电梯运行发生抖动的故障原因及解决方法

摘 要：本文从电梯运行发生抖动的故障案例中，探析故障原因是由曳引轮绳槽磨损严重，导致钢丝绳张力不均和曳引速度不均，使得电梯运行发生抖动的故障，提出了解决方法措施。
关键词：电梯检验 绳槽磨损 运行抖动 措施
一、现场检查及故障原因
电梯是高层建筑物中不可缺少的垂直运输工具，其本身是机电一体化的大型设备。近年来，随着经济建设的快速发展，电梯的数量也在飞速增加，对其安全性、舒适性已有了极大的提高。而电梯在启动运行中发生抖动会直接影响到电梯的舒适性和安全性。
由于设计、制造、安装及曳引系统本身的各种原因，电梯在经过一段时间的运行后，曳引轮与曳引绳相接触的各绳槽会产生不同程度的磨损，随着磨损程度的日益增大，电梯运行中轿厢发生抖动也会日益严重，对电梯的安全运行及舒适性必定会造成一定的影响。现针对电梯运行中轿厢抖动现象，初步分析其原因。
某大厦安装运行的1台电梯在投入使用3年后，经常在运行中发出异常声响，并伴随轿厢抖动现象，乘坐舒适感较差，特种设备检验人员到现场对该电梯运行中轿厢抖动现象及原因进行了初步分析。经检查，发现5根曳引绳中有1根的张紧力变化极大(如图1所示)，当轿厢往下运行时，该绳张紧力越来越大，此时曳引速度V1比其他 4根绳额定(正常)曳引速度V要慢些。在运行至中间层站时，5根曳引绳张紧力达到基本一致，但在轿厢接近底层时，该曳引绳张紧力明显大大超出其余4根，使其承受了绝大部分轿厢的载荷。导致该曳引绳的绳头组合弹簧受到剧烈压缩并与绳头板相碰而发出“咔咔”声响，从而使轿厢产生较大抖动。(如图2所示)
由于该根曳引绳在运行中或是过松或是过紧，因而不能简单地将其调紧或调松。通过检查，发现曳引轮各绳槽已出现磨损且程度不一，其中张紧力异常的曳引绳所在的绳槽与其余4个绳槽相比，磨损尤其严重。经过塞尺测量，该绳槽在径向比其余4根绳槽多磨损了1.6mm。显然，绳槽过度磨损是造成该曳引绳异常的主要原因。

图1：曳引绳及绳槽

图2：曳引绳绳头
以该梯为例，已知曳引轮节径D=650mm，电梯垂直升降距离40m，而大致在中间层站各曳引绳张力基本一致，则对于磨损1.6mm的绳槽，若不计曳引绳的滑移，从5 根曳引绳的张紧力基本一致的中间层往上或往下运行20 m时，这根曳引绳则少移动97.99mm。具体计算见公式(1)： （1）
式中， L1—电梯中间层往上或往下运行20m该曳引绳少移动量；
L—曳引轮转1转该曳引绳少移动量；
L2—电梯中间层往上或往下运行20m距离；
D—曳引轮节径。
也以该梯为例，已知曳引轮节径D=650mm，额定速度V=1.0m/s；
计算该曳引绳的曳引速度V。具体计算如下。
V=D×π×n= 650×π×n (2)
式中，V－曳引绳的额定(正常)曳引速度；
D－曳引轮节径；
n－曳引轮的转速。
而绳槽受磨损的曳引绳曳引速度
V=(D-2×1.6)×π×n1= (650-2×1.6)×π×n
式中，(650-2×1.6)为绳槽受磨损的曳引轮节径。
将V曳引绳额定(正常)曳引速度与V1绳槽受磨损的曳引绳曳引速度比较得出：

从公式(1)和公式(2)所得出的结果可以得出：
(1)曳引绳之间的曳引速度不一致，导致曳引绳只能在绳槽内不断的打滑，从而加剧绳槽的磨损，进而导致电梯运行时抖动的程度也加剧。
(2)电梯中间层往上或往下运行20m该曳引绳少移动量为97.99mm，为补偿这段行程，该根曳引绳在上或下行时产生较大的弹性伸长，并通过绳头压板使轿厢产生一定程度的倾斜。由于该根曳引绳在较大范围内承受交变载荷，因而易于破断，造成安全系数的降低，同时受其影响，运行中轿厢产生了倾斜和抖动，使乘坐舒适感大大降低。
二、解决方案和措施
拆下该曳引轮，根据相应尺寸重新加工各绳槽，使其节圆直径在允许误差内基本一致(应严格控制在≤0.10 mm之内)；更换钢丝绳，使之能与新加工的曳引轮槽相匹配；调整各曳引绳的张紧力使之趋于一致，进而使各曳引绳所受到的曳引力大小一致，从而减小各钢丝绳的变形偏差，使得各钢丝绳张紧力、曳引速度大小一致。经过一段时间的试运行，电梯恢复正常。
三、结束语
从该案例中得到启示如下：在设计环节中应考虑到曳引轮各绳槽节圆直径偏差严格控制在≤0.10mm之内；制造方面也应保证所加工的曳引轮各绳槽节圆直径控制在允许误差内，应严格控制在≤0.10mm之内；安装方面应严格调试各钢丝绳的张力和曳引速度达到一致要求；维保方面应时刻关注曳引轮各绳槽的磨损情况，测试钢丝绳张力、曳引速度。
[参考文献]
[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京:学苑出版社,2001.
[2]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].
（作者单位：广东省云浮市特种设备检验所 广东云浮）