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摘要:从电梯曳引钢丝绳的的结构、使用选型、使用场所、使用状况、张力检测、使用保养,分析电梯曳引钢丝绳在选型、检测和保养注意事项,提出电梯曳引钢丝绳从新钢丝绳入库保养、安装、使用、日常检测全过程管理的观点。
电梯曳引钢丝绳是用于悬挂轿厢和对重,并且利用曳引轮与曳引钢丝绳之间的摩擦力驱动轿厢和对重运行。曳引钢丝绳是电梯的重要部件,也是易损件之一。
一、钢丝绳的结构
电梯曳引钢丝绳由钢丝、绳股和绳芯组成,常用的钢丝绳结构有8×19S+NF和6×19S+NF。目前电梯绳日常选择的是8股和6股结构。同等直径,8股的柔韧性比6股好,耐磨性8股的低于6股的。一般来说,钢丝直径越粗,耐磨损性和耐腐蚀性越强,钢丝直径越细,柔软性能越好;所以,要考虑钢丝绳的不同用途,侧重某一特性来选择。西鲁式(外粗式)是电梯钢丝绳中最常用的股结构,外层钢丝较粗,耐磨损性能强;瓦林吞式(粗细式)外层钢丝粗细相间,挠性较好,股中钢丝绳较细,瓦林吞式绕过绳轮的弯曲疲劳寿命比西鲁式高20%以上;填充式(密集式)两层钢丝之间的间隙处填充有较细的钢丝,弯曲和耐磨性都比较好,特别对于6股钢丝绳有较好的柔软性,一般绳径应小于10mm。
二、钢丝绳的选型
电梯钢丝绳顾名思义,是用在电梯上的钢丝绳,用的最多的小型载人电梯,在商品住宅的小区,电梯钢丝绳规格型号一般用8*19S+FC-8mm,8*19S+FC-10mm。主要用10mm,8mm主要是辅助绳。而商场则用稍微大一点的电梯钢绳规格是12mm,13mm,商场载物电梯钢丝绳规格是12mm,13mm,16mm直径。高速电梯钢丝绳规格型号为8*19S+8*7+pp,8*19S+8*7+1*19,电梯钢绳绳芯按国家标准都是剑麻和PPC合成纤维。曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径与钢丝绳公称直径之比不应小于40,安全系数不小于12(对于两根曳引钢丝绳的电梯,安全系数不小于16),一般客梯和货梯曳引钢丝绳都在3根以上,最常见为4—6根。
三、钢丝绳的受力状况和受损情况
曳引钢丝绳在电梯运转中受拉应力、弯曲应力、挤压应力、加工过程中的内应力等多种应力的作用,安装和运转过程中的载荷和张力不均的影响,使用过程中的锈蚀和外力损伤都会影响钢丝绳使用寿命。
电梯钢丝绳在日常使用中,突然断裂的现象少见,一般钢丝绳的损坏都是在长期的运行中由于多种应力作用,磨损、疲劳、腐蚀、或其他原因逐渐形成。
曳引钢丝绳断丝、断股一般和曳引钢丝绳的张力偏差过大,曳引机曳引条件设计不合理,曳引钢丝绳的日常使用维护不当,安装放绳操作不合理有关;最常见的是(1)疲劳断丝,电梯使用年久,或节轮不合理;(2)超载断丝,钢丝绳超负荷运行;(3)磨损断丝,钢丝绳和曳引轮和节轮之间的蠕动磨擦打滑;(4)锈蚀断丝,钢丝绳受潮、有油污污染;(5)机械损伤断丝,安装时内应力未及时消除,受外力冲击,电焊渣飞溅灼伤。
四、曳引钢丝绳的检验
电梯钢丝绳检验包括:钢丝绳直径变细情况;钢丝绳的断丝部位、数量和捻距断丝情况;钢丝绳的清洁、润滑和锈蚀情况;每根钢丝绳张力之间的互差值;钢丝绳的磨损和变形;钢丝绳头及联接件的情况。
