余紅飛
摘 要:隨著社會的不斷發展與不斷進步,全球化的進程在不斷加劇,我國在不斷與世界接軌的過程中開展了現代化建設,其中除了供暖建設、電力建設、給排水建設、綠化建設、教育建設、交通建設、水利建設外,建筑建設除了是城市的象征,更是維持人們日常工作、生活的重要保障之一,因此對建筑的建設一直是發展重點之一。隨著我國人口的不斷增多,越來越多的人口涌入到城市中,造成了住房緊張和擁擠,因此開發商拋棄了以往的多層式建筑,選用了高層式建筑,在高層式建筑中,電梯是方便人們日常出行的重要工具。因此,對于電梯的質量問題應該得到重視,尤其是近年來電梯事故頻發。更是引發了人們對于這方面問題的反思。因此,對于電梯應當依據《電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯》進行監督檢驗以及定期的檢查。其中最重要的檢查項目之一便是關于空載曳引力的實驗,這屬于B類項目。本文分析了影響曳引鋼絲繩的使用壽命的因素,以及對鋼絲繩的檢驗和報廢。
關鍵詞:空載曳引;影響因素;檢查與報廢
對于空載曳引的檢驗要求和內容是當曳引機正按照電梯的上行方向進行旋轉,而沖壓壓在了緩沖期上的時候,不可以提升空載轎廂。方法大體是首先要將緩沖器柱塞復位開關短接,將權限開關和上限位開關也短接,并用檢修速度將空載轎廂進行提升。其次如果對重壓在了緩沖器上,則可以讓曳引機繼續按照電梯的上行方向進行旋轉,來觀察是否出現了曳引機停止旋轉或者是曳引鋼絲繩和曳引輪是否發生了相對滑動的現象。
曳引驅動電梯其主要的機械特征有曳引輪以及曳引鋼絲繩相組成的曳引傳動系統。其中曳引鋼絲繩是這種類型電梯的重要傳力部件,鋼絲繩的兩端蓋著電梯的對重裝置以及轎廂。電梯在進行上下運行時,依靠引鋼絲繩與曳引輪槽所產生的摩擦力,這種摩擦力是靜摩擦力,進而使曳引鋼絲繩的直線運動由曳引主機的旋轉所轉化。并且曳引鋼絲繩無時無刻都承受著對重裝置與轎廂的全部重量,無關電梯的載荷量。當電梯處于正常運行的狀態下,曳引鋼絲繩便會開始圍繞導向輪、曳引輪不停地做反復的交變彎曲運動,還存在著擠壓、彎曲以及拉伸的復雜情況。因此,要想保障電梯的正常運行與安全性,就要求曳引鋼絲繩不但要具有較大的韌性和強度,還有具有抗磨性和撓性。
為了保證曳引鋼絲繩的使用更具安全性,國家在《電梯制造與安裝安全規范》和《電梯用鋼絲繩》中對曳引鋼絲繩的直徑大小、性能指標、結構形式、最少根數、繩端組合、安全系數等都做了明確的規定。因此在實際操作中,應嚴格按照標準進行。不可為獲取一時的利益,而置人民的生命、財產安全于不顧。
1 曳引鋼絲繩使用壽命的影響因素
曳引鋼絲繩是電梯中的重要組成部分,也是保障電梯安全運行的重要保障之一,影響曳引鋼絲繩使用壽命的因素主要有:彎曲應力和拉應力、磨損、腐蝕以及曳引輪槽型號和材質。
1.1 彎曲和拉伸力對曳引鋼絲繩壽命的影響不容忽視
彎曲是指曳引鋼絲繩在受到外力時所發生的變形,彎曲應力則是一種反復應力,是電梯在運行過程中,鋼絲繩反復在導向輪與曳引輪處進行彎曲,從而承受著彎曲應力,長此以往,會引起鋼絲繩的疲勞,從而影響使用壽命。并且曳引輪的直徑與彎曲應力二者之間成正比關系,所以按照有關規定,反繩輪的直徑與曳引輪的直徑都不可以比曳引鋼絲繩的四十倍小。拉伸是指物理沿著拉力的方向進行伸長的一種現象,電梯在運行的過程中,動態拉力會對鋼絲繩的使用壽命產生嚴重影響,各條鋼絲繩的張力不同,所受的載荷不同,進而影響使用壽命。 例如當曳引鋼絲繩的拉伸載荷量變化為百分之二十的時候,那么鋼絲繩的壽命就會對應著變化為百分之三十至百分之二百之間。
1.2 磨損是曳引鋼絲繩使用壽命最直接的影響因素
零件失效的最基本類型便是磨損,是指當零件的尺寸或體積開始變小,使得零件已經失去最初設計所規定的的功能。其中失效也包含功能降低、嚴重損壞和完全喪失功能,但是無論是哪一種失效,都會影響零件的使用,進而影響到安全性和穩定性以及可靠性。而在電梯正常的運行過程中,繩槽與鋼絲繩之間的摩擦是正常現象,因此經常會在二者的相互作用下造成磨損,但是當磨損過于嚴重,并且各繩槽磨損的不均衡時,會導致電梯無法平穩的運行,甚至影響到曳引輪的壽命。曳引輪的材質、物理性能都是導致磨損的重要原因。曳引輪槽材質的槽面軟硬度、均勻性等都會導致磨損。載荷量過大也會造成鋼絲繩的張力過大,從而使得曳引輪的兩側的曳引鋼絲繩存在張力差等。
要想鋼絲繩與曳引輪槽有一個好的接觸,那么必須選擇好的曳引輪槽型,可以有效地減少鋼絲繩所受到的內部和外部的壓力,從而減小磨損,延長鋼絲繩的使用壽命。輪槽主要分為半圓形帶切口槽、V型槽和半圓型槽。其中使用最為廣泛的是半圓形帶切口槽,其與鋼絲繩的摩擦系數會隨著半圓切口槽切口角的變大而加大,并且比壓也會增加,當輪槽發生磨損的時候,其切口角可以基本保持不變,鋼絲繩與輪槽的摩擦系數也基本不變。因二者之間的關系,所以選用耐磨性好、摩擦系數大的材質,可以提高相應的摩擦系數,減少震動和噪聲,進而延長鋼絲繩的使用壽命。
由于各個曳引鋼絲繩的張力不同,因此,各個輪槽所受的比壓也不同,這就會導致每根曳引鋼絲繩受磨損的程度不同。又因為各個輪槽節圓直徑不一樣,使得每根鋼絲繩的曳引速度不同。從而在電梯運行的時候,鋼絲繩與輪槽相互作用,加劇輪槽的磨損程度,從而影響鋼絲繩的使用壽命。所以,必須認真調節鋼絲繩的張力,每個曳引鋼絲繩之間的張力差也要進行嚴格的控制,并且各個曳引輪槽的直徑的誤差不可以大于0.1毫米。
1.3 腐蝕對曳引鋼絲繩壽命的影響很大
指材料由于環境作用或化學作用而逐漸消損破壞。在不良的環境中,內部和外部的腐蝕會使曳引鋼絲繩的壽命顯著降低,橫斷面減小,使曳引鋼絲繩磨損加劇。尤其是當麻質填料解體或水和塵埃深透到曳引鋼絲繩的內部而引起腐蝕,對曳引鋼絲繩的壽命影響會更大。
2 鋼絲繩的檢驗
電梯鋼絲繩在日常使用中突然斷裂的現象少見,一般鋼絲繩的損壞都是在長期的運行中由于各種應力作用、磨損、疲勞、腐蝕或其他原因逐漸形成的。電梯鋼絲繩所處狀況的好壞直接關系著乘客和設備的安全,檢驗中應仔細觀察和檢測,檢驗內容包括:鋼絲繩直徑變細情況;鋼絲繩之間的張力情況;鋼絲繩繩端的固定情況;鋼絲繩的斷絲情況;鋼絲繩的變形情況;鋼絲繩的腐蝕情況;鋼絲繩的磨損情況等等。
2.1 外觀的檢測
外觀檢測主要包括如下項目內容:(1)檢測鋼絲繩的公稱直徑(不應小于8mm);(2)檢查鋼絲繩的表面是否存在油泥(污);(3)檢查鋼絲繩的潤滑狀況、如發現鋼絲繩出現“紅油”,說明繩芯無油,內部生銹,應引起注意,必要時可剁繩頭檢查鋼絲繩的內部銹蝕情況;(4)鋼絲繩的端部連接采用澆灌錐套(巴氏合金、環氧樹脂)時應澆灌充盈、采用自鎖楔形繩套時應確保繩尾繩卡、繩夾(一般用于雜物電梯)等端接裝置的連接牢固可靠;(5)曳引輪、導向輪(或反繩輪)的節圓直徑與懸掛鋼絲繩的公稱直徑的比值不應小于40;(6)繩頭板必須與固定承重梁連接牢固(一般采用焊接的方法);(7)懸掛鋼絲繩的數量應至少大于兩根。
2.2 鋼絲繩的直徑測量
鋼絲繩的實測直徑測量,應用帶有寬鉗口的游標卡尺來測量,其鉗口的寬度最小要足以跨越兩個相鄰的股,測量應在于鋼絲繩端頭15m外的平直部位上進行,在相距至少1m的兩截面上,并在同一截面互相垂直地測取兩個數值,四次測量結果的平均值,即為鋼絲繩的實測直徑。
2.3 鋼絲繩之間張力的測量
電梯曳引繩張力應該要均衡,各繩的張力與全部繩張力的平均值偏差不大于5%,檢測方法為將轎廂停在適當的高度,用彈簧測力計水平拉對重鋼絲繩,拉動的距離應相同,一般不小于100mm,記錄每根鋼絲繩的拉力值,計算平均值,再將每根鋼絲繩的拉力與平均值進行比較。
2.4 鋼絲繩斷絲情況的檢驗
檢查斷絲的根數、部位和捻距內斷絲情況。在檢驗現場,通常是根據目測來完成的。如果發現電梯曳引繩和曳引輪在接觸面上具有非曳引方向的橫向相對運動或者滾動,則一定要檢查鋼絲繩是否存在因局部擠壓變形而發生磨損斷絲的情況。根據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》,當斷絲分散出現在整條鋼絲繩,任何一個捻距內單股的斷絲數大于4根;或者斷絲集中在鋼絲繩某一部位或一股,一個捻距內斷絲總數大于12根(對于股數為6的鋼絲繩)或者大于16根(對于股數為8的鋼絲繩),鋼絲繩應報廢。外部斷絲通過目測仔細觀察能夠完成,內部斷絲則要借助鋼絲繩探傷儀進行準確的測定。
2.5 鋼絲繩變形情況的檢驗
電梯鋼絲繩一旦出現波浪形、籠狀畸變、繩芯擠出、扭結、部分壓扁、彎折的情況,則判定鋼絲繩不符合要求應當報廢。
2.6 鋼絲繩磨損情況的檢驗
通常鋼絲繩的磨損體現在直徑變細,磨損比較厲害時,繩股與繩股之間的溝槽也會變淺。
檢驗時首先觀察鋼絲繩直徑變化情況,除目測外還要用游標卡尺分段測量繩徑。如果測得磨損后的鋼絲繩直徑小于鋼絲繩公稱直徑的90%,則應報廢。在化工廠中,一定要特別注意鋼絲繩的化學腐蝕磨損,檢查在曳引繩和曳引輪上方是否有顆粒狀和絲狀的磨屑。
2.7 鋼絲繩腐蝕情況的檢驗
電梯鋼絲繩在使用過程中會發生銹蝕,機械性能降低,且易發生脆性斷裂。檢驗過程中遇到鋼絲繩銹蝕或者干燥現象應該仔細觀察,如果發現銹蝕嚴重已致形成麻坑或者外層鋼絲有松動現象應立即更換,如果檢驗中發現鋼絲繩出現紅粉,說明鋼絲繩繩芯無油,內部生銹,并且內部已經磨損,必要時可剁繩頭檢查鋼絲繩的內部銹蝕情況。
3 結束語
隨著我國現代化進程的不斷開展,越來越多的高層式建筑出現,人們對電梯的使用與依賴也日益增加。因此,作為在高層式建筑中居住和辦公的人們的生命、財產的安全重要保障之一,電梯的質量安全必須得到重視。為防止曳引電梯反繩輪鋼絲繩脫槽發生,減少甚至消滅電梯事故。對于曳引電梯檢驗反繩輪鋼絲繩脫槽的現場檢驗是十分必要的。其中輪槽型和材質等會造成零件的磨損進而影響到鋼絲繩的使用壽命,腐蝕以及彎曲和拉伸等都會影響到鋼絲繩的使用壽命,因而應該充分考慮到。并且還要對鋼絲繩進行不定期和定期的檢查,以避免鋼絲繩脫槽,從而影響電梯的正常運行,為人們的出行帶來不便,甚至威脅到人們的生命、財產的安全。
參考文獻
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