施工升降机振动和摆动原因及解决初探

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1、施工升降降机振动动和摆动动原因及解决初探探【摘要】:本文分分析了影影响施工工升降机机运行过过程中振振动和摆摆动的原原因，并并提出经经验提出出了改善善运行效效果措施施，以提高施工工升降机机使用的的可靠性性，延长长使用周周期。【关键词词】:施工升升降机运运行质量量制造精精度可靠靠性 振动图1这些年随随着我国国建筑业业的迅速速发展，高层建建筑越来来越多，施工工升降机机的使用用也随之之变得越越来越普普遍，需求量量急剧上上升，为了满满足市场场需求，国内涌涌现了一一大批制制造厂家家。但是是，绝大大部分厂厂家对施施工升降降机并不不了解、熟悉，所以生生产出来来的施工工升降机机也或多多或少的的存在技技术质量量问

2、题。因此，提高施施工升降降机工作作可靠性性，减少少故障的的发生，成为众众多制造造厂家需需要迫切切解决的的问题。目前国内内使用的施施工升降降机普遍遍为SC系系列齿轮轮齿条式式人货两两用电梯梯。吊笼在在上升、下降过程程中产生生的振动动及摆动动，既是是引起零零部件损损坏的主主要原因因，同时时也使乘员觉觉得不舒舒服，并并担心其其安全。所以这这里就如如何使吊吊笼运行行平稳，提高零零部件使使用寿命命，给人人以舒适适和安全全感，一一并归为为提高施施工升降降机工作作可靠性性。导轨架的的结构设设计、附附着、制制造精度度的影响响和加工工工艺及及安装调调试、维维护保养养等方面面是影响响施工升升降机安安全与可可靠性的

3、的主要部部分，本本文就这这些方面面进行简简要分析析和总结结。1吊笼在在运行过过程中产产生振动动和摇摆摆的原因因施工升降降机主要要1、防防护围栏栏；2、导轨架架；3、附墙支支撑；44、驾驶驶室；55、吊笼笼；6、驱动安安全机构构；7、平衡系系统（根根据需要要配置）；8安装装起重机机；9、电缆系系统；110、电电控系统统，见图图1。施工升降降机工作作原理为为安装在在吊笼上上的传动动机构带带动齿轮轮与固定定导轨架架上的齿齿条啮合合，从而而使吊笼笼沿导轨轨架爬升升或下降降，导轨架架既是主主要的承承载结构构件又是是吊笼运运行轨道道。吊笼笼依靠安安装在其其上的滚滚轮作运运行导向向(如图图2所示示)。导导轨

4、架通通过附墙墙架及支支架将力力传递到到建筑物物上，使使其成多多跨柔性性支座连连续梁受受力状态态，见图图3。图2 图33 吊笼在在运行过过程中产产生抖动动和摇摆摆的因素素很复杂杂，主要要有下列列几个方方面：1.1开开式齿轮轮与齿条条啮合过过程中产产生的固固有振动动，属正常常状况；1.2齿齿轮与齿齿条啮合合过程中中产生的的突发性性或间隙隙性振动动，属于于非正常常状况;产生这种种振动的的因素主主要有齿齿条制造造误差、齿条对对接处留留有间隙隙造成公公法线变变化、齿齿条对接接错位、齿条弯弯曲(见见图4)；1.3标标准节制制造误差差；标准节制制造误差差对施工工升降机机的抖动动影响特别别大，尤尤其是立立筒对

5、接接处错位位影响巨巨大，见见图4。(a)齿齿轮节距距误差(b)齿齿条对接接错位(c)齿齿条弯曲曲(d)立立柱对接接错位(e)侧侧导向轮轮与方柱柱间隙过过大图4标准准节制造造、调整误误差引起起非正常常振动摇摇摆的几几种情况况简图1.4侧侧导向滚滚轮及齿齿条压轮间隙隙过大;间隙过大大会引起齿齿轮齿条条啮合轨轨迹变化化产生非非正常振振动，同同时侧导导向滚轮轮一与导导轨架间间隙过大大会导致致吊笼产产生大幅幅度摇摆摆（见图22、图44)；1.5由由于启动动、停止止、人员员走动、货物偏偏心、风风压等产产生的振振动和摇摇摆；1.6由由于导轨轨架、附附墙架刚刚性差产产生变形形而造成成的振动动和摇摆摆，以及及两

