频率分析法在自动扶梯振动调试中的应用彭大清摘要：主要探讨了采用频率分析法调试自动扶梯振动的过程。通过结合具体实例，系统分析了频率分析法的应用，以期为有关方面的需要提供参考和借鉴。关键词：频率分析法；自动扶梯；振动调试；噪声振动：TH236：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.108自动扶梯也称为电动扶梯或自动行人电梯、扶手电梯、电扶梯，是一种以运输带运送行人的运输工具。由于人们对自动扶梯的设计、施工要求越来越高，导致自动扶梯的振动调试得到了施工人员的重视。频率分析法在自动扶梯振动调试中的应用，为自动扶梯的振动调试工作带来了极大的帮助。因此，本文就在自动扶梯振动调试中应用频率分析法进行了探讨。1使用频率分析法调试的原理1.1快速傅里叶变换使用频率分析法对自动扶梯的噪声振动进行分析时，首先要将自动扶梯的振动数据转为频率谱图，这就需要使用快速傅里叶变换（FFT）工具。FFT是1965年由J.W.库利和T.W.图基提出的，是离散傅里叶变换的快速算法，可将一个信号从时域变换到频域。因此，使用FFT可提取振动信号的频率，并绘制成频率谱图。根据频率谱图有可能找出振动源。1.2自动扶梯零部件运动频率的计算自动扶梯的振动是因自动扶梯各部件运动导致的，其振动频率与相应部件的运动频率一致。自动扶梯各部件的运动频率可分为旋转频率和多边形效应频率。自动扶梯上有很多旋转部件，比如主机马达、主驱动、扶手驱动和各种滚轮等。如果因某些原因它们没有绕其圆心旋转，或其旋转圆周上有缺陷，则会导致自动扶梯产生与其旋转频率一致的振动。旋转部件的旋转频率可用下式计算：f=φ/60.（1）式（1）中：f为旋转部件的旋转频率，Hz；φ为旋转部件的旋转速度，r/min。自动扶梯上有很多链轮，比如主机链轮和主驱动上的驱动链链轮、梯级链链轮、扶手驱动链链轮等。自动扶梯的多边形效应是指当这些链轮每转过一个齿时，对应链条的速度从快到慢再从慢到快变化一次的现象。多边形效应会导致自动扶梯的运行速度时快时慢，使乘客产生前后窜动的不适感。其频率与链轮的转速、齿数有关，可用下式计算：f=φ·n/60.（2）式（2）中：f为自动扶梯多边形效应的频率，Hz；φ为自动扶梯链轮的转速，r/min；n为自动扶梯链轮的齿数。1.3谐波根据法国数学家傅里叶的发现——任何周期性重复的波形都可分解为基波和一系列为基波频率倍数的谐波的正弦波分量。自动扶梯的振动大多属于周期性振动，因此，除了频率与运动频率一致的基波外，还有一系列频率为基频整数倍的谐波。其中，频率为基频2倍的谐波叫2次谐波，频率为基频3倍的谐波叫3次谐波，依此类推。基波和谐波在频率谱图上表现出一系列等距分布的频率峰。2调试工程实例使用频率分析法对1台振动超标的自动扶梯进行了调试，收到了很好的效果。调试之前，这台扶梯梯级和扶手带振动测量数据的测量工具为PMT。由此可见，这台自动扶梯的梯级和右侧扶手带的振动都超出了允许范围，需调试。因此，使用频率分析法开展调试工作。2.1各零部件引起的扶梯振动频率收集的该扶梯的一些参数如表1所示，并作为各零部件运动频率计算的根据。通过现场测量或查看设备铭牌，可方便地得到这些数据。表1待调试自动扶梯参数自动扶梯参数参数值梯级运行速度（测量值）v1/（m/s）0.496主机齿轮箱减速比i24.5∶1主机链轮齿数nm19主驱动链链轮齿数nd68主驱动梯级链链轮齿数nδ16主驱动链节距dm/mm31.75梯级链节距dδ/mm135.47扶手带驱动链节距dh/mm25.4扶手带驱动链链轮（主驱动轴）齿数nmd29扶手带驱动链链轮（扶手带驱动轴）齿数nbd19梯级链轮/梯级轮直径dr/mm76根据表1中的扶梯参数，可计算出各零部件的运动频率，如表2所示。表2自动扶梯各零部件的运动频率（单位：Hz）自动扶梯参数参数值主机马达旋转频率20.07主机链轮旋转频率0.819主驱动旋转频率0.229扶手带驱动链轮（主驱动轴）旋转频率0.229扶手带驱动链轮（扶手带驱动轴）旋转频率0.349梯级链轮/梯级轮旋转频率2.078主驱动链多边形效应效率15.56梯级链多边形效应频率3.662扶手带驱动链多边形效应频率6.637根据表2中列出的运动频率，可计算出其引起的扶梯振动频率，如表3所示。表3由各零部件...