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电梯噪声降噪技术与实践

2014-12-25

设备管理与维修 2014年12期
关键词:曳引机机座控制柜

李 江

(北京实创电梯工程有限公司 北京)

一、引言

由于住宅小区楼内许多电梯机房和电梯井道,未采取降噪或间隔空间措施而使电梯机房、井道和业主的卧室或客厅紧邻一墙之隔。特别是顶层住户反映,电梯运行噪声直接影响到业主的正常生活和休息,在夜间显得尤为严重。为此,解决业主受噪声污染的困惑,降低电梯运行噪声的污染是非常必要的,而降低电梯运行噪声还是有一些可行方法的。实施降噪方法后表明,降低电梯运行噪声方法效果显著。

二、噪声监测情况

北京某小区3号楼,电梯3台,梯速1.75 m/s,25层站。电梯运行时在电梯机房实测噪声75 dB(A),电梯轿厢内运行实测最大值为50 dB(A),电梯开关门过程实测最大噪声值60 dB(A),曳引机有明显的振动并通过墙体结构可传导到18层住户,18层至25层14个住户均受到不同程度影响。特别是25层的住户,在其客厅中距离井道壁墙面1 m处,夜间测得噪声值46 dB(A)。25层以下住户如8层住户家,在其客厅中距离井道壁墙面1m处,夜间测得噪声值为40 dB(A)。社会生活环境噪声排放标准规定:夜间居住卧室噪声标准≤30 dB(A)为合格)。国家电梯技术条件GB 10058-2009标准,对乘客电梯的噪声值见表1。社会生活环境噪声排放标准GB 22337-2008的相关规定,见表2。

表1 乘客电梯的噪声值 dB(A)

三、噪声源分析

电梯机房的噪声来源于曳引机的运转噪声及电梯控制设备的各种接触器、继电器和风扇的工作噪声。其中曳引机变速箱运转噪声、电机工作噪声、制动器动作的电磁噪声、电梯启动和制动产生的撞击噪声及振动、轴承噪声及冷却风机的工作噪声,这些设备噪声通过空气及设备基础联接结构向周围环境传播。

表2 结构传播固定设备室内噪声限值(等效声级) dB(A)

住户室内噪声超标原因,一般是机房离住户卧室就是一墙之隔太近。电梯承重钢架与建筑结构钢性连接,电梯运行时产生的固体噪声通过主机机座向楼体及下方楼板传播,再由楼板向下方的住户的卧室墙体及房间传播,造成固体及金属传声,引起楼下住户室内噪声超标。根据测试结果分析,固体及金属传声是住户卧室噪声超标的主要原因。

四、噪声治理原则

噪声治理的原则就是首先尽可能地选用噪声小的设备,使用电位加强对电梯的保养工作,保证电梯正常安全运行。在设备噪声不能满足环境要求时,应在电梯机房和井道墙上加装可以吸收噪声的物体;应在噪声的传播途径上采取切实可行的隔离、降低噪声及振动传播途径等措施,将设备噪声控制在局部区域,不向外扩撒,使得这个区域以外的环境噪声达到相关的国家环保标准。

在采取噪声治理措施时,首先要区分空气传导噪声和固体连接传声,哪一种是造成环境噪声超标的主要原因,然后才可采取有针对性的噪声治理措施。

五、噪声治理的过程

1.机房和井道壁加装吸声装置

由于电梯机房的四周墙面和顶面均为平面墙体,对电梯运行噪声吸收能力极差,使机房内的噪声增大。对电梯机房墙面及顶部全部施工成龙骨架结构,龙骨架内装有符合消防安全的低频共振消声层、吸声织物、吸声孔板、镀锌护板等。16层以上电梯井道四面内壁铺装了具有防火功能的石膏和纤维的混合吸声体。 如图1所示机房墙面铺装混合吸声材料。

图1 机房墙面铺装混合吸声材料

2.切断电梯主机设备刚性连接结构振动的频率途径

(1)挪移电梯主机。在基站厅门口设置“电梯维修中,禁止进入”的防护栏。把电梯以检修速度运行至最高层,在底坑内用1根2 m长合格的方木将对重框支撑住使其不得打滑,切断电梯所有电源开关。在电梯机房曳引主机周围墙上用线号笔和尺子做好主机坐标记号,用手拉葫芦把轿厢吊起来,人为地让限速器的楔块动作从而让电梯轿厢安全钳楔块动作,使轿厢安全可靠地停在导轨上,并用直径12 mm的钢丝绳把轿厢的上梁和机房层楼板的对重绳孔和轿厢主绳孔捆在一起做个安全保护。把主机线的动力线和抱闸线做好标记并拆除,把主机机座的连接螺丝拆除后,将手拉葫芦挂在机房顶板的承重吊钩上,并用直径12 mm的钢丝绳把主机捆好吊起来,将主机挪至不妨碍施工的机房地面上。

