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摘 要：随着社会经济不断的发展，高层建筑也是不断的在增多，而作为高层建筑，电梯的使用是离不开的，提高电梯的乘坐安全性和舒适性则是人们现阶段关心的热点，对于电梯安全性，舒适性以及电梯机械系统的动态特性的研究也越来越重要，本文就电梯的安全，舒适，以及动态特性进行了分析。
关键词：机械系统；振动频率；安全性；舒适性
电梯作为典型的一种机电一体化设备，也是人们现代化生活的必需品，提高电梯的质量至关重要。而它的评判标准就是，外观、上下运行的舒适度、运行中所出现的故障频率，另外，做好电梯的节能环保也格外的重要。为了完成一个好的电梯的制造，分析电梯灵敏度以及机械系统动态的优化是必须执行的。
一、电梯的机械系统
1.工作原理
电梯的运行一般分为自动运行和检修操作两部分，由电动机、曳引轮、牵引曳引钢绳、轿厢、对重等部件的协调运行实现。在电梯自动运行时，升降机也能按照要求把一层的东西或乘客传送到下一层，再自动返回下一到达点。通过电梯机械系统的自动控制，电梯按照顺序把一层楼的物品或人传送到下一个点，在返回出发点，随时对本身安全保护，保证电梯自身的安全运行。
2.电梯机械系统的组成
电梯主要有电气和机械两部分，机械系统主要包括导向系统、驱动系统、轿厢和对重装置，还有层轿门和开关门系统，曳引式电梯是垂直电梯交通运输中最普遍的方式，曳引系统以电动机制动器曳引轮组成电梯运行的动力源，由曳引钢丝绳以及一些部分组成，导向系统控制导轨的升降运动，主要由导轨架、导靴、导轨组成。另外最重要的一部分是机械安全保护系统，由缓冲器、限速器和超速保护装置组成，重量平衡系统由对重和重量补偿器组成。
电梯的曳引系统还可以被看作一个弹簧，电梯最重要的一个轿厢部分通过上下的钢丝绳的牵引做弹性运动，当电梯发生共振时，是最危险的时候，经实验得出，当轿厢满载的时候，曳引机的频率与电梯机械系统的固有频率相当的接近，也就越危险，但是可以电梯的运行速度来减缓轿厢的振动频率。
二、机械振动
1.研究现状
电梯性能衡量的三大因素，安全性、功能性和平稳性，都离不开电梯的机械振动分析。例如，电梯在运行中产生的振动和噪音，非常影响乘客的舒适性，但是《电梯技术条件》中明文规定，电梯运行时，垂直方向振动加速度最大峰值要小于30cm/s2，水平方向振动加速度最大峰峰值不得大于20cm/s2。部分学者在进行振动理论分析时，将系统化为了1自由度的弹簧-质量-阻尼系统，建立数学模型进行分析，还进行仿真分析，以求更简单快速严谨的完成研究，探寻外界因素对轿厢振动响应的规律。
2.频率分析
电梯在运行的过程中，因为自身就相当于一个弹簧系统，经过多次的试验还有调试，很多的电梯当运行到高层的时候，噪声很大，振动也很激烈，所以很有比要解决电梯的高频振动现象，电梯的承重梁要承受电梯的载重还有曳引机的重量，进行力学分析，承重梁自身产生的挠度会产生固有频率，再加上自身带有的振动频率，在两频率相当时，会产生相当危险的共振现象。承重梁由于重力的原因，会产生变形，产生的静挠度相当于弹簧的静伸长，当外界频率接近固有频率的时候就会发生共振，但是可以通过改变曳引轮的直径改变转速，改变共振频率。
承重梁的挠度变形产生的频率和电梯机械系统的关系进行分析，再对承重梁装置进行调整，承重梁的规格长度不合适或者本身在安装时，位置不怎么合适，都有很大的可能引起曳引机发生偏差，如果曳引机中蜗杆之间摩擦比较严重，或者刚度不够，也都有可能造曳引机的转动不平衡。轿厢的材料选用和设计也格外的重要，如果材料的刚度不够，或者结构设计不合理都会造成与曳引机的振动源的共振，还有如果轿厢太轻，也不太可以，在上下移动的过程中，轿架很容易变形或者唯一，从而造成轿厢的中心偏移，影响机械系统的动态性能，可以通过增强电梯结构的稳固性能，减缓共振。
三、电梯参数灵敏度分析
