施工升降機振動和擺動原因及解決初探

1、施工升降降機振動動和擺動動原因及解決初探探【摘要】:本文分分析了影影響施工工升降機機運行過過程中振振動和擺擺動的原原因，并并提出經(jīng)經(jīng)驗提出出了改善善運行效效果措施施，以提高施工工升降機機使用的的可靠性性，延長長使用周周期。【關(guān)鍵詞詞】:施工升升降機運運行質(zhì)量量制造精精度可靠靠性 振動圖1這些年隨隨著我國國建筑業(yè)業(yè)的迅速速發(fā)展，高層建建筑越來來越多，施工工升降機機的使用用也隨之之變得越越來越普普遍，需求量量急劇上上升，為了滿滿足市場場需求，國內(nèi)涌涌現(xiàn)了一一大批制制造廠家家。但是是，絕大大部分廠廠家對施施工升降降機并不不了解、熟悉，所以生生產(chǎn)出來來的施工工升降機機也或多多或少的的存在技技術(shù)質(zhì)量量問

2、題。因此，提高施施工升降降機工作作可靠性性，減少少故障的的發(fā)生，成為眾眾多制造造廠家需需要迫切切解決的的問題。目前國內(nèi)內(nèi)使用的施施工升降降機普遍遍為SC系系列齒輪輪齒條式式人貨兩兩用電梯梯。吊籠在在上升、下降過程程中產(chǎn)生生的振動動及擺動動，既是是引起零零部件損損壞的主主要原因因，同時時也使乘員覺覺得不舒舒服，并并擔心其其安全。所以這這里就如如何使吊吊籠運行行平穩(wěn)，提高零零部件使使用壽命命，給人人以舒適適和安全全感，一一并歸為為提高施施工升降降機工作作可靠性性。導軌架的的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計、附附著、制制造精度度的影響響和加工工工藝及及安裝調(diào)調(diào)試、維維護保養(yǎng)養(yǎng)等方面面是影響響施工升升降機安安全與可可靠性的

3、的主要部部分，本本文就這這些方面面進行簡簡要分析析和總結(jié)結(jié)。1吊籠在在運行過過程中產(chǎn)產(chǎn)生振動動和搖擺擺的原因因施工升降降機主要要1、防防護圍欄欄；2、導軌架架；3、附墻支支撐；44、駕駛駛室；55、吊籠籠；6、驅(qū)動安安全機構(gòu)構(gòu)；7、平衡系系統(tǒng)（根根據(jù)需要要配置）；8安裝裝起重機機；9、電纜系系統(tǒng)；110、電電控系統(tǒng)統(tǒng)，見圖圖1。施工升降降機工作作原理為為安裝在在吊籠上上的傳動動機構(gòu)帶帶動齒輪輪與固定定導軌架架上的齒齒條嚙合合，從而而使吊籠籠沿導軌軌架爬升升或下降降，導軌架架既是主主要的承承載結(jié)構(gòu)構(gòu)件又是是吊籠運運行軌道道。吊籠籠依靠安安裝在其其上的滾滾輪作運運行導向向(如圖圖2所示示)。導導軌

4、架通通過附墻墻架及支支架將力力傳遞到到建筑物物上，使使其成多多跨柔性性支座連連續(xù)梁受受力狀態(tài)態(tài)，見圖圖3。圖2 圖33 吊籠在在運行過過程中產(chǎn)產(chǎn)生抖動動和搖擺擺的因素素很復雜雜，主要要有下列列幾個方方面：1.1開開式齒輪輪與齒條條嚙合過過程中產(chǎn)產(chǎn)生的固固有振動動，屬正常常狀況；1.2齒齒輪與齒齒條嚙合合過程中中產(chǎn)生的的突發(fā)性性或間隙隙性振動動，屬于于非正常常狀況;產(chǎn)生這種種振動的的因素主主要有齒齒條制造造誤差、齒條對對接處留留有間隙隙造成公公法線變變化、齒齒條對接接錯位、齒條彎彎曲(見見圖4)；1.3標標準節(jié)制制造誤差差；標準節(jié)制制造誤差差對施工工升降機機的抖動動影響特別別大，尤尤其是立立筒對