6、只吊吊笼运行行中导轨轨架产生生的共振振；1.7传传动板安安装前不不平整传动底板板是焊接接件，焊焊接后容容易发生生焊接变变形。因因此，在在传动底底板在装焊前应应滚平处处理，在在装焊后后应先校校正再机机加工。向驱动动架上安安装前需需进行调调平处理理，否则则可能使驱驱动齿轮轮与齿条条啮合达达不到均均匀的线线接触，造成齿齿轮单侧侧受力，易造成成吊笼运运动时的的振动。1.8导导向轮轮轮在直径径超差或或表面加加工粗糙糙；滚轮表面面曲线应应光滑，如果滚滚轮直径径超差，则会使使施工升升降机安安装后滚滚轮调整整困难，如果滚滚轮调整整不合适适，必然然造成施施工升降降机吊笼笼运动时时的振动动；同时时，如果果滚轮表表

7、面加工工粗糙或或外形曲曲线不圆圆滑，施施工升降降机吊笼笼在运动动时滚轮轮与导轨轨架立柱柱管之间间的摩擦擦力会加加大，同同时也会会造成吊吊笼的振振动。1.9传传动底板板安装不不垂直、不平行行；会造成驱驱动齿轮轮轴线与与齿条齿齿形所在在平面不不平行，使驱动动齿轮与与齿条啮啮合达不不到均匀匀的线接接触，造造成齿轮轮单侧受受力，如如同锥齿齿轮啮合合，易造造成吊笼笼运动时时的振动动。1.100导轨架架安装垂垂直度大大部到要要求，引引起齿轮轮齿条啮啮合出现现1.99中发生生的现象象；1.111采外挂传传动形式式连接方方式不合合理，发发生过定定位造成的振动动；外挂传动动形式驱驱动部分分置于吊吊笼顶部部，与吊

8、吊笼使用用销轴连连接，如如图5所所示。采采用这样样的结构构，可以以扩大吊吊笼内空空，吊笼笼高度可可相对减减小，提提高吊笼笼整体刚刚度。1、 外挂架上上侧导向向轮2、 外挂架上上内侧导导向轮3、 外挂架下下侧导向向轮4、 外挂架下下内侧导导向轮5、 吊笼上侧侧导向轮轮6、 吊笼上双双导向轮轮7、 吊笼8、 销轴9、 外挂架图5外挂架上上导向轮轮的设置置参照吊吊笼结构构设计，这种导导向轮的的布置方方式仅对对外挂传传动机构构而言十十分合理理，但当当使用销轴轴如图55连接后后后会出出现严重重的过定定位，在在导轨架架制作精精度不高高的情况况下会发发生振动动和摆动动。2解决办办法和采采取的措措施2.1制制

9、造精度度的提高高由于齿条条对标准准节制造造误差影影响很大大，所以以在齿条条加工中中必须确定定合理的的精度要要求，使使齿条的的精度符符合标准准节总体体要求。目前国国内使用用的齿条条主要是是由几家家专业厂厂家生产产，制造造精度基基本上都都能满足足要求。但市场场上也出出现过部部分厂家家将制作作超差的的齿条以以较低价价格成批批处理的的现象，所以齿齿条的入入厂检验验至关重重要。在立柱的的加工上上大多数厂厂家采取取图6的加工工工艺：以立柱柱两端外圆定位、铣端面、两端镗孔、由由定位块块保证长长度尺寸寸，这样样理论上上既保证证了立柱柱两端内内孔与外外圆同心，同时也也保证了了长度公公差。部部分厂家家也采用用简易

10、车车床加工工立筒，既可以以保证内内孔与外外圆的同同心，同同时也可可以避免免原材料料外径超超差的现现象。图6立筒筒两端镗孔图目前国内内部分厂厂家的立柱钢管管原材料料就有弯曲曲现象，厂家为了了节约成成本，省省去了钢钢管矫直直工序，而立筒筒钢管是是否弯曲曲将直接接影响到到标准节节制造误误差。为了避免免立筒钢钢管弯曲曲超差对对标准节节质量的的影响，建议立筒筒钢管在在加工前前上平台台验直，如果弯弯曲超出出许可范范围应淘淘汰用做做他用。部分厂家家为了节约约成本，将标准准节上、中、下下三方框框与立柱柱连接圆圆弧采用用气割成成型的加加工方式式，这样样会造成成圆弧与与立筒间间隙过大大，焊接接变形大大的问题题。为

