施工升降机振动和摆动原因及解决初探.docx

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【摘要】::本文分析析了影响施施工升降机机运行过程程中振动和和摆动的原原因,并提提出经验提提出了改善善运行效果果措施,以提高施工升升降机使用用的可靠性性,延长使使用周期。
【关键词】:施工升降降机运行质量量制造精度度可靠性振动
图1
这些年随着着我国建筑筑业的迅速速发展,高高层建筑越越来越多,施工升升降机的使使用也随之之变得越来来越普遍,需求量急急剧上升,为了满足足市场需求求,国内涌涌现了一大大批制造厂厂家。但是是,绝大部部分厂家对对施工升降降机并不了了解、熟悉悉,所以生生产出来的施工工升降机也也或多或少少的存在技技术质量问问题。因此,提提高施工升升降机工作作可靠性,减减少故障的的发生,成成为众多制造厂厂家需要迫迫切解决的的问题。
目前国内使使用的施工工升降机普普遍为SC系列列齿轮齿条条式人货两两用电梯。吊笼在上升、下降过程中中产生的振振动及摆动动,既是引引起零部件件损坏的主主要原因,同同时也使乘员觉得得不舒服,并并担心其安安全。所以以这里就如何何使吊笼运运行平稳,提提高零部件件使用寿命命,给人以以舒适和安全全感,一并并归为提高高施工升降降机工作可可靠性。
导轨架的结结构设计、附附着、制造造精度的影影响和加工工工艺及安安装调试、维维护保养等等方面是影影响施工升升降机安全全与可靠性性的主要部部分,本文文就这些方方面进行简简要分析和和总结。
1吊笼在运运行过程中中产生振动动和摇摆的的原因
施工升降机机主要1、防防护围栏;;2、导轨轨架;3、附附墙支撑;;4、驾驶驶室;5、吊吊笼;6、驱驱动安全机机构;7、平平衡系统(根根据需要配配置);88安装起重重机;9、电电缆系统;;10、电电控系统,见见图1。
施工升降机机工作原理理为安装在在吊笼上的的传动机构构带动齿轮轮与固定导导轨架上的的齿条啮合合,从而使使吊笼沿导导轨架爬升升或下降,导轨架既既是主要的的承载结构构件又是吊吊笼运行轨轨道。吊笼笼依靠安装装在其上的的滚轮作运运行导向((如图2所所示)。导导轨架通过过附墙架及及支架将力力传递到建建筑物上,使使其成多跨跨柔性支座座连续梁受受力状态,见见图3。
图2图33
吊吊笼在运行行过程中产产生抖动和摇摆摆的因素很很复杂,主主要有下列列几个方面面:
,属正常状状况;
,属于非正正常状况;;
产生这种振振动的因素素主要有齿齿条制造误误差、齿条条对接处留留有间隙造造成公法线线变化、齿齿条对接错错位、齿条条弯曲(见见图4);;
;
标准节制造造误差对施施工升降机机的抖动影影响特别大大,尤其是是立筒对接接处错位影影响巨大,见见图4。
(a)齿轮轮节距误差差
(b)齿条条对接错位位
(c)齿条条弯曲
(d)立柱柱对接错位位
(e)侧导导向轮与方方柱间隙过过大
图4标准节节制造、调整误差差引起非正正常振动摇摇摆的几种种情况简图图
;
间隙过大会会引起齿轮轮齿条啮合合轨迹变化化产生非正正常振动,同同时侧导向向滚轮一与与导轨架间间隙过大会会导致吊笼笼产生大幅幅度摇摆(见图2、图图4);
、停停止、人员员走动、货货物偏心、风风压等产生生的振动和和摇摆;
、附附墙架刚性性差产生变变形而造成成的振动和和摇摆,以以及两只
吊吊笼运行中中导轨架产产生的共振振;