5、接接處錯位位影響巨巨大，見見圖4。(a)齒齒輪節(jié)距距誤差(b)齒齒條對接接錯位(c)齒齒條彎曲曲(d)立立柱對接接錯位(e)側(cè)側(cè)導向輪輪與方柱柱間隙過過大圖4標準準節(jié)制造造、調(diào)整誤誤差引起起非正常常振動搖搖擺的幾幾種情況況簡圖1.4側(cè)側(cè)導向滾滾輪及齒齒條壓輪間隙隙過大;間隙過大大會引起齒齒輪齒條條嚙合軌軌跡變化化產(chǎn)生非非正常振振動，同同時側(cè)導導向滾輪輪一與導導軌架間間隙過大大會導致致吊籠產(chǎn)產(chǎn)生大幅幅度搖擺擺（見圖22、圖44)；1.5由由于啟動動、停止止、人員員走動、貨物偏偏心、風風壓等產(chǎn)產(chǎn)生的振振動和搖搖擺；1.6由由于導軌軌架、附附墻架剛剛性差產(chǎn)產(chǎn)生變形形而造成成的振動動和搖擺擺，以及及兩

6、只吊吊籠運行行中導軌軌架產(chǎn)生生的共振振；1.7傳傳動板安安裝前不不平整傳動底板板是焊接接件，焊焊接后容容易發(fā)生生焊接變變形。因因此，在在傳動底底板在裝焊前應應滾平處處理，在在裝焊后后應先校校正再機機加工。向驅(qū)動動架上安安裝前需需進行調(diào)調(diào)平處理理，否則則可能使驅(qū)驅(qū)動齒輪輪與齒條條嚙合達達不到均均勻的線線接觸，造成齒齒輪單側(cè)側(cè)受力，易造成成吊籠運運動時的的振動。1.8導導向輪輪輪在直徑徑超差或或表面加加工粗糙糙；滾輪表面面曲線應應光滑，如果滾滾輪直徑徑超差，則會使使施工升升降機安安裝后滾滾輪調(diào)整整困難，如果滾滾輪調(diào)整整不合適適，必然然造成施施工升降降機吊籠籠運動時時的振動動；同時時，如果果滾輪表表

7、面加工工粗糙或或外形曲曲線不圓圓滑，施施工升降降機吊籠籠在運動動時滾輪輪與導軌軌架立柱柱管之間間的摩擦擦力會加加大，同同時也會會造成吊吊籠的振振動。1.9傳傳動底板板安裝不不垂直、不平行行；會造成驅(qū)驅(qū)動齒輪輪軸線與與齒條齒齒形所在在平面不不平行，使驅(qū)動動齒輪與與齒條嚙嚙合達不不到均勻勻的線接接觸，造造成齒輪輪單側(cè)受受力，如如同錐齒齒輪嚙合合，易造造成吊籠籠運動時時的振動動。1.100導軌架架安裝垂垂直度大大部到要要求，引引起齒輪輪齒條嚙嚙合出現(xiàn)現(xiàn)1.99中發(fā)生生的現(xiàn)象象；1.111采外掛傳傳動形式式連接方方式不合合理，發(fā)發(fā)生過定定位造成的振動動；外掛傳動動形式驅(qū)驅(qū)動部分分置于吊吊籠頂部部，與吊

8、吊籠使用用銷軸連連接，如如圖5所所示。采采用這樣樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)，可以以擴大吊吊籠內(nèi)空空，吊籠籠高度可可相對減減小，提提高吊籠籠整體剛剛度。外掛架上上側(cè)導向向輪外掛架上上內(nèi)側(cè)導導向輪外掛架下下側(cè)導向向輪外掛架下下內(nèi)側(cè)導導向輪吊籠上側(cè)側(cè)導向輪輪吊籠上雙雙導向輪輪吊籠銷軸外掛架圖5外掛架上上導向輪輪的設(shè)置置參照吊吊籠結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計，這種導導向輪的的布置方方式僅對對外掛傳傳動機構(gòu)構(gòu)而言十十分合理理，但當當使用銷軸軸如圖55連接后后后會出出現(xiàn)嚴重重的過定定位，在在導軌架架制作精精度不高高的情況況下會發(fā)發(fā)生振動動和擺動動。2解決辦辦法和采采取的措措施2.1制制造精度度的提高高由于齒條條對標準準節(jié)制造造誤差影影響很