研究电梯的结构参数以及电梯的运行的振动频率，可以避免曳引機与电梯机械系统产生共振现象，电梯参数的变化会影响电梯震动的固有频率，电梯参数的灵敏度是电梯的固有频率与参数变化大小的比值，用w表示电梯的固有频率，s为电梯的参数，例如表1，随着刚度的变化电梯运行到不同的位置也会发生变化。
四、电梯的安全技术分析
1.电梯系统曳引钢丝绳的检测
曳引钢丝绳作为承受整个轿厢载重的部件，必须具有一定的强度和耐磨性能，还要能承受较高的挤压压力，电梯系统的曳引钢丝绳一般采用漏磁检测的方法，探头采用永久性磁铁，探头传感器可以全方位检测漏磁场的信号，所收集的数据传输到计算机上，会得到曳引钢丝绳的磨损情况和断丝数量，可以实现快速及时的维护，来避免钢丝绳长时间摩擦磨损，发生危险故障。
2.目测检测
电梯质量的好坏直接影响到乘客的生命安全，增强对电梯内外部的安全检测是非常必要的，工作人员使用游标卡尺或者直尺对电梯的相关部件进行测量，再对电梯内部的各个开关手动试验进行校准，对于外观还有内部的功能检测逐一排除故障。
3.综合性检测
电梯的综合性能检测就是使用高科技的设备还有电子传感器进行信号采集，对整个的机械系统进行分析处理，根据所测数据准确的测量出钢丝绳的曳引力，电梯运行的速度等进行储存分析，以便检测的可靠性。
结束语：
如今我国的高层建筑大量出现，电梯是一种技术含量非常高的机械设备，还必须以乘客的安全作为第一要素，所以必须加强电梯机械系统的动态性能控制，还要保证电梯运行时的安全可靠性，通过现在科技的不断提升，以及安全性能的检测技术，人们所乘坐的舒适度和安全性会越来越高。
参考文献：
[1] 尹纪财，芮延年，蒋黎明，黄波，李云波. 高速电梯多自由度水平动态特性及其仿真的研究[J]. 机械设计. 2011（10）
[2] 李勋，张东明，赵开宁. 锤击法在航空发动机部件模态试验中的常见问题浅析[J]. 航空发动机. 2010（05）
[3] 彭献，游福贺. 车桥耦合系统固有频率的研究[J]. 动力学与控制学报. 2010（03）
[4] 武丽梅，巩煜琰，李雪枫. 曳引式电梯机械系统垂直振动动态特性分析[J]. 机械设计与制造. 2007（10）
[5] 张长友，朱昌明. 电梯系统动态固有频率计算方法及减振策略[J]. 系统仿真学报. 2007（16）
关键词：机械系统；振动频率；安全性；舒适性
电梯作为典型的一种机电一体化设备，也是人们现代化生活的必需品，提高电梯的质量至关重要。而它的评判标准就是，外观、上下运行的舒适度、运行中所出现的故障频率，另外，做好电梯的节能环保也格外的重要。为了完成一个好的电梯的制造，分析电梯灵敏度以及机械系统动态的优化是必须执行的。
一、电梯的机械系统
1.工作原理
电梯的运行一般分为自动运行和检修操作两部分，由电动机、曳引轮、牵引曳引钢绳、轿厢、对重等部件的协调运行实现。在电梯自动运行时，升降机也能按照要求把一层的东西或乘客传送到下一层，再自动返回下一到达点。通过电梯机械系统的自动控制，电梯按照顺序把一层楼的物品或人传送到下一个点，在返回出发点，随时对本身安全保护，保证电梯自身的安全运行。
2.电梯机械系统的组成
电梯主要有电气和机械两部分，机械系统主要包括导向系统、驱动系统、轿厢和对重装置，还有层轿门和开关门系统，曳引式电梯是垂直电梯交通运输中最普遍的方式，曳引系统以电动机制动器曳引轮组成电梯运行的动力源，由曳引钢丝绳以及一些部分组成，导向系统控制导轨的升降运动，主要由导轨架、导靴、导轨组成。另外最重要的一部分是机械安全保护系统，由缓冲器、限速器和超速保护装置组成，重量平衡系统由对重和重量补偿器组成。
电梯的曳引系统还可以被看作一个弹簧，电梯最重要的一个轿厢部分通过上下的钢丝绳的牵引做弹性运动，当电梯发生共振时，是最危险的时候，经实验得出，当轿厢满载的时候，曳引机的频率与电梯机械系统的固有频率相当的接近，也就越危险，但是可以电梯的运行速度来减缓轿厢的振动频率。
二、机械振动
1.研究现状
