電梯導軌不平順度測量、建模及轎箱水平振動特性的研究.pdf

1、作為電梯的導向裝置，電梯導軌在電梯系統(tǒng)中占有十分重要的地位。在電梯運行中，導軌的不平順度是轎箱水平振動的主要激勵源，直接影響到電梯乘坐的舒適性和安全性。因此，導軌不平順度的測量、控制已成為電梯安裝和檢修過程中的一項重要工作。 然而在目前的導軌不平順度測量方法中，普遍存在著測量時間長，精度低等缺陷。探索一種準確、高效的導軌不平順度測量方法已成為電梯行業(yè)中一個亟待解決的課題。另一方面，測量手段的限制也使得導軌不平順度的理論建模以及其

2、激勵下的轎箱水平振動特性研究等工作在很大程度上受到了制約。 針對上述情況，本論文在電梯導軌不平順度的測量、建模，以及導軌不平順度激勵下的轎箱水平振動特性等三個領(lǐng)域進行了較為深入的研究。所完成的主要工作及創(chuàng)造性研究包括： 1.研制了一種電梯導軌多參數(shù)動態(tài)測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了對導軌不平順度的準確、高效測量。 在測量系統(tǒng)中，采用基于位置敏感探測器(PSD)的激光準直測量技術(shù)，實現(xiàn)了對單列導軌整體的直線度、鉛垂度以及局部的彎

3、曲、失調(diào)、臺階等參數(shù)的測量；采用雙電感傳感器差動測量法實現(xiàn)了對兩列導軌間距變化的測量；采用數(shù)字量接近傳感器實現(xiàn)了對導軌接頭及安裝支架位置的準確測量。在軟件設計中，應用COM技術(shù)將LabVIEW與MATLAB相結(jié)合構(gòu)成功能強大的虛擬儀器開發(fā)平臺，實現(xiàn)了整個測量系統(tǒng)的集成化和自動化。在導軌鉛垂度測量中，提出了一種自動穩(wěn)平和位置鎖定相結(jié)合的激光鉛直基準建立方法，建立了鉛垂誤差不大于2"的高精度激光鉛垂基準。為保證大行程測量時PSD傳感器讀數(shù)的

4、準確性，論文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PSD空間三維非線性修正技術(shù)，并設計完成了現(xiàn)場自動標定裝置。 實驗室和現(xiàn)場進行的大量實驗表明：該測量系統(tǒng)可以準確、高效地完成對電梯導軌的多參數(shù)測量任務。例如，對50m高的導軌進行測量，測量時間不到2min，測量系統(tǒng)的標準偏差小于1mm。 測量系統(tǒng)的成功構(gòu)建為電梯導軌的現(xiàn)場測量提供了一種新的、高效的方法和手段，也為后續(xù)的導軌建模及轎箱振動分析打下了良好的基礎(chǔ)。2.將導軌不平順度分為局部不

5、平順度和整體不平順度兩類進行研究，分別提出了相應的概率建模方案。 在導軌局部不平順度的概率特征分析中，首先論述了從PSD測量數(shù)據(jù)中提取導軌臺階、失調(diào)以及彎曲等特征參數(shù)的方法和計算步驟。在此基礎(chǔ)上，提出了導軌局部不平順度概率特征分析的步驟和方法，建立了概率模型，并綜合應用參數(shù)和非參數(shù)統(tǒng)計方法對反映導軌安裝質(zhì)量的位置參數(shù)和尺度參數(shù)進行了假設檢驗。 在導軌整體不平順度的隨機特征分析中，以隨機過程為理論依據(jù)，提出了從幅值域、空延

6、域和頻率域三個方面對導軌整體不平順度進行描述的方法。在對測量數(shù)據(jù)進行ARMA建模的基礎(chǔ)上，成功地揭示了導軌各類整體不平順度的隨機特征，并對導致這些隨機特征的物理背景進行了分析。 電梯導軌不平順度概率建模方案的提出，為導軌安裝質(zhì)量的評估，安裝方案的擇優(yōu)提供了一套合理、有效的理論分析方法，也為進一步深入分析導軌不平順度激勵下的轎箱水平振動特性奠定了基礎(chǔ)。 3.對導軌不平順度激勵下的轎箱水平振動特性進行了較為深入的研究。提出了