摘要：电梯的安全关系到高层建筑的人们的生命安全，当前电梯在运行过程中产生的震动和噪声还有机械系统的动态性始终是电梯界的研究热点。本文主要针对电梯结构的机械动态性进行必要的分析，为电梯机械系统的动态特性提供了参考意见。
　　关键词：电梯；动态优化
　　0 引言
　　城市人口日渐增加，高层和超高层的建筑越来越多，一方面改善了人们的生活质量，另一方面彰显了我们国家的经济实力和技术水平的不断提高，凸显了城市特色。目前在国内生产的主要是速度为1～1.6 m/s的乘客电梯。当楼层数未超过25层时，多使用的是运行速度低于2 m/s的低速电梯。研究提升电梯机械系统的相关动态特性是为了提升电梯性能。
　　1 电梯概况
　　本文所说的电梯主要是垂直以及倾斜升降设备，不包含人行道和自动扶梯。在刚性导轨上实现升降或者平行运动的机电设备称为电梯。其中速度低于1 m/s的电梯为低速电梯；高于1m/s低于2 m/s的电梯为快速电梯；高于2 m/s低于4 m/s的电梯为高速电梯；高于4 m/s的电梯为超高速电梯。不同的电梯用于不同的场所，高层写字楼多使用的是高速电梯，货物运输则常用低速电梯，超高速电梯则多用于高层大厦。
　　柔性体曳引式传动（图1）是常见的电梯传动方式。鉴于电梯机械系统的特性（既有刚体运动又有弹性体震动的复合运动），笔者认为用一般的静结构动力特性的分析方法是不妥当的，以下是笔者基于运动弹性动力学方法进行分析得出的结果。
　　2 建立电梯机械系统的动力模型
　　电梯的曳引比可定为2：1（由传动原理得出），然后对电梯机械系统部分进行简化（如轿厢可以视为质量块，轿架对重和电梯的承重区域可以视为一个弹簧的阻尼系统），简化示意图如图2所示。
　　在建模使用相关公式时，要注意选择速度以及加速度，因为这往往关系到电梯运行的稳定性以及乘坐电梯时的舒适度，电梯驱动电机的功率决定着电梯的输送能力和速度。
　　2.1 曳引机和承重梁中存在的问题和解决方案
　　在上文已经将对重和承重区视为弹簧的阻尼系统，即将运行的电梯视为一个弹簧系统。在实际生活中人们已经发现电梯运行到高层时会有高频振动现象。这是因为承重梁在载重和曳引机的重量压迫下会产生一定的振动频率，这个振动频率等于曳引机的振动频率时就会发生共振。此时就应该改变曳引轮的直径，通过改变曳引轮的转速来改变共振频率。
　　2.2 轿厢和曳引绳之间的问题
　　电梯的机械系统主要部分就是轿厢。电梯在运行过程中可以把轿厢视为绑在弹簧上的振动体，而曳引绳就是弹簧，在实验中可以看到曳引机在满载的时候与电梯的机械系统的固有频率相近，极易发生共振，所以在允许的范围内可以通过减缓电梯的运行速度来减小轿厢的振动频率，尽量避免发生共振。
　　2.3 机械振动
　　曳引机转动不平衡的原因是多方面的，承重梁的长度过短或是过长，安装位置不正确，蜗杆之间摩擦过度等都是引起曳引机不平衡的原因。同时设计不合理、轿厢刚度达不到要求、曳引机零部件松动甚至脱落还可能引发曳引机的共振，使轿厢重心偏离中心。要改善电梯的机械结构可以将其整体安装，增强稳固性，尽量减少共振的发生次数。
　　3 电梯机械系统的安全技术
　　3.1 钢丝绳的检测
　　曳引钢丝绳关乎安全问题，所以必须要有较高的耐磨性和强度，并能承受一定的挤压。检测方法：漏磁检测技术——永久性磁铁的探头检测漏磁的地方，计算机收到相应的数据后进行处理和计算得出钢丝绳的磨损情况，以便进行维护。
　　3.2 定期测量
　　定期使用游标卡尺和直尺对电梯的相关零部件进行测量，手动实验开关是否可靠，直接观察外观检查功能。使用传感器以及计算机对电梯的机械系统进行测试，检测电梯的安全系数，电梯能承受的压力，电梯的运行速度，存储并分析测量的结果。
　　4 结束语
　　通过对电梯的动态特性进行分析，提出了通过改变电梯加速度变化率、最大加速度、时间比例系数等渠道来减少电梯机械系统发生共振的次数，提升安全系数，完善电梯机械系统，提升人们在乘坐电梯时的舒适度和满意度。本文所采用的模型和分析方法具有一定的工程精度，因此本结果具有参考价值，为电梯机械系统的优化提出了参考意见。