电梯曳引钢丝绳常见问题及改进分析

梁斌杰

（广西巨菱电梯有限公司，广西南宁 530000）

如今，高层与超高层建筑越来越多，对电梯的使用也逐渐增多，电梯使用安全成为社会关注的焦点问题。在电梯中，曳引钢丝绳为主要组成部分，其实际状况在很大程度上决定了电梯运行安全。然而，曳引钢丝绳也是电梯中最容易产生问题的部分。

1 断丝或断股

1.1 产生原因

若检查发现曳引钢丝绳发生断股的现象，应立即对其进行更换。导致曳引钢丝绳产生断丝和断股现象的原因有很多，包括电梯设计、生产制作和维保等过程，都有可能导致断丝与断股。对曳引钢丝绳进行安装与维保时，放绳方式选择不当，导致钢丝绳产生波浪、打扭和折弯；不同曳引钢丝绳的张力差相对较差时，会导致其中一根或多根实际受力情况比较严重；在安装悬挂的过程中严重松捻，导致结构性破坏，通常情况下，对于100m长曳引钢丝绳，其旋转圈数应控制在5圈以内。在电梯设计中，因为在曳引轮与导向轮中增设压绳轮，使不同轮之间的间隔距离变小，导致在相对较短的距离范围内出现反向弯曲现象，变成S形，使钢丝生存产生早期断丝的现象。绳轮的直径和钢丝绳直径之间的比值较小，与标准下限相接近；或曳引轮轮槽实际半径和钢丝绳自身直径之间的匹配较差，都会产生断丝与断股现象。在生产制造钢丝绳时，绳芯的直径未能达到均匀，局部粗大，对各股钢丝绳进行捻制的过程中，均匀性相对较差，导致绳股凸出[1]。

1.2 改进措施

在安装与维保时，采用适宜的放绳方法，防止钢丝绳发生打扭与折弯。使钢丝绳在井道中能够自然垂直，避免产生太大的内应力，尽可能缩短处在自由悬垂状态的时间，否则将由于受到重力作用而出现自由旋转，导致钢丝绳自身使用性能被破坏，产生局部松弛现象。在运输与安装时，应防止钢丝绳被损坏。每根曳引钢丝绳的实际落槽都应保持一致。轿厢应放置在井道总高2/3的位置，工作人员站在轿厢顶，利用专门的仪器对对重侧所有曳引钢丝绳的张力进行测量，并进行适当的调整，直到钢丝绳张力实际误差小于5%，且绳头弹簧实际高度达到平齐。在钢丝绳持续运行3个月的时间后，对其张力进行重新调整[2]。

在电梯设计时，应对曳引系统中不同绳轮所在位置与间隔距离进行合理布局，防止曳引钢丝绳于相对较短的距离范围内做S形的运动，否则会大幅缩短钢丝绳自身使用寿命。对于曳引轮的节圆直径，应比钢丝绳自身直径40倍略大，如果使用钢芯或者是复合芯的钢丝绳，则节圆直径应达到钢丝绳自身直径50倍以上。以现场反馈结果可知，轮槽半径应处在钢丝绳半径的0.51～0.54倍范围内，以此防止断丝和断股现象的发生。

在生产制造钢丝绳时，应采用质量优异的碳素钢热轧盘条，同时对热处理过程进行合理控制，保证索氏体化率，使其不低于95%；另外还应对纱条直径进行严格控制，使其达到均匀，并在生产绳芯时，防止局部粗大现象的发生，使绳芯的直径达到均匀，尽可能提高和绳设备自身精度，在合绳的过程中应使各股钢丝绳的张拉保持一致[3]。

2 钢丝绳磨损

2.1 产生原因

对曳引钢丝绳进行安装与维保时，表面沾有很多沙粒，使钢丝绳和轮槽之间的磨损加剧。钢丝绳和轮槽之间未对中，导致两者产生相互磨损。钢丝绳悬挂时，时间太长，而且运行过程不正常，使表面的油脂失去润滑作用，在正常维保时没有发现，导致钢丝绳和轮槽长期没有得到良好润滑。电梯设计时，轮槽和外层钢丝的硬度未能达到匹配，使两者产生比较严重的磨损现象；放绳角度太大，使钢丝绳和轮缘之间产生严重磨损；钢丝绳对轮槽有很大的比压，同时两者产生一定相对滑动位移。对曳引钢丝绳进行生产制造时，外层钢丝的实际硬度过大，且表面油脂含量很低，钢丝绳直径和轮槽之间无法匹配[4]。