11、 控制标标准节焊焊接变形形，圆弧弧采用冲冲切加工工或者铣铣加工等等方式，保证使其其与立筒筒拼装间间隙保留留在0.5mmm左右，同时方方框先在在工装上拼拼装焊接成成形。对对于标准准节最好好采用立筒筒、方框框等在工工装上一一次装配配焊接成成形，斜斜腹杆在在工装上上装配，出胎后后焊接的的加工工工艺，从而确确保标准准节的精精度和互互换性要要求。吊笼上导导向滚，尤其是是侧导向向轮与导导轨架的的间隙是是引起吊吊笼振动动和摆动动的重要要因素，根据现现场调试试经验得出出其间隙隙控制在在0.551.55mm之之间较为为合理。同时时由于导导向滚轮轮位置偏偏差，会会加大吊吊笼运行行阻力。因此，导向滚滚轮安装装孔的定

12、定位也尤尤为关键键。为保保证精度度，我认认为立柱柱装焊校校正后机机加侧面面导向轮轮安装基基面，然然后上钻钻模钻孔孔，最后后工装定定位，保保证导向向滚轮安安装孔的的相对位位置。制作滚轮轮过程中中，应加加强检验验，保证证滚轮的的外径符符合图纸纸上的尺尺寸及公公差要求求，而且且滚轮沿沿轴向应应能够窜窜动5mmm左右右，以弥弥补导轨轨架制作作上的误误差，如如滚轮不不能轴向向窜动，容易引引起滚轮轮内的轴轴承损坏坏，同时时，要保保证滚轮轮的外圆圆弧面粗粗糙度要要求。通过以上上方法加工工，造的的导轨架架，其齿齿条错位位、立柱柱错位明明显减少少，即使使出现局部部有错位位现象也也控制在在很小的的范围内内，低于于

13、国标要要求，导导向轮相相对位置置准确，与导轨轨配合间间隙合理理想，从从而有效效地降低低吊笼运运行时的的抖动，提高了了吊笼运运行平稳稳性。2.2导导轨架及及附墙支支承架的的改变 国产施施工升降降机标准准节截面面主要有有8500mm8500mm，6500mm6500mm两两种，其其主立筒筒分别是是896，764.5的的无缝钢钢管。附附墙间距距为9mm。根据计计算，前前者主立立柱应力力值过小小，不经经济。而而后者应应力值为为强度和和稳定性性均满足足要求，但结构构截面小小，刚度度差。采用6650rrnm6500cnmm截面导导轨架，吊笼运运行中摆摆动较大大，尤其其是在导导轨安装装高度较较高，两两个吊笼

14、笼运行到到同一处处时。标准节节在原设设计计算算中，考考虑了垂垂直方向向冲击载载荷，但但对来自自水平方方向的冲冲击载荷荷振动、风力、人员走走动、侧侧导向轮轮与立柱柱间隙过过大等产产生摇摆摆，偏心心受力，附着架架销轴间间隙等考考虑不足足。而为为抗击水水平方向向的冲击击载荷，恰恰需需要提高高导轨架架的刚性性。通过过计算，在综合合考虑强强度和经经济性的的基础上上，我们们将导轨轨架的标标准节截截面设计计为650mmm900mmm，主主立筒仍采用764.5的的无缝钢钢管。这这样与6650mmm6500mm截截面比较较在制造造成本略略微提高高的情况况下，刚刚性提高高了300%，主主立柱应应力值也也相应降降低

15、。而而且对于于整机仅仅需要修修改防护护围栏和和基础部部分。 如图33所示，导轨架架是通附附墙支撑撑将力传传递到建建筑物上上。现在国国内多使使用一次次附墙，但也有少少部分还还在继续续使用二二次附墙墙。一次次附墙相相对于二二次附墙墙提高导导轨架抗抗扭性能能，从而而可减少少吊笼摆摆动，同同时成本本也相对对降低。2.3提提高安装装与调试试质量很多厂家家和使用用者都忽忽略了安安装调试试对施工工升降机机的稳定定性的影影响。在吊笼和和外挂架架插入导导轨架后后调整导导向轮时时单个调调整，而而不进行行整体调调整，这这样造成成的后果果可能是是在运行行过程中中部分导导向轮无无法与导导轨架立立筒接触触，部分分导向轮轮

