胡建榮 項(xiàng)科忠

（寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波315048）

0 引言

20世紀(jì)80年代，電梯開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，走進(jìn)了人們的日常生活，使高樓大廈離我們不再遙遠(yuǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著房地產(chǎn)、城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國(guó)新增電梯數(shù)量呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，截至2014年底，我國(guó)在用電梯數(shù)量已達(dá)300萬(wàn)臺(tái)，廣泛分布于城市住宅、商業(yè)地產(chǎn)、工業(yè)廠房等領(lǐng)域。未來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快及電梯強(qiáng)制報(bào)廢措施的出臺(tái)，我國(guó)電梯數(shù)量將進(jìn)一步增加。在電梯市場(chǎng)日益繁榮的同時(shí)，電梯安全也成為不可忽視的問(wèn)題。近年來(lái)，電梯事故經(jīng)常出現(xiàn)在各大媒體的頭條，成為人們討論的焦點(diǎn)話題。2013年，全國(guó)共發(fā)生電梯事故70起，占全年特種設(shè)備事故的30.83%?？梢?jiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)電梯安全形勢(shì)不容樂(lè)觀，電梯安全問(wèn)題亟待解決。目前，我國(guó)對(duì)電梯的管理主要采用制造安裝改造許可、使用登記、安全監(jiān)察、法定檢驗(yàn)等措施。其中，法定檢驗(yàn)是最重要的環(huán)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)安全隱患，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。在電梯的檢驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些重復(fù)出現(xiàn)的共性問(wèn)題，比如曳引輪輪槽易磨損等，本文將針對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行分析探究。

1 曳引式電梯簡(jiǎn)介

電梯是指由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或沿固定線路運(yùn)行的梯級(jí)（踏步）進(jìn)行升降或平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備。按驅(qū)動(dòng)方式的不同，電梯可分為3種：曳引驅(qū)動(dòng)電梯、強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯、液壓電梯。所謂曳引驅(qū)動(dòng)電梯，是指提升繩靠主機(jī)驅(qū)動(dòng)輪繩槽的摩擦驅(qū)動(dòng)的電梯。現(xiàn)代電梯廣泛采用曳引驅(qū)動(dòng)方式，曳引機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鋼絲繩掛在曳引機(jī)的曳引輪上，一端懸吊轎廂，另一端懸吊對(duì)重裝置。曳引機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力來(lái)驅(qū)使轎廂上下運(yùn)動(dòng)。本文所要研究的輪槽磨損現(xiàn)象是發(fā)生在曳引式電梯中的常見(jiàn)問(wèn)題。

電梯是機(jī)、電、光一體化的現(xiàn)代高科技產(chǎn)品，主要由機(jī)械、電氣以及安全裝置3大部分組成。按實(shí)現(xiàn)功能的不同，曳引式電梯可分為曳引、導(dǎo)向、轎廂、門(mén)、重量平衡、電力拖動(dòng)、電氣控制和安全保護(hù)8大系統(tǒng)。其中，曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引繩、導(dǎo)向輪組成，其作用是向電梯輸送動(dòng)力，它是電梯運(yùn)行的根本。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌和導(dǎo)靴構(gòu)成，用來(lái)限制轎廂和對(duì)重活動(dòng)的自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。轎廂系統(tǒng)由轎廂架、轎廂組成，是運(yùn)送乘客和貨物的組件。門(mén)系統(tǒng)主要包括轎廂門(mén)、層門(mén)、門(mén)鎖、開(kāi)門(mén)機(jī)、關(guān)門(mén)防夾裝置等部分，是乘客或貨物的進(jìn)出口。重量平衡系統(tǒng)主要用來(lái)平衡轎廂重量及補(bǔ)償高層電梯中曳引繩重量的影響。電力拖動(dòng)系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)一起為電梯提供動(dòng)力，對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。安全保護(hù)系統(tǒng)由限速器、安全鉗、緩沖器、端站保護(hù)、超速保護(hù)、斷相錯(cuò)相保護(hù)、上下極限等部件組成，可以防止一切危及人身安全的事故，是電梯安全使用的基礎(chǔ)。

