華顥(江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚州分院,江蘇 揚州 225009)
電梯在人類歷史上已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展,從最初的電梯雛形,發(fā)展到了現(xiàn)在集機(jī)械、電氣、光學(xué)、通信等技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。1889年出現(xiàn)了世界上第一臺簡易電梯,1903年出現(xiàn)了第一臺曳引式電梯,其適用于長行程運載的特點使之成為了現(xiàn)代電梯的基礎(chǔ)。改革開放初期,電梯作為現(xiàn)代化設(shè)備引入我國,經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,現(xiàn)狀我國已成為世界上第一大電梯生產(chǎn)國,同時也是世界上最大的電梯使用過。截止到2014 年底,我國在用電梯已達(dá)300 萬臺,并以較高的增長率逐年增長。在電梯數(shù)量激增的同時,不可避免的會帶來電梯事故的多發(fā)。2014 年,全國共發(fā)生電梯事故70 起,造成57 人死亡,電梯安全形勢不容樂觀?,F(xiàn)階段我國將電梯定義為特種設(shè)備,采用安全監(jiān)察與法定檢驗相結(jié)合的管理制度,由具有相關(guān)資質(zhì)的特種設(shè)備檢驗機(jī)構(gòu)按照一定的周期對在用電梯進(jìn)行強(qiáng)制檢驗。檢驗工作由具有相關(guān)檢驗資格的人員按照檢驗規(guī)則進(jìn)行檢驗,并判定檢驗結(jié)果,出具檢驗報告。在曳引式電梯的檢驗過程中,最常見的安全隱患為曳引輪的磨損缺陷,因此需要我們對這個現(xiàn)象進(jìn)行深入的研究。
根據(jù)驅(qū)動方式來分,電梯有曳引驅(qū)動電梯,強(qiáng)制驅(qū)動電梯,液壓電梯等幾種型式。其中曳引式電梯具有較高的安全性和可靠性,且提升高度較高,起升下降速度比較容易控制,成為了目前最常見的電梯。曳引驅(qū)動是指采用曳引的方式來實現(xiàn)轎廂升降,其驅(qū)動力來自曳引輪輪槽與鋼絲繩之間的摩擦力。在曳引系統(tǒng)中,鋼絲繩一端連接電梯的對重,另一端連接轎廂,二者的重力作用在曳引輪輪槽上,使鋼絲繩壓緊在輪槽中。電梯電機(jī)驅(qū)動曳引輪轉(zhuǎn)動,輪槽與鋼絲繩之間便產(chǎn)生摩擦力,從而帶動電梯轎廂上下運動,運輸乘客和貨物。其工作原理見圖1。
圖1
曳引輪安裝在曳引機(jī)上,也叫曳引繩輪或驅(qū)繩輪,利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力,是電梯曳引力的來源。一般來說,曳引輪材料常采用球墨鑄鐵,具有強(qiáng)度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊的優(yōu)良特性。曳引輪繩槽形狀是決定曳引力的重要因素,常見的有半圓槽、帶切口的半圓槽、V形槽等三種,帶切口的半圓槽以其當(dāng)量摩擦系數(shù)大,曳引繩磨損小的優(yōu)點成為電梯曳引輪中應(yīng)用最多的繩槽形式。
在電梯的檢驗過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于曳引輪的缺陷帶來的安全隱患,很多時候都需要更換曳引輪,這不僅會增加電梯的維護(hù)保養(yǎng)成本,還會增加電梯的安全風(fēng)險,威脅電梯的安全運行。對于曳引輪來說,常見的失效模式主要為曳引輪繩槽的非正常磨損。非正常磨損主要包括不均勻磨損和凹坑、表面局部剝落等缺陷。曳引輪出現(xiàn)非正常磨損時,應(yīng)維修曳引輪繩槽,如果磨損達(dá)到一定的程度,則應(yīng)更換曳引輪。造成曳引輪非正常磨損的原因主要有以下幾種。
2.1 材料選用不當(dāng)以及加工質(zhì)量達(dá)不到要求。曳引輪輪槽要求耐磨損、耐沖擊、較好的沖擊韌性,而且強(qiáng)度要高。如果加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),材料選擇不當(dāng)或者熱處理達(dá)不到要求,都會造成曳引輪的非正常磨損。
2.2 鋼絲繩受力不均,會造成曳引輪徑向方向上受力不同,引起輪槽的不均勻磨損。電梯運行過程中,曳引輪兩端鋼絲繩張力的差異靠曳引力平衡,一側(cè)的張力均勻,另一側(cè)也需要調(diào)整均勻,否則會影響輪槽的磨損。
2.3 鋼絲繩與曳引輪輪槽不匹配,造成輪槽與鋼絲繩之間異常磨損。在實際檢驗檢測中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),鋼絲繩進(jìn)出曳引輪輪槽不平滑,發(fā)生彈跳,造成輪槽的異常磨損,同時使轎廂搖晃,舒適感很差。這主要是由于鋼絲繩寬度超過了曳引輪輪槽的寬度,各鋼絲繩與輪槽相對偏差不匹配。
TSG_T7001-2009曳引式電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則對電梯曳引輪做了如下規(guī)定:
3.1 曳引輪外側(cè)面應(yīng)當(dāng)涂成黃色;
3.2 曳引輪輪槽不得有嚴(yán)重磨損,如果輪槽的磨損可能影響曳引能力時,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行曳引能力驗證試驗。
判斷曳引輪輪槽嚴(yán)重磨損的依據(jù)有:
3.3 任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底;
3.4 鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯,大于等于4mm。
由曳引式電梯檢驗規(guī)則可知,檢規(guī)電梯曳引輪的磨損程度有嚴(yán)格的規(guī)定,檢驗時需遵守檢驗規(guī)則,按照檢規(guī)的要求逐項檢驗曳引輪的磨損情況,并根據(jù)情況進(jìn)行曳引能力驗證試驗。
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