9、大大，所以以在齒條條加工中中必須確定定合理的的精度要要求，使使齒條的的精度符符合標準準節(jié)總體體要求。目前國國內(nèi)使用用的齒條條主要是是由幾家家專業(yè)廠廠家生產(chǎn)產(chǎn)，制造造精度基基本上都都能滿足足要求。但市場場上也出出現(xiàn)過部部分廠家家將制作作超差的的齒條以以較低價價格成批批處理的的現(xiàn)象，所以齒齒條的入入廠檢驗驗至關(guān)重重要。在立柱的的加工上上大多數(shù)廠廠家采取取圖6的加工工工藝：以立柱柱兩端外圓定位、銑端面、兩端鏜孔、由由定位塊塊保證長長度尺寸寸，這樣樣理論上上既保證證了立柱柱兩端內(nèi)內(nèi)孔與外外圓同心，同時也也保證了了長度公公差。部部分廠家家也采用用簡易車車床加工工立筒，既可以以保證內(nèi)內(nèi)孔與外外圓的同同心，

10、同同時也可可以避免免原材料料外徑超超差的現(xiàn)現(xiàn)象。圖6立筒筒兩端鏜孔圖目前國內(nèi)內(nèi)部分廠廠家的立柱鋼管管原材料料就有彎曲曲現(xiàn)象，廠家為了了節(jié)約成成本，省省去了鋼鋼管矯直直工序，而立筒筒鋼管是是否彎曲曲將直接接影響到到標準節(jié)節(jié)制造誤誤差。為了避免免立筒鋼鋼管彎曲曲超差對對標準節(jié)節(jié)質(zhì)量的的影響，建議立筒筒鋼管在在加工前前上平臺臺驗直，如果彎彎曲超出出許可范范圍應淘淘汰用做做他用。部分廠家家為了節(jié)約約成本，將標準準節(jié)上、中、下下三方框框與立柱柱連接圓圓弧采用用氣割成成型的加加工方式式，這樣樣會造成成圓弧與與立筒間間隙過大大，焊接接變形大大的問題題。為 控制標標準節(jié)焊焊接變形形，圓弧弧采用沖沖切加工工或者

11、銑銑加工等等方式，保證使其其與立筒筒拼裝間間隙保留留在0.5mmm左右，同時方方框先在在工裝上拼拼裝焊接成成形。對對于標準準節(jié)最好好采用立筒筒、方框框等在工工裝上一一次裝配配焊接成成形，斜斜腹桿在在工裝上上裝配，出胎后后焊接的的加工工工藝，從而確確保標準準節(jié)的精精度和互互換性要要求。吊籠上導導向滾，尤其是是側(cè)導向向輪與導導軌架的的間隙是是引起吊吊籠振動動和擺動動的重要要因素，根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)試試經(jīng)驗得出出其間隙隙控制在在0.551.55mm之之間較為為合理。同時時由于導導向滾輪輪位置偏偏差，會會加大吊吊籠運行行阻力。因此，導向滾滾輪安裝裝孔的定定位也尤尤為關(guān)鍵鍵。為保保證精度度，我認認為立柱柱裝焊