2 電梯曳引輪結(jié)構(gòu)形式

曳引輪是電梯中最重要的部件之一，屬于曳引式電梯的曳引系統(tǒng)，與電機(jī)、制動(dòng)器、減速器一起組成了電梯的動(dòng)力部件——曳引機(jī)。曳引輪是曳引機(jī)上的繩輪，也稱(chēng)曳引繩輪或驅(qū)動(dòng)繩輪。曳引輪是電梯傳遞曳引動(dòng)力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動(dòng)力，裝在減速器中的蝸輪軸上。由于曳引輪要承受轎廂、載重、對(duì)重等全部動(dòng)靜載荷，因此要求曳引輪強(qiáng)度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用QT60－2球墨鑄鐵。曳引輪直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍，在實(shí)踐中，一般都取45～55倍，有時(shí)還大于60倍。曳引輪由兩部分構(gòu)成，中間為輪筒，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內(nèi)輪筒套裝，并用鉸制螺栓連接在一起成為一個(gè)整體。曳引輪輪槽有U形槽、V形槽兩種（圖1），U形槽以其當(dāng)量摩擦系數(shù)大、曳引繩磨損小的優(yōu)點(diǎn)成為電梯曳引輪中應(yīng)用最多的輪槽形式。

圖1 曳引輪輪槽

3 曳引輪輪槽磨損情況分析

電梯是一種需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的機(jī)電設(shè)備，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有部分零件出現(xiàn)失效的情況，比如鋼絲繩、曳引輪、安全附件以及各種易損件。相比安全附件，曳引輪失效具有維修成本高、更換不方便、安全風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，因此一直是電梯行業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員重點(diǎn)研究的對(duì)象。由于設(shè)計(jì)、制造、安裝及曳引系統(tǒng)本身的原因，電梯在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，曳引輪上與曳引繩相接觸的各繩槽會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損，隨著磨損程度的日益增大，其會(huì)對(duì)電梯的安全運(yùn)行及舒適性造成一定的影響，甚至?xí)?dǎo)致電梯事故。筆者在多年的電梯檢驗(yàn)工作中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)曳引輪輪槽磨損的情況，很多情況下都需要更換曳引輪，這不僅會(huì)增加電梯的維護(hù)保養(yǎng)成本，還會(huì)給電梯運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。

曳引輪輪槽磨損有均勻磨損、不均勻磨損、凹坑、表面局部剝落等幾種形式，其中，均勻磨損屬于正常磨損，另外幾種情況為不正常磨損，往往會(huì)造成曳引輪失效甚至報(bào)廢，從而嚴(yán)重影響電梯的安全運(yùn)行。影響曳引輪輪槽磨損程度的有曳引輪本身，繩的構(gòu)造、材質(zhì)及其物理特性，運(yùn)行高度，載荷，曳引機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性，環(huán)境和保養(yǎng)等多種因素。

4 曳引輪輪槽磨損的檢驗(yàn)檢測(cè)

TSGT7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)與定期檢驗(yàn)規(guī)定——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》對(duì)電梯曳引輪輪槽的磨損情況作了如下規(guī)定：曳引輪輪槽不得有嚴(yán)重磨損（適用于改造、維修監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)），如果輪槽的磨損可能影響曳引能力，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行曳引能力驗(yàn)證試驗(yàn)。判斷曳引輪輪槽嚴(yán)重磨損的依據(jù)有：（1）任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底；（2）鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯（大于4mm）。由《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)與定期檢驗(yàn)規(guī)定——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》可知，檢規(guī)對(duì)電梯曳引輪的磨損程度有嚴(yán)格的規(guī)定，檢驗(yàn)時(shí)需遵守檢驗(yàn)規(guī)則，按照檢規(guī)的要求逐項(xiàng)檢驗(yàn)曳引輪的磨損情況，并根據(jù)結(jié)果開(kāi)展曳引能力驗(yàn)證試驗(yàn)。

5 避免輪槽不正常磨損的措施

根據(jù)對(duì)曳引輪輪槽磨損的分析，筆者結(jié)合多年電梯檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提出了以下幾個(gè)避免輪槽不正常磨損的措施：（1）嚴(yán)格控制曳引輪的各項(xiàng)性能指標(biāo)，比如繩槽的耐磨性、硬度及節(jié)圓直徑，確保其符合電梯使用要求。（2）合理調(diào)整各曳引繩的張緊力，使各繩張緊力差值不大于5%。（3）嚴(yán)格執(zhí)行電梯定期檢驗(yàn)制度，在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)輪槽磨損超差時(shí)，必須更換或修復(fù)曳引輪，使其達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。（4）合理使用聚氨酯輪槽襯墊，可以在不降低鋼絲繩摩擦系數(shù)的情況下，提高輪槽的耐磨性，從而大大延長(zhǎng)曳引輪及鋼絲繩的使用壽命。

［1］馬繼祥.電梯司機(jī)［M］.北京：氣象出版社，2002

［2］林吉曙.電梯曳引系統(tǒng)摩擦磨損的分析［J］.成都紡織高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007（4）

［3］TSGT7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)定——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯［S］