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淺談高速乘客電梯的舒適感與噪音

  電梯在運行中的舒適度與乘梯體驗是非常重要的。首先是結構設計合理性,如安全部位的鋼度、強度,保證了安全部件的使用可靠性;轎廂自重設計重量保證電梯的平穩性;龍門立梁滿足拉力強度使用條件下,要有一定的彈性。總而言之,導軌支架與轎廂龍門立梁兩者之間要有鋼度與彈性,目的在于減少導軌在安裝時直線度造成的接觸面紐曲誤差,靠導靴、橡膠減振墊、直梁、導軌支架、控制系統等多項合理的結構措施保證電梯在運行中的舒適感,減少噪音。

  曳引機產生的噪音與選配功率大小有關。電流、軸承、曳引輪繩槽幾何型狀都是產生噪音的原因,即噪音源,因為物體在運動中都會有磨擦,磨擦會降低實用功率,功率降低后電機噪聲就提升。但鋼絲繩與曳引輪繩槽的磨擦是有利有弊的矛盾源。下面對1:1的曳引輪繩槽和2:1的復繞曳引輪繩槽做如下比較。

  1:1的繩槽采用V型槽,鋼絲繩在V型槽內受重壓后磨擦力増加,同時鋼絲繩的變形也增大。鋼絲繩在出槽時會有抖動、同時抖動會通過鋼絲繩傳遞給轎廂,即使通過橡膠塊來解決也只能解決聲音問題,無法解決抖動問題。解決這一問題的思路是改變曳引輪繩槽的幾何形狀R半圓弧與導向輪繩槽,通過兩輪之間的復繞增加磨擦力來提升轎廂與對重,但是槽與槽間距不易過大、R槽表面粗糙度要為0.8,因為曳引輪與導向輪錯位一個槽距,鋼繩在進出槽時有點斜度,這就要求R槽的光潔度要很高,鋼絲繩在進出槽時光滑進出,使綱繩無抖動,但這時曳引輪與導向輪之間的拉力是轎廂自重力的10倍,兩輪的包角與磨擦力同時増大,R繩槽的幾何型狀對鋼絲繩變型影響極小,起到良好的保護作用,噪音與抖動問題都有很大的改觀。

  在電梯采用蝸輪蝸桿曳引機年代,轎廂噪音是現在永磁同步變頻曳引機的若干倍,這是因為加工精度誤差、裝配誤差,導致蝸輪與蝸桿在轉動時發生磨擦產生的噪音通過鋼絲繩傳遞給轎廂。轎廂壁都采用薄鋼板制造,所以很容易傳導并放大噪音。另外現在轎廂裝璜多在轎壁上用萬能膠粘貼,新型裝璜材料與鋼板之間的萬能膠既是粘接層也是減小噪音層。轎廂裝潢還増加了轎廂自重,一些公司在轎底貼上大理石,在上下運行中的轎廂轎底自重增加,擺動自然會減少,舒適感大大提升,噪音大幅度降低。

  每臺電梯產品在制造、出廠后都是一樣的,但通過不同安裝隊安裝后就產生了差異。其中導軌的校裝與一臺電梯運行時的轎廂擺動有著密切的關系。電梯導軌有三個接觸面與靴襯面配合,在運行中滑行,同時轎頂有兩個導靴,轎底有兩個導靴,如果接觸面通過彎曲的導軌時,龍門直梁鋼度太硬無法消除彈性形變,轎廂就會隨著導軌的彎曲變行而擺動。如果轎廂自重力大,扭曲時擺動就會減小,這就是物體在運行中的動力學觀點。

  高速電梯轎廂在井道運行中因氣壓阻力與轎廂外體發生磨擦也是造成轎廂噪音的一個主要原因,筆者的研究設計就是將轎廂外觀,包括轎頂、轎底都設計成錐形結構,外部設計為很流暢的流線形,不采用帶臺階的轎廂以減少空氣阻力。另外井道頂上要有一定面積的放風窗減少電梯在高速運行中井道的風壓阻力,這一設計對降低噪音、提升乘梯舒適度有明顯的效果。

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