電梯曳引鋼絲繩常見問題及改進(jìn)分析

梁斌杰

（廣西巨菱電梯有限公司，廣西南寧 530000）

如今，高層與超高層建筑越來越多，對電梯的使用也逐漸增多，電梯使用安全成為社會關(guān)注的焦點問題。在電梯中，曳引鋼絲繩為主要組成部分，其實際狀況在很大程度上決定了電梯運行安全。然而，曳引鋼絲繩也是電梯中最容易產(chǎn)生問題的部分。

1 斷絲或斷股

1.1 產(chǎn)生原因

若檢查發(fā)現(xiàn)曳引鋼絲繩發(fā)生斷股的現(xiàn)象，應(yīng)立即對其進(jìn)行更換。導(dǎo)致曳引鋼絲繩產(chǎn)生斷絲和斷股現(xiàn)象的原因有很多，包括電梯設(shè)計、生產(chǎn)制作和維保等過程，都有可能導(dǎo)致斷絲與斷股。對曳引鋼絲繩進(jìn)行安裝與維保時，放繩方式選擇不當(dāng)，導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生波浪、打扭和折彎；不同曳引鋼絲繩的張力差相對較差時，會導(dǎo)致其中一根或多根實際受力情況比較嚴(yán)重；在安裝懸掛的過程中嚴(yán)重松捻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性破壞，通常情況下，對于100m長曳引鋼絲繩，其旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)控制在5圈以內(nèi)。在電梯設(shè)計中，因為在曳引輪與導(dǎo)向輪中增設(shè)壓繩輪，使不同輪之間的間隔距離變小，導(dǎo)致在相對較短的距離范圍內(nèi)出現(xiàn)反向彎曲現(xiàn)象，變成S形，使鋼絲生存產(chǎn)生早期斷絲的現(xiàn)象。繩輪的直徑和鋼絲繩直徑之間的比值較小，與標(biāo)準(zhǔn)下限相接近；或曳引輪輪槽實際半徑和鋼絲繩自身直徑之間的匹配較差，都會產(chǎn)生斷絲與斷股現(xiàn)象。在生產(chǎn)制造鋼絲繩時，繩芯的直徑未能達(dá)到均勻，局部粗大，對各股鋼絲繩進(jìn)行捻制的過程中，均勻性相對較差，導(dǎo)致繩股凸出[1]。

1.2 改進(jìn)措施

在安裝與維保時，采用適宜的放繩方法，防止鋼絲繩發(fā)生打扭與折彎。使鋼絲繩在井道中能夠自然垂直，避免產(chǎn)生太大的內(nèi)應(yīng)力，盡可能縮短處在自由懸垂?fàn)顟B(tài)的時間，否則將由于受到重力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鋼絲繩自身使用性能被破壞，產(chǎn)生局部松弛現(xiàn)象。在運輸與安裝時，應(yīng)防止鋼絲繩被損壞。每根曳引鋼絲繩的實際落槽都應(yīng)保持一致。轎廂應(yīng)放置在井道總高2/3的位置，工作人員站在轎廂頂，利用專門的儀器對對重側(cè)所有曳引鋼絲繩的張力進(jìn)行測量，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，直到鋼絲繩張力實際誤差小于5%，且繩頭彈簧實際高度達(dá)到平齊。在鋼絲繩持續(xù)運行3個月的時間后，對其張力進(jìn)行重新調(diào)整[2]。

在電梯設(shè)計時，應(yīng)對曳引系統(tǒng)中不同繩輪所在位置與間隔距離進(jìn)行合理布局，防止曳引鋼絲繩于相對較短的距離范圍內(nèi)做S形的運動，否則會大幅縮短鋼絲繩自身使用壽命。對于曳引輪的節(jié)圓直徑，應(yīng)比鋼絲繩自身直徑40倍略大，如果使用鋼芯或者是復(fù)合芯的鋼絲繩，則節(jié)圓直徑應(yīng)達(dá)到鋼絲繩自身直徑50倍以上。以現(xiàn)場反饋結(jié)果可知，輪槽半徑應(yīng)處在鋼絲繩半徑的0.51～0.54倍范圍內(nèi)，以此防止斷絲和斷股現(xiàn)象的發(fā)生。

在生產(chǎn)制造鋼絲繩時，應(yīng)采用質(zhì)量優(yōu)異的碳素鋼熱軋盤條，同時對熱處理過程進(jìn)行合理控制，保證索氏體化率，使其不低于95%；另外還應(yīng)對紗條直徑進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其達(dá)到均勻，并在生產(chǎn)繩芯時，防止局部粗大現(xiàn)象的發(fā)生，使繩芯的直徑達(dá)到均勻，盡可能提高和繩設(shè)備自身精度，在合繩的過程中應(yīng)使各股鋼絲繩的張拉保持一致[3]。

