高速电梯振动控制的理论及实验研究.pdfVIP

维普资讯 振 动 与 冲 击 第 2l卷第 2期 JOURNALOFVIBRATIONAND SHOCK 高速 电梯振动控制的理论及实验研究 张志谊 华宏星 (上海交通大学振动冲击噪声研究所 ，上海 200030) 摘 要 本文针对电梯振动研究主机振动的隔离，通过理论分析确定系统主要参数对振动隔离的影响规律，同时 借助实验手段确定系统的固有频率 ，并有针对性地调整系统的固有频率 ，使之避开主机的激励频率。在理论及实验分析 的基础上对实际电梯系统实施隔振 ，同时采取提高系统旋转部件的平衡精度以及安装质量等其他措施 ，实测结果表明电 梯的垂直振动得到有效抑制。 关键词 ：电梯系统，振动隔离 ，频率辨识 中图分类号 ：0324，TB535 0 引 言 调整系统的特征频率，同时实验验证方法的可行性。 由于高层建筑不断增高，为适应高效运输的要 1 系统的理论模型[] 求，电梯的速度也在不断提高，目前电梯的最高运行 假设电梯系统的有限 自由度模型如图 1所示，其 速度 已超过 10m／s，而且还在继续上升 I4J。速度 的 中共有6个 自由度，分别由平衡对重、曳引主机、轿顶 提高需克服许多技术上的困难 ，其中反映电梯舒适性 返绳轮及轿厢等纵 向及扭转振动组成 。主机及轿厢 的振动及噪声问题在高速电梯中比较突出，这个问题 的减振元件为橡胶减振器，其他弹性元件为弹簧和钢 在高速电梯的设计过程 中已得到重视。国外高速 电 丝绳，而阻尼则来 自系统的结构阻尼、导轨对系统的 梯的舒适性已达到较高水平 ，而国产高速 电梯的舒适 摩擦阻尼以及气流阻尼等。在理论模型的建立中，将 性相比之下仍存在较大差距。除了工业基础的原因 摩擦阻尼及气流阻尼用粘性阻尼表示。分别以m ～ 外 ，系统的振动及噪声控制设计方法还不完善。电梯 m 表示曳引主机质量、曳引轮转动惯量、平衡对质量、 轿厢的振动谱在低频段与人体的敏感频段一致，明显 轿顶返绳轮质量、轿厢框架质量及厢体质量，以后 ～ 的低频振动会引起乘客的不 良情绪反应 ，而研究表明 6 表示主机减振器的复刚度、转轴的扭转刚度、对重 电梯系统的振动水平与电梯的速度成线性关系 j，因 侧钢丝绳与绳端弹簧的等效刚度、桥厢侧钢丝绳与绳 此对高速 电梯的减振设计是不可缺少的。国外电梯 端弹簧的等效刚度、轿顶弹簧的刚度及轿底减振器的 振动的必威体育精装版发展是将主动控制技术应用到高速 电梯 复刚度，C ～C6为结构阻尼，C。为摩擦及气流阻尼。 的振动控制中，其中以水平振动控制的研究较多[。 具有 良好舒适感的电梯其垂直或水平稳态振动水平 按 ISO标准小于 6～8rag(1nig=0．0098m／s2)。电梯系 统是一种悬挂结构系统，有较多的弹性环节，而电梯 轿厢本身又是框架结构 ，因而系统的阻尼较小，特征 频谱丰富。电梯在运行过程 中系统所受激励主要来 自曳引机的高频激励 以及导轨对轿厢的冲击