李海鵬
(天津市特種設備監督檢驗技術研究院,天津 300192)
如今,隨著越來越多的高層、超高層建筑平地而起,電梯成為建筑中最重要的設備之一,其運行穩定性、舒適性和安全性對建筑正常使用而言至關重要。目前,曳引式電梯正廣泛使用,成為主流的電梯設備,雖然這種電梯的結構簡單、運行穩定,但其輪槽容易產生磨損。因此,需要對其輪槽磨損進行檢驗檢測,為以后的使用與維護提供參考依據。
曳引機主要由制動器、電動機和減速箱三部分構成,它是電梯的主要驅動力。電梯的曳引鋼絲繩的其中一端通過曳引輪和轎廂相連,另外一端則和對重裝置相連。為了使井道內轎廂和對重分別沿井道內導軌平穩運行,防止相蹭,在曳引機上安裝導向輪,以此將兩者分隔。轎廂和對重裝置自身重力能使鋼絲繩于曳引輪槽中產生一定摩擦力,由電動機驅動電梯的曳引輪發生轉動,使鋼絲繩運動,使轎廂與對重進行相對運動,即當轎廂向上升時,對重不斷下降;而當對重向上升時,轎廂不斷下降。這樣一來,轎廂能在井道內沿著導軌進行往復運動,使電梯完成垂直運送。
轎廂和對重之間完成相對運動主要靠鋼絲繩與曳引輪之間存在的摩擦力,該摩擦力即為曳引力,也可稱為驅動力。處于運行狀態的轎廂,其載荷與轎廂所在位置及實際的運動方向均發生變化。為了使電梯在任何情況下均能有良好曳引力,現行標準提出了以下規定:

式(1)中,T1、T2表示曳引輪兩側曳引繩中的拉力;在當中,e為自然對數的底,f表示鋼絲繩和曳引槽之間的當量摩擦系數,α表示鋼絲繩在曳引輪上的包角。對于,可將其稱作曳引系數,它對進行了限定,當增大時,比值的允許值變大,說明電梯具有較強的曳引能力。基于此,曳引系數是衡量曳引能力的重要參數。
鋼絲繩和曳引輪槽之間直接連接,在曳引輪驅動作用下鋼絲繩持續運動,這一方式能使轎廂始終處于穩定運行狀態。然而,根據實際情況可知,若鋼絲繩應用時產生失衡,則會使輪槽與鋼絲繩之間不能完成接觸,導致曳引輪槽產生嚴重磨損,此時,如果沒有及時發現和處理,電梯運行就會存在安全隱患。
在曳引電梯中,曳引輪槽必須具有較強的抗腐蝕性與耐磨性,同時,還要具備一定的抗沖擊力,強度等技術指標必須符合設計要求。然而,在實際情況中,很多電梯的曳引輪槽在材料上都有一些問題,無論是強度還是耐久性,都無法達到相關標準和設計要求,導致電梯運行時,其曳引輪槽產生異常磨損,對電梯實際使用帶來不良影響。另外,輪槽所用材料與制造工藝也會對其質量造成很大影響,同樣會造成一定的磨損,影響電梯的實際應用安全性。
電梯使用時,為保證運行的穩定性,鋼絲繩與曳引輪槽必須相互匹配。然而,在實際情況中,經常會產生兩者不匹配的問題,使鋼絲繩使用時產生異常,導致曳引輪槽產生嚴重磨損,嚴重時將導致鋼絲繩彈跳,這樣除了會影響電梯使用的舒適度,還會直接影響運行安全性。
鋼絲繩在曳引電梯中為重要組成部分,它主要具有承載與牽引等作用,電梯使用時,可根據鋼絲繩實際磨損狀況確定曳引輪槽磨損狀況。因此,在輪槽檢測檢驗過程中,必須重視和做好對鋼絲繩的檢驗檢測。在實際的檢驗檢測工作中,可采用以下兩種方法:第一種方法為觀察法,即檢驗檢測人員直接通過肉眼檢查鋼絲繩,確定鋼絲繩的表面情況,然后,根據以往的經驗對磨損狀況予以判斷;第二種方法為拉力檢測,若拉力檢測結果超出要求的數值,則說明曳引輪槽有問題,能排除鋼絲繩方面的問題。采用這一方法進行檢驗檢測時,現場操作必須嚴格按照相關規程進行,以保證檢驗檢測結果的真實性與準確性。