16、出现啃啃立筒现现象。也也可能造造成齿轮轮和齿条条啮合出出现问题题，如同同锥齿轮轮啮合，这些会会造成升升降机的的剧烈抖抖动。这这种情况况下部分分安装调调试人员员为了减减小抖动动，便将将压轮与与齿条的的间隙调调为零，甚至使使压轮受受力。这这样做生生日能一一时解决决抖动问问题，但但是因为为施工升升降机驱驱动小齿齿轮在设设计的时时候都没没有变为为系数，当导向向轮调整整不合适适，压轮轮也调整整出问题题的时候候会发生生啃齿现现象。很多安装装人员在在导轨架架垂直度度的调整整时使用用铅垂吊吊线调整整垂直度度，但是是当垂直直度超差差，调整整过程中中因为缺缺少力点点，在调调整左右右垂直度度时只能能斜拉导导轨架，这

17、样造成成导轨架架扭曲。导轨架架不垂直直、弯曲曲、扭曲曲都可能能导致齿齿轮齿条条的内核核如同锥锥齿轮啮啮合，造造成升降降机的抖抖动，加加速磨损损。施工升降降机标准准节联接接螺栓松松动或附附着架螺螺栓松动动，会使使导轨架架联接后后的整体体刚度降降低，导导轨架整整体虽并并不会倾倾倒，但但是施工工升降机机在上下下运动时时必然会会引起振振动。2.4缓缓解振动动和冲击击的措施施前面我们们提到了了升降机机运行过过程中齿齿轮啮合合正常与与非正常常振动，尽管从从制造精精度和安安装调试试方面采采取减振振的措施施，降低低了非正正常振动动可能，但有些些振动仍仍为不可可避免的的。所以以，必须须采取有有效的减减少冲击击，

18、缓解振振动的措措施。如如图7所示，吊笼是是通过安安装在其其上的传传动机构构拖动运运行的。1、 吊笼2、 导向轮3、 压轮4、 标准节齿齿条5、 驱动小齿齿轮6、 被动齿轮轮图7传动动机构与与标准节节齿条位位置示意意图齿轮啮合合的振动动和冲击击通过传传动板传传递到吊吊笼上。因此，应在传动动板与吊吊笼顶部部联接处处增加减减振垫，同时在在传动板板与吊笼笼联接螺螺栓处增加尼尼龙套，使得传传动板在在运行过过程中沿沿水平方方向有适适量位移移，克服服因齿条条弯曲、错位等等引起的的齿轮、齿条啮啮合过紧紧的现象象，同时时也缓减减振动(见图88)。1、吊笼笼 2、避震条3、传动动底板 44、螺栓栓5、压板板 6、

19、尼龙防防震垫7、隔套套 8、防震垫垫图8传动动机构与与吊笼减减震构件件简图2.4避避免过定定位的措措施为消除图图5中过过定位，可以考考虑取消消外挂加加下侧导导向轮或或外挂架架下内侧侧导向轮轮部分导向向轮，两者之之间建议议取消前前者。如如取消的的是下内内侧导向向轮，吊吊笼在运运行一段段时间后后其齿轮轮与齿条条的啮合合将出现误误差；如如取消的的是下侧侧导向轮轮，既能能保证齿齿轮齿条条的啮合合，因取取消侧导导向轮而而可能引引起的外外挂架下下端左右右可以靠靠吊笼上上的连接接耳板消消除。在在取消侧侧导向轮轮的同时时建议对对吊笼连连接耳板板孔比销销轴大11毫米（如图99所示），可以以起到揉揉动作用用，减少

20、少因导轨轨架误差差对运动动稳定性性的影响响。图9因为图55外挂架架所采用用的导向向轮布置置方式对对独立的的外挂架架稳定性性很好，所以这这里推荐荐一种新新的避免免过定位位的方法法，如图图10所所示。将将连接销销改为上上下连接接，销轴轴与空连连接处有有一定锥锥度，这这样的连连接有如如一个万万向铰，可适应应运动过过程中导导轨架的的各种变变化，避避免了过过定位，同时上上下加入入蝶形垫垫片，可可有效的的吸收启启动和制制动时冲冲击。图10 按照本本文提到到的方法法改进施施工升降降机的加加工工艺艺和结构构形式等等，应该该可以有有效的改改善施工工升降机机的技术术性能，降低振振动，阻阻止故障障的频繁繁发生，使施工工升降机机五故障障期大大大延长，提高工工作可靠靠性。