多因素綜合的電梯油泥成因分析

程 俊，聞端強，馮一鳴，余煥偉，陳仙鳳

（1.紹興市特種設備檢測院，浙江紹興 312071；2.紹興市特種設備智能檢測與評價重點實驗室，浙江紹興 312071；3.紹興市菱達電梯工程有限公司，浙江紹興 312071）

0 引言

近年來，鋼絲繩曳引驅(qū)動電梯在使用過程中出現(xiàn)的附著在鋼絲繩及曳引輪、導向輪及反繩輪上的各種油泥（以下簡稱電梯油泥），越來越多地對電梯的安全使用造成困擾和安全隱患，嚴重的甚至影響電梯正常運行。

1 電梯油泥及其危害

隨著電梯使用年限的增加，油泥會不斷增多，特別是在冬季，隨著溫度降低，油泥迅速凝固變硬，會給電梯的安全使用帶來各種問題，輕則影響限速器電氣開關正常動作，重則出現(xiàn)過多過硬化的油泥，將鋼絲繩從曳引輪中頂出，影響曳引能力，導致脫槽等事故。

電梯油泥是一種由多種物質(zhì)元素組成的混合物（圖1），呈黑色，具有較強的導磁性，并且不同電梯油泥的導磁性強弱不同。油泥隨溫度降低會加速變硬，通過鋼絲繩和輪槽的反復擠壓作用，堆積填充到繩輪處或粘附在鋼絲繩上（圖2），改變繩槽形狀，減小繩槽半徑，降低鋼絲繩落槽狀況，對電梯使用造成極大危害。

圖1 電梯油泥

圖2 充滿油泥的輪槽

2 基于多因素的電梯油泥成因分析

通過對油泥較多的電梯進行分析和統(tǒng)計，綜合考慮使用情況和環(huán)境因素，提出基于多因素綜合的電梯油泥成因分析，主要從油泥中的油、油泥中的金屬成分、環(huán)境因素及其他因素等4個方面進行分析討論（圖3）。

圖3 油泥形成的各種因素

2.1 油泥中的油

電梯油泥中油的部分主要為鋼絲繩繩芯中的油，在使用的過程中擠出到繩表面。在正常情況下，鋼絲繩出廠后在使用過程中，繩芯的油不會大量擠出演變成油泥，但要考慮以下情況，一是有些小直徑曳引輪，曳引輪和鋼絲繩直徑比剛好滿足40∶1，再加上如果樓層較高，為防止使用中過度彎折和磨損，有些廠家會在鋼絲繩出廠前，增加繩芯浸油量，以達到更好的潤滑性以及更長的鋼絲繩使用壽命，這往往會導致在使用中更多的油被擠出，形成油泥；二是曳引機漏油，當油封出現(xiàn)老化等情況時，曳引輪在旋轉(zhuǎn)的過程中曳引機油封處滲漏出的油彌漫擴散到繩槽和鋼絲繩上。同時，曳引機加油時不可加入過多，如加油量超過油位刻度點（圖4a）），油位過高，會導致曳引機在旋轉(zhuǎn)時輸出軸處會有油滲出（圖4b）），滲出的油彌散到曳引輪（圖4c）），隨著曳引輪的旋轉(zhuǎn)，輻射到整個曳引輪甚至輪槽，再傳到鋼絲繩，在鋼絲繩與繩槽的不斷作用下演變成油泥。有時加油不慎，也會將曳引機油溢出或撒到主機上，最終變成油泥的一部分（圖4d））。油泥中的油，還有極少數(shù)情況是使用單位或維保單位在保養(yǎng)時，給干燥鋼絲繩加的潤滑油。

圖4 油泥中的油

2.2 油泥中的金屬因素

油泥中的金屬元素大多數(shù)來自于輪槽和鋼絲繩的磨屑。曳引輪需滿足強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，因此在材料上多用QT602 球墨鑄鐵制成。而GB/T 8903—2018《電梯用鋼絲繩》中要求電梯鋼絲繩由含碳量0.4%～1%的優(yōu)質(zhì)鋼材制成，材料中硫、磷等雜質(zhì)含量小于0.035%。使用中，除了鋼絲繩及繩槽的正常磨損落屑之外，鋼絲繩受力不均也較常見，電梯技術條件中要求，鋼絲繩受力平均值與每根鋼絲繩受力的偏差不能超過5%，但實際中往往超出，張力過大的鋼絲繩繩芯受到的擠壓力越大，繩芯油越容易被擠出，張力越大，鋼絲繩與繩槽的摩擦加劇，繩槽和鋼絲繩磨損增加，落屑增多，從而形成了電梯油泥中的金屬部分，主要為鐵（Fe），呈大小不同的微顆粒狀，散落于油泥之中，用X 射線掃描某小區(qū)油泥樣本，三維重構之后如圖5 所示，其中圖5a）、圖5b）、圖5c）為三維視圖，圖5d）為清除背景后的純鐵屑顆粒視圖。鐵屑顆粒較小，最大直徑為0.6 mm，直徑分布如圖6 所示，顯示大部分油泥直徑為0.05～0.30 mm，鐵屑體積占油泥樣本總體積的0.24%。

圖5 某油泥樣本X 射線重構圖

圖6 油泥中鐵屑直徑分布

2.3 其他物質(zhì)因素

其他物質(zhì)主要指的是電梯油泥中除了金屬和油的部分之外的成分，包括水分、灰塵、垃圾以及飄絮等。水分主要是空氣中的水汽遇冷液化附著所致，還有極少量的水分來自于鋼絲繩的繩芯潤滑油。另外，井道內(nèi)轎廂和對重運動帶動空氣流動使井道空氣中及井道部件上的灰塵、飄絮和垃圾附著到帶油泥的鋼絲繩和反繩輪上，加劇了電梯油泥的形成。機房地面如果除塵油漆狀況不佳，或者機房頂防水不良，有墻皮灰塵剝落，也會增加曳引輪和鋼絲繩上的油泥堆積。此外，有些生活垃圾、碎絮，車間內(nèi)的小邊角料、碎絮，在打掃和搬運過程中，也會隨廳門入口處門套間隙、廳轎門地坎間隙進入井道，飄附到鋼絲繩和反繩輪上，形成電梯油泥。

2.4 環(huán)境因素

環(huán)境因素對電梯油泥的形成也有重要影響，主要體現(xiàn)在溫度、光照、濕度以及風力等方面。溫度對油泥的成形有較大影響，夏天溫度高，油泥難以成塊出現(xiàn)，一般以油狀滴于鋼絲繩及輪槽下方，造成污染，但不會堆積至輪槽，但冬季溫度較低，特別是氣溫低于5 ℃時，油泥會迅速硬化結塊，對電梯安全使用造成較大危害；光照對油泥的硬度和水分含量有一定影響，光照足的機房，機房內(nèi)溫度相對較高，油泥中的水分揮發(fā)快，因此，形成的油泥相對干燥，水分較少；空氣中的灰塵和飄絮也會附著到帶油污的輪槽和鋼絲繩表面，變成油泥的一部分，而空氣濕度也影響著油泥的含水量；機房和井道內(nèi)的風力擾動，也會加速揚塵和飄絮的附著成為油泥。

3 結語

通過多因素分析，宏觀與微觀相結合，獲知電梯油泥主要由鋼絲繩擠出的油、輪槽及鋼絲繩磨屑、灰塵、井道飄絮、水等組成的混合物。電梯油泥在溫度低于5 ℃時，迅速變硬結塊，對電梯使用造成危害，通過成因分析進行電梯油泥危害預防，能起到事半功倍的效果。