传动底板是是焊接件,焊焊接后容易易发生焊接接变形。因因此,在传传动底板在在装焊前应滚滚平处理,在在装焊后应应先校正再再机加工。向向驱动架上上安装前需需进行调平平处理,否否则可能使驱动动齿轮与齿齿条啮合达达不到均匀匀的线接触触,造成齿齿轮单侧受受力,易造造成吊笼运运动时的振振动。
;
滚轮表面曲曲线应光滑滑,如果滚滚轮直径超超差,则会会使施工升升降机安装装后滚轮调调整困难,如如果滚轮调调整不合适适,必然造造成施工升升降机吊笼笼运动时的的振动;同同时,如果果滚轮表面面加工粗糙糙或外形曲曲线不圆滑滑,施工升升降机吊笼笼在运动时时滚轮与导导轨架立柱柱管之间的的摩擦力会会加大,同同时也会造造成吊笼的的振动。
、不不平行;
会造成驱动动齿轮轴线线与齿条齿齿形所在平平面不平行行,使驱动动齿轮与齿齿条啮合达达不到均匀匀的线接触触,造成齿齿轮单侧受受力,如同同锥齿轮啮啮合,易造造成吊笼运运动时的振振动。
,;
,发生生过定位造造成的振动;
外挂传动形形式驱动部部分置于吊吊笼顶部,与与吊笼使用用销轴连接接,如图55所示。采采用这样的的结构,可可以扩大吊吊笼内空,吊吊笼高度可可相对减小小,提高吊吊笼整体刚刚度。
外挂架上侧侧导向轮
外挂架上内内侧导向轮轮
外挂架下侧侧导向轮
外挂架下内内侧导向轮轮
吊笼上侧导导向轮
吊笼上双导导向轮
吊笼
销轴
外挂架
图5
外挂架上导导向轮的设设置参照吊吊笼结构设设计,这种种导向轮的的布置方式式仅对外挂挂传动机构构而言十分分合理,但但当使用销轴如如图5连接接后后会出现现严重的过定定位,在导导轨架制作作精度不高高的情况下下会发生振振动和摆动动。
2解决办法法和采取的的措施

由于齿条对对标准节制制造误差影影响很大,所所以在齿条条加工中必必须确定合合理的精度度要求,使使齿条的精精度符合标标准节总体体要求。目目前国内使使用的齿条条主要是由由几家专业业厂家生产产,制造精精度基本上上都能满足足要求。但但市场上也也出现过部部分厂家将将制作超差差的齿条以以较低价格格成批处理理的现象,所所以齿条的的入厂检验验至关重要要。
在立柱的加加工上大多数厂家家采取图6的加工工工艺:以立柱两端端外圆定位、铣端面、两端端镗孔、由定定位块保证证长度尺寸寸,这样理理论上既保保证了立柱柱两端内孔孔与外圆同心,同同时也保证证了长度公公差。部分分厂家也采用用简易车床床加工立筒筒,既可以以保证内孔孔与外圆的的同心,同同时也可以以避免原材
材料外径超超差的现象象。
图6立筒两两端镗孔图
目前国内部部分厂家的的立柱钢管原原材料就有有弯曲现象,厂家为了节节约成本,省去了钢管矫直工序,而立筒钢管是否弯曲将直接影响到标准节制造误差。为了避免立筒钢管弯曲超差对标准节质量的影响,建议立筒钢管在加工前上平台验直,如果弯曲超出许可范围应淘汰用做他用。
部分厂家为为了节约成成本,将标标准节上、中中、下三方方框与立柱柱连接圆弧弧采用气割割成型的加加工方式,这这样会造成成圆弧与立立筒间隙过过大,焊接接变形大的的问题。为为控制制标准节焊焊接变形,圆圆弧采用冲冲切加工或或者铣加工工等方式,,同同时方框先先在工装上拼装焊接成形形。对于标标准节最好好采用立筒、方框框等在工装装上一次装配配焊接成形形,斜腹杆杆在工装上上装配,出出胎后焊接接的加工工工艺,从而确保保标准节的的精度和互互换性要求求。
吊笼上导向向滚,尤其是侧侧导向轮与与导轨架的的间隙是引引起吊笼振振动和摆动动的重要因因素,~。同时由由于导向滚滚轮位置偏偏差,会加加大吊笼运运行阻力。因因此,导向向滚轮安装装孔的定位位也尤为关关键。为保保证精度,我我认为立柱柱装焊校正正后机加侧侧面导向轮轮安装基面面,然后上上钻模钻孔,最最后工装定定位,保证证导向滚轮轮安装孔的相相对位置。
制作滚轮过过程中,应应加强检验验,保证滚滚轮的外径径符合图纸纸上的尺寸寸及公差要要求,而且且滚轮沿轴轴向应能够够窜动5mmm左右,以以弥补导轨轨架制作上上的误差,如如滚轮不能能轴向窜动动,容易引引起滚轮内内的轴承损损坏,同时时,要保证证滚轮的外外圆弧面粗粗糙度要求求。
通过以上方方法加工,造造的导轨架架,其齿条条错位、立立柱错位明明显减少,即即使出现局部有有错位现象象也控制在在很小的范范围内,低低于国标要要求,导向向轮相对位位置准确,与与导轨配合合间隙合理理想,从而而有效地降降低吊笼运运行时的抖抖动,提高高了吊笼运运行平稳性性。

