電梯鋼絲繩繩頭組合的探討

李鋼

摘要：通過電梯檢驗過程中發現的鋼絲繩繩頭組合缺陷，介紹了常見的幾種電梯鋼絲繩繩頭組合的形式，并從安全性、可靠性等角度對各種組合形式進行了分析。結合電梯檢驗規則及檢驗實際，對檢驗中對繩頭組合的要求及檢驗方法進行了探討。

關鍵詞：電梯;鋼絲繩;繩頭組合

引言

電梯是我們生活中最常見的特種設備之一，它存在于我們現代社會的方方面面，與我們的日常生活息息相關。電梯作為八大類特種設備之一，具有特種設備所共有的涉及生命財產安全、危險性較大的屬性，因此需要我們對其進行嚴格的安全管理。現階段我國對電梯等特種設備的安全管理主要采用依法強制檢驗的措施。

1.檢驗中發現的問題

電梯的檢驗分為監督檢驗和定期檢驗兩種。監督檢驗是指對經安裝、大修或改造后擬投入使用的電梯進行驗收檢驗，定期檢驗是指按照電梯定期檢驗規程，對在用電梯每年進行一次的法定檢驗。在電梯的檢驗中，曳引鋼絲繩是非常重要的一個部件，需要我們在檢驗時重點關注。曳引鋼絲繩是曳引系統中的主要承載部件，連接著轎廂和對重，承受著電梯的全部懸掛重量，并繞著曳引輪、導向輪和反繩輪作反復的彎曲，因此要求鋼絲繩具有非常高的可靠性和安全性。鋼絲繩具有強度高、撓性好、極少突然斷裂折斷的特點，整根繩均勻受力，全長無應力集中點。因此，鋼絲繩的端部固定是相對容易出現安全隱患的部分，也是我們檢驗中的重點。在一次電梯定期檢驗中，發現一臺電梯曳引鋼絲繩兩端的繩頭組合采用了兩種不同的形式，一端采用巴氏合金填充的錐型套筒法，而另一端則采用自鎖楔形塊式。這種情況在電梯檢驗中很少見，常見的都是兩端采用同一種繩頭組合方式的形式。

2.繩頭組合的形式

電梯繩頭組合亦稱“曳引繩端接裝置”。使曳引繩端頭連接轎廂、對重或機房承重梁的一種構件。有錐套型、自鎖楔型、繩夾型和其他型式。其中錐套型是最常用的型式;自鎖楔型用得較少;繩夾型用得較多，一般為雜物梯選用;其他型有捻接繩頭及套管固定螺頭等方式。其主索端部作繩頭處理，將與繩套相連的卸扣桿與轎廂架孔、對重架和其他止動件繩頭板貫通，然后用雙螺母固緊。一般在各卸扣桿處襯入彈簧以保證鋼絲繩張力均勻。鋼絲繩與繩頭組合處的機械強度至少應能承受鋼絲繩最小破斷載荷的80%。

繩頭組合的方法有各種各樣，最安全牢靠的方法是上文中提及的巴氏合金填充的錐形套筒法，這種固定法能夠使鋼絲繩保持100%的斷裂力。巴氏合金是一種低熔點合金，主要成分是錫、鉛、銻等。繩頭組合中的錐形套筒由鑄鋼制成，小端連接曳引繩頭，套內澆注了巴氏合金，將繩頭鑄在錐套中，拉桿插入轎廂或對重架上梁的繩頭板孔中，并套入彈簧，加設墊圈，用雙螺母固定，并加上開口銷，以防脫落。

自鎖楔形塊式繩頭組合采用楔塊作為固定繩端的裝置，利用了楔形自鎖的原理。相較于巴氏合金填充法，自鎖楔形塊式繩頭組合具有安裝維護方便，成本低的優點。

3.檢規對繩頭組合的要求

TSG T7001-2009電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯中，對曳引繩的端部固定作了如下要求：

3.1端部固定：懸掛鋼絲繩繩端固定應當可靠，彈簧、螺母、開口銷等連接部件無缺損。對于強制驅動電梯，應當采用帶楔塊的壓緊裝置，或者至少用3個壓板將鋼絲繩固定在卷筒上。采用其他類型懸掛裝置的，其端部固定應當符合制造單位的規定。

3.2補償裝置：補償繩（鏈）端固定應當可靠;

電梯監督檢驗內容要求與方法中，對鋼絲繩的要求如下：

3.3曳引繩張力與平均值偏差均不大于5%。繩端固定可靠，符合GB7588─1995 中9.2.3.1要求。彈簧、螺母、開口銷等部件無缺損。

3.4補償繩（鏈）不應有過度磨損等缺陷，繩報廢按照3.1執行。繩（鏈）端固定應可靠，部件不應缺損。

檢規中對繩端固定的要求只是做了簡要說明，要求端部固定牢固可靠無缺件，并沒有指明應為何種固定方式，也沒有說明繩的兩端是否應為同一種固定方式。可見，在電梯曳引繩繩端固定的繩頭組合方式中，并沒有強制性的要求，我們也不能將上述檢驗中發現的問題視為不合格項。

4.不同繩頭組合方式對鋼絲繩受力的影響

曳引鋼絲繩一般為圓形股狀結構，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強度和韌性（含撓性）。鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成，鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元;繩股由鋼絲捻成的每股繩直徑相同的鋼絲繩，股數多，疲勞強度就高。電梯用一般是6股和8股。繩芯是被繩股的纏繞的撓性芯棒，通常由纖維劍麻或聚烯烴類（聚丙烯或聚乙烯）的合成纖維制成，能起到支承和固定繩的作用，且能貯存潤滑劑。

由于曳引繩在工作中受反復的彎曲，且在繩槽中承受很高的比壓，并頻繁承受電梯起、制動時的沖擊。因此在強度、撓性及耐磨性方面，均有很高要求。影響鋼絲繩壽命與以下幾個方面有關：①拉伸荷力。運行中的動態拉力對鋼絲繩的壽命影響很大，同時各鋼絲繩的荷載不均勻也是影響壽命的重要方面，如果鋼絲繩中的拉仲荷載變化為20%時，則鋼絲繩的壽命變化達30%～200%。②彎曲。③曳引輪槽型和材質。④腐蝕。

綜上所述，鋼絲繩的抗拉強度是影響鋼絲繩壽命的主要因素，而不同的繩頭組合方式會決定整根鋼絲繩的抗拉強度。上文提及的檢驗中發現的一端為巴氏合金填充法，繩頭的抗拉強度可達鋼絲繩抗拉強度的100%，另一端為自鎖楔形塊式，其抗拉強度為鋼絲繩抗拉強度的90%，則整根鋼絲繩的抗拉強度為鋼絲繩原有抗拉強度的90%

5.總結

在電梯的檢驗中，我們應重點關注鋼絲繩的繩頭組合方式，并加強對其缺陷的鑒別能力。對于這種鋼絲繩兩端采用不同繩頭組合方式的情況，應綜合判斷鋼絲繩受力狀況，評估其承載能力，必要時需生產廠家提供設計計算書。

參考文獻：

[1]徐志強.繩頭組合強度的計算及試驗方法[J].建筑機械技術與管理，1992（2）[2]吳崢，邵桂娟.電梯繩頭組合澆鑄工藝[J].江西廣播電視大學學報， 1999.（4）.

[3]林偉.淺談電梯鋼絲繩檢驗技術[J].大觀周刊，2013（6）.