摘要：现阶段，电梯主要采用钢丝绳作为悬挂和运行构件。钢丝绳的质量与电梯的安全水平和时间限制密切相关。不同的电梯钢丝绳材质、厚度和电梯规格、日常负荷和使用次数往往相差很大，给电梯安全管理带来很大困难，尤其是使用频率高、负荷大的电梯，钢丝绳磨损程度严重。基于此，本文主要对钢丝绳对电梯性能的影响及其检验和保养进行分析探讨。
关键词：钢丝绳；电梯性能；影响；检验；保养
前言
随着电梯的广泛使用，电梯的安全性能越来越受到人们的重视。电梯牵引钢丝绳是电梯的安全部件，其安全性能关系到电梯的整体安全，与用户的使用寿命密切相关。深入了解钢丝绳的型号规格、要求和保养，有助于减少电梯安全事故的发生，确保电梯的安全运行。
1、电梯钢丝绳主要质量问题分析
大量统计数据显示，电梯安全故障中很大一部分是钢丝绳出现问题所导致。要保障电梯运行安全，首先要保证电梯钢丝绳质量。钢丝绳作为电梯悬挂结构中的运动部件，动作频繁，负荷大，损耗严重，是病害多发区域。钢丝绳常见质量病害根据直接诱发因素不同，可以分为外部损伤，比如弯曲、变形、锈蚀、断丝、磨损等，和内部损伤，比如钢丝暗断、张力断裂、绳芯断裂等，这些病害具体形成原因各部相同。下面逐一进行分析。
1.1钢丝绳绳芯外露，局部变形
导致这个问题发生的原因主要在于钢丝绳生产阶段，在捻股成型作业操作不当，质量控制不到位所致，也有可能是设备发生异常问题造成的。而钢丝绳常见的局部呈波浪状起伏弯曲的问题则是因为钢丝绳采用盘状包装样式所造成的。
1.2钢丝绳锈蚀
作为金属制品，钢丝绳生锈腐蚀一直困扰着钢丝绳的正常使用。发生锈蚀的主要原因通常是钢丝绳在储存或运输过程中保管不力，包装损坏，防锈油泄露，失去保护并与外界空气直接接触导致钢丝绳生锈。发生锈蚀的钢丝绳如果没有及时清除锈痕，做好保养，生锈范围会进一步扩大，腐蚀程度会不断加深。
1.3钢丝绳非正常损伤
这往往是因为钢丝绳使用、安装时遭受非正常外力所致。比如遭受墙壁、砂石撞击等。
1.4拉伸力不均
安装完成后，工作状态下的钢丝绳上都会有张力存在。正常情况下每条钢丝绳上的张力即拉伸力都是一致的。但在实际工作中，由于安装不到位或没有好好调整等原因，有时钢丝绳上的张力会有分布不均的情况发生，也就是说钢丝绳所牵引的电梯轿厢的重力没有均匀分配到每一根钢丝绳上。按照我国相关标准，同组钢丝绳彼此之间的张力差值要限制在百分之五以内。张力的差的存在，对于运动的钢丝绳有着很大的损害，会严重降低钢丝绳使用寿命。
1.5钢丝绳弯曲疲劳
钢丝绳作为电梯轿厢牵引、悬挂机构的重要组成，采用缠绕的方式与曳引轮、导向轮、反绳轮等部件相联接，整体存在多次弯曲、缠绕情况，在工作状态下，钢丝绳上的张力频繁变化，造成钢丝绳金属疲劳情况严重，材料韧性迅速下降。需要注意的是，钢丝绳弯曲应力集中在钢丝绳发生弯曲的部位，也就是说钢丝绳的缠绕段，而且缠绕直径越小，弯曲应力越大。因此，国家规定电梯系统中曳引轮、反绳轮的直径应大于等于钢丝绳直径的40倍。
1.6钢丝绳绳芯断裂
按照相关技术规范，钢丝绳在安装前需进行放气作业，如果没有进行这一步，或者是放气悬吊时间超出规定标准，都会导致钢丝绳绳心断裂问题发生。
2、钢丝绳对电梯性能的影响
2.1安全系数
曳引轮通过钢丝绳牵引轿厢做上下运动，因此钢丝绳作为重要的安全纽带，其安全性至关重要。一根钢丝绳能够提拉的最大载荷能力可以用安全系数来表示，安全系数是指装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，一根钢丝绳的最小破断负荷与这根钢丝绳所受到的最大力之间的比值，从定义可以看出一根钢丝绳的安全系数越大，电梯越安全可靠。根据GB8903-2005《电梯用钢丝绳》规定：钢丝绳在任何情况下，采用三根或三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯安全系数不得小于12，采用两根钢丝绳的曳引驱动电梯安全系数不得小于16，对于卷筒驱动电梯安全系数不得小于12。钢丝绳出现断丝、断股、笼状畸变、扭结、压扁、弯折、锈蚀等任何损坏情况都会影响到其安全系数，当钢丝绳达到报废标准时必须进行更换。
