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浅谈电梯曳引机轮槽的磨损其检验检测

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：陈本章

[导读] 摘要：本文阐述了电梯曳引机轮槽的磨损，并分析了轮槽磨损对电梯曳引能力的影响，最后提出检验检测，对相关技术人员在维护保养曳引机轮槽时具有一定的参考意义

        广东省特种设备检测研究院茂名检测院 525000
        摘要：本文阐述了电梯曳引机轮槽的磨损，并分析了轮槽磨损对电梯曳引能力的影响，最后提出检验检测，对相关技术人员在维护保养曳引机轮槽时具有一定的参考意义
        关键词：电梯曳引轮；轮槽磨损；曳引能力；检验检测
        曳引式电梯以曳引轮取代了绳鼓。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端与轿厢连接，另一端与对重连接，曳引轮转动时，钢丝绳与绳轮之间的摩擦带动轿厢运行。曳引式电梯的特点是轿厢与对重作相反运动，一升一降，钢丝绳不需缠绕，长度和根数都不受到限制。这样使电梯的提升高度和载重量都得到了提高。此外，曳引式电梯是靠摩擦传动，当电梯失控冲顶时，只要对重被底坑中的缓冲器阻挡，钢丝绳与曳引轮绳槽间就会发生打滑，而避免发生冲击楼板的重大事故。由于曳引式电梯具有这些优点，因此得到发展，并一直沿用至今。而曳引驱动电梯主要靠曳引轮与钢丝绳摩擦带动轿厢实现运行，电梯在经过一段时间的运行后，曳引轮上与钢丝绳相接触的各轮槽会产生不同程度的磨损，随着磨损的日益增大，会影响电梯的乘坐舒适性及安全性。
        一、曳引轮轮槽磨损机理
        从磨损机理看，主要表现为磨粒磨损和表面疲劳磨损。磨粒磨损是最典型的机械磨损方式，表现为钢丝绳锈蚀产物等外来硬质颗粒或钢丝绳表面硬微凸结构对轮槽表面挤压和沿轮槽表面运动引起的轮槽材料损失。表面疲劳磨损为电梯运作过程中钢丝绳和曳引轮两者接触表面由于滚动或滚动与滑动复合摩擦，尤其在轿厢和对重产生的高接触压应力作用下，经过多次反复变形诱发疲劳裂纹，裂纹扩展使部分区域产生小块材料剥落，形成麻点或凹坑。表面疲劳磨损主要表现为表面点蚀和剥落。磨损除了导致轮槽表面形貌改变外，当整个轮槽一周都产生较均匀磨损时将产生几何尺寸的显著改变。
        二、曳引轮轮槽磨损类型
        曳引轮轮槽磨损通常是不可避免的，根据磨损后轮槽形状的不同，轮槽磨损可分为均匀磨损和不均匀磨损。均匀磨损时各轮槽磨损深度一致，是最理想的磨损状态，最大限度地延长了曳引轮和钢丝绳的使用寿命和更换周期。然而，由于钢丝绳安装结构和钢丝绳所受张力的差异、曳引轮轮槽不同部位材质的差异、曳引系统各部件装配误差等原因，实际情况下多表现为不均匀磨损。不均匀磨损常表现为某个轮槽的磨损深度明显大于其余轮槽，钢丝绳在该轮槽中产生周期性滑移，进一步加快了该轮槽的磨损，如此循环恶化，最终导致曳引轮提前报废。
        三、曳引轮轮槽磨损分析
        电梯使用过程中，随着使用时间的越来越长，曳引绳和曳引轮槽的摩擦磨损也日益严重。据分析，造成曳引轮绳槽的磨损，是由于曳引绳与曳引轮绳槽间产生滑移，滑移量越大磨损程度也越大。
        总的滑移量S应由两部分组成：
        （1）由曳引绳的弹性拉伸应变所引起的。假设曳引轮两边钢丝绳的张力为和，其中，则当电梯运行时，在侧钢丝绳弹性伸长增大，当转到侧时，由于，弹性伸长随之减小，因而引起钢丝绳在槽内产生滑移，方向朝着张力大的一侧，使得绳在槽中蠕动。这是钢丝绳和曳引轮绳槽不断磨损的主要原因之一。

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很明显，假设曳引轮和绳槽的硬度相同，当所有曳引绳两侧张力和基本一致时，曳引轮各绳槽的磨损量也应基本一致，但很可能在电梯安装调试时，某根钢丝绳的张力与其余钢丝绳的张力相比超过了允许的误差，则绳在槽中的蠕动距离也相应加大，由此造成该绳槽的磨损比其余绳槽尤严重。
        （2）由曳引槽对绳槽的压力引起的滑移。曳引型电梯安全运行的保证就是曳引轮与曳引绳子之间有足够的摩擦力，以曳引条件较为恶劣的空载轿厢下行推断，当轿厢突然以减速度紧急掣停时，曳引轮两侧张力差超过防滑极限，从而引起绳在槽中的滑移。当某根钢丝绳的静拉力比其余钢丝绳时，该根钢丝绳的滑移越严重；随着电梯的频繁起动、制动，绳槽磨损使其直径越小，滑移越严重，磨损也越趋于恶化。一般来说，当曳引轮绳槽磨损相差越过曳引绳直径的1/10时，就应该更换或重新加工曳引轮了。
        总的来说，曳引轮绳槽的磨损是由于曳引绳在绳槽中相对滑移所造成的，滑移量越大，磨损也越严重；而曳引绳相对绳槽的滑动又取决于曳引轮两侧曳引绳的张紧力比，随着曳引绳在绳槽中张紧力比的增大，滑移量也增大。
        四、曳引轮轮槽磨损对曳引性能的影响
        对曳引式电梯而言，曳引系数代表了电梯的曳引能力，其中，e为自然对数的底，为曳引绳在曳引轮上的包角；f为曳引绳在曳引绳在曳引轮轮槽中的当量摩擦系数，与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料等有关。越大，则表明电梯的曳引能力越大。在各种不同形状的曳引轮轮槽中，V型槽的f值最大，半圆槽的f值最小。以半圆切口槽例，在曳引轮的磨损过程中，半圆切口槽会随着磨损趋近于半圆槽，f值先增大后逐渐变小，电梯也先后可能出现“过曳引”和曳引力偏小的问题。
        五、曳引轮轮槽的检验
        根据《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》（TSG T7001-2009）第2.7（3）项规定：曳引轮槽不得有缺损或者不正常磨损；如果轮槽的磨损可能影响曳引能力时，进行曳引能力验证试验。对于有缺损或者不正常磨损的，应直接判断不合格。对其它情况的磨损，笔者认为以下两种情况都应进行曳引能力试验：a）钢丝绳在绳槽上的工作面高度差明显；b）任何一根钢丝绳磨损接近槽底。经验证不合格时应该立即维修或修理，确保曳引系统安全可靠运行。
        六、结束语
        本文分析了曳引轮轮槽的磨损机理，类型，原因，以及对曳引能力的影响，最后提出了检验方法。鉴于曳引轮在电梯曳引系统中的重要性，在电梯维保和检验过程中应重点关注轮槽的磨损。
        参考文献：
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