【摘 要】
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因高速电梯机械结构复杂,运行速度高,自然频率密集,使得各种激励频率升高,更加容易引起共振现象,从而影响电梯的舒适性。也会因电梯零部件负荷显著增加而影响运行安全,严重时可能会加速零部件的报废历程,导致重大机械故障,对人身财产安全造成极大损失。高效且精细化的振动测试是把握电梯振动状态、故障诊断和研究电梯振动控制最直接可靠的方法。本文以额定速度在6m/s左右的高速电梯为例,对某电梯采用AHAI6032型
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因高速电梯机械结构复杂,运行速度高,自然频率密集,使得各种激励频率升高,更加容易引起共振现象,从而影响电梯的舒适性。也会因电梯零部件负荷显著增加而影响运行安全,严重时可能会加速零部件的报废历程,导致重大机械故障,对人身财产安全造成极大损失。高效且精细化的振动测试是把握电梯振动状态、故障诊断和研究电梯振动控制最直接可靠的方法。本文以额定速度在6m/s左右的高速电梯为例,对某电梯采用AHAI6032型电梯专用振动数据测试仪采集的电梯上、下行三轴（左右X轴方向,前后Y轴方向,竖直Z轴方向）加速度进行信号分析与故障诊断,主要包括以下内容:（1）分析了高速电梯的振动机制与故障特性,总结了对电梯振动影响较大的因素,并对高速电梯主要部件的常见故障进行了汇总,也对常见故障发生部位与故障现象进行了分析;（2）制定了适合该型号高速电梯振动的测试方案,具体包括测试环境准备、传感器测试位置选定、测试轿厢人数限定与人员要求、仪器准备、工况安排等。同时,依据《国家电梯乘运质量分析标准》对该型号电梯振动测试数据进行了舒适性与安全性评级,并对不同工况下的振动指标进行了对比分析;（3）为解决最小二乘法不再适用于处理高速电梯振动信号趋势项的问题,使用原始信号的测量均值作为真实信号的修正值消除了低频趋势项带来的误差,抵消了直接对加速度信号积分计算速度信号与位移信号时所产生的信号偏移,提升了数据测量精度,为信号特征准确提取奠定基础;（4）针对高速电梯一些关键时域指标计算往往只和电梯运行某一阶段信号有关,为了提升信号分析的便捷性与故障检测的有效性,本文提出的状态分割方法,可快速精准的对已趋势项去除的加速度信号按照位移-时间变化率进行状态分割;（5）使用Python程序开发了3个电梯常用的时域分析与频域分析方法的工具:高速电梯滤波工具,频谱分析工具,时频分析工具。补充了电梯振动分析仪的不足,极大提升了电梯振动特性分析与故障检测的效率;（6）研究了基于离散小波变换在高速电梯故障诊断中的应用。主要包括两个方面:一是通过对高速电梯信号进行小波分解与重构后,找出奇异点对应的位置信息,并对信号做有效值计算,定位出导轨缺陷点位置。二是对离散小波分解后的细节信号进行峭度计算,通过各层细节信号的峭度值数据形态判断导靴故障。经多次测试与实验,该方法在导轨与导靴故障检测时取得了较好的结果;本文以某型号高速电梯为例,系统研究了三轴加速度传感器所测电梯加速度信号处理技术。实验证明,该方法可以快速高效地实现高速电梯各种不同工况下的振动信号的特征提取,并对电梯运行故障进行分析。
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