摘要：曳引電梯對(duì)重反繩輪是安裝在對(duì)重架上方的動(dòng)滑輪，對(duì)重連同對(duì)重反繩輪等裝置共同改善了曳引輪的受力情況，使曳引輪上的力矩減小，達(dá)到降低曳引機(jī)輸出功率的作用。隨著近幾年因?qū)χ胤蠢K輪故障導(dǎo)致電梯事故案例的增多，讓電梯行業(yè)人員開始對(duì)反繩輪予以高度重視，2023版的電梯檢規(guī)中也明確了非金屬材質(zhì)反繩輪的檢查要求。文中結(jié)合對(duì)重反繩輪工作特點(diǎn)，對(duì)其失效案例進(jìn)行分析，并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：曳引電梯；對(duì)重反繩輪；失效

Case Analysis and Countermeasure Study on the Failure of the Counterweight Anti-Rope Sheave in Traction Elevators

HUANG Huiying

（ Quanzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Quanzhou 362000， Fujian， China）

Abstract： The counterweight anti-rope sheave of a traction elevator is a movable pulley installed above the counterweight frame. The counterweight， along with the counterweight anti-rope pulley and other devices， jointly improves the force situation of the traction pulley， reducing the torque on the traction pulley and achieving the effect of reducing the output power of the traction machine. With the increasing number of elevator accidents caused by the failure of counterweight anti-rope pulleys in recent years， the elevator industry has begun to attach great importance to anti-rope pulleys. The 2023 version of the elevator inspection regulations also specifies the inspection requirements for non-metallic anti-rope pulleys. This article combines the working characteristics of the counterweight anti-rope pulley， analyzes its failure cases， and puts forward relevant suggestions.

Key Words：" Traction elevator; Counterweight anti-rope sheave; Lose efficacy

0 引言

2022年3月18日，廈門一小區(qū)發(fā)生一起電梯轎廂蹲底事件（以下簡(jiǎn)稱“廈門318事件”）。經(jīng)初步調(diào)查，該部涉事電梯在上行過程中，曳引鋼絲繩從對(duì)重側(cè)反繩輪上整體脫落，造成電梯轎廂和對(duì)重一同下墜蹲底，導(dǎo)致一名乘客受傷。2022年3月22日，福建省市場(chǎng)監(jiān)管局下發(fā)《關(guān)于開展電梯非金屬材質(zhì)反繩輪專項(xiàng)監(jiān)督檢查的通知》，決定從即日起至6月30日在全省開展電梯非金屬材質(zhì)反繩輪專項(xiàng)監(jiān)督檢查。對(duì)重反繩輪是曳引電梯懸掛裝置重要組成部分，若發(fā)生故障會(huì)影響曳引系統(tǒng)安全運(yùn)行，給電梯造成安全隱患。

1曳引電梯對(duì)重反繩輪工作特點(diǎn)

反繩輪主要由繩輪本體、軸承、輪軸組成，分為金屬輪和非金屬輪。曳引電梯對(duì)重反繩輪通過輪軸固定在對(duì)重架上，并通過曳引鋼絲繩實(shí)現(xiàn)對(duì)重與轎廂的連接。電梯運(yùn)行時(shí)，反繩輪因曳引鋼絲繩與輪槽之間的摩擦力而轉(zhuǎn)動(dòng)，可減小曳引機(jī)的輸出功率和力矩，起到節(jié)能作用。

由于電梯井道空間有限，對(duì)各部件結(jié)構(gòu)尺寸要求較高，因此常見的對(duì)重反繩輪安裝方式如圖1所示，采用卡板穿過反繩輪輪軸定位槽，將輪軸固定在對(duì)重架橫板上，并通過螺栓將卡板進(jìn)行固定。此外，根據(jù)GB/T 7588.1-2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯》[1]要求，對(duì)重反繩輪需設(shè)置防塵罩及防跳繩裝置。

2 對(duì)重反繩輪失效案例分析

2.1 軸承磨損

如圖2所示，對(duì)重反繩輪軸承處有明顯的磨損現(xiàn)象，存在極大的安全隱患。正常情況下，對(duì)重反繩輪軸主要受徑向力，即由鋼絲繩傳遞過來的向上的力，同時(shí)受到對(duì)重框上橫板施加的向下的力。但如果因?qū)χ貍?cè)反繩輪的軸承磨損等原因造成軸承失效，在對(duì)重框施加的重力作用下軸承會(huì)偏斜導(dǎo)致反繩輪偏斜，此時(shí)反繩輪增加了軸向方向的力，即軸向力，長(zhǎng)此以往鋼絲繩便會(huì)脫離繩槽并持續(xù)磨損輪軸、擋繩裝置及橫板，極有可能釀成廈門318類似事故。

