曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測探析

胡建榮 項科忠

（寧波市特種設(shè)備檢驗研究院，浙江 寧波315048）

0 引言

20世紀80年代，電梯開始進入中國市場，走進了人們的日常生活，使高樓大廈離我們不再遙遠。進入21世紀，隨著房地產(chǎn)、城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國新增電梯數(shù)量呈幾何級數(shù)增長，截至2014年底，我國在用電梯數(shù)量已達300萬臺，廣泛分布于城市住宅、商業(yè)地產(chǎn)、工業(yè)廠房等領(lǐng)域。未來，隨著我國城市化進程的加快及電梯強制報廢措施的出臺，我國電梯數(shù)量將進一步增加。在電梯市場日益繁榮的同時，電梯安全也成為不可忽視的問題。近年來，電梯事故經(jīng)常出現(xiàn)在各大媒體的頭條，成為人們討論的焦點話題。2013年，全國共發(fā)生電梯事故70起，占全年特種設(shè)備事故的30.83%?？梢?，現(xiàn)階段我國電梯安全形勢不容樂觀，電梯安全問題亟待解決。目前，我國對電梯的管理主要采用制造安裝改造許可、使用登記、安全監(jiān)察、法定檢驗等措施。其中，法定檢驗是最重要的環(huán)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)安全隱患，降低事故風險。在電梯的檢驗中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些重復出現(xiàn)的共性問題，比如曳引輪輪槽易磨損等，本文將針對該現(xiàn)象進行分析探究。

1 曳引式電梯簡介

電梯是指由動力驅(qū)動利用沿剛性導軌運行的箱體或沿固定線路運行的梯級（踏步）進行升降或平行運送人、貨物的機電設(shè)備。按驅(qū)動方式的不同，電梯可分為3種：曳引驅(qū)動電梯、強制驅(qū)動電梯、液壓電梯。所謂曳引驅(qū)動電梯，是指提升繩靠主機驅(qū)動輪繩槽的摩擦驅(qū)動的電梯。現(xiàn)代電梯廣泛采用曳引驅(qū)動方式，曳引機作為驅(qū)動機構(gòu)，鋼絲繩掛在曳引機的曳引輪上，一端懸吊轎廂，另一端懸吊對重裝置。曳引機轉(zhuǎn)動時，由鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力來驅(qū)使轎廂上下運動。本文所要研究的輪槽磨損現(xiàn)象是發(fā)生在曳引式電梯中的常見問題。

電梯是機、電、光一體化的現(xiàn)代高科技產(chǎn)品，主要由機械、電氣以及安全裝置3大部分組成。按實現(xiàn)功能的不同，曳引式電梯可分為曳引、導向、轎廂、門、重量平衡、電力拖動、電氣控制和安全保護8大系統(tǒng)。其中，曳引系統(tǒng)由曳引機、曳引繩、導向輪組成，其作用是向電梯輸送動力，它是電梯運行的根本。導向系統(tǒng)主要由導軌和導靴構(gòu)成，用來限制轎廂和對重活動的自由度，使轎廂和對重只能沿導軌運動。轎廂系統(tǒng)由轎廂架、轎廂組成，是運送乘客和貨物的組件。門系統(tǒng)主要包括轎廂門、層門、門鎖、開門機、關(guān)門防夾裝置等部分，是乘客或貨物的進出口。重量平衡系統(tǒng)主要用來平衡轎廂重量及補償高層電梯中曳引繩重量的影響。電力拖動系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)一起為電梯提供動力，對電梯的運行實行操縱和控制。安全保護系統(tǒng)由限速器、安全鉗、緩沖器、端站保護、超速保護、斷相錯相保護、上下極限等部件組成，可以防止一切危及人身安全的事故，是電梯安全使用的基礎(chǔ)。

