探究电梯曳引力矩对舒适感的影响

阳倩

【摘 要】本文通过简单介绍了电梯的发展现况，分析电梯在高层建筑中的作用，进而探讨了电梯在使用过程中舒适度的重要意义。为了电梯在运行过程中平稳更加舒适，在影响电梯舒适感的各种因素中，重点研究了电梯曳引力矩对舒适感的影响。根据电梯曳引力矩和其舒适感的相互关系的深入研究，并综合考虑其他人机工程学方面的因素对电梯舒适度方面的影响，最终探究出了在电梯曳引力矩方面提高电梯舒适度的解决措施，让电梯更好的应用在高层建筑中，为人类提供更人性化的服务。

【关键词】电梯 舒适度 曳引力矩 解决措施

当下二十一世纪，经济迅速发展，城市人口聚集快速增长，城市土地资源紧缺，建筑物逐渐向高空索要空间，随之高层的高度不断上升和数量不断增加，电梯将高层建筑上下之间相互连接。作为高层垂直交通的运输的工具，电梯在高层中的作用举足轻重，没有的电梯的高层便失去了高层建筑的意义，電梯是高层建筑中必不可少的一部分。随着科学技术的发展，在电梯设备的设计中出现了以人为本的设计的理念，在满足了电梯基本功能之外，对电梯的舒适感的要求也逐步增加。影响电梯舒适感的因素众多，而电梯的曳引力和曳引力矩具有较大影响。

1 电梯曳引力矩

作为电梯动力源的曳引机，一般由电动机、制动器、减速机和底座构成，见图1。

图1 有齿轮曳引机

曳引机工作原理是依靠曳引钢丝绳与曳引轮的摩擦而使轿厢运行。曳引机的工作性能直接影响电梯运行的舒适感，电梯在加减速时受曳引机在运行性能的影响最大，曳引机在驱动过程中，会产生如下曳引力矩。

（1）曳引机输出扭矩M1，由下式（1-1）计算得出：

， （1-1）

式中，N—电动机功率；（ kW）；

—电梯额定转速，r/min；

η一曳引机总效率，由曳引机厂提供；或根据蜗杆头数Z1及减速箱速比i来估算。

（2）曳引机高速轴最大扭矩M，由下式（1-2）计算得出：

，（1-2）

式中， K—电梯平衡系数；Q—额定载重量（kg）；

实际正常运行最大扭矩M按超载10%计算，当M

2 曳引力矩影响电梯舒适度潜在原因分析

电梯在运行过程中，在曳引机驱动电梯加速或者减速的过程中，因为曳引机与曳引机台连接之处有间隙，这会导致曳引机产生的曳引力矩变换不均衡，而使电梯轿厢在上升或者下降时产生振动，电梯运行产生的这种振动会严重影响电梯使用者的舒适感。因为在电梯上下运行过程中的曳引力矩和连接曳引机和电梯之间的钢丝绳长度两者的变化，钢丝绳与轿厢系统产生的共振频率改变。当使用有齿轮曳引机时，在齿轮啮合时产生的振动的频率，如果这种频率恰巧与电梯、曳引机钢丝绳系统的频率相同，就会在轿厢内发生共振现象。

钢丝绳、轿厢、曳引机是产生电梯运行产生振动的主要部件。而当曳引机工作时的曳引力矩不均衡是电梯振动最大的因素，因为曳引力矩的波动，启动时曳引力矩如果不适合电梯的运行，曳引力矩过大就会使电梯先行，曳引力矩过小就会使电梯在曳引机的作用下出现反拉现象，同样会产生影响电梯使用者舒适感的振动。

3 曳引力矩的调整措施

3.1通过曳引机工作性能间接调整曳引力矩措施

电梯在运行过程时发生的加减速过程最主要是由曳引机的机械间隙对电机速率发生影响而变化产生的，电梯通过切换在电动运行和发电运行状态，会导致曳引机发出异响同时伴随电梯s曲线的加减速，而让电梯使用者具有超重和失重感觉，并同时听到电梯噪声，极大地影响了电梯使用者的舒适感。所以我们需要通过调整电梯曳引机的工作性能来改变曳引力矩。

造成电梯在高速时产生振动和噪音第二大原因是由曳引机内部齿轮或者涡轮涡杆的加工、安装精度差、动平衡调节不顺畅而引起的。研究人员发现在电梯运行的出现垂直振动特别大问题时，先保持曳引机不调整，而采用了其他一切办法比如更换变频器等均无效，当研究人员更换曳引机之后，垂直振动的问题得到解决。这个问题引起的原因是原曳引机生产厂家规模小，检测手段落后，生产出的曳引机技术要求难以满足而导致曳引机工作性能差。所以在选择曳引机时，必须应严格要求曳引机的工作性能要求，选择技术实力雄厚、质量保证体系健全、检测手段齐全的厂家，而不可一味追求利益。

3.2曳引力矩的计算调整措施

根据TSBT7001—2009 《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》中对电梯空载时的曳引力矩试验研究发现，当对缓冲器施加重压而曳引机上行方向旋转时而不会提升空载轿厢，需要实现曳引机空转。而当曳引力矩满足要求时变不会产生这个问题，所以增大曳引力矩，防止因为曳引力矩过小或者钢丝绳生锈而产生这样的安全隐患的基础上增大电梯使用时的舒适感。

综上所述，通过对电梯曳引力工作性能的调整及对曳引力矩的计算与调整，可以减少电梯的振动和噪音而增加电梯使用者的舒适感。

参考文献：

[1]《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》（TSBT7001—2009）.

[2]喻纯泽.电梯设计计算与实例[M].《中国电梯》杂志社，2011年1月.