造成軸承磨損的主要原因有：1）安裝不當(dāng)。在安裝軸承時(shí)，由于欠缺相應(yīng)的裝備或者安裝人員專業(yè)素養(yǎng)不足，采取暴力敲裝方式進(jìn)行安裝，造成軸承傾斜或者損壞等現(xiàn)象發(fā)生。2）潤(rùn)滑不良。以滾動(dòng)軸承為例，電梯運(yùn)行時(shí)，滾珠與滾道為點(diǎn)接觸，而當(dāng)軸承潤(rùn)滑不良時(shí)，滾珠與滾道干摩擦，溫度瞬間升高。當(dāng)溫度升至滾珠或者內(nèi)、外圈的回火溫度時(shí)，軸承被回火，硬度降低，滾珠與內(nèi)、外圈易“咬合”，對(duì)軸承造成極大的損壞。

本案例中造成軸承磨損的主要原因是潤(rùn)滑不良，檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)開具檢驗(yàn)意見通知書要求使用單位及時(shí)更換同型號(hào)同規(guī)格的對(duì)重反繩輪及其軸承與銷軸。

2.2 輪軸卡板固定不可靠

如圖3所示，反繩輪輪軸兩側(cè)定位卡板固定不可靠，在電梯長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行震動(dòng)或自身重力作用下，存在完全脫離輪軸的安全隱患，進(jìn)而引發(fā)整個(gè)輪軸完全脫出的嚴(yán)重事故。

經(jīng)查問，該電梯反繩輪使用過程中有異響，維保單位對(duì)軸承進(jìn)行更換，但采購(gòu)的軸承比原設(shè)計(jì)尺寸小，在裝配過程中無法使用軸上的定位槽有效穿過卡板，因而簡(jiǎn)單地對(duì)軸采取焊接、軸上加檔板等方式進(jìn)行固定。檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)出具意見通知書，要求使用單位立即整改，整改后的輪軸卡板固定如圖4所示。

除了輪軸卡板固定不可靠之外，還有存在卡板缺失（如圖5所示）、卡板移位（如圖6所示）等失效案例，造成安全隱患。

2.3 擋繩裝置失效

如圖7所示，對(duì)重反繩輪擋繩裝置嚴(yán)重變形且間隔過大，防脫槽作用失效。反繩輪等擋繩裝置的間隙正常應(yīng)不超過鋼絲繩直徑的20%，若對(duì)重反繩輪擋繩間隔過大，當(dāng)鋼絲繩抖動(dòng)嚴(yán)重導(dǎo)致鋼絲繩張力不均時(shí)，鋼絲繩有可能脫離繩槽，直接作用在輪軸上，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

2.4 反繩輪老化

如圖8所示，對(duì)重反繩輪（尼龍輪）出現(xiàn)老化現(xiàn)象。該觀光無機(jī)房電梯的井道采用透光鋼化玻璃，內(nèi)部環(huán)境密封，且井道頂部?jī)H有一層鐵皮覆蓋。夏季受太陽長(zhǎng)時(shí)間照射后，井道內(nèi)的潤(rùn)滑塑料油杯、隨行電纜、塑膠補(bǔ)償纜、對(duì)重尼龍反繩輪等塑料塑膠部件出現(xiàn)老化龜裂，主機(jī)和控制柜溫度過高、電梯頻繁報(bào)故障、停梯，影響電梯設(shè)備的正常運(yùn)行。

檢驗(yàn)人員根據(jù)電梯井道和機(jī)器空間內(nèi)的環(huán)境溫度要求，建議使用單位增加井道降溫設(shè)施，并對(duì)透明玻璃井道壁采取防陽光透射措施。