电梯性能衡量的三大因素，安全性、功能性和平稳性，都离不开电梯的机械振动分析。例如，电梯在运行中产生的振动和噪音，非常影响乘客的舒适性，但是《电梯技术条件》中明文规定，电梯运行时，垂直方向振动加速度最大峰值要小于30cm/s2，水平方向振动加速度最大峰峰值不得大于20cm/s2。部分学者在进行振动理论分析时，将系统化为了1自由度的弹簧-质量-阻尼系统，建立数学模型进行分析，还进行仿真分析，以求更简单快速严谨的完成研究，探寻外界因素对轿厢振动响应的规律。
2.频率分析
电梯在运行的过程中，因为自身就相当于一个弹簧系统，经过多次的试验还有调试，很多的电梯当运行到高层的时候，噪声很大，振动也很激烈，所以很有比要解决电梯的高频振动现象，电梯的承重梁要承受电梯的载重还有曳引机的重量，进行力学分析，承重梁自身产生的挠度会产生固有频率，再加上自身带有的振动频率，在两频率相当时，会产生相当危险的共振现象。承重梁由于重力的原因，会产生变形，产生的静挠度相当于弹簧的静伸长，当外界频率接近固有频率的时候就会发生共振，但是可以通过改变曳引轮的直径改变转速，改变共振频率。
承重梁的挠度变形产生的频率和电梯机械系统的关系进行分析，再对承重梁装置进行调整，承重梁的规格长度不合适或者本身在安装时，位置不怎么合适，都有很大的可能引起曳引机发生偏差，如果曳引机中蜗杆之间摩擦比较严重，或者刚度不够，也都有可能造曳引机的转动不平衡。轿厢的材料选用和设计也格外的重要，如果材料的刚度不够，或者结构设计不合理都会造成与曳引机的振动源的共振，还有如果轿厢太轻，也不太可以，在上下移动的过程中，轿架很容易变形或者唯一，从而造成轿厢的中心偏移，影响机械系统的动态性能，可以通过增强电梯结构的稳固性能，减缓共振。
三、电梯参数灵敏度分析
研究电梯的结构参数以及电梯的运行的振动频率，可以避免曳引機与电梯机械系统产生共振现象，电梯参数的变化会影响电梯震动的固有频率，电梯参数的灵敏度是电梯的固有频率与参数变化大小的比值，用w表示电梯的固有频率，s为电梯的参数，例如表1，随着刚度的变化电梯运行到不同的位置也会发生变化。
四、电梯的安全技术分析
1.电梯系统曳引钢丝绳的检测
曳引钢丝绳作为承受整个轿厢载重的部件，必须具有一定的强度和耐磨性能，还要能承受较高的挤压压力，电梯系统的曳引钢丝绳一般采用漏磁检测的方法，探头采用永久性磁铁，探头传感器可以全方位检测漏磁场的信号，所收集的数据传输到计算机上，会得到曳引钢丝绳的磨损情况和断丝数量，可以实现快速及时的维护，来避免钢丝绳长时间摩擦磨损，发生危险故障。
2.目测检测
电梯质量的好坏直接影响到乘客的生命安全，增强对电梯内外部的安全检测是非常必要的，工作人员使用游标卡尺或者直尺对电梯的相关部件进行测量，再对电梯内部的各个开关手动试验进行校准，对于外观还有内部的功能检测逐一排除故障。
3.综合性检测
电梯的综合性能检测就是使用高科技的设备还有电子传感器进行信号采集，对整个的机械系统进行分析处理，根据所测数据准确的测量出钢丝绳的曳引力，电梯运行的速度等进行储存分析，以便检测的可靠性。
结束语：
如今我国的高层建筑大量出现，电梯是一种技术含量非常高的机械设备，还必须以乘客的安全作为第一要素，所以必须加强电梯机械系统的动态性能控制，还要保证电梯运行时的安全可靠性，通过现在科技的不断提升，以及安全性能的检测技术，人们所乘坐的舒适度和安全性会越来越高。
参考文献：
[1] 尹纪财，芮延年，蒋黎明，黄波，李云波. 高速电梯多自由度水平动态特性及其仿真的研究[J]. 机械设计. 2011（10）
[2] 李勋，张东明，赵开宁. 锤击法在航空发动机部件模态试验中的常见问题浅析[J]. 航空发动机. 2010（05）
[3] 彭献，游福贺. 车桥耦合系统固有频率的研究[J]. 动力学与控制学报. 2010（03）
[4] 武丽梅，巩煜琰，李雪枫. 曳引式电梯机械系统垂直振动动态特性分析[J]. 机械设计与制造. 2007（10）
[5] 张长友，朱昌明. 电梯系统动态固有频率计算方法及减振策略[J]. 系统仿真学报. 2007（16）