曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測探析

華顥(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚州分院,江蘇 揚州 225009)

電梯在人類歷史上已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展，從最初的電梯雛形，發(fā)展到了現(xiàn)在集機械、電氣、光學、通信等技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。1889年出現(xiàn)了世界上第一臺簡易電梯，1903年出現(xiàn)了第一臺曳引式電梯，其適用于長行程運載的特點使之成為了現(xiàn)代電梯的基礎(chǔ)。改革開放初期，電梯作為現(xiàn)代化設(shè)備引入我國，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)狀我國已成為世界上第一大電梯生產(chǎn)國，同時也是世界上最大的電梯使用過。截止到2014 年底，我國在用電梯已達300 萬臺，并以較高的增長率逐年增長。在電梯數(shù)量激增的同時，不可避免的會帶來電梯事故的多發(fā)。2014 年，全國共發(fā)生電梯事故70 起，造成57 人死亡，電梯安全形勢不容樂觀。現(xiàn)階段我國將電梯定義為特種設(shè)備，采用安全監(jiān)察與法定檢驗相結(jié)合的管理制度，由具有相關(guān)資質(zhì)的特種設(shè)備檢驗機構(gòu)按照一定的周期對在用電梯進行強制檢驗。檢驗工作由具有相關(guān)檢驗資格的人員按照檢驗規(guī)則進行檢驗，并判定檢驗結(jié)果，出具檢驗報告。在曳引式電梯的檢驗過程中，最常見的安全隱患為曳引輪的磨損缺陷，因此需要我們對這個現(xiàn)象進行深入的研究。

1 曳引式電梯及曳引輪簡介

根據(jù)驅(qū)動方式來分，電梯有曳引驅(qū)動電梯，強制驅(qū)動電梯，液壓電梯等幾種型式。其中曳引式電梯具有較高的安全性和可靠性，且提升高度較高，起升下降速度比較容易控制，成為了目前最常見的電梯。曳引驅(qū)動是指采用曳引的方式來實現(xiàn)轎廂升降，其驅(qū)動力來自曳引輪輪槽與鋼絲繩之間的摩擦力。在曳引系統(tǒng)中，鋼絲繩一端連接電梯的對重，另一端連接轎廂，二者的重力作用在曳引輪輪槽上，使鋼絲繩壓緊在輪槽中。電梯電機驅(qū)動曳引輪轉(zhuǎn)動，輪槽與鋼絲繩之間便產(chǎn)生摩擦力，從而帶動電梯轎廂上下運動，運輸乘客和貨物。其工作原理見圖1。

圖1

曳引輪安裝在曳引機上，也叫曳引繩輪或驅(qū)繩輪，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，是電梯曳引力的來源。一般來說，曳引輪材料常采用球墨鑄鐵，具有強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊的優(yōu)良特性。曳引輪繩槽形狀是決定曳引力的重要因素，常見的有半圓槽、帶切口的半圓槽、V形槽等三種，帶切口的半圓槽以其當量摩擦系數(shù)大，曳引繩磨損小的優(yōu)點成為電梯曳引輪中應(yīng)用最多的繩槽形式。

2 曳引輪的磨損情況及磨損原因分析

在電梯的檢驗過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于曳引輪的缺陷帶來的安全隱患，很多時候都需要更換曳引輪，這不僅會增加電梯的維護保養(yǎng)成本，還會增加電梯的安全風險，威脅電梯的安全運行。對于曳引輪來說，常見的失效模式主要為曳引輪繩槽的非正常磨損。非正常磨損主要包括不均勻磨損和凹坑、表面局部剝落等缺陷。曳引輪出現(xiàn)非正常磨損時，應(yīng)維修曳引輪繩槽，如果磨損達到一定的程度，則應(yīng)更換曳引輪。造成曳引輪非正常磨損的原因主要有以下幾種。

2.1 材料選用不當以及加工質(zhì)量達不到要求。曳引輪輪槽要求耐磨損、耐沖擊、較好的沖擊韌性，而且強度要高。如果加工質(zhì)量不達標，材料選擇不當或者熱處理達不到要求，都會造成曳引輪的非正常磨損。

2.2 鋼絲繩受力不均，會造成曳引輪徑向方向上受力不同，引起輪槽的不均勻磨損。電梯運行過程中，曳引輪兩端鋼絲繩張力的差異靠曳引力平衡，一側(cè)的張力均勻，另一側(cè)也需要調(diào)整均勻，否則會影響輪槽的磨損。

2.3 鋼絲繩與曳引輪輪槽不匹配，造成輪槽與鋼絲繩之間異常磨損。在實際檢驗檢測中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩進出曳引輪輪槽不平滑，發(fā)生彈跳，造成輪槽的異常磨損，同時使轎廂搖晃，舒適感很差。這主要是由于鋼絲繩寬度超過了曳引輪輪槽的寬度，各鋼絲繩與輪槽相對偏差不匹配。

3 曳引輪的檢驗檢測

TSG_T7001-2009曳引式電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則對電梯曳引輪做了如下規(guī)定：

3.1 曳引輪外側(cè)面應(yīng)當涂成黃色；

3.2 曳引輪輪槽不得有嚴重磨損，如果輪槽的磨損可能影響曳引能力時，應(yīng)當進行曳引能力驗證試驗。

判斷曳引輪輪槽嚴重磨損的依據(jù)有：

3.3 任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底；

3.4 鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯，大于等于4mm。

由曳引式電梯檢驗規(guī)則可知，檢規(guī)電梯曳引輪的磨損程度有嚴格的規(guī)定，檢驗時需遵守檢驗規(guī)則，按照檢規(guī)的要求逐項檢驗曳引輪的磨損情況，并根據(jù)情況進行曳引能力驗證試驗。

[1]滕洋.淺談曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測[J].哈爾濱.機械工程師.2012.06.10.

[2]李德華.關(guān)于曳引式電梯工作原理及檢驗檢測的分析[J].建筑學研究前沿,2012.12.

[3]TSG T7001-2009.曳引式電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯[S].