2.5 反繩輪鋼絲繩跳繩

如圖9所示，檢驗(yàn)人員在進(jìn)行電梯空載曳引試驗(yàn)時(shí)，對(duì)重反繩輪鋼絲繩出現(xiàn)了跳繩現(xiàn)象。

造成曳引鋼絲繩跳繩的原因有：1）鋼絲繩張緊力不均。鋼絲繩張緊力不均是導(dǎo)致鋼絲脫槽的主要原因。鋼絲繩張緊力不均會(huì)加速曳引輪的磨損，且松的那個(gè)鋼絲繩會(huì)更容易脫槽。2）防塵罩缺失，導(dǎo)致異物卷入繩槽，雖然有防脫槽裝置，但還是有跳繩風(fēng)險(xiǎn)。3）擋繩裝置設(shè)置不合理。如擋繩裝置與輪緣距離過大，防跳槽作用失效；防脫槽裝置的強(qiáng)度不夠，當(dāng)電梯振動(dòng)幅度較大時(shí)，對(duì)鋼絲繩脫槽的阻擋不夠，也會(huì)引起鋼絲繩脫槽。4）反繩輪輪緣損壞也會(huì)引起鋼絲繩脫槽。

經(jīng)檢查，本案中曳引鋼絲繩脫槽的這根鋼絲繩和其他繩槽鋼絲繩的張緊力最大偏差值遠(yuǎn)超過5%的范圍，人可以輕松地拉出這根跳槽的鋼絲繩?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)重越程值為90mm，基本接近上極限值。此外，液壓緩沖器里面只有少量的液壓油，對(duì)重接觸緩沖器后，由于液壓緩沖器里液壓油量不足，導(dǎo)致對(duì)重壓縮緩沖器后半程阻尼突然變小，轎廂產(chǎn)生較大抖動(dòng)，鋼絲繩由于張力不一，產(chǎn)生較大的晃動(dòng)，松的那根鋼絲繩偏離原來位置，產(chǎn)生跳繩現(xiàn)象。

3 對(duì)重反繩輪問題的對(duì)策研究

通過上述五種對(duì)重反繩輪失效案例分析，筆者歸納出對(duì)重反繩輪的安裝固定、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、選型三個(gè)方面的對(duì)策研究。

3.1 安裝固定方面

安裝反繩輪軸承時(shí)，應(yīng)使用專用的工裝旋壓和油壓機(jī)壓裝，以保證在壓裝過程中，軸承始終保持平行壓入。對(duì)于對(duì)重反繩輪在對(duì)重框上的安裝固定，主要是通過輪軸卡板、固定螺栓進(jìn)行固定，由于電梯長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行振動(dòng)，容易造成螺栓松動(dòng)、卡板位移問題。因此，建議采用多個(gè)螺栓或者選用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行加固，必要時(shí)可增加限位開關(guān)，將限位開關(guān)串聯(lián)至安全回路，當(dāng)螺栓松動(dòng)、輪軸卡板發(fā)生位移時(shí)，觸發(fā)限位開關(guān)動(dòng)作，使電梯停止運(yùn)行。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)方面

1）維護(hù)保養(yǎng)單位在維保過程中，要定期對(duì)軸承部件進(jìn)行潤(rùn)滑，保持其良好的潤(rùn)滑效果。此外，維保單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)反繩輪及其軸承是否存在磨損、異響，定位卡板螺栓是否完好、緊固可靠，反繩輪擋繩裝置、防塵罩是否有效等情況的檢查。2）使用單位要加強(qiáng)維保質(zhì)量監(jiān)督，對(duì)維保單位反映的問題應(yīng)積極配合整改。3）檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)人員要嚴(yán)格按照檢規(guī)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)電梯反繩輪及其軸承安全使用狀況和維護(hù)保養(yǎng)情況進(jìn)行重點(diǎn)把關(guān)。

3.3 反繩輪選型方面

對(duì)重反繩輪有金屬反繩輪和非金屬反繩輪，因非金屬反繩輪生產(chǎn)成本低，市場(chǎng)上多采用非金屬反繩輪（如尼龍輪）代替金屬反繩輪。但長(zhǎng)期處在高溫狀態(tài)下的對(duì)重反繩輪不適合選擇尼龍輪，因?yàn)樵诟邷叵?，尼龍材質(zhì)的反繩輪會(huì)加速老化，降低使用壽命。因此，使用單位需根據(jù)電梯實(shí)際使用環(huán)境進(jìn)行選擇，而不是一味地節(jié)約成本。

4 結(jié)語

文中對(duì)曳引反繩輪失效案例進(jìn)行分析及對(duì)策研究是為了更加直觀地了解對(duì)重反繩輪實(shí)際工作情況，引起行業(yè)人員重視，保障電梯安全運(yùn)行。日常維保不能馬虎大意，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)重反繩輪的維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置，保障人民群眾乘梯安全。

參考文獻(xiàn)

[1]全國(guó)電梯標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯：GB/T"7588.1-2020[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.12.

收稿日期：2023-06-15

作者簡(jiǎn)介：黃慧英，女，福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，工程師