CN113503334B - 减小导轨振动的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减小导轨振动的方法，包括至少一个导轨减振装置，所述导轨减振装置具有至少一种固有振动模式，所述方法包括以下步骤：确定导轨的振动模式和频率；根据导轨的振动频率选择导轨减振装置频率；根据导轨的振动模式确定导轨减振装置的预设安装位置；将选择的导轨减振装置安装到预设安装位置。

Description

减小导轨振动的方法
技术领域
本发明涉及一种振动控制方法，具体涉及一种减小导轨振动的方法。
背景技术
电梯轿厢在井道内运行时，会引起导轨的振动，振动通过导轨支架传递到井道墙体，并通过建筑结构的传递引起居室内的噪声问题。
一般情况下，导轨支架与井道壁之间刚性连接。为了减小井道墙体的振动，通常的方式是在导轨支架与墙体间增加弹性隔振件，使振动的传播得到有效衰减，从而减小居室内的电梯噪声。为了取得较好的隔振效果，弹性隔振件的刚度越小越好，但是，由于使用了弹性件，使得导轨安装刚性变差，更容易发生变形，而导轨的变形会影响电梯的乘坐舒适感，甚至可能对电梯的安全性造成不利影响。
专利文献《CN 106429720A》公开了一种具有减振功能的导轨模块，其导轨的背面安装有吸振阻尼条和根据其一阶固有频率的动力吸振结构，用以减小导轨的振动。但是，第一，文献对动力吸振结构的质量、刚度和振动特性如何与导轨进行匹配没有做详细说明，动力吸振结构的安装位置如何设定也没做详细说明，未考虑导轨在井道壁上的固定方式，因此其动力吸振结构的减振效果无法得到保证；第二，文献中的动力吸振结构为单自由度吸振器，只能在1个方向上起减振效果；第三，文献中并没有说明导轨的振动频率与动力吸振装置频率之间的关系，达到减振最佳效果。
发明效果
本发明要解决的技术问题是，在不改变电梯导轨原有结构的情况下，可以使用最佳方法有效抑制导轨的振动，从而减小井道墙体振动和居室噪声。
为了实现上述技术问题，本发明公开了一种减小导轨振动的方法，包括至少一个导轨减振装置，所述导轨减振装置具有至少一种固有振动模式，所述方法包括以下步骤：确定导轨的振动模式和固有频率；根据导轨的固有频率选择导轨减振装置频率；根据导轨的振动模式确定导轨减振装置的预设安装位置；将选择的导轨减振装置安装到预设安装位置。
优选地，根据导轨的预设参数通过计算得到导轨的固有频率和振动模式。
优选地，所述导轨的预设参数为导轨的尺寸规格、材料或每两个导轨支架之间的距离。
优选地，根据振动测试的方法得到导轨的固有频率和振动模式。
优选地，在数据库中查询来确定导轨的振动模式和固有频率，得到导轨的固有频率和振动模式。
优选地，当需要抑制导轨振动模式有一种时，设置导轨减振装置的谐振频率和导轨的固有频率相等。
优选地，当需要抑制导轨振动模式大于一种时，选择适配的导轨减振装置，以使所述导轨减振装置的谐振频率与导轨的固有频率相等。
附图说明
图1为本发明的减小导轨振动的方法中的电梯示意图。
图2为本发明的减小导轨振动方法的流程图。
图3为本发明的减小导轨振动方法的确定导轨的振动模式和固有频率的步骤示意图。
图4为本发明的减小导轨振动方法的振动模式示意图。
图5为本发明的减小导轨振动方法的导轨振动频谱示意图。
其中附图标记说明如下：
1轿厢 2导轨
3导靴 4导轨支架
5井道 6井道壁
实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明公开了一种减小导轨振动的方法，所述电梯包括轿厢（1）、导轨（2）、导靴（3）、导轨支架（4）。导轨（2）通过导轨支架（4）固定在井道（5）周围的井道壁（6）上，轿厢（1）通过导靴（3）沿电梯导轨（2）在井道（5）内上下运行，电梯的对重、钢丝绳等部件在图中未示出。电梯运行时，导靴（3）和导轨（2）之间的相互作用力会引起导轨（2）和井道壁（6）的振动，产生噪声问题，尤其是500Hz以内的低频噪声。
如图2所示，所述方法至少包括以下步骤：
确定导轨的振动模式和固有频率；
根据导轨的固有频率设置导轨减振装置频率；
根据导轨的振动模式确定导轨减振装置的预设安装位置；
将选择的导轨减振装置安装到预设安装位置。
如图3所示，确定导轨的振动模式和固有频率可以有至少3种方法：
一、根据导轨的尺寸规格、材料以及每两个导轨支架之间的距离，通过有限元分析或理论计算的方法，得到导轨的至少一种固有频率和振动模式，并从中得到对住户影响较大的振动模式和频率；
二、对于安装完成的导轨，可以采用振动测试的方法，用振动传感器和数据分析软件，得到导轨的至少一种固有频率和振动模式，并从中得到对住户影响较大的振动模式和频率；
三、根据导轨振动模式数据库，由于电梯常用的导轨型号种类有限（10种以内），导轨支架之间的距离也一般是确定的，常见的比如2.5m，导轨支架的结构形式也基本是确定的，因此可以创建这样的数据库，记录了不同导轨型号、导轨支架间距所对应的导轨振动模式和固有频率。可以在数据库中查询来确定导轨的振动模式和频率。
导轨减振装置一般是由质量块、弹性件、固定部分组成。质量块和弹性件共同形成一个谐振频率，在谐振频率附近具有很高的等效质量，可以抑制振动。
导轨减振装置也可以是豆包阻尼器的形式，结构一般是包括壳体和内部的颗粒，壳体内部具有弹性结构，弹性结构和颗粒形成谐振频率，谐振频率与导轨振动频率一致。通过颗粒之间的摩擦来消耗振动能量。
需要抑制的振动模式有1种时，使减振装置的谐振频率与导轨的固有频率相等，较佳的，一般是±20Hz偏差范围以内。
需要抑制的振动模式有2种或2种以上时，可以选择多个减振装置，例如，需要抑制导轨的振动模式A和振动模式B，振动模式A对应频率为100Hz，振动模式B对应频率为180Hz。那么，可以选择两个导轨减振装置，第一导轨减振装置和第二导轨减振装置，第一导轨减振装置谐振频率为100Hz，第二导轨减振装置谐振频率为180Hz。
或者，可以选择第三导轨减振装置，它同时具有两个谐振频率f1和f2，其中f1等于100Hz，f2等于180Hz。
确定减振装置最佳安装位置的方法如下：
两个导轨支架的距离为L时，导轨减振装置优先设置在距离一个导轨支架L/4、L/2或3L/4的位置。
需要抑制导轨的振动模式A时，减振装置优先设置在距离一个导轨支架L/2位置，固有频率与电梯导轨的振动模式A的频率一致，可以优先消耗导轨振动模式A的振动能量。
需要抑制导轨的振动模式B时，减振装置优先设置在距离一个导轨支架L/4、3L/4位置，固有频率与电梯导轨的振动模式B的频率一致，可以优先消耗导轨振动模式B的振动能量。
需要抑制导轨的振动模式C时，减振装置优先设置在距离一个导轨支架L/2、L/6、5L/6位置，固有频率与电梯导轨的振动模式C的频率一致，可以优先消耗导轨振动模式C的振动能量。
如图4所示，可以看出，减振装置优先设置在需要抑制的振动模式中振幅最大的位置。
较佳的，减振装置通过螺栓和导轨压块固定在导轨背侧，可以方便地调整其上下位置。
较佳的，导轨减振装置在工厂里就已经预调整好并封装完成，在现场施工时只需要通过螺栓与导轨固定，因此安装具有很好的便利性，可以很容易控制成本。由于其弹性体和吸振体都封装在壳体内部，减振性能不容易受外界干扰破坏，且不存在吸振体脱落的风险。
较佳的，电梯导轨的每两个导轨支架之间都设置减振装置。
较佳的，只针对有噪声污染的楼层附近，在导轨支架支架设置减振装置。
如图5所示，实线是没有设置导轨减振装置时的导轨振动频谱，在导轨的固有频率处会有明显的尖峰。虚线是在L/4m和3L/4m处设置有导轨减振装置时的导轨振动频谱，因为重块和弹性体可以有效吸收和消耗导轨的振动，所以导轨的振动模式B的幅值得到有效抑制，导轨150Hz振动降低约8dB，从而也减小了井道壁的振动幅值，降低了居室内的电梯噪声。

