謝成

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院郴州分院，湖南 郴州 423000）

1 曳引驅(qū)動(dòng)電梯部分曳引鋼絲繩異常磨損故障

在電梯機(jī)房，經(jīng)常會(huì)看到部分曳引鋼絲繩異常磨損的情況，常見(jiàn)的是曳引鋼絲繩中的一根或者兩根磨損特別嚴(yán)重，其表現(xiàn)形式一般為在曳引輪最高點(diǎn)處各根鋼絲繩高度不一致，磨損嚴(yán)重的鋼絲繩高度明顯低于其他鋼絲繩且其張力明顯偏小、松弛，而且曳引輪輪槽磨損也很?chē)?yán)重，甚至輪槽底部切口完全磨掉，成半圓槽。對(duì)于部分鋼絲繩異常磨損的現(xiàn)象，很多人將原因歸結(jié)于部分鋼絲繩張力過(guò)緊，對(duì)此我認(rèn)為恰恰相反，異常磨損的鋼絲繩不是因?yàn)檎{(diào)整過(guò)緊導(dǎo)致，而是該鋼絲繩過(guò)松導(dǎo)致的。

2 鋼絲繩異常磨損的原因分析

2.1 鋼絲繩組出現(xiàn)張力差異現(xiàn)象的原因

曳引驅(qū)動(dòng)電梯是由多根鋼絲繩牽引，鋼絲繩的移動(dòng)是靠鋼絲繩與曳引輪的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而摩擦力是靠曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力使鋼絲繩壓緊在曳引輪槽中產(chǎn)生，在其他條件相同的情況下，要使多根鋼絲繩產(chǎn)生一樣的摩擦力就要使每根鋼絲繩的張力保持相同，由此可見(jiàn)，張力對(duì)鋼絲繩的磨損有著直接的影響。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，新鋼絲繩在剛投入運(yùn)行的一到兩年內(nèi)，其伸長(zhǎng)量（結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)+塑性變形）比較大，隨著長(zhǎng)度的增加，伸長(zhǎng)量會(huì)越大，而使用超過(guò)兩三年以上，其長(zhǎng)度才會(huì)慢慢趨于穩(wěn)定。由于鋼絲繩的材質(zhì)、工藝過(guò)程、纏繞結(jié)構(gòu)等方面的微小差異會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度、股間間隙存在微小差異，把鋼絲繩看作彈簧，每根鋼絲繩伸長(zhǎng)率可能只存在微小差異，但是隨著鋼絲繩長(zhǎng)度動(dòng)則幾十上百米的增加，每根鋼絲繩伸長(zhǎng)量會(huì)產(chǎn)生較大差異，導(dǎo)致各根鋼絲繩松緊不一、張力不一致。總的來(lái)說(shuō)，這主要由鋼絲繩的質(zhì)量導(dǎo)致的，越是質(zhì)量好的鋼絲繩，伸長(zhǎng)量的差異應(yīng)越小。

另外，在電梯長(zhǎng)期運(yùn)行中，鋼絲繩端接裝置處螺栓的松動(dòng)和彈簧的塑性變形，會(huì)進(jìn)一步加大各鋼絲繩的張力差異。此外，鋼絲繩的根數(shù)也會(huì)對(duì)張力差異產(chǎn)生一定的影響。曳引鋼絲繩的根數(shù)一般為4～8根，為保證平層精度和平層保持精度，樓層越高根數(shù)會(huì)越多，而在相同的載重量下，為降低成本，可能會(huì)采用直徑更小的鋼絲繩，隨著根數(shù)的增多，其張力產(chǎn)生較大差異的概率也會(huì)顯著增加。

2.2 鋼絲繩張力差異狀態(tài)下，鋼絲繩產(chǎn)生異常磨損的過(guò)程分析

電梯曳引鋼絲繩組的張力差異狀態(tài)主要有3種：部分鋼絲繩張力過(guò)緊，部分鋼絲繩張力過(guò)松，另外，將部分更換鋼絲繩作為一種特殊的張力差異狀態(tài)。