2.2曳引能力
钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力即曳引力，电梯必须拥有足够的曳引力保证电梯的正常运行，电梯正常运行的曳引条件必须满足T1/T2×C1×C2≤e?f?α。(1)
式中：T1/T2——125%额定载荷的轿厢位于最低层站及空轿厢位于最高层站的两种极端情况下，曳引轮两边曳引绳较大静拉力与较小静拉力之比；
?f——钢丝绳在曳引轮槽的当量摩擦系数；
α——钢丝绳在曳引轮上的包角；
e?f?α——为曳引系数，值越大，表明T1/T2允许值越大，电梯曳引能力越大。
一台安装好的电梯，曳引轮上的包角是固定的，钢丝绳的当量摩擦系数f对电梯的曳引力变化影响是非常大的，在实际钢丝绳的检验和维保时要注意钢丝绳摩擦力的变化，对于摩擦系数发生改变的电梯一定要验证曳引能力，定期做平衡系数试验、上行制动试验、制动试验(125%额定载荷下行)和轿厢意外移动保护装置试验观察电梯的曳引能力。
3、钢丝绳的检验和保养
3.1检查钢丝绳的磨损、变形情况
钢丝绳在使用过程中会产生磨损，磨损达到一定程度时必须报废，出现下列情况之一时，悬挂钢丝绳和补偿链钢丝绳应当报废。
(1)出现笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁、弯折。
(2)一个捻距内出现的断丝大于报废临界数量时，相关数据见表1。
表 1一个捻距内断丝报废临界数量
(3)钢丝绳直径小于其钢丝绳公称直径的90%。
(4)钢丝绳严重锈蚀，铁锈填满绳股间隙。检查：利用钢丝绳探伤仪或放大镜检查，重点检查电梯在两个端站位置的钢丝绳情况。测量钢丝绳直径时，以相距至少1m的两点进行，在每点相互垂直方向上测量2次，4次测量值的平均值为钢丝绳实测直径。
3.2检查张紧力的变化
每根钢丝绳张紧力与全部钢丝绳张紧力的平均值偏差应该控制在5%以内，张紧力偏差过大，会造成电梯曳引力不均匀，电梯运行抖动，会加速曳引轮槽的磨损。钢丝绳松动严重时，所产生的抖动会使其电梯运行时碰撞轿厢壁发生异响，甚至出现钢丝绳跳出绳槽的危险。电梯检查时，观察绳头组合的松动情况，然后将电梯停在合适的位置(一般是2/3井道位置)，用手分别拉钢丝绳相同长度，观察钢丝绳的松紧情况，对明显松的钢丝绳调整绳头调节弹簧保证钢丝绳张紧力偏差在合适范围。
3.3钢丝绳的润滑和保养
定期对钢丝绳进行润滑不仅能够防锈防腐、减少磨损，避免出现应力集中和“干摩擦”现象，减少断丝、断股的情况发生；而且根据H.J.Cough理论，如果在钢丝绳表面存在疲劳裂纹，在没有采用相关措施的情况下，会在裂纹处生成原电池进而扩大疲劳裂纹，而填充润滑油脂能够有效阻止原电池的形成，延长钢丝绳的使用寿命。一般情况下，周期性润滑保养良好的钢丝绳寿命是润滑不良的钢丝绳寿命的2～3倍。钢丝绳润滑必须采用专用润滑油，润滑的频率要根据钢丝绳上保留的润滑剂量、电梯的使用频率、电梯的使用环境等确定，实践表明少量多次比一次多量效果更好。在实际检验中，一些维保人员为了减少润滑保养的次数，一次性在钢丝绳上施加大量的润滑剂，根据式(1)可以知道过度润滑导致f下降，使得T1/T2×C1×C2≥e?f?α，这时会出现制动打滑现象，这是极其危险的。
4、结语
电梯是现代社会人们日常生产和生活中经常使用到的载运工具。由于电梯工作条件的特殊性，一旦钢丝绳出现问题引发安全事故，极易造成严重的人身伤害和经济损失。必须加强电梯运维管理，在钢丝绳管理方面，要严格依照国家标准选择质量过硬的产品，并依照技术规范认真安装，定期检查、维护，确保电梯钢丝绳在使用时限内的安全使用，提高电梯使用效率和经济效益。
参考文献
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[2]张智祥.浅谈影响电梯钢丝绳使用寿命的因素及有效对策[J].科技创新导报，2012（14）.