导轨减振装置和电梯装置的制作方法

1.本实用新型涉及电梯领域，特别是一种导轨减振装置。


背景技术：

2.电梯轿厢在井道内运行时，会引起导轨的振动，振动通过导轨支架传递到井道墙体，并通过建筑结构的传递引起居室内的噪声问题。
3.一般情况下，导轨支架与井道壁之间刚性连接。为了减小井道墙体的振动，通常的方式是在导轨支架与墙体间增加弹性隔振件，使振动的传播得到有效衰减，从而减小居室内的电梯噪声。为了取得较好的隔振效果，弹性隔振件的刚度越小越好，但是，由于使用了弹性件，使得导轨安装刚性变差，更容易发生变形，而导轨的变形会影响电梯的乘坐舒适感，甚至可能对电梯的安全性造成不利影响。
4.专利文献cn 106429720a公开了一种具有减振功能的导轨模块，其导轨的背面安装有吸振阻尼条和根据其一阶固有振动频率的动力吸振结构，用以减小导轨的振动。但是，第一，文献对动力吸振结构的质量、刚度和振动特性如何与导轨进行匹配没有做详细说明，动力吸振结构的安装位置如何设定也没做详细说明，未考虑导轨在井道壁上的固定方式，因此其动力吸振结构的减振效果无法得到保证；第二，文献中的动力吸振结构为单自由度吸振器，只能在1个方向上起减振效果；第三，文献中动力吸振器的结构尤其是吸振质量块和弹簧裸露在外，在电梯设备上安装时吸振体有脱落的风险，安装施工上存在不便利性。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，使电梯导轨减振装置便于现场安装，在不改变电梯导轨原有结构的情况下，可以有效抑制导轨的振动，从而减小井道墙体振动和居室噪声。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型公开一种导轨减振装置，包括：导轨、壳体、重块和弹性体，其中，所述重块设置在所述壳体内部并通过弹性体与所述壳体弹性连接，所述重块至少具有一种固有振动模式，所述固有振动模式指重块沿导轨的各个方向运动振动的模式。
7.优选地，重块沿导轨的运动方向振动的模式至少为以下六种中的一种：重块沿导轨的x轴、y轴或z轴方向平动振动；重块沿导轨的x轴、y轴或z轴方向转动振动。
8.优选地，所述固有振动模式对应的频率在50hz到500hz之间。
9.优选地，所述重块的材质为钢或铸铁。
10.优选地，所述弹性体材质为橡胶或聚氨酯。
11.优选地，重块的重量为0.2kg到20kg之间。
12.优选地，弹性体的弹性系数为20n/mm到200000n/mm之间，结构阻尼系数为0.05～0.5之间。
13.优选地，所述弹性体的数量为偶数，对称设置在重块的上下两端部，或者左右两
侧。
14.优选地，弹性体在壳体内是处于被压缩的状态，压缩量是其厚度方向的1％以上。
15.优选地，所述导轨的固有振动模式根据导轨的参数来设置，所述导轨的参数包括导轨的尺寸和规格以及两个导轨支架之间的距离，所述导轨减振装置的固有振动频率根据导轨自身的固有振动频率来设置。
16.优选地，导轨减振装置的固有振动频率为导轨固有振动频率的90％～110％范围以内。
17.优选地，导轨减振装置设在导轨的背侧，通过螺栓、压块与导轨固定在一起。
18.优选地，导轨减振装置设置在两个导轨支架之间的区域。
19.一种电梯装置，至少包含第一导轨减振装置和第二导轨减振装置，每种导轨减振装置的固有振动频率不相同；其中第一导轨减振装置用于抑制导轨的一种振动模式，第二导轨减振装置用于抑制导轨的另外一种振动模式。
附图说明
20.图1为本实用新型的电梯装置的示意图；
21.图2为本实用新型的导轨减振装置的轴测图；
22.图3为本实用新型的导轨减振装置aa方向的剖视图；
23.图4为本实用新型的导轨减振装置的两种振动模式示意图；
24.图5为本实用新型的运行时导轨的三种振动模式示意图；
25.图6为本实用新型的导轨减振装置安装在导轨上的结构示意图；
26.图7为本实用新型的导轨减振装置安装在导轨上的局部结构示意图；
27.图8为本实用新型的导轨减振装置的减振效果示意图。
28.其中附图标记说明如下：
29.1轿厢
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2导轨
30.3导靴
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4导轨支架
31.5井道
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6井道壁
32.7导轨减振装置
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8螺栓
33.9压块
34.71壳体
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72重块
35.73弹性体
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74盖
具体实施方式
36.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
37.本实施例中，导轨减振装置7设置在电梯导轨上，电梯包括轿厢1、导轨2、导靴3、导轨支架4。导轨2通过导轨支架4固定在井道5周围的井道壁上，轿厢1通过导靴3沿电梯导轨2在井道5内上下运行，如图1所示，电梯的对重、钢丝绳等部件在图中未示出。电梯运行时，导靴3和导轨2之间的相互作用力会引起导轨2和井道壁6的振动，产生噪声问题，尤其是500hz以内的低频噪声。
38.所述导轨减振装置7设置在导轨2上，包括：壳体71、重块72、弹性体73、盖74。重块