（1）部分鋼絲繩張力過(guò)緊的情況。在一兩根鋼絲繩張力過(guò)緊的情況下，由于此鋼絲繩張力過(guò)大，其伸長(zhǎng)量（結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)+塑性變形）與彈性變形也會(huì)變大，其長(zhǎng)度隨著也會(huì)增加。另外，與其相對(duì)應(yīng)的曳引輪輪槽的磨損量也會(huì)比其他鋼絲繩的大，輪槽的磨損會(huì)使輪槽節(jié)圓直徑變小，等效的也是增加了鋼絲繩的長(zhǎng)度，最終由于鋼絲繩伸長(zhǎng)量的增加，鋼絲繩的張力會(huì)自動(dòng)降低到平均水平，在沒(méi)有人力干預(yù)的情況下張力過(guò)緊會(huì)自動(dòng)得到改善，不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)本文開(kāi)頭所描述的鋼絲繩異常磨損的故障。

（2）部分鋼絲繩張力過(guò)松的情況。一兩根鋼絲繩松弛、張力明顯偏小的情況下，由于鋼絲繩松弛，在電梯運(yùn)行過(guò)程中，松弛的鋼絲繩會(huì)在水平方向不停地?cái)[動(dòng)，在開(kāi)始繞入曳引輪和反繩輪輪槽時(shí)會(huì)產(chǎn)生垂直于輪槽節(jié)圓平面的高頻水平振動(dòng)而造成高于其他鋼絲繩的磨損。

另外，松弛的鋼絲繩上承受較小一部分對(duì)重和轎廂的重量，甚至主要只承受鋼絲繩的重量，在曳引輪兩側(cè)，松弛的鋼絲繩上的張力T1與T2的差值主要由鋼絲繩的長(zhǎng)度決定。電梯在靠近上端站和下端站這兩個(gè)區(qū)間運(yùn)行時(shí)，曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的長(zhǎng)度差會(huì)很大，造成松弛鋼絲繩的張力T1與T2的差值也很大，此時(shí)T1/T2>efa，曳引條件喪失。在曳引條件處于臨界狀態(tài)，曳引輪朝較小張力一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，松弛的鋼絲繩會(huì)反復(fù)地在曳引輪輪槽里摩擦打滑，由此造成鋼絲繩和輪槽嚴(yán)重磨損。此外，打滑的鋼絲繩會(huì)在繩頭端部產(chǎn)生豎直方向的高頻振動(dòng)，可能造成鋼絲繩端部螺母松動(dòng)，加劇鋼絲繩的松弛狀態(tài)。隨著鋼絲繩和曳引輪輪槽的磨損，鋼絲繩會(huì)進(jìn)一步變得松弛，由此又進(jìn)一步加重磨損。在沒(méi)有人力干預(yù)的情況下，鋼絲繩松弛的情況只會(huì)惡化，最終導(dǎo)致鋼絲繩和曳引輪過(guò)早報(bào)廢。

（3）部分更換鋼絲繩的情況。在部分更換鋼絲繩（只更換其中一兩根鋼絲繩）的情況下，雖然更換完后新更換的鋼絲繩張緊度已經(jīng)調(diào)整成與其他鋼絲繩的基本一致，但是在運(yùn)行過(guò)程中，未更換的鋼絲繩長(zhǎng)度已經(jīng)基本穩(wěn)定，只有彈性變形，塑性變形與結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)幾乎可以不考慮。在新舊鋼絲繩產(chǎn)生相同的變形量的情況下，新更換的鋼絲繩除了會(huì)有彈性變形也會(huì)有結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)與塑性變形，在運(yùn)行一段時(shí)間后，不可逆變形（包含結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)與塑性變形）累積，新更換的鋼絲繩就會(huì)逐漸變松弛，張力也會(huì)逐漸變小。松弛到一定程度后，就會(huì)出現(xiàn)2.2（2）所述異常磨損的情況。因此，部分更換鋼絲繩時(shí)，可適當(dāng)增大新更換的鋼絲繩的張力，并且在每次維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)檢查鋼絲繩組的張力狀況，直到新更換鋼絲繩的長(zhǎng)度穩(wěn)定，不再產(chǎn)生不可逆變形（包含結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)與塑性變形），這個(gè)過(guò)程一般需要兩年以上。

2.3 鋼絲繩異常磨損的主觀原因

由2.1與2.2的分析可知，在電梯定期維保中，鋼絲繩的的張力檢查、調(diào)整和端部連接裝置的檢查應(yīng)是一個(gè)重要的項(xiàng)目，尤其是新安裝投入使用和更換過(guò)鋼絲繩的電梯，在部分鋼絲繩過(guò)松的情況下，必須要有人力干預(yù)。但實(shí)際情況是，多數(shù)維保人員并不了解或者不重視張力檢查的重要性，甚至從來(lái)沒(méi)關(guān)注過(guò)鋼絲繩組的張力情況。

