淺談電梯導軌對轎廂震動的影響

陳春明

【摘?要】本文首先概述了電梯導軌，然后分析了電梯導軌對轎廂震動的影響，最后闡述了電梯導軌安裝要求。

【關鍵詞】電梯導軌;轎廂震動;影響

隨著現代城市高層、超高層建筑的不斷涌現，電梯作為其內部結構的垂直交通運輸工具，日益成為人們日常生活中不可缺少的一部分。而乘坐電梯的安全性，高效性，舒適性也成為了對電梯運行的基本的、重要的技術性能要求。

電梯導軌、導軌架和導靴共同組成了電梯的導向系統。導向系統是保持對重和轎廂能在井道中保持正確的運行路線，減少震動，在發生超速或墜落事件時能使轎廂卡死在導軌上，避免事故發生的裝置。

作為電梯的導向裝置，電梯導軌在電梯系統中占有舉足輕重的位置，其制造和安裝質量的好壞將直接影響到電梯是否能夠安全、平穩地運行。

1電梯導軌概述

電梯導軌是安裝在電梯井道中或樓層之間的兩列或多列垂直或傾斜的剛性軌道，保證轎廂和對重沿其作上下運動，保證自動扶梯和自動人行道梯級沿其作傾斜或水平運動，為電梯轎廂、對重裝置或梯級提供導向。

電梯井道中一般有4根導軌，兩根為對重架導軌，兩根為轎廂導軌。導軌按截面形狀可分為t形和空心兩種。t形導軌具有良好的抗彎性能和可加工性。根據使用要求的不同，每類導軌又有不同的品種規格。國標gb/t5072.1.1996對導軌的幾何形狀、主要參數、尺寸、加工方法等都作了詳細規定。目前又出現了截面呈q形的新型導軌。導軌通過螺栓、螺母與壓道板固定在導軌架上。導軌架是固定在井道中的支撐導軌的結構，它的固定必須保證絕對牢靠。導軌架之間的距離必須保證在3m～5m長的導軌上至少有2個以上的支撐導軌架。導軌安裝在導軌架上，必須保證兩根導軌的接頭間隙和高度差符合要求，否則會引起轎廂的震動，影響運行的平穩性。導軌接頭處的兩個端面一般分別加工成凹凸樣槽，以便可以進行良好的對接。導軌架是直接支撐導軌的裝置，當轎廂或對重安全裝置卡死在導軌上時，它必須能承受通過導軌傳遞來的強大的壓力和重力作用。因此對導軌架與井道之間的固定及其自身強度有特別高的要求，gb7588-2003對此有嚴格規定。

隨著人們對電梯舒適度要求的提高及電梯速度的提高，高精度導軌是導軌生產的發展方向，高精度導軌是在普通導軌的基礎上提高各方面的精度，比如導向面尺寸公差、導軌高度公差、榫槽對稱度公差都由原來的0.1mm變為0.05mm，并增加了多項端部形位公差要求并提高了導軌直線度、扭曲度要求。高精度導軌是使用在高速電梯上的導軌，不但精度要高于普通導軌，而且還在工藝上消除導軌潛在的彎曲及扭曲變形因素。

2 導軌對轎廂震動的影響

電梯轎廂在運行過程中其振動來源于自由振動和受迫振動。自由振動一般是指轎廂系統、曳引繩漲力不均所造成的慣性、彈性力而產生的振動。受迫振動一般是指曳引機、導軌安裝扭曲等原因強加給轎廂的振動對于電梯轎廂的振動又分為水平方向的振動和垂直方向的震動。

水平方向的振動一般是由導向裝置、導軌和轎廂本身產生。它分為水平方向的振動、水平方向的晃動、水平方向的扭動。①水平方向振動屬于是一種頻率高、振幅較小的振動乘坐電梯時轎廂地板給人有一種“麻”的感覺，使人不易判斷出振動的方向。②水平方向的扭動屬于振幅較大的基本上有規律的水平振動往往發生在某一段的某一點上多發生在兩根導軌的接口地方。乘坐電梯時可以感覺轎廂在某一處同時有前后、左右兩個方向的振動。③水平方向的晃動屬于頻率較高、振幅轎大無明顯規律的水平振動乘坐電梯時可以明顯地感覺到前后、左右的晃動不能準確地判斷出晃動的方向。垂直方向的振動是由電梯曳引機、曳引鋼絲繩和導靴引起的振動。它分為垂直方向的顫動和垂直方向的抖動。垂直方向的顫動是一種頻率較高、振幅不大、規律性不強的垂直方向的振動乘坐電梯是有一種從“腳”麻到“腰”的感覺。而垂直方向的抖動這是一種頻不是太高、但振幅較大的垂直方向的震動乘坐電梯時有一種“抖和掂”的感覺。