以北流市编号为XXX的电梯为例，其曳引钢丝绳出现严重磨损现象，对其进行详细检查，发现以下实际问题：电梯称重装置设计装置是以一块铁板形式安装固定在五条曳引钢丝绳绳头的调整弹簧上，使绳头始终处于同一水平面，不能自由的伸缩和互补调整。失去了设计上电梯引钢丝绳应该在弹簧上的单条自由伸缩进行互补调整的理念。这样当某一条或多条曳引钢丝绳不平衡时，电梯加入重量时松的曳引钢丝绳会更松，紧的曳引钢丝绳会更紧。造成紧的曳引钢丝绳在经过电梯主机牵引时由于摩擦力增大而行走得更快，松的摩擦力变小行走得慢而更松。松的曳引钢丝绳在经过主机牵引轮的时候会产生离线式的向上运动，当达到一定的量后则摩擦到电梯挡绳板而造成曳引钢丝绳及挡绳板磨损，满载时特别明显。根据以上现象可知，电梯曳引钢丝绳存在张力不平衡的问题。电梯只是轿厢侧的曳引钢丝绳磨损，且越靠近顶层越严重。若以电梯主机点可以分成对重侧和轿厢侧，其中，轿厢侧有磨损，而对重侧无磨损。现场检查发现对重侧固定铁板为正常安装，自由伸缩进行互补调整。轿厢侧称重装置设计装置是以一块铁板形式安装固定在五条曳引钢丝绳绳头的调整弹簧上，失去了自由伸缩进行互补调整。电梯维护人员没有及时发现曳引钢丝绳松紧程度不一致的问题，也没有及时且有效的对曳引钢丝绳实施调整。根据以上结果，该电梯曳引钢丝绳产生磨损的主要原因是设计缺陷，而且现场维护人员没有及时发现缺陷所在，也未能进行有效的调整。

2.2 改进措施

对钢丝绳进行安装与维保时，放绳过程中应使表面达到整洁，不可沾有沙粒；在安装过程中，应先悬挂放松，然后对绳端进行固定，以免由于自身应力使钢丝绳和轮槽不对中；定期对钢丝绳表面进行检查，在必要的情况下添加维保用油实施润滑处理。在电梯设计时，钢丝绳的外层钢丝，其硬度应和轮槽表面硬度达到匹配，可参照下列数据：当钢丝绳的公称抗拉强度为1320MPa时，外层钢丝硬度为330～390HV，轮槽硬度应保持在180～220HB范围内；当钢丝绳的公称抗拉强度为1370MPa时，外层钢丝硬度为380～440HV，轮槽硬度应保持在200～240HB范围内；当钢丝绳的公称抗拉强度为1570MPa时，外层钢丝硬度为410～490HV，轮槽硬度应保持在220～260HB范围内；当钢丝绳的公称抗拉强度为1620MPa时，外层钢丝硬度为420～500HV，轮槽硬度应保持在230～270HB范围内[5]。根据相关安全规程，放绳角需控制在4°以内，对此，需对曳引轮及导向轮所在位置进行合理布局与调整；轮槽的结构必须适宜，并采用合适的平衡系数，防止比压过大。在钢丝绳生产制造时，需对外层钢丝的硬度进行严格控制，使用质量合格的油脂，并对绳芯极绳股实际含油率予以控制，使钢丝绳和轮槽之间保持良好润滑。另外，还应配备合适的工装夹具，使钢丝绳的直径达到均匀。

3 结束语

综上所述，曳引钢丝绳作为电梯重要组成部分，经过长时间的使用，以及在设计、制造和维保中存在问题，可能会产生断丝、断股与磨损等现象，威胁电梯的使用安全。因此在实际工作中，必须根据不同问题及其产生原因，采取有效措施加以改进处理，以此保证电梯使用安全。