摘要：钢丝绳作为电梯最重要的安全部件之一，其质量的好坏直接关系到电梯的安全运行和人们的生命财产安全。作者认为，电梯生产厂家、安装单位、维修单位和检验单位应认识到电梯钢丝绳的重要性，从钢丝绳的设计选型到安装、维修和日常检验都应注意，避免安全事故的发生。基于此，本文主要对电梯钢丝绳的失效及使用注意事项进行分析。
关键词：电梯钢丝绳；失效分析；使用注意事项
前言
因为市场容量的扩大和电梯运行速度的提高，电梯钢丝绳的问题，尤其是牵引钢丝绳，逐渐增多，如早期断丝、断料、磨损、腐蚀、车下沉等问题。牵引钢丝绳是电梯牵引系统的核心部件之一。如有异常，轿厢将会坠落或电梯无法正常运行。
1、电梯钢丝绳的使用现状
1.1电梯钢丝绳简介
电梯钢丝绳是电梯上用来悬挂轿厢和对重的重要部件，承载电梯的全部悬挂重量。电梯利用钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力来驱动轿厢和对重上下运行。电梯钢丝绳绕着曳引轮、导向轮或反绳轮单向或交变弯曲。电梯钢丝绳通常由钢丝、绳股和绳芯组成。根据钢丝的配置方式不同常分为西鲁式(Seale)、瓦林吞式(Warrington)和填充式(Foller)，其中西鲁式应用最为广泛。根据绳芯的不同，通常分为钢芯钢丝绳和纤维芯钢丝绳，其中纤维芯又有天然纤维芯和人造纤维芯的区别。为了满足新技术新产品的需要，在高速梯及使用要求高的场所，磷化钢丝绳、涂层钢丝绳，碳纤维钢丝绳等新型钢丝绳应运而生。
1.2电梯钢丝绳常见失效形式
电梯钢丝绳常见的失效形式有断丝、断股、笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁、弯折等形式。影响钢丝绳的寿命的原因除了钢丝绳本身的因素如钢丝的性能、直径、捻绕形式等，还和安装、维护、润滑等情况有关。曳引钢丝绳和液压电梯悬挂钢丝绳出现下列情况之一，视为达到报废技术条件：
a)断丝：钢丝绳外层绳股在一个捻距内断丝总数大于表1的规定；
b)表 1 一个捻距内允许最多断丝数
注：上述断丝数的参考长度为一个捻距，约为 6d(d 表示钢丝绳的公称直径 )
b)绳径减少：因磨损、拉伸、绳芯损坏或腐蚀等原因导致钢丝绳直径小于或等于公称直径的90%；
c)变形或损伤：钢丝绳出现笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁或弯折；
d)锈蚀：钢丝绳严重锈蚀，铁锈填满绳股间隙。
2、电梯钢丝绳的失效案例分析
GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定电梯曳引钢丝绳根数不能少于2根，直径不能小于8mm。安全系数的规定为：当采用2根时其安全系数不小于16；采用3根或3根以上时，其安全系数不小于12。电梯上曳引钢丝绳一般为3根以上，最常见的是4～8根。曳引轮节圆直径和钢丝绳的比值不应小于40。钢丝绳在安装时要有专门工具放绳，放到井道中时要让其自然悬挂一段时间，释放其扭力，在安装时要避免损伤钢丝绳。在日常检验中经常发现钢丝绳失效的情况，除了断丝、断股、笼状畸变等比较常见的失效形式，还有一些比较综合的失效形式，下面就钢丝绳红锈现象和钢丝绳曳引轮之间异常磨损现象做简单失效分析。
2.1钢丝绳红锈现象
在日常检验中，笔者曾发现钢丝绳会出现红锈现象，尤其是钢芯钢丝绳。钢丝绳明显过度干燥，机房内部曳引机周边满地都是钢丝绳红锈。造成这种红锈现象的主要原因是钢丝绳缺乏润滑。这里有一个误区，一些电梯维保单位认为钢丝绳无需润滑尤其是钢芯钢丝绳，如若润滑会影响曳引钢丝绳的曳引能力，这是不正确的。
无论是纤维芯钢丝绳还是钢芯钢丝绳，合适的润滑都会延长钢丝绳的使用寿命。一般不同品牌的电梯厂商都会有专门的钢丝绳润滑脂，但价格也是较贵的，这也是绝大部分维保单位不及时润滑钢丝绳的另一重要原因。