2 電梯曳引輪結(jié)構(gòu)形式

曳引輪是電梯中最重要的部件之一，屬于曳引式電梯的曳引系統(tǒng)，與電機、制動器、減速器一起組成了電梯的動力部件——曳引機。曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅(qū)動繩輪。曳引輪是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。由于曳引輪要承受轎廂、載重、對重等全部動靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用QT60－2球墨鑄鐵。曳引輪直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍，在實踐中，一般都取45～55倍，有時還大于60倍。曳引輪由兩部分構(gòu)成，中間為輪筒，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內(nèi)輪筒套裝，并用鉸制螺栓連接在一起成為一個整體。曳引輪輪槽有U形槽、V形槽兩種（圖1），U形槽以其當量摩擦系數(shù)大、曳引繩磨損小的優(yōu)點成為電梯曳引輪中應(yīng)用最多的輪槽形式。

圖1 曳引輪輪槽

3 曳引輪輪槽磨損情況分析

電梯是一種需要經(jīng)常進行維護保養(yǎng)的機電設(shè)備，在長期運行過程中，會有部分零件出現(xiàn)失效的情況，比如鋼絲繩、曳引輪、安全附件以及各種易損件。相比安全附件，曳引輪失效具有維修成本高、更換不方便、安全風險大等特點，因此一直是電梯行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員重點研究的對象。由于設(shè)計、制造、安裝及曳引系統(tǒng)本身的原因，電梯在經(jīng)過一段時間的運行后，曳引輪上與曳引繩相接觸的各繩槽會產(chǎn)生不同程度的磨損，隨著磨損程度的日益增大，其會對電梯的安全運行及舒適性造成一定的影響，甚至會導致電梯事故。筆者在多年的電梯檢驗工作中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)曳引輪輪槽磨損的情況，很多情況下都需要更換曳引輪，這不僅會增加電梯的維護保養(yǎng)成本，還會給電梯運行帶來安全隱患。

曳引輪輪槽磨損有均勻磨損、不均勻磨損、凹坑、表面局部剝落等幾種形式，其中，均勻磨損屬于正常磨損，另外幾種情況為不正常磨損，往往會造成曳引輪失效甚至報廢，從而嚴重影響電梯的安全運行。影響曳引輪輪槽磨損程度的有曳引輪本身，繩的構(gòu)造、材質(zhì)及其物理特性，運行高度，載荷，曳引機的驅(qū)動特性，環(huán)境和保養(yǎng)等多種因素。

4 曳引輪輪槽磨損的檢驗檢測

TSGT7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)定——曳引與強制驅(qū)動電梯》對電梯曳引輪輪槽的磨損情況作了如下規(guī)定：曳引輪輪槽不得有嚴重磨損（適用于改造、維修監(jiān)督檢驗和定期檢驗），如果輪槽的磨損可能影響曳引能力，應(yīng)當進行曳引能力驗證試驗。判斷曳引輪輪槽嚴重磨損的依據(jù)有：（1）任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底；（2）鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯（大于4mm）。由《電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)定——曳引與強制驅(qū)動電梯》可知，檢規(guī)對電梯曳引輪的磨損程度有嚴格的規(guī)定，檢驗時需遵守檢驗規(guī)則，按照檢規(guī)的要求逐項檢驗曳引輪的磨損情況，并根據(jù)結(jié)果開展曳引能力驗證試驗。

5 避免輪槽不正常磨損的措施

根據(jù)對曳引輪輪槽磨損的分析，筆者結(jié)合多年電梯檢驗經(jīng)驗，提出了以下幾個避免輪槽不正常磨損的措施：（1）嚴格控制曳引輪的各項性能指標，比如繩槽的耐磨性、硬度及節(jié)圓直徑，確保其符合電梯使用要求。（2）合理調(diào)整各曳引繩的張緊力，使各繩張緊力差值不大于5%。（3）嚴格執(zhí)行電梯定期檢驗制度，在檢驗中發(fā)現(xiàn)輪槽磨損超差時，必須更換或修復曳引輪，使其達到合格標準。（4）合理使用聚氨酯輪槽襯墊，可以在不降低鋼絲繩摩擦系數(shù)的情況下，提高輪槽的耐磨性，從而大大延長曳引輪及鋼絲繩的使用壽命。

［1］馬繼祥.電梯司機［M］.北京：氣象出版社，2002

［2］林吉曙.電梯曳引系統(tǒng)摩擦磨損的分析［J］.成都紡織高等?？茖W校學報，2007（4）

［3］TSGT7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)定——曳引與強制驅(qū)動電梯［S］