12、校校正后機機加側(cè)面面導向輪輪安裝基基面，然然后上鉆鉆模鉆孔孔，最后后工裝定定位，保保證導向向滾輪安安裝孔的的相對位位置。制作滾輪輪過程中中，應加加強檢驗驗，保證證滾輪的的外徑符符合圖紙紙上的尺尺寸及公公差要求求，而且且滾輪沿沿軸向應應能夠竄竄動5mmm左右右，以彌彌補導軌軌架制作作上的誤誤差，如如滾輪不不能軸向向竄動，容易引引起滾輪輪內(nèi)的軸軸承損壞壞，同時時，要保保證滾輪輪的外圓圓弧面粗粗糙度要要求。通過以上上方法加工工，造的的導軌架架，其齒齒條錯位位、立柱柱錯位明明顯減少少，即使使出現(xiàn)局部部有錯位位現(xiàn)象也也控制在在很小的的范圍內(nèi)內(nèi)，低于于國標要要求，導導向輪相相對位置置準確，與導軌軌配合間間

13、隙合理理想，從從而有效效地降低低吊籠運運行時的的抖動，提高了了吊籠運運行平穩(wěn)穩(wěn)性。2.2導導軌架及及附墻支支承架的的改變 國產(chǎn)施施工升降降機標準準節(jié)截面面主要有有8500mm8500mm，6500mm6500mm兩兩種，其其主立筒筒分別是是896，764.5的的無縫鋼鋼管。附附墻間距距為9mm。根據(jù)計計算，前前者主立立柱應力力值過小小，不經(jīng)經(jīng)濟。而而后者應應力值為為強度和和穩(wěn)定性性均滿足足要求，但結(jié)構(gòu)構(gòu)截面小小，剛度度差。采用6650rrnm6500cnmm截面導導軌架，吊籠運運行中擺擺動較大大，尤其其是在導導軌安裝裝高度較較高，兩兩個吊籠籠運行到到同一處處時。標準節(jié)節(jié)在原設(shè)設(shè)計計算算中，考考

14、慮了垂垂直方向向沖擊載載荷，但但對來自自水平方方向的沖沖擊載荷荷振動、風力、人員走走動、側(cè)側(cè)導向輪輪與立柱柱間隙過過大等產(chǎn)產(chǎn)生搖擺擺，偏心心受力，附著架架銷軸間間隙等考考慮不足足。而為為抗擊水水平方向向的沖擊擊載荷，恰恰需需要提高高導軌架架的剛性性。通過過計算，在綜合合考慮強強度和經(jīng)經(jīng)濟性的的基礎(chǔ)上上，我們們將導軌軌架的標標準節(jié)截截面設(shè)計計為650mmm900mmm，主主立筒仍采用764.5的的無縫鋼鋼管。這這樣與6650mmm6500mm截截面比較較在制造造成本略略微提高高的情況況下，剛剛性提高高了300%，主主立柱應應力值也也相應降降低。而而且對于于整機僅僅需要修修改防護護圍欄和和基礎(chǔ)部部

15、分。 如圖33所示，導軌架架是通附附墻支撐撐將力傳傳遞到建建筑物上上?，F(xiàn)在國國內(nèi)多使使用一次次附墻，但也有少少部分還還在繼續(xù)續(xù)使用二二次附墻墻。一次次附墻相相對于二二次附墻墻提高導導軌架抗抗扭性能能，從而而可減少少吊籠擺擺動，同同時成本本也相對對降低。2.3提提高安裝裝與調(diào)試試質(zhì)量很多廠家家和使用用者都忽忽略了安安裝調(diào)試試對施工工升降機機的穩(wěn)定定性的影影響。在吊籠和和外掛架架插入導導軌架后后調(diào)整導導向輪時時單個調(diào)調(diào)整，而而不進行行整體調(diào)調(diào)整，這這樣造成成的后果果可能是是在運行行過程中中部分導導向輪無無法與導導軌架立立筒接觸觸，部分分導向輪輪出現(xiàn)啃啃立筒現(xiàn)現(xiàn)象。也也可能造造成齒輪輪和齒條條嚙合出

