曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗(yàn)檢測探析

摘要：文章對電梯曳引輪在電梯中的作用進(jìn)行了闡述；總結(jié)了電梯曳引輪在使用過程中容易出現(xiàn)的失效模式，對曳引輪在使用中的磨損情況及磨損原因進(jìn)行了分析；介紹了電梯曳引輪及其磨損情況的檢驗(yàn)方法，提出了檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)關(guān)注的事項(xiàng)；針對電梯曳引輪輪槽易磨損的現(xiàn)象，制定了減小其磨損程度的方法和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：電梯；曳引輪；輪槽磨損；電梯檢驗(yàn)；特種設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU976 文章編號：1009-2374（2015）11-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.037

進(jìn)入21世紀(jì)以來，電梯數(shù)量成幾何級增長，截至2014年11月，我國登記的在用電梯已達(dá)300萬，增長幅度與速度均處于較高水平。作為八大類特種設(shè)備之一，電梯具有特種設(shè)備所共有的危險(xiǎn)性，同時(shí)又具有電梯所獨(dú)有的特點(diǎn)，比如與人們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系密切，一旦出現(xiàn)故障會造成惡劣的影響。現(xiