淺談影響電梯鋼絲繩使用壽命因素及有效延長方法

胡婷

摘要：電梯曳引鋼絲繩是用于懸掛轎廂和對重，并且利用曳引輪與曳引鋼絲繩之間的摩擦力驅動轎廂和對重運行。曳引鋼絲繩是重要的電梯部件，也是易損件之一。本文對影響電梯鋼絲繩使用壽命的因素進行了分析，并在此基礎上探討了提高鋼絲繩使用壽命的方法。

關鍵詞：電梯鋼絲繩使用壽命;影響因素;延長方法

一、引言

鋼絲繩是電梯的關鍵性構成部件，它本身的使用質量以及使用壽命在一定程度上決定了電梯的使用質量和使用壽命，更是直接決定決定了電梯的使用安全性能。

二、鋼絲繩的結構、材料

電梯鋼絲繩主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元，要求有很高的強度和韌性，繩股由鋼絲捻成，一般6-8股，繩芯通常由纖維劍麻或烯烴類的合成纖維制成。

三、影響鋼絲繩使用壽命的因素

1.鋼絲繩荷載分布不均

雖然鋼絲繩的材質、結構形式、制造工藝、運行環境、接觸部件的材質等因素都會對它的使用壽命產生影響，但是眾多的研究和電梯運行實踐表明，荷載分布是否均勻絕對是影響電梯鋼絲繩使用壽命的重要因素，直接導致鋼絲繩受力不均，使其產生不均勻磨損，縮短該過度磨損鋼絲繩的使用壽命。

2.鋼絲繩的拉伸荷載分布不均

電梯鋼絲繩在正常運行的過程中均會產生一定的拉伸力，而鋼絲繩本身同樣會承受相應的拉伸荷載。電梯在實際運行過程中所產生的動態拉伸力的變化非常劇烈，例如電梯承載人員的數量變化等均影響電梯動態拉伸力的重要因素。劇烈變化的拉伸力同樣也是影響鋼絲繩使用壽命的重要因素。

3.彎曲應力反復作用導致的彎曲疲勞

電梯鋼絲繩在正常工作運行時需要頻繁地上下活動，而此時的鋼絲繩在電梯的上下活動當中需要繞著曳引輪、導向輪以及反繩輪進行反復和長時間的運行，鋼絲繩在此運行過程中產生的彎曲次數更是非常之多，在彎曲應力反復作用之下，鋼絲繩非常容易出現彎曲疲勞，降低鋼絲繩本身的韌性。

4.鋼絲繩本身因素

電梯鋼絲繩需要曳引輪、導向輪以及反繩輪上反復運行，由此導致的摩擦、擠壓、反復彎曲等都必然會導致鋼絲繩與其接觸部件（曳引輪、導師向輪以及反繩輪等）的磨損，影響鋼絲繩的使用壽命。

四、延長鋼絲繩使用壽命的方法

延長鋼絲繩的壽命，除了要考慮曳引輪槽型、折彎的次數、反向折彎情況、曳引輪與鋼絲繩的直徑比四個方面外，還應考慮：

1.根據電梯懸掛系統的特點合理選擇鋼絲繩的種類

一般來說，鋼絲直徑越粗，耐腐蝕性能和耐磨損性能越強，鋼絲直徑越細，柔軟性能越好。鋼絲的壽命隨其拉伸強度的提高而降低。即拉伸強度越高的鋼絲，其壽命越短。因此，在選用鋼絲繩時，我們必須面臨著強度和壽命兩個方面的取舍。經研究表明，在其他情況相同時，拉伸強度在1300N/mm2? -1800N/mm2之間的鋼絲能夠很好的平衡強度和壽命兩者的關系。電梯用鋼絲的拉伸強度一般取在1370N/mm2? -1770N/mm2之間。

由于電梯是以懸掛形式適應鋼絲繩，所以一般選用交互捻制的鋼絲繩，這樣的鋼絲繩繩絲間與繩股間的扭轉趨勢相反， 可以在一定范圍內起到相互抵消的作用，不容易扭轉或打結。

此外，由于異型繩股的鋼絲繩表面積較大，表面光潔度較高，選用異型繩股的鋼絲繩其與繩槽之間的壓力較小，因此可以減輕鋼絲繩與曳引輪繩槽以及各繩股之間的磨損。

2、繩輪硬度及材料與鋼絲繩種類的配合

曳引輪的材質和硬度也將影響鋼絲繩的磨損情況，通常來說，曳引輪繩槽的硬度較鋼絲繩軟一些，為的是在電梯運行一段時間，繩槽經過適量的磨損后，能夠與鋼絲繩更好的配合。一般來說，較軟的曳引輪繩槽將更容易磨損，在繩槽磨損后，鋼絲繩將不斷“陷入”繩槽中，這又造成了曳引輪實際節圓直徑的減小。而較硬的曳引輪磨損量會較小，但它通過自身磨損而適應鋼絲繩的能力也較差。通過，電梯鋼絲繩的硬度宜為曳引輪硬度的165%，如果使用高強度鋼絲繩硬度宜為曳引輪硬度的200%

在材質上，由于鋼絲繩的壓力與鋼絲和繩槽材質的強性模量相關，如果曳引輪的繩槽采用較軟的材料，則鋼絲繩將具有較長的壽命。當然曳引輪的硬度應合適且均勻，應保繩槽的金相組織及硬度與鋼絲繩相適應，并使這些參數在足夠的深度上保持相同， 且沿曳引輪圓周方向保持均勻。

3、環境因素及安裝、保養

在設計選用鋼絲繩時，不但要考慮到鋼絲繩所使用的環境，同時也要有正確的鋼絲繩安裝、維保和檢查措施。只有這樣鋼絲繩在其壽命期內才能為電梯系統提供安全的服務。

環境因素和維護保養對鋼絲繩使用壽命的影響主要表現在：鋼絲繩受潮、繩芯中含油不足、鋼絲繩打結、張力不均和安裝前沒有完全釋放應力幾個方面。

（1）防止鋼絲繩受潮

鋼絲繩由于長期暴露在井道中，如果運行環境比較潮濕，潮氣很容易對鋼絲繩造成損害。潮氣對鋼絲繩最直接的損害就是導致繩絲表面生銹，銹蝕使承載鋼絲繩的橫斷面減小，進而使鋼絲繩磨損加劇。因此生銹同樣會顯著降低鋼絲繩的使用壽命。

對鋼絲繩進行必要的加油處理能夠有效阻止潮氣進入繩芯，并保護鋼絲繩表面。但應注意不要過度加油，因為太多的油會導致鋼絲繩和繩槽間的摩擦系數降低，影響曳引力。

（2）防止繩芯中含油不足

充分潤滑的鋼絲繩彎曲時，股之間及鋼絲之間易于相對滑動，摩擦阻力較小，磨損少，疲勞壽命相對較長。繩芯中所含潤滑油不足，將導致繩芯變“干”，造成繩芯的直徑收縮。鋼絲繩各繩股在張力的作用下擠在一起，造成繩股之間和各繩絲之間的摩擦增加，形成內部磨損，降低鋼絲繩的壽命。

（3）防止鋼絲繩打結（死彎）

在發生過打結的部位繩股要么會散開，要么由于繩股捻得更緊而發生斷絲的情況。同時，在鋼絲繩的運行過程中，發生過打結的部位比正常部位磨損的情況也更加嚴重。鋼絲繩的某個部位發生了打結，如果試圖將打結的部位展開并弄平，即使對鋼絲繩施加很大的拉力，打結造成的繩股異常的情況仍無法完全消除。不但如此，當打結方向與繩股捻向相同時，由于繩股將被捻得更緊，則繩股將擠壓繩芯，造成繩芯被破壞。因此，打結的情況對于鋼絲繩來說是致命的，要絕對避免。

（4）防止張力不均

在安裝和日常維護保養中，應注意檢查各鋼絲繩之間的張力是否均勻。除了在安裝時應避免鋼絲繩扭曲和損傷之外，還應定期對鋼絲繩進行清潔和潤滑，潤滑應使用專用的電梯鋼絲繩維護油，禁 止使用煤油、汽油、柴油等溶劑對鋼絲繩進行清潔。

五、結語

鋼絲繩作為電梯的重要安全部件，對電梯的運行安全起到非常重要的作用，只有對它的性能結構安全充分了解，在電梯運行期間進行必要有效的維護和調整，才能延長鋼絲繩使用壽命，使電梯運行達到最好的狀態。

參考文獻：

[1]楊濤.影響電梯鋼絲繩使用壽命的因素及對策[J]科技情報開發與經濟

[2]鄒永清.論電梯鋼絲繩的檢測技術與維護措施[J]廣東科技

[3]GB 7588-2003電梯制造與安裝安全規范[S]