電梯曳引鋼絲繩常見問題及改進分析

梁斌杰

（廣西巨菱電梯有限公司，廣西南寧 530000）

如今，高層與超高層建筑越來越多，對電梯的使用也逐漸增多，電梯使用安全成為社會關(guān)注的焦點問題。在電梯中，曳引鋼絲繩為主要組成部分，其實際狀況在很大程度上決定了電梯運行安全。然而，曳引鋼絲繩也是電梯中最容易產(chǎn)生問題的部分。

1 斷絲或斷股

1.1 產(chǎn)生原因

若檢查發(fā)現(xiàn)曳引鋼絲繩發(fā)生斷股的現(xiàn)象，應(yīng)立即對其進行更換。導(dǎo)致曳引鋼絲繩產(chǎn)生斷絲和斷股現(xiàn)象的原因有很多，包括電梯設(shè)計、生產(chǎn)制作和維保等過程，都有可能導(dǎo)致斷絲與斷股。對曳引鋼絲繩進行安裝與維保時，放繩方式選擇不當(dāng)，導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生波浪、打扭和折彎；不同曳引鋼絲繩的張力差相對較差時，會導(dǎo)致其中一根或多根實際受力情況比較嚴重；在安裝懸掛的過程中嚴重松捻，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性破壞，通常情況下，對于100m長曳引鋼絲繩，其旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)控制在5圈以內(nèi)。在電梯設(shè)計中，因為在曳引輪與導(dǎo)向輪中增設(shè)壓繩輪，使不同輪之間的間隔距離變小，導(dǎo)致在相對較短的距離范圍內(nèi)出現(xiàn)反向彎曲現(xiàn)象，變成S形，使鋼絲生存產(chǎn)生早期斷絲的現(xiàn)象。繩輪的直徑和鋼絲繩直徑之間的比值較小，與標(biāo)準(zhǔn)下限相接近；或曳引輪輪槽實際半徑和鋼絲繩自身直徑之間的匹配較差，都會產(chǎn)生斷絲與斷股現(xiàn)象。在生產(chǎn)制造鋼絲繩時，繩芯的直徑未能達到均勻，局部粗大，對各股鋼絲繩進行捻制的過程中，均勻性相對較差，導(dǎo)致繩股凸出[1]。

1.2 改進措施

在安裝與維保時，采用適宜的放繩方法，防止鋼絲繩發(fā)生打扭與折彎。使鋼絲繩在井道中能夠自然垂直，避免產(chǎn)生太大的內(nèi)應(yīng)力，盡可能縮短處在自由懸垂?fàn)顟B(tài)的時間，否則將由于受到重力作用而出現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鋼絲繩自身使用性能被破壞，產(chǎn)生局部松弛現(xiàn)象。在運輸與安裝時，應(yīng)防止鋼絲繩被損壞。每根曳引鋼絲繩的實際落槽都應(yīng)保持一致。轎廂應(yīng)放置在井道總高2/3的位置，工作人員站在轎廂頂，利用專門的儀器對對重側(cè)所有曳引鋼絲繩的張力進行測量，并進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，直到鋼絲繩張力實際誤差小于5%，且繩頭彈簧實際高度達到平齊。在鋼絲繩持續(xù)運行3個月的時間后，對其張力進行重新調(diào)整[2]。

在電梯設(shè)計時，應(yīng)對曳引系統(tǒng)中不同繩輪所在位置與間隔距離進行合理布局，防止曳引鋼絲繩于相對較短的距離范圍內(nèi)做S形的運動，否則會大幅縮短鋼絲繩自身使用壽命。對于曳引輪的節(jié)圓直徑，應(yīng)比鋼絲繩自身直徑40倍略大，如果使用鋼芯或者是復(fù)合芯的鋼絲繩，則節(jié)圓直徑應(yīng)達到鋼絲繩自身直徑50倍以上。以現(xiàn)場反饋結(jié)果可知，輪槽半徑應(yīng)處在鋼絲繩半徑的0.51～0.54倍范圍內(nèi)，以此防止斷絲和斷股現(xiàn)象的發(fā)生。

在生產(chǎn)制造鋼絲繩時，應(yīng)采用質(zhì)量優(yōu)異的碳素鋼熱軋盤條，同時對熱處理過程進行合理控制，保證索氏體化率，使其不低于95%；另外還應(yīng)對紗條直徑進行嚴格控制，使其達到均勻，并在生產(chǎn)繩芯時，防止局部粗大現(xiàn)象的發(fā)生，使繩芯的直徑達到均勻，盡可能提高和繩設(shè)備自身精度，在合繩的過程中應(yīng)使各股鋼絲繩的張拉保持一致[3]。

2 鋼絲繩磨損

2.1 產(chǎn)生原因

對曳引鋼絲繩進行安裝與維保時，表面沾有很多沙粒，使鋼絲繩和輪槽之間的磨損加劇。鋼絲繩和輪槽之間未對中，導(dǎo)致兩者產(chǎn)生相互磨損。鋼絲繩懸掛時，時間太長，而且運行過程不正常，使表面的油脂失去潤滑作用，在正常維保時沒有發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致鋼絲繩和輪槽長期沒有得到良好潤滑。電梯設(shè)計時，輪槽和外層鋼絲的硬度未能達到匹配，使兩者產(chǎn)生比較嚴重的磨損現(xiàn)象；放繩角度太大，使鋼絲繩和輪緣之間產(chǎn)生嚴重磨損；鋼絲繩對輪槽有很大的比壓，同時兩者產(chǎn)生一定相對滑動位移。對曳引鋼絲繩進行生產(chǎn)制造時，外層鋼絲的實際硬度過大，且表面油脂含量很低，鋼絲繩直徑和輪槽之間無法匹配[4]。