(2)改造电梯主机机座施工。把主机工字钢底座拆除下来,与工字钢连接的墙体钢板是和墙体主体钢筋连接在一起全部拆除。一般振动和噪声主要为曳引系统振动所致,同时墙体承重结构也不尽合理,电梯井道水泥现浇墙壁厚度只有150 mm,并分别于住户的客厅和卧室处。经过分析判断,用2根20#槽钢和机座的2根槽钢焊接成长方形的固体机座,作为增加曳引机隔振装置的承重梁。因该承重机座与楼板间不相连,在承重机座的4个角支撑点与楼板连接之间加装电梯机组专用隔振装置,隔振装置选择阻尼比为0.2时,根据电梯机组的频率、承载重量等参数,选择匹配的隔离装置。同时不弃除原有曳引机减振橡胶,目的是让原有减振橡胶起曳引机的1次隔振作用,而在底座加装的电梯机组专用隔振装置,起到2次隔振作用,这样就切断了电梯曳引机所产生了振动声噪声,能有效隔离振动传播途径。

3.隔离减振装置的选择

以单自由度隔振系统为例,由理论计算可知,其隔振传递比T见式(1)。

式中 FT0——通过弹性支承传递给基础的传递力

F0——物体本身驱动力

X0——弹性支承上物体的振幅

U0——基础本身的振幅

C/C0——阻尼比(橡胶类隔振元件0.2左右)

f/f0——频率比(选择范围在-5为宜)

f——设备驱动频率

f0——隔振系统固有率。

根据传递比T导出式可以看出来振动系数T与 f/f0关系,即 f/f0的值越大,振幅传递系数越大,隔振效果越好,实际上,当f/f0=2.5~5时,隔振效果就能够达到理想状态。

4.恢复电梯(图 2)

图2 恢复后的电梯图

将电梯的曳引机用手拉葫芦重新吊起安全的安装到主机基座上,调整曳引机的坐标位置后将螺丝锁紧,然后用手拉葫芦将轿厢提起来,把限速器和安全钳恢复正常,一人手动打开制动器,一人在电机的轴头上装上盘车轮,通过手动盘车的方法把电梯轿厢向下移动,使得对重框脱离对重缓冲器。使轿厢处于空载状态,检查轿厢的钢丝绳在曳引轮上时垂直度,保证曳引轮轿厢空载时的垂直度在0.5~1.5 mm,保证导向轮的垂直度≤1.5 mm,保证曳引轮和导向轮的平面度在1.5 mm,各位置精度参照图3。

图3 各位置精度

将拆除的曳引机的动力线和制动器的线圈线按原来的标记逐一恢复用绝缘胶布把所有的线接头包好并保证绝缘阻值。把主机编码器按要求恢复,把所有的工具和材料拿到安全区域、清理现场。检查电梯各部件的安全开关属于通路时,将电梯的总电源送电后,确认电梯各电气回路指示正常,电梯以检修状态进行上下试运行,把电梯开到最高层平层后确认对重缓冲器的距离是否合格(国标规定:耗能缓冲器150~400 mm),检查电梯曳引机的运行是否正常,确认正常后将电梯开到最低层开门后把检修状态恢复到自动状态,机房将层楼测定开关拔到测定处,电梯就会自动的以检修速度从底层到最高层限位开关动作后停梯厅门和轿门同是开门后,将层楼测定开关拨到关的位置,电梯井道自学习成功。人在轿厢内让电梯运行到各楼层检查电梯平层是否正常(电梯技术条件GB/T 10058-2009国标:电梯轿厢平层准确度宜在±10 mm范围)。

5.控制柜底座加装隔离减振器(图 4)

图4 控制柜底座加装隔离减振器

由于控制柜的运行接触器和制动器的接触器会产生振动和噪声,控制柜的底座与机房地面基础结构连接,为了切断噪声的传播途径,在电梯控制柜基座与地面之间加装4个隔振装置,隔层装置是2个圆铁板上焊接连接螺栓、中间夹有橡胶层,以阻断减振控制柜振动的传导。

6.将电梯机房的防火门更换成隔声防火门

六、治理效果

表2 治理前后噪声对比 dB(A)

对噪声和振动的治理施工后,测试机房噪声65 dB(A),25层的住户,在其客厅中距离井道壁墙面1 m处夜间测得噪声,电梯静止时背景噪声为28 dB(A),电梯运行时为30 dB(A)。25层以下住户客厅内测电梯静止和运行时实测数据28 dB(A)没有区别。治理前后噪声对比见表2。

通过噪声治理,电梯噪声得以改善,通过了北京市朝阳区特种设备检测中心的检测,电梯主机机座的安装位置和承载能力均符合国标规定要求,对电梯安全运行没有任何影响。住户舒适度得到很大提升。但是以上施工费用比较大,施工麻烦,属于补救型方法。

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