国国产施工升升降机标准准节截面主主要有8550mm×850mmm,650mmm×650mmm两种,其主主立筒分别是是Ф89×6,Ф76×。附附墙间距为为9m。根据计算算,前者主主立柱应力力值过小,不不经济。而而后者应力力值为强度度和稳定性性均满足要要求,但结结构截面小小,刚度差差。采用6550rnmm×650ccnm截面面导轨架,吊吊笼运行中中摆动较大,尤其其是在导轨轨安装高度度较高,两两个吊笼运运行到同一一处时。标准节在原原设计计算算中,考虑虑了垂直方方向冲击载载荷,但对对来自水平平方向的冲冲击载荷振振动、风力力、人员走走动、侧导导向轮与立立柱间隙过过大等产生生摇摆,偏偏心受力,附附着架销轴轴间隙等考考虑不足。而而为抗击水水平方向的的冲击载荷荷,恰恰需需要提高导导轨架的刚刚性。通过过计算,在在综合考虑虑强度和经经济性的基基础上,我我们将导轨轨架的标准准节截面设设计为650mm×900mmm,主立筒仍采用Ф76×。这这样与6550mm×650mmm截面比比较在制造造成本略微微提高的情情况下,刚刚性提高了了30%,主主立柱应力力值也相应应降低。而而且对于整整机仅需要要修改防护护围栏和基基础部分。
如如图3所示示,导轨架架是通附墙墙支撑将力力传递到建建筑物上。现在国内内多使用一一次附墙,但也有少部分还在继续使用二次附墙。一次附墙相对于二次附墙提高导轨架抗扭性能,从而可减少吊笼摆动,同时成本也相对降低。

很多厂家和和使用者都都忽略了安安装调试对对施工升降降机的稳定定性的影响响。
在吊笼和外外挂架插入入导轨架后后调整导向向轮时单个个调整,而而不进行整整体调整,这这样造成的的后果可能能是在运行行过程中部部分导向轮轮无法与导导轨架立筒筒接触,部部分导向轮轮出现啃立立筒现象。也也可能造成成齿轮和齿齿条啮合出出现问题,如如同锥齿轮轮啮合,这这些会造成成升降机的的剧烈抖动动。这种情情况下部分分安装调试试人员为了了减小抖动动,便将压压轮与齿条条的间隙调调为零,甚甚至使压轮轮受力。这这样做生日日能一时解解决抖动问问题,但是是因为施工工升降机驱驱动小齿轮轮在设计的的时候都没没有变为系系数,当导导向轮调整整不合适,压压轮也调整整出问题的的时候会发发生啃齿现现象。
很多安装人人员在导轨轨架垂直度度的调整时时使用铅垂垂吊线调整整垂直度,但但是当垂直直度超差,调调整过程中中因为缺少少力点,在在调整左右右垂直度时时只能斜拉拉导轨架,这样造成导轨架扭曲。导轨架不垂直、弯曲、扭曲都可能导致齿轮齿条的内核如同锥齿轮啮合,造成升降机的抖动,加速磨损。
施工升降机机标准节联联接螺栓松松动或附着着架螺栓松松动,会使使导轨架联联接后的整整体刚度降降低,导轨轨架整体虽虽并不会倾倾倒,但是是施工升降降机在上下下运动时必必然会引起起振动。

前面我们提提到了升降降机运行过过程中齿轮轮啮合正常常与非正常常振动,尽尽管从制造造精度和安安装调试方方面采取减减振的措施施,降低了了非正常振振动可能,但有些振振动仍为不不可避免的的。所以,必必须采取有有效的减少少冲击,缓解振动动的措施。如如图7所示,吊吊笼是通过过安装在其其上的传动动机构拖动动运行的。
吊笼
导向轮
压轮
标准节齿条条
驱动小齿轮轮
被动齿轮
图7传动机机构与标准准节齿条位位置示意图图
齿轮啮合的的振动和冲冲击通过传传动板传递递到吊笼上上。因此,应在传动板与吊笼顶部联接处增加减振垫,同时在传动板与吊笼联接螺栓处增加尼龙套,使得传动板在运行过程中沿水平方向有适量位移,克服因齿条弯曲、错位等引起的齿轮、齿条啮合过紧的现象,同时也缓减振动(见图8)。
1、吊笼2、避避震条
3、传动底底板4、螺栓栓
5、压板6、尼尼龙防震垫垫
7、隔套8、防防震垫
图8传动机机构与吊笼笼减震构件件简图

为消除图55中过定位位,可以考考虑取消外外挂加下侧侧导向轮或或外挂架下下内侧导向向轮
部分导向轮轮,两者之间间建议取消消前者。如如取消的是是下内侧导导向轮,吊吊笼在运行行一段时间间后其齿轮轮与齿条的的啮合将出现误差差;如取消消的是下侧侧导向轮,既既能保证齿齿轮齿条的的啮合,因因取消侧导导向轮而可可能引起的的外挂架下