行。
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