72设于壳体71的内部，弹性体73设在重块72与壳体71之间，如图2、图3、图4所示。导轨减振装置7具有至少一种固有的振动模式和频率，如图5所示是一种典型的平动模式和一种典型的转动模式。
39.较佳的，导轨减振装置7的固有振动频率在50hz到500hz之间。重块72的重量为0.2kg到20kg之间，材质为钢或铸铁。弹性体73材质为橡胶或聚氨酯，弹性系数为20n/mm到200000n/mm之间，结构阻尼系数为0.05～0.5之间。
40.可以通过改变弹性体73的尺寸和数量来实现不同的固有振动频率。也可以通过改变重块72的重量来实现不同的固有振动频率。
41.弹性体73的数量可以为偶数，对称设置在重块72的上下两端部，或者左右两侧。弹性体73在壳体71内是处于被压缩的状态，压缩量是其厚度方向的1％以上。
42.导轨减振装置7可以具有x、y、z方向三个平动振动模式和环绕x、y、z三个转动振动模式，即重块72有6个运动自由度。根据导轨的振动特点，选择1～2种振动模式用以减小导轨的振动。
43.可以根据导轨3的尺寸和规格以及两个导轨支架4之间的距离，预先估计出导轨3的至少一种固有振动频率和振动模式，如图6所示是导轨的三种典型的振动模式。导轨减振装置7的固有振动频率可以优先设置为与导轨3的固有振动频率相等，这样可以最大程度抑制导轨3的振动。
44.导轨减振装置7设在导轨2的背侧，通过螺栓8、压块9与导轨固定在一起，可以方便地调整其上下位置，如图7所示。
45.导轨减振装置7在工厂里就已经预调整好并封装完成，在现场施工时只需要通过螺栓与导轨固定，因此安装具有很好的便利性，可以很容易控制成本。由于其弹性体和吸振体都封装在壳体内部，减振性能不容易受外界干扰破坏，且不存在吸振体脱落的风险。
46.导轨减振装置7可以设置在两个导轨支架4之间的区域。当两个导轨支架的距离为l时，导轨减振装置7和其中一个导轨支架的竖直向距离优先设置为0.5l，导轨减振装置7的固有振动频率与导轨振动模式a的固有振动频率相等。这样设置的好处是减振装置出于在导轨振动模式a的幅值最大位置，可以最大程度上消耗导轨2的振动模式a的能量，实现抑振的目的。也可以设置导轨减振装置7的固有振动频率与导轨振动模式c的固有振动频率相等，这样设置的好处是当导轨以振动模式c的形态和频率振动时，导轨减振装置7可以消耗导轨2振动模式c的能量。
47.导轨减振装置7和其中一个导轨支架的竖直向距离优先可以设置为l/4或3l/4，导轨减振装置7的固有振动频率与导轨振动模式b的固有振动频率相等。这样设置的好处是可以最大程度上消耗导轨2的振动模式b的能量，实现抑振的目的。
48.导轨减振装置7可以至少具有2个典型的振动模式，第一种振动模式用于抑制导轨的振动模式a、b、c中的一个，第二种振动模式用于抑制导轨的振动模式a、b、c中的另一个。那么导轨减振装置7可以同时抑制导轨的2个振动模式。
49.作为更进一步的说明，假设有一台常用规格的电梯，每隔2.5m设置导轨支架，可以用有限元计算或振动测试的手段，得到导轨的振动模式a对应固有振动频率40hz，振动模式b对应固有振动频率150hz，振动模式c对应的固有振动频率330hz。当电梯运行时，导轨振动通过井道墙体的振动传递到居室内，形成电梯噪声，经过噪声测试，噪声的主要频率为
150hz，也就是导轨的振动模式b对噪声起主要作用。为了实现减振的目的，设置导轨减振装置7的平动振动模式的固有振动频率为150hz，平动振动的方向与导轨振动的主要方向一致。具体地，设置其内部重块的重量为10kg，共对称设置了4个弹性体，等效弹性系数为8800n/mm，弹性体的结构损耗因子为0.2，材料为聚氨酯。导轨减振装置的数量为2，分别设置在距离导轨支架0.625m和1.875m位置，在电梯每两个导轨支架之间都这样设置减振装置。
50.如图8所示，实线是没有设置导轨减振装置7时的导轨振动频谱，在导轨的固有振动频率处会有明显的尖峰。虚线是在0.625m和1.875m处设置有导轨减振装置7时的导轨振动频谱，因为重块和弹性体可以有效吸收和消耗导轨的振动，所以导轨的振动模式b的幅值得到有效抑制，导轨150hz振动降低约8db，从而也减小了井道壁的振动幅值，降低了居室内的电梯噪声。
51.作为更进一步的说明，假设有一台常用规格的电梯，每隔2.5m设置导轨支架，可以用有限元计算或振动测试的手段，得到导轨的振动模式a对应固有振动频率40hz，振动模式b对应固有振动频率150hz，振动模式c对应的固有振动频率330hz。当电梯运行时，导轨振动通过井道墙体的振动传递到居室内，形成电梯噪声，经过噪声测试，噪声的主要频率为150hz和330hz，也就是导轨的振动模式b和振动模式c对噪声都对噪声起主要作用。导轨减振装置7有6阶振动模式，包括三个平动模式和三个转动模式，这六阶振动模式形态是基本确定的，但每一阶对应的固有振动频率是可以设定的。通过合理调整弹性体的尺寸、数量以及位置，可以实现不同的振动频率。为了实现减振的目的，设置导轨减振装置(7)的一阶平动振动模式的固有振动频率为150hz，平动振动的方向与导轨振动的主要方向一致。同时，设置导轨减振装置(7)的一阶转动振动模式的固有振动频率为330hz，转动振动的方向与导轨振动的主要方向一致。导轨减振装置的数量为2，分别设置在距离导轨支架0.625m和1.25m位置，在电梯每两个导轨支架之间都这样设置减振装置。
52.很容易可以联想到，电梯导轨还可以具有其他不同的振动模式，对以上实施例的导轨减振装置进行适当的结构变更可以形成新的实施例。导轨减振装置也可以有其他的振动模式，以用于导轨的减振。导轨减振装置的安装位置、数量也可以进行适当的调整，也可以将以上实施例的特征进行重新组合，从而形成新的实施例。