電梯導(dǎo)軌不平順度測(cè)量、建模及轎箱水平振動(dòng)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(yùn)行中，導(dǎo)軌的不平順度是轎箱水平振動(dòng)的主要激勵(lì)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(cè)量、控制已成為電梯安裝和檢修過程中的一項(xiàng)重要工作。 然而在目前的導(dǎo)軌不平順度測(cè)量方法中，普遍存在著測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，精度低等缺陷。探索一種準(zhǔn)確、高效的導(dǎo)軌不平順度測(cè)量方法已成為電梯行業(yè)中一個(gè)亟待解決的課題。另一方面，測(cè)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(lì)下的轎箱水平振動(dòng)特性研究等工作在很大程度上受到了制約。 針對(duì)上述情況，本論文在電梯導(dǎo)軌不平順度的測(cè)量、建模，以及導(dǎo)軌不平順度激勵(lì)下的轎箱水平振動(dòng)特性等三個(gè)領(lǐng)域進(jìn)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(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)導(dǎo)軌不平順度的準(zhǔn)確、高效測(cè)量。 在測(cè)量系統(tǒng)中，采用基于位置敏感探測(cè)器(PSD)的激光準(zhǔn)直測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(tái)階等參數(shù)的測(cè)量；采用雙電感傳感器差動(dòng)測(cè)量法實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩列導(dǎo)軌間距變化的測(cè)量；采用數(shù)字量接近傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)導(dǎo)軌接頭及安裝支架位置的準(zhǔn)確測(cè)量。在軟件設(shè)計(jì)中，應(yīng)用COM技術(shù)將LabVIEW與MATLAB相結(jié)合構(gòu)成功能強(qiáng)大的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的集成化和自動(dòng)化。在導(dǎo)軌鉛垂度測(cè)量中，提出了一種自動(dòng)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(cè)量時(shí)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(jì)完成了現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)標(biāo)定裝置。 實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)表明：該測(cè)量系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、高效地完成對(duì)電梯導(dǎo)軌的多參數(shù)測(cè)量任務(wù)。例如，對(duì)50m高的導(dǎo)軌進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)間不到2min，測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1mm。 測(cè)量系統(tǒng)的成功構(gòu)建為電梯導(dǎo)軌的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(dòng)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(jìn)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(cè)量數(shù)據(jù)中提取導(dǎo)軌臺(tái)階、失調(diào)以及彎曲等特征參數(shù)的方法和計(jì)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(jì)方法對(duì)反映導(dǎo)軌安裝質(zhì)量的位置參數(shù)和尺度參數(shù)進(jìn)行了假設(shè)檢驗(yàn)。 在導(dǎo)軌整體不平順度的隨機(jī)特征分析中，以隨機(jī)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(gè)方面對(duì)導(dǎo)軌整體不平順度進(jìn)行描述的方法。在對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)特征，并對(duì)導(dǎo)致這些隨機(jī)特征的物理背景進(jìn)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(píng)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(jìn)一步深入分析導(dǎo)軌不平順度激勵(lì)下的轎箱水平振動(dòng)特性奠定了基礎(chǔ)。 3.對(duì)導(dǎo)軌不平順度激勵(lì)下的轎箱水平振動(dòng)特性進(jìn)行了較為深入的研究。提出了