Claims (7)

1.一种减小导轨振动的方法，包括至少一个导轨减振装置，其特征在于，所述导轨减振装置具有至少一种固有振动模式，所述方法包括以下步骤：
确定导轨的振动模式和固有频率；
根据导轨的固有频率选择导轨减振装置频率；
根据导轨的振动模式确定导轨减振装置的预设安装位置；
将选择的导轨减振装置安装到预设安装位置；
所述预设安装位置为：两个导轨支架的距离为L时，导轨减振装置设置在距离一个导轨支架L/4、L/2或3L/4的位置。
2.如权利要求1所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，根据导轨的预设参数通过计算得到导轨的固有频率和振动模式。
3.如权利要求2所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，所述导轨的预设参数为导轨的尺寸规格、材料和每两个导轨支架之间的距离。
4.如权利要求1所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，根据振动测试的方法得到导轨的固有频率和振动模式。
5.如权利要求1所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，在数据库中查询来确定导轨的振动模式和固有频率，得到导轨的固有频率和振动模式。
6.如权利要求1所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，当需要抑制的导轨的振动模式有一种时，设置导轨减振装置的谐振频率和导轨的固有频率相等。
7.如权利要求1所述的减小导轨振动的方法，其特征在于，当需要抑制的导轨的振动模式大于一种时，选择适配的导轨减振装置，以使所述导轨减振装置的谐振频率分别与导轨的固有频率相等。
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