(1)目测钢丝绳外观,在选定部位的6d或30d长度范围内,目测检查钢丝绳的可见断丝数。必要时用钢丝绳探伤仪全长检测或分段抽测,曳引绳不应有过度磨损、断股等缺陷,断丝数不应超过《电梯监督检验规程》规定报废标准;
用游标卡尺测量钢丝绳直径,《电梯监督检验规程》规定当钢丝绳公称直径减少7%时,即使未发现断丝,该绳也应报废。
(2)曳引钢丝绳工作条件恶劣,维护保养,使用管理不当,钢丝绳受潮、有油污污染,使钢丝绳锈蚀、腐蚀部分的表面钢丝的机械性能大大降低,严重者断股,乃至钢丝绳断绳。检验凡遇到钢丝绳锈蚀要严加重视,如发现锈蚀严重已形成麻坑或绳股外层钢丝有松动现象,无论断丝或绳径变细与否,都应强制性更换;如发现钢丝绳出现“红油”,即外渗锈液,说明绳芯无油甚至腐烂,钢丝绳内部生锈,应及时截绳头检查钢丝绳内部锈蚀情况。目前,防止钢丝绳锈蚀的方法大多采用在绳上涂油保护。
(3)曳引钢丝绳张力不均的检测方法,主要有主观检查法,从对绳头组合张力调节弹簧进行检查检测张力均匀度;弹簧秤拉法,是目前电梯检测检验行业最常用的检测张力均匀度的方法;DGZ测试仪检测法,是一种利用计算机数据处理技术及传感器来检测电梯的全部曳引钢丝绳的新技术,能同时检测多根钢丝绳,各钢丝绳所受张力情况第一时间显示,数据可靠性高,但目前设备成本和检测费用都较高,还没得到推广。
对于电梯钢丝绳张力不均问题可以在电梯安装验收阶段,按照«电梯安装监督检验及定期检验规程»,将每根曳引钢丝绳的张力与张力平均值作比较,偏差不得大于5%。在电梯使用阶段,按照«电梯安装监督检验及定期检验规程»,定期检验钢丝绳张力与张力平均值,偏差不得大于5%。
(4)钢丝绳的磨损和变形,钢丝绳的机械磨损外部均匀磨损、变形磨损、内部磨损三种形式;外部均匀磨损指的是钢丝绳与曳引轮槽之间的磨损,一般情况下,钢丝绳的硬度要低于曳引轮槽的硬度,减少磨粒磨损;变形磨损是指钢丝绳在某一段内的局部磨损,由于钢丝绳和绳轮经常发生相对慢性移位,或钢丝绳在绳轮上剧烈振动、冲击形成,局部变形处钢丝受损,严重者产生断丝,钢丝绳张力不均过大是产生慢性移位的常见原因,载荷突然加大易形成剧烈振动;内部磨损是指电梯钢丝绳经常弯曲,股中钢丝间产生相对移位,股与股间接触压力增大,使相邻股间的钢丝产生局部压痕,长时间会因应力集中而折断。电梯钢丝绳存在内部断丝时,电梯钢丝绳在运转中能听到“咔嚓”的响声。
(5)电梯钢丝绳端部固定是相对容易出现安全隐患部位,电梯绳头组合称为“曳引绳端接装置”,有锥套式、自锁楔型、绳夹和其他型式。其中锥套型是常用的型式,自锁楔型用的较少,绳卡型用的较多,一般为杂物梯选用;其他型有捻接绳头及套管固定螺头等方式。钢丝绳与绳头组合处的机械强度至少应能承受钢丝绳最小破断载荷的80%。
电梯曳引钢丝绳的管理是全过程管理,新钢丝绳入库检验外观质量、厂家质量保证、批次合格证书;库内仓储防潮、防污染、防火、防暴晒;出库运输过程防撞击;安装中钢丝绳内应力消除,防野蛮截割,防油污,防电焊渣飞溅损伤钢丝绳;运行过程中受拉应力、弯曲应力、挤压应力作用,产生的断丝、断股情况;运行中的防锈蚀、防油污;维保中的检验,检测等等都应严格按照国家规定执行。