研究電梯運行震動，除了要考慮電氣系統的震動之外，還要考慮到它和電梯機械系統的震動息息相關。具體言之，它和曳引機引起的震動、鋼絲繩系統引起的震動、導軌引起的震動、轎廂引起的震動等方面息息相關。

電梯水平震動主要來自于導軌和導靴的激震力。我國多半使用的“t型”導軌在加工制造過程中不可避免地存在著尺寸誤差、形位公差以及安裝調試中的各種誤差。其中對電梯水平震動有重要影響的有：（1）導軌的直線度和扭曲度，能直接影響電梯運行的平穩性;（2）導軌榫槽的尺寸公差和對稱度能直接影響導軌接頭的連續精度。在電梯轎廂和對重的上部和下部通常安裝4個導靴，在導軌運行過程中，導靴必然屈服于導軌的實際軌跡而產生震動。轎廂和導靴構成質量一彈簧系統。不規則的導軌就是激震力源。電梯的水平震動包括垂直于導軌導向側面的沿z軸方向的震動，和垂直于導軌頂面的沿y軸方向的震動。

導軌導向裝置導軌安裝架不牢固或剛性不夠，緊固件松動;導軌安裝不垂直，彎曲變形，接口有臺階，不符合技術標準要求;導靴選型不合適，導靴彈簧預緊力不夠，與導靴間隙不合理，安裝尺寸偏差;安全鉗鍥塊不對中，與導軌面間隙不合理等均會引起轎廂震動。

3電梯導軌安裝要求

導軌安裝位置必須符合土建布置圖要求。電梯轎廂導軌、對重（平衡重）導軌在井道中的位置，因產品設計不同而不同。導軌安裝位置主要指以下兩個方面：（1）井道寬度和深度兩個方向上導軌位置尺寸，主要是轎廂導軌與層門相對位置尺寸，轎廂導軌與對重導軌相對位置尺寸及導軌間距。（2）井道頂部最后一根導軌的上端部與電梯井道頂之間距離，實際上此距離是對導軌長度的要求。為了方便安裝和檢查，通常生產廠家根據具體電梯安裝工程對導軌長度計算確認后，對導軌長度的要求，轉換成井道頂部最后一根導軌的上端部與電梯井道頂之間距離的要求。如果井道頂層高度較大，最上部一根導軌不到達井道頂部時，則一般直接要求導軌長度不小于規定值，但此時設計上應注意采取措施防止電梯出現故障時，轎廂、對重失控超速上行，沖出導軌。轎廂導軌和設有安全鉗的對重（平衡重）導軌工作面接頭處不應有連續縫隙，導軌接頭處臺階高度不應大于0.05mm。如超過該數值應修平，修平長度應大于150mm。如果轎廂導軌和設有安全鉗的對重（平衡重）導執工作面接頭處有連續縫隙，當安全鉗恰在此處起作用時，可能改變安全鉗的性能，引發安全隱患。另外，當導靴運動到此處時，容易產生震動，因此要求不能有連續縫隙。導軌安裝過程中，兩根導軌連接前，應先清理每根導軌端部，以便兩根導軌接頭處完全鑲嵌在一起，防止出現連續縫隙。為了降低轎廂震動，減少導靴的磨損及保證安全鉗使用性能，要求兩根導軌接頭處側面和頂面的臺階高度不大于0.05mm。

每根導軌至少有兩個導軌支架，其間距在2-2.5m之間，特殊情況，應有措施保證導軌安裝滿足gb7588-2003規定的彎曲強度要求。導軌支架水平度不大1.5%，導軌支架的地腳螺栓或支架直接埋入深度不應小于120mm。如果用焊接支架焊縫必須是連續的，并應雙面焊牢。當電梯沖頂時，導靴不應越軌。每列導軌工作面對安裝基準線每5m的偏差應不大于下列數值：轎廂設有安全鉗的對重導軌為0.6mm，不設安全鉗的t形對重導軌為1.0mm。導軌應用壓板固定在導軌架上，不應采用焊接或直接連接。兩列導軌頂面間的距離偏差：轎廂為+2-0;對重導軌為+3-0。在有安裝基準線時，每列導軌應相對基準線整列檢測，取最大偏差值。

參考文獻：

[1]李立京，李醒飛，張國雄.電梯轎廂水平震動模型.起重運輸機械，2002（5）：

（身份證號碼：320911198303016616）