對曳引輪槽進行檢驗檢測時,需將重點放在鋼絲繩實際下沉量方面。通常情況下,需要根據檢驗檢測標準,對輪槽實際下沉量進行嚴格的控制,如果下沉量超出標準,則說明輪槽磨損異常,此時,需要對輪槽實施檢修。當現場檢查發現磨損十分嚴重時,需立即更換。另外,在檢驗檢測過程中,還要確定磨損是否均勻,如果磨損均勻,則說明磨損為正常磨損;如果磨損不均勻,則說明磨損有很大問題,可能會使輪槽的受力不均,導致電梯運行安全存在隱患。基于此,對輪槽進行檢驗檢測時,應對磨損的實際均勻程度實施檢測,如果發現問題,應立即更換,同時對整個曳引系統實施檢查。
在實際檢測時,需要對電梯實際運行狀態進行詳細的檢查,同時,對電梯的運行速度進行準確記錄,做好各項相關分析。電梯處于超空載狀態時,可緊急停靠,同時在這一過程中轎廂不會出現嚴重損壞,這說明輪槽實際磨損處于合理范圍。然而,如果電梯無法緊急停靠,或轎廂被損壞,則說明輪槽嚴重磨損,應立即更換。
為防止曳引輪槽產生異常磨損,需在使用與維護過程中給予高度重視,通過正確的使用和有效的維護,確保輪槽始終處于良好狀態,避免異常磨損現象的發生。在實際使用與維護過程中,需要注意下列幾個事項:(1)對和曳引輪相配套的鋼絲繩,應切實滿足標準提出的各項要求,需要從同一根鋼絲繩上截下,不可新、舊與軟、硬鋼絲繩相混用。另外,鋼絲繩的表面應始終保持潔凈,在日常維護過程中,應在鋼絲繩的表面均勻涂抹一層鋼絲繩脂。(2)做好鋼絲繩的存放和搬運,防止鋼絲繩產生不圓或直徑超偏。如果鋼絲繩不圓或直徑超偏,則會對輪槽內鋼絲繩所在位置造成影響,進而使輪上鋼絲繩實際包絡直徑產生很大的偏差,并使所有鋼絲繩實際運行線速度無法保持一致,若速度差導致運行長度差相對較大,則會使鋼絲繩在輪槽中發生滑動,導致磨損異常。(3)電梯完成安裝后,由于鋼絲繩自身受載,延伸率存在一定不均勻性,將使鋼絲繩實際使用過程中張力差明顯增大,導致輪槽產生不均勻性磨損。對此,使用時要經常性地檢查,并根據檢查結果進行調整。(4)對電梯進行改造和大修的過程中,若需要對鋼絲繩與曳引輪進行更換,則要充分考慮曳引輪和鋼絲繩之間的相互匹配性,在條件允許的情況下,可對兩者進行同時更換,以此達到最佳的匹配效果,這是因為鋼絲繩和曳引輪無法匹配是導致輪槽異常磨損的重要原因。(5)曳引機的外表面必須保持潔凈,沒有塵垢,定期使用潔凈的棉絲對制動輪與曳引輪上的工作面進行擦拭,并定期對制動器實際工作情況進行檢查,若有必要,應立即進行調整和更換。定期對曳引輪實際磨損情況進行檢查,嚴格按照使用維護相關說明做好定期維護與保養工作。
綜上所述,曳引式電梯是目前使用最廣泛的電梯類型,運行穩定,安全系數高,但其曳引輪槽和鋼絲繩之間容易產生異常磨損,對電梯的正常使用和使用安全都造成了影響。因此,在實際工作中,應根據曳引式電梯工作原理,結合其曳引輪槽磨損產生原因,通過檢驗檢測及時發現和處理磨損,并在使用和維護中加大力度,防止異常磨損的產生,保證電梯運行的安全和穩定。