16、出現(xiàn)問題題，如同同錐齒輪輪嚙合，這些會會造成升升降機的的劇烈抖抖動。這這種情況況下部分分安裝調(diào)調(diào)試人員員為了減減小抖動動，便將將壓輪與與齒條的的間隙調(diào)調(diào)為零，甚至使使壓輪受受力。這這樣做生生日能一一時解決決抖動問問題，但但是因為為施工升升降機驅(qū)驅(qū)動小齒齒輪在設(shè)設(shè)計的時時候都沒沒有變?yōu)闉橄禂?shù)，當導向向輪調(diào)整整不合適適，壓輪輪也調(diào)整整出問題題的時候候會發(fā)生生啃齒現(xiàn)現(xiàn)象。很多安裝裝人員在在導軌架架垂直度度的調(diào)整整時使用用鉛垂吊吊線調(diào)整整垂直度度，但是是當垂直直度超差差，調(diào)整整過程中中因為缺缺少力點點，在調(diào)調(diào)整左右右垂直度度時只能能斜拉導導軌架，這樣造成成導軌架架扭曲。導軌架架不垂直直、彎曲曲、扭曲曲

17、都可能能導致齒齒輪齒條條的內(nèi)核核如同錐錐齒輪嚙嚙合，造造成升降降機的抖抖動，加加速磨損損。施工升降降機標準準節(jié)聯(lián)接接螺栓松松動或附附著架螺螺栓松動動，會使使導軌架架聯(lián)接后后的整體體剛度降降低，導導軌架整整體雖并并不會傾傾倒，但但是施工工升降機機在上下下運動時時必然會會引起振振動。2.4緩緩解振動動和沖擊擊的措施施前面我們們提到了了升降機機運行過過程中齒齒輪嚙合合正常與與非正常常振動，盡管從從制造精精度和安安裝調(diào)試試方面采采取減振振的措施施，降低低了非正正常振動動可能，但有些些振動仍仍為不可可避免的的。所以以，必須須采取有有效的減減少沖擊擊，緩解振振動的措措施。如如圖7所示，吊籠是是通過安安裝在

18、其其上的傳傳動機構(gòu)構(gòu)拖動運運行的。吊籠導向輪壓輪標準節(jié)齒齒條驅(qū)動小齒齒輪被動齒輪輪圖7傳動動機構(gòu)與與標準節(jié)節(jié)齒條位位置示意意圖齒輪嚙合合的振動動和沖擊擊通過傳傳動板傳傳遞到吊吊籠上。因此，應在傳動動板與吊吊籠頂部部聯(lián)接處處增加減減振墊，同時在在傳動板板與吊籠籠聯(lián)接螺螺栓處增加尼尼龍?zhí)祝沟脗鱾鲃影逶谠谶\行過過程中沿沿水平方方向有適適量位移移，克服服因齒條條彎曲、錯位等等引起的的齒輪、齒條嚙嚙合過緊緊的現(xiàn)象象，同時時也緩減減振動(見圖88)。1、吊籠籠 2、避震條3、傳動動底板 44、螺栓栓5、壓板板 6、尼龍防防震墊7、隔套套 8、防震墊墊圖8傳動動機構(gòu)與與吊籠減減震構(gòu)件件簡圖2.4避避免過定定位的措措施為消除圖圖5中過過定位，可以考考慮取消消外掛加加下側(cè)導導向輪或或外掛架架下內(nèi)側(cè)側(cè)導向輪輪部分導向向輪，兩者之之間建議議取消前前者。如如取消的的是下內(nèi)內(nèi)側(cè)導向向輪，吊吊籠在運運行一段段時間后后其齒輪輪與齒條條的嚙合合將出現(xiàn)誤誤差；如如取消的的是下側(cè)側(cè)導向輪輪，既能能保證齒齒輪齒條條的嚙合合，因取取消側(cè)導導向輪而而可能引引起的外外掛架下下端左右右可以靠靠吊籠上上的連接接耳板消消除。在在取消側(cè)側(cè)導向輪輪的同時時建議對對吊籠連連接耳板板孔比銷銷軸大11毫米（如圖99所示），可以以起到揉揉動作用用，減少少因?qū)к壾壖苷`差差對運動動穩(wěn)定性性的影響響。圖9因為圖5