曳引式電梯鋼絲繩打滑影響因素的探討

劉 敏

（江蘇省設(shè)備成套有限公司電力工程咨詢分公司，江蘇南京210009）

0 引言

隨著建筑樓層的不斷提高，我國電梯技術(shù)不斷發(fā)展。而電梯作為建筑物的重要設(shè)備，承攬著運(yùn)輸人們上下樓的重要任務(wù)，因此電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性逐漸被人們所重視。電梯鋼絲繩作為電梯重要的組成部分，其自身的質(zhì)量直接關(guān)系到電梯的安全性。因?yàn)殇摻z繩出油過多導(dǎo)致其在曳引輪上打滑是現(xiàn)階段首先要解決的問題，下面我們主要針對(duì)鋼絲繩打滑現(xiàn)象進(jìn)行解析。

1 電梯啟動(dòng)時(shí)的工作原理

在討論電梯鋼絲繩打滑因素之前，我們首先要弄明白電梯的工作原理。圖1是一個(gè)簡(jiǎn)單的1:1曳引式電梯傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖。

圖1 電梯工作時(shí)曳引傳動(dòng)示意圖

由曳引式電梯的工作原理可以看出，電梯在實(shí)際運(yùn)行中，其兩側(cè)分別為轎廂與配重，電梯在上升和下降的過程中，由鋼絲繩與繩輪之間的摩擦力產(chǎn)生的曳引力來驅(qū)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電梯進(jìn)出的人數(shù)以及電梯停留的位置發(fā)生較大的差異時(shí)，轎廂與配重則會(huì)在自己所處的方向產(chǎn)生大小不同的牽引力，這就使得電梯處于不平衡狀態(tài)，從而產(chǎn)生了摩擦力，當(dāng)鋼絲繩與曳引繩槽之間的摩擦力達(dá)到峰值時(shí)，鋼絲繩就容易打滑，從而影響電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 曳引式電梯鋼絲繩打滑原因分析

2.1 系統(tǒng)曳引能力的影響

如果配重和轎廂兩側(cè)的拉力相差太大，大于曳引鋼絲繩與曳引繩槽之間的最大靜摩擦力時(shí)，鋼絲繩就會(huì)在曳引輪上打滑。這種打滑現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致曳引輪及鋼絲繩快速磨損，不但嚴(yán)重影響用戶使用，甚至還會(huì)危及用戶的生命安全。因此，裝載工況下電梯曳引能力應(yīng)滿足GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》，公式如下：

式中，t1、t2分別為曳引輪轎廂側(cè)和配重側(cè)鋼絲繩受到的拉力；f為當(dāng)量摩擦因數(shù)；α為鋼絲繩在繩輪上的包角，在計(jì)算時(shí)單位應(yīng)為弧度；e則為自然對(duì)數(shù)底數(shù)。

裝載工況下t1/t2的靜態(tài)比值應(yīng)按照轎廂裝有125%額定載荷來考慮，而且還要考慮轎廂在井道不同位置時(shí)的最不利情況來進(jìn)行計(jì)算。

2.2 平衡系數(shù)的影響

電梯平衡系數(shù)直接關(guān)系到電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中明確規(guī)定，電梯平衡系數(shù)須控制在0.40～0.50之間。平衡系數(shù)的取值范圍不僅影響著電梯不平衡載荷的大小，還對(duì)曳引輪兩邊的鋼絲繩張力有一定的影響。張力越大產(chǎn)生的比壓就越大，則鋼絲繩的曳引能力就越強(qiáng)。所以，在平常不同工況下進(jìn)行曳引力狀況分析時(shí)，可通過調(diào)整平衡系數(shù)來使曳引力達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 當(dāng)量摩擦因數(shù)的影響