以北流市編號為XXX的電梯為例，其曳引鋼絲繩出現(xiàn)嚴重磨損現(xiàn)象，對其進行詳細檢查，發(fā)現(xiàn)以下實際問題：電梯稱重裝置設(shè)計裝置是以一塊鐵板形式安裝固定在五條曳引鋼絲繩繩頭的調(diào)整彈簧上，使繩頭始終處于同一水平面，不能自由的伸縮和互補調(diào)整。失去了設(shè)計上電梯引鋼絲繩應(yīng)該在彈簧上的單條自由伸縮進行互補調(diào)整的理念。這樣當(dāng)某一條或多條曳引鋼絲繩不平衡時，電梯加入重量時松的曳引鋼絲繩會更松，緊的曳引鋼絲繩會更緊。造成緊的曳引鋼絲繩在經(jīng)過電梯主機牽引時由于摩擦力增大而行走得更快，松的摩擦力變小行走得慢而更松。松的曳引鋼絲繩在經(jīng)過主機牽引輪的時候會產(chǎn)生離線式的向上運動，當(dāng)達到一定的量后則摩擦到電梯擋繩板而造成曳引鋼絲繩及擋繩板磨損，滿載時特別明顯。根據(jù)以上現(xiàn)象可知，電梯曳引鋼絲繩存在張力不平衡的問題。電梯只是轎廂側(cè)的曳引鋼絲繩磨損，且越靠近頂層越嚴重。若以電梯主機點可以分成對重側(cè)和轎廂側(cè)，其中，轎廂側(cè)有磨損，而對重側(cè)無磨損。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)對重側(cè)固定鐵板為正常安裝，自由伸縮進行互補調(diào)整。轎廂側(cè)稱重裝置設(shè)計裝置是以一塊鐵板形式安裝固定在五條曳引鋼絲繩繩頭的調(diào)整彈簧上，失去了自由伸縮進行互補調(diào)整。電梯維護人員沒有及時發(fā)現(xiàn)曳引鋼絲繩松緊程度不一致的問題，也沒有及時且有效的對曳引鋼絲繩實施調(diào)整。根據(jù)以上結(jié)果，該電梯曳引鋼絲繩產(chǎn)生磨損的主要原因是設(shè)計缺陷，而且現(xiàn)場維護人員沒有及時發(fā)現(xiàn)缺陷所在，也未能進行有效的調(diào)整。

2.2 改進措施

對鋼絲繩進行安裝與維保時，放繩過程中應(yīng)使表面達到整潔，不可沾有沙粒；在安裝過程中，應(yīng)先懸掛放松，然后對繩端進行固定，以免由于自身應(yīng)力使鋼絲繩和輪槽不對中；定期對鋼絲繩表面進行檢查，在必要的情況下添加維保用油實施潤滑處理。在電梯設(shè)計時，鋼絲繩的外層鋼絲，其硬度應(yīng)和輪槽表面硬度達到匹配，可參照下列數(shù)據(jù)：當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強度為1320MPa時，外層鋼絲硬度為330～390HV，輪槽硬度應(yīng)保持在180～220HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強度為1370MPa時，外層鋼絲硬度為380～440HV，輪槽硬度應(yīng)保持在200～240HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強度為1570MPa時，外層鋼絲硬度為410～490HV，輪槽硬度應(yīng)保持在220～260HB范圍內(nèi)；當(dāng)鋼絲繩的公稱抗拉強度為1620MPa時，外層鋼絲硬度為420～500HV，輪槽硬度應(yīng)保持在230～270HB范圍內(nèi)[5]。根據(jù)相關(guān)安全規(guī)程，放繩角需控制在4°以內(nèi)，對此，需對曳引輪及導(dǎo)向輪所在位置進行合理布局與調(diào)整；輪槽的結(jié)構(gòu)必須適宜，并采用合適的平衡系數(shù)，防止比壓過大。在鋼絲繩生產(chǎn)制造時，需對外層鋼絲的硬度進行嚴格控制，使用質(zhì)量合格的油脂，并對繩芯極繩股實際含油率予以控制，使鋼絲繩和輪槽之間保持良好潤滑。另外，還應(yīng)配備合適的工裝夾具，使鋼絲繩的直徑達到均勻。

3 結(jié)束語

綜上所述，曳引鋼絲繩作為電梯重要組成部分，經(jīng)過長時間的使用，以及在設(shè)計、制造和維保中存在問題，可能會產(chǎn)生斷絲、斷股與磨損等現(xiàn)象，威脅電梯的使用安全。因此在實際工作中，必須根據(jù)不同問題及其產(chǎn)生原因，采取有效措施加以改進處理，以此保證電梯使用安全。