電梯導(dǎo)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(dǎo)向裝置，電梯導(dǎo)軌在電梯系統(tǒng)中占有十分重要的地位。在電梯運行中，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(zhǔn)確、高效的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌不平順度的測量、建模，以及導(dǎo)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(dǎo)軌多參數(shù)動態(tài)測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了對導(dǎo)軌不平順度的準(zhǔn)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(zhǔn)直測量技術(shù)，實現(xiàn)了對單列導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌接頭及安裝支架位置的準(zhǔn)確測量。在軟件設(shè)計中，應(yīng)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(dǎo)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(zhǔn)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(zhǔn)。為保證大行程測量時PSD傳感器讀數(shù)的

4、準(zhǔn)確性，論文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PSD空間三維非線性修正技術(shù)，并設(shè)計完成了現(xiàn)場自動標(biāo)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(zhǔn)確、高效地完成對電梯導(dǎo)軌的多參數(shù)測量任務(wù)。例如，對50m高的導(dǎo)軌進行測量，測量時間不到2min，測量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1mm。 測量系統(tǒng)的成功構(gòu)建為電梯導(dǎo)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(dǎo)軌建模及轎箱振動分析打下了良好的基礎(chǔ)。2.將導(dǎo)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(yīng)的概率建模方案。 在導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用參數(shù)和非參數(shù)統(tǒng)計方法對反映導(dǎo)軌安裝質(zhì)量的位置參數(shù)和尺度參數(shù)進行了假設(shè)檢驗。 在導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌各類整體不平順度的隨機特征，并對導(dǎo)致這些隨機特征的物理背景進行了分析。 電梯導(dǎo)軌不平順度概率建模方案的提出，為導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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