在使用过程中，如果发现电梯钢丝绳表面存在红色的斑迹，就说明该钢丝绳存在红锈。一般情况下产生红锈的主要原因是钢丝绳绳芯缺乏润滑，绳芯发生老化，导致钢丝绳和曳引轮之间摩擦系数过大。钢丝绳与曳引轮或导向轮的不正常磨损也是产生红锈的一大诱因，钢丝绳表面有异物或钢丝绳出现断丝、断股后继续使用会加剧钢丝绳的磨损失效。当发现钢丝绳出现红锈迹象时应及时清除并适当润滑，否则钢丝绳会过度磨损。在日常维保时，应定期用宽口游标卡尺及时测量钢丝绳直径，确保其符合磨损量要求。
2.2钢丝绳和曳引轮异常磨损
电梯钢丝绳数目一般是3根及3根以上，在日常保养过程中应定期测量每根钢丝绳张力，如若发现钢丝绳之间张力差别过大，应及时调整张力差，否则会发生钢丝绳和曳引轮过度磨损。
随着楼层的增高，梯速的增快，为了得到高悬挂比和高扰度，目前常见的钢丝绳直径已经降至10mm甚至8mm，钢丝绳变得又长又细。部分厂家为了节省制造成本，曳引轮直径尺寸设计过小，仅仅满足D/d大于40最低要求。这一临界值的尺寸设计是存在一定风险的，钢丝绳直径和曳引轮直径越来越小，对制造精度的要求就越来越高，部分生产厂家根本没有生产能力，这里就存在钢丝绳和曳引轮的匹配问题；对安装和维保的要求也相应的提高，钢丝绳又细又长，更容易发生扭曲，钢丝绳之间的张力差也更难控制。在检验过程中，笔者发现某品牌的某个系列电梯钢丝绳和曳引轮之间容易发生异常磨损，常常需要批量更换钢丝绳和曳引轮。
3、注意事项
曳引钢丝绳安装和维保过程中，曳引钢丝绳放绳时应保持其表面整洁，避免表面沾上沙石颗粒；安装时先将曳引钢丝绳在曳引轮上悬挂放松，并及时将绳端固定，避免因绳自身应力导致绳与轮槽的不对中；定期检查绳表面状况，必要时添加维保用油进行润滑。
曳引钢丝绳制造过程中，严格控制曳引钢丝绳外层钢丝硬度；选择使用质量优质的油脂，同时严格控制绳芯和绳股的含油率，保证曳引钢丝绳与曳引轮轮槽间具有良好的润滑。配备有效的工装夹具，保证钢丝绳直径均匀性。曳引钢丝绳安装和维保过程中，避免钢丝绳扭曲、折弯或交叉等；保证各根钢丝绳结构、强度等一致；各根钢丝绳之间张力差不超过5％；使用3个月、半年后要对张力进行校核，必要时采用截绳进行收绳，并通过安装缓冲墩补偿截绳后缓冲距离；确认是否存在溜车现象，并进行相应处理；必须使用再平层装置，改善轿厢下沉现象。
电梯设计过程中，设计合理的再平层装置；建议采用滑动式导靴；轿顶弹簧、绳头弹簧等弹性部件刚度选择要适宜；合理设计电梯平衡系数，避免溜车现象。曳引钢丝绳制造过程中，对钢丝绳进行预张拉处理，尤其是高层高速电梯用钢丝绳，张拉力约为最小破断拉力的40％～50％，尽量减小曳引钢丝绳的弹性伸长。
4、结语
钢丝绳是电梯的重要部件，在生产制造、安装维护和检验检测过程中都应得到足够的重视。在设计选型时，应根据不同梯种、不同梯速、不同额定载荷，不同使用环境，来进行匹配设计，不能按照通用标准盲目设计。在电梯安装时，应根据不同钢丝绳厂家的要求进行解卷和安装。放绳时应避免钢丝绳扭曲打结，应完全释放钢丝绳内部应力，切割钢丝绳时应在切割标记的两侧将钢丝绳牢固捆扎。在大修改造时，如需更换某根钢丝绳，不是钢丝绳直径相同就可以随意更换，应更换原类型原型号钢丝绳。为了更好地控制钢丝绳张力差，一根磨损，建议全部更换。在日常保养中，维保单位应定期给钢丝绳适度润滑，并及时清除油腻。按照维保要求定期用宽口游标卡尺测量钢丝绳直径，测量各钢丝绳之间的张力差，当磨损过大时应及时更换钢丝绳。在检验检测中，应严格按照检规和标准来验证，确保钢丝绳处于正常使用状态，避免发生安全事故。
参考文献：
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