2 鋼絲繩磨損

2.1 產(chǎn)生原因

對曳引鋼絲繩進(jìn)行安裝與維保時，表面沾有很多沙粒，使鋼絲繩和輪槽之間的磨損加劇。鋼絲繩和輪槽之間未對中，導(dǎo)致兩者產(chǎn)生相互磨損。鋼絲繩懸掛時，時間太長，而且運行過程不正常，使表面的油脂失去潤滑作用，在正常維保時沒有發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致鋼絲繩和輪槽長期沒有得到良好潤滑。電梯設(shè)計時，輪槽和外層鋼絲的硬度未能達(dá)到匹配，使兩者產(chǎn)生比較嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象；放繩角度太大，使鋼絲繩和輪緣之間產(chǎn)生嚴(yán)重磨損；鋼絲繩對輪槽有很大的比壓，同時兩者產(chǎn)生一定相對滑動位移。對曳引鋼絲繩進(jìn)行生產(chǎn)制造時，外層鋼絲的實際硬度過大，且表面油脂含量很低，鋼絲繩直徑和輪槽之間無法匹配[4]。

以北流市編號為XXX的電梯為例，其曳引鋼絲繩出現(xiàn)嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，對其進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)以下實際問題：電梯稱重裝置設(shè)計裝置是以一塊鐵板形式安裝固定在五條曳引鋼絲繩繩頭的調(diào)整彈簧上，使繩頭始終處于同一水平面，不能自由的伸縮和互補(bǔ)調(diào)整。失去了設(shè)計上電梯引鋼絲繩應(yīng)該在彈簧上的單條自由伸縮進(jìn)行互補(bǔ)調(diào)整的理念。這樣當(dāng)某一條或多條曳引鋼絲繩不平衡時，電梯加入重量時松的曳引鋼絲繩會更松，緊的曳引鋼絲繩會更緊。造成緊的曳引鋼絲繩在經(jīng)過電梯主機(jī)牽引時由于摩擦力增大而行走得更快，松的摩擦力變小行走得慢而更松。松的曳引鋼絲繩在經(jīng)過主機(jī)牽引輪的時候會產(chǎn)生離線式的向上運動，當(dāng)達(dá)到一定的量后則摩擦到電梯擋繩板而造成曳引鋼絲繩及擋繩板磨損，滿載時特別明顯。根據(jù)以上現(xiàn)象可知，電梯曳引鋼絲繩存在張力不平衡的問題。電梯只是轎廂側(cè)的曳引鋼絲繩磨損，且越靠近頂層越嚴(yán)重。若以電梯主機(jī)點可以分成對重側(cè)和轎廂側(cè)，其中，轎廂側(cè)有磨損，而對重側(cè)無磨損?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)對重側(cè)固定鐵板為正常安裝，自由伸縮進(jìn)行互補(bǔ)調(diào)整。轎廂側(cè)稱重裝置設(shè)計裝置是以一塊鐵板形式安裝固定在五條曳引鋼絲繩繩頭的調(diào)整彈簧上，失去了自由伸縮進(jìn)行互補(bǔ)調(diào)整。電梯維護(hù)人員沒有及時發(fā)現(xiàn)曳引鋼絲繩松緊程度不一致的問題，也沒有及時且有效的對曳引鋼絲繩實施調(diào)整。根據(jù)以上結(jié)果，該電梯曳引鋼絲繩產(chǎn)生磨損的主要原因是設(shè)計缺陷，而且現(xiàn)場維護(hù)人員沒有及時發(fā)現(xiàn)缺陷所在，也未能進(jìn)行有效的調(diào)整。

2.2 改進(jìn)措施

對鋼絲繩進(jìn)行安裝與維保時，放繩過程中應(yīng)使表面達(dá)到整潔，不可沾有沙粒；在安裝過程中，應(yīng)先懸掛放松，然后對繩端進(jìn)行固定，以免由于自身應(yīng)力使鋼絲繩和輪槽不對中；定期對鋼絲繩表面進(jìn)行檢查，在必要的情況下添加維保用油實施潤滑處理。在電梯設(shè)計時，鋼絲繩的外層鋼絲，其硬度應(yīng)和輪槽表面硬度達(dá)到匹配，可參照下列數(shù)據(jù)：當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度為1320MPa時，外層鋼絲硬度為330～390HV，輪槽硬度應(yīng)保持在180～220HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度為1370MPa時，外層鋼絲硬度為380～440HV，輪槽硬度應(yīng)保持在200～240HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度為1570MPa時，外層鋼絲硬度為410～490HV，輪槽硬度應(yīng)保持在220～260HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度為1620MPa時，外層鋼絲硬度為420～500HV，輪槽硬度應(yīng)保持在230～270HB范圍內(nèi)[5]。根據(jù)相關(guān)安全規(guī)程，放繩角需控制在4°以內(nèi)，對此，需對曳引輪及導(dǎo)向輪所在位置進(jìn)行合理布局與調(diào)整；輪槽的結(jié)構(gòu)必須適宜，并采用合適的平衡系數(shù)，防止比壓過大。在鋼絲繩生產(chǎn)制造時，需對外層鋼絲的硬度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使用質(zhì)量合格的油脂，并對繩芯極繩股實際含油率予以控制，使鋼絲繩和輪槽之間保持良好潤滑。另外，還應(yīng)配備合適的工裝夾具，使鋼絲繩的直徑達(dá)到均勻。

3 結(jié)束語

綜上所述，曳引鋼絲繩作為電梯重要組成部分，經(jīng)過長時間的使用，以及在設(shè)計、制造和維保中存在問題，可能會產(chǎn)生斷絲、斷股與磨損等現(xiàn)象，威脅電梯的使用安全。因此在實際工作中，必須根據(jù)不同問題及其產(chǎn)生原因，采取有效措施加以改進(jìn)處理，以此保證電梯使用安全。