作勻速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體，如果其接觸面為槽面，且載荷Q不是垂直作用于其中的一面上，則這時(shí)總摩擦力（等于驅(qū)動(dòng)力P）的計(jì)算按公式P=fΔQ進(jìn)行，f稱為當(dāng)量摩擦系數(shù)。在電梯運(yùn)行中當(dāng)量摩擦系數(shù)f與繩槽的材料、繩槽的形狀、曳引機(jī)構(gòu)的清潔程度以及繩槽潤滑的情況和繩材的捻法等都是密切相關(guān)的。曳引繩在繩槽內(nèi)的潤滑會(huì)直接影響摩擦系數(shù)，只可用繩內(nèi)油芯的輕微潤滑使曳引繩更柔韌，要杜絕在繩外使用，否則會(huì)降低當(dāng)量摩擦系數(shù)，導(dǎo)致打滑現(xiàn)象，降低曳引力。

在GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》附錄M2.2中當(dāng)量摩擦系數(shù)計(jì)算公式為：

由上面的公式中可以看出，在曳引輪槽逐步磨損的過程中，β角度將逐漸增大，使得當(dāng)量摩擦系數(shù)減小，導(dǎo)致鋼絲繩打滑，從而也使得電梯曳引能力降低。所以，在電梯的制造和安裝過程中一定要按照規(guī)范，控制好電梯的當(dāng)量摩擦因數(shù)，從而降低電梯鋼絲繩打滑的概率。

3 預(yù)防鋼絲繩在曳引輪上打滑的主要措施

防止電梯鋼絲繩打滑對(duì)保障電梯的安全、穩(wěn)定運(yùn)行和保護(hù)人們的人身財(cái)產(chǎn)安全具有深遠(yuǎn)的意義和重要的影響，因此我們必須深入研究防止鋼絲繩打滑的一些重要舉措。

（1）定期檢查，了解曳引輪的實(shí)際應(yīng)用狀況以及磨損情況，對(duì)曳引輪要做到及時(shí)完善，對(duì)不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的要及時(shí)更換。（2）應(yīng)用專業(yè)的潤滑液對(duì)電梯進(jìn)行維護(hù)，避免潤滑過度導(dǎo)致鋼絲繩打滑問題的出現(xiàn)。（3）要加強(qiáng)對(duì)轎廂質(zhì)量的檢查和復(fù)查，避免因?yàn)檗I廂質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的打滑問題。（4）對(duì)于高樓層的電梯，需要通過補(bǔ)償繩或者補(bǔ)償鏈等方式，從而保障曳引條件具備有效性，進(jìn)而在根本上避免出現(xiàn)打滑問題。（5）仔細(xì)檢查和調(diào)整制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以避免啟動(dòng)或制動(dòng)過快從而導(dǎo)致系統(tǒng)加速度太快，進(jìn)而導(dǎo)致打滑。（6）保障平衡系數(shù)的科學(xué)性和合理性，使平衡系數(shù)維持在規(guī)定范圍內(nèi)，并提升其整體的科學(xué)性。（7）及時(shí)更換一些表面超出標(biāo)準(zhǔn)要求的鋼絲繩，進(jìn)而提升其整體質(zhì)量。（8）要合理選配鋼絲繩，在一些提升速度較高的電梯中應(yīng)配備一些含油率較低的鋼絲繩，從而有效防止鋼絲繩打滑。

4 結(jié)語

曳引式電梯鋼絲繩打滑的影響因素眾多，我們應(yīng)該根據(jù)電梯實(shí)際運(yùn)行中的因素進(jìn)行具體分析。毋庸贅言，鋼絲繩打滑對(duì)電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性影響重大，因此我們?cè)陔娞葜圃旌桶惭b以及平時(shí)的運(yùn)行維護(hù)中要結(jié)合具體的工況，及時(shí)對(duì)影響鋼絲繩使用的因素進(jìn)行優(yōu)化，并完善相關(guān)措施，保障電梯的安全運(yùn)行。

電梯是否能夠正常運(yùn)行與人們的生命安全休戚相關(guān)，一旦檢查和維護(hù)不當(dāng)，極有可能會(huì)造成重大的安全事故。尤其值得強(qiáng)調(diào)的是，確保鋼絲繩不打滑是電梯安全運(yùn)行的重要保障，一定要有效保證電梯鋼絲繩使用的安全性，因此，分析和研究鋼絲繩打滑的影響因素并采取科學(xué)合理的防范措施至關(guān)重要。