电梯运行噪声的分析

电梯运行噪声的分析

摘要:针对电梯运行引起的振动及噪声,对其噪声源进行分析。通过在主机、返绳轮、轿厢、导轨等方面采取的减振减噪措施以及建筑上对机房、井道、结构设计等方面的隔声措施,实现减少振动及噪声,使人们享受电梯的舒适便捷,远离噪声困扰。

关键词:振动噪声电梯

电梯是高层建筑物中不可缺少的垂直交通工具,是实现生产过程机械化和自动化、减轻繁重体力劳动、提高生产效率和实现安全生产的重要设备,其应用十分广泛。随着电梯投入使用的数量急剧增高,用户对电梯噪声的投诉也越来越多。在实际工作中,碰到最头痛的问题就是电梯的运行噪声和振动现象,而这两者又是相互关联的,这种现象用户意见大,但是问题又一时难以解决。

电梯噪声与日常生活接触的音乐噪声、交通噪声不相同,它属于低频噪声(频率在500Hz以下的声音)。低频噪声的特点就是衰减缓慢、声波较长、其衍射波能轻易绕过障碍物,所以低频噪声不易处理。由于低频噪声主要是通过结构传声的,所以很容易引起人的感觉共鸣。一般而言,人对低频噪声的忍耐程度相对也较低。正常情况下,30～35dB一般人还能接受,35dB以上就会有人明显感觉到心慌、烦躁等不舒服情况。

引起电梯噪声主要有三个因素:一是建筑设计；二是电梯本身发

出的噪声；三是电梯安装节点的降噪处理工艺及后期养护。因此,降低电梯噪声需要建筑设计、电梯制造、投资主体多方的共同努力来解决。

与电梯噪音相关的标准主要有三类:第一类是电梯本身的质量标准,主要包括GB/T10058-2009《电梯技术条件》和GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》；第二类是建筑方面的标准,主要包括GB50096-1999《住宅设计规范》和GBJ118-1988《民用建筑隔声设计规范》；第三类是环保方面的标准,包括GB3096-2008《声环境质量标准》等。这三类标准对于电梯运行分贝的限值也有不同的规定:产品标准规定主机房的声音不得高于80dB、轿厢的声音不得高于55dB；建筑设计标准规定白天不得高于50dB,晚上不得高于40dB；环保标准则规定白天不得高于40dB、晚上不得高于30dB。

2010年3月1日,由国家质检总局和国家标准委制定的国家推荐性标准GB/T10058-2009《电梯技术条件》开始正式执行,其中对电梯的舒适性能做了明确规定,也为电梯噪声的检测提供了专门针对电梯的国家标准依据。新标准对电梯噪音进行了严格区分。

如表1所示。

一般的电梯噪声检测有以下4个指标:电梯运行时的机房噪声、电梯轿厢噪声、电梯开关门噪声和房屋室内关键点噪声。

作为噪声源的电梯的主要噪声来源有以下几点。

(1)电动机的电磁噪声。电磁噪声是由在电机各部分之间的、在时间上和空间上不断变化的电磁力引起的。在排除机械问题的条件下可以通过①提高开关频率；②使用效率优化功能,减小励磁电流；③使用切换的开关频率,在轻载时,用高频率,在重载时,用低频率；④正确完成电机识别和控制器优化来改善情况。(电气系统的电磁噪声及电器元件的动作噪声)

(2)由于电气系统中线路之间的电磁干扰、外部电压波动,一些电气元件如接触器、继电器等在工作吸合时会产生噪声。可以通过相应措施减少线路间的干扰和外部电压的波动；选用低噪声的继电器或固态继电器以改善情况。

(3)绳轮和钢丝绳、钢带之间的摩擦噪声。

具体的噪声源有①绳轮轴承转动中的噪声;②钢丝绳与绳轮槽咬合时的接触噪声;③绳轮转动时由于受力不均所产生的周期性振动。

对此采用高质量的轴承可以减少噪声的产生,但在实际中,有相当部分轴承是由于安装方式不正确或维护不当造成的。所以提高安装质量,保证轴承的工况良好,使用合适的润滑脂可以减少振动,从而降低噪声。