有些維保人員檢查張力只看鋼絲繩端部調(diào)節(jié)彈簧的壓縮量是否一致，殊不知調(diào)節(jié)彈簧可能也會(huì)在長(zhǎng)久的受壓狀態(tài)下產(chǎn)生不同的塑性變形，尤其是部分更換鋼絲繩后，彈簧壓縮量?jī)H僅只能作為一個(gè)簡(jiǎn)單、粗略的參考標(biāo)準(zhǔn)。由此可看出，部分鋼絲繩異常磨損的主觀原因還是在于維保不到位、意識(shí)不到位。

3 鋼絲繩組張力均勻度檢查的方法

3.1 無(wú)工具檢測(cè)法

從機(jī)房里，方法1：檢查鋼絲繩端部調(diào)整彈簧松緊情況，在各個(gè)調(diào)整彈簧的同一高度位置處，用腳踩一踩，力度要大致相同，根據(jù)彈簧的松緊情況，可以粗略地估計(jì)鋼絲繩的張力均勻度情況。

方法2：在電梯正常運(yùn)行時(shí)，將電梯從下端站呼到上端站，在轎廂運(yùn)行至井道中上部和接近上端站時(shí)，觀察曳引輪下方轎廂側(cè)的鋼絲繩的抖動(dòng)情況。若各根鋼絲繩的抖動(dòng)幅度和頻度接近，說(shuō)明張力相差不大；若其中一兩根抖動(dòng)幅度較大，抖動(dòng)頻度較小，則基本可判斷該鋼絲繩張力偏小。

方法3：將電梯轎廂停在井道中部位置，并斷開(kāi)電梯主電源，用手指按壓曳引輪下方轎廂側(cè)鋼絲繩，一次按一根，按壓的力度要保持基本一致，按壓的方向應(yīng)垂直于鋼絲繩中心連線(xiàn)并朝向曳引輪，以鋼絲繩中心連線(xiàn)平面為基準(zhǔn)，根據(jù)鋼絲繩的偏離幅度的差異來(lái)判斷鋼絲繩的張力，按壓幅度越大說(shuō)明張力越小。

從井道內(nèi)，方法4；在轎頂檢修運(yùn)行電梯，通過(guò)觀察對(duì)重側(cè)或轎廂側(cè)鋼絲繩的擺動(dòng)情況來(lái)粗略判斷鋼絲繩組的張力均勻度。在電梯上端站進(jìn)入轎頂，檢修下行至對(duì)重出現(xiàn)。在下行的過(guò)程中可以適當(dāng)?shù)耐Ｒ粌纱?，促使鋼絲繩擺動(dòng)。運(yùn)行中觀察同側(cè)鋼絲繩的擺動(dòng)幅度，若同側(cè)所有鋼絲繩擺動(dòng)幅度和頻度接近，說(shuō)明張力均勻度較好，若其中有鋼絲繩擺動(dòng)幅度明顯偏大，說(shuō)明擺動(dòng)大的鋼絲繩張力偏小。

3.2 彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量法

根據(jù)電梯的曳引比，將電梯轎廂停在井道中上部適當(dāng)位置，測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠近鋼絲繩自由段的中部，并盡量保證測(cè)量點(diǎn)鋼絲繩組中心連線(xiàn)成一條直線(xiàn)，以該直線(xiàn)作為測(cè)量基準(zhǔn)，用彈簧測(cè)力計(jì)逐根水平拉動(dòng)鋼絲繩，拉動(dòng)距離應(yīng)適宜并相同，記錄每次彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，計(jì)算出平均拉力，再將每次的拉力與平均拉力比較，偏差不超過(guò)5%的即為合格。

4 結(jié)語(yǔ)

從以上分析可知，引起曳引鋼絲繩異常磨損的因素比較多，鋼絲繩質(zhì)量穩(wěn)定性是主要的先天因素，而維保不到位則是后天因素，鋼絲繩的張力差異導(dǎo)致了鋼絲繩的磨損差異，而維保不到位和其他一些偶然因素使得部分鋼絲繩過(guò)松的情況進(jìn)一步惡化，最終造成了鋼絲繩的異常磨損。