采用合适的绳槽开口和绳槽深度,保证钢丝绳与绳槽的直线度,有利于减少接触噪声,如果钢丝绳以一个角度进入绳轮,即所谓形成“绳偏角”会非常明显地促使钢丝绳和绳轮不正常地过早磨损和振动。研究证明:一个只有4°那么小的角度会减少钢丝绳33%的使用寿命。

为了减少噪声的传播,我们可以通过在井道尺寸允许的情况下适当增加上梁返绳轮(如果有)与轿厢之间的距离以增大噪声源到轿厢内的距离。在返绳轮固定座增加减振胶以隔绝返绳轮运转时的振动通过轿架向轿厢扩散。可以在主机架与机房搁机钢梁之间采用减振胶,减少主机运转所产生的振动向搁机梁的扩散。

(4)轿厢振动的辐射噪声。主要噪声源有:由于轿壁薄板刚性不足产生的振动噪声、轿壁与轿架间连接强度不够产生的振动噪声、轿厢运行中井道内气流产生的风噪以及由于钢丝绳张力不均传到轿厢使之产生振动噪声。

通过改进轿厢壁板的设计,适当增加壁板的结构强度,增强轿壁与

轿架间的连接强度,提高安装质量,以减少轿厢壁在电梯运行中的振动。

为了减低轿厢在井道中运行风噪,应尽量减少轿厢突出部分及凹陷空间,以减少气体流动时的阻力,特别是高速电梯,轿厢应尽量设计成流线型。

安装维保单位要认真调整曳引钢丝绳的松紧程度,安装时应使曳引钢丝绳完全自然地垂顺、松开,使曳引绳的应力完全释放,然后再进行调整。投入使用后,维保单位应定期对曳引钢丝绳张力进行检查调整,确保各根钢丝绳的承载力一致,张紧度合适,不超过平均值的5%,以减少由于张力不均引起的电梯振动噪声。

(5)撞击噪声

主要的噪声源有:①由于导轨安装偏差及导轨接头未处理好,当导靴运行至导轨端面不平处及接口处时产生振动和噪声。②导靴与导轨间隙过大或两主导轨向层门方向凸突,引起轿厢护脚板碰擦地坎。③主机抱闸时产生振动噪声。④电梯开关门时,由于门到位减速未调整到位产生的门撞击振动噪声。

为了保证导轨安装质量,应用相应的工具来检查导轨的垂直度、导轨接头、导轨距偏差等指标,要符合GB10060-1993《电梯安装验收规范》的要求。此外还可采用滚动导靴来有效改善导靴在导轨上运行的振动和噪声。

调整制动器,使制动器两侧闸瓦紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上,松闸时间隙均匀且尽可能小,同时也要注意调整制动器与电梯起制动的同步性,以减少抱闸产生的振动和噪声。

很多人往往都是简单的把电梯噪声治理理解成为常见的室内吸声治理或墙体隔声治理。因此更是常常出现电梯噪声虽然多次治理了,但是效果却不理想的局面,久而久之便使形成了人们“误认为电梯噪声没有办法治理的误觉”,而且电梯厂家在目前价格激烈竞争的情况下也不太可能投入较大的精力和成本进行深入的研究,因此便成了目前国内技术难题。

在建筑上噪声的治理可以从以下几个方面入手。

(1)机房噪声的隔声。包括机房的修建、机房的减震隔声措施、机房的吸声处理等,从机房处减少振动、降低噪声。

(2)电梯井的隔声。包括电梯井内壁的吸声处理、电梯通风设计、电梯轨道的降噪处理等。通过电梯的运行途径来减少噪声的发生。

电梯层门口装修施工时,应注意避免对层门、层门地坎产生挤压产生变形。注意电梯门的安装与轨道润滑,保持地坎滑槽内无异物。

(3)建筑隔声设计。开发商在进行建筑结构设计时就应考虑到噪声的问题,从设计上让用户的常用空间远离电梯井,在用户房间与电梯井间采取减震降噪措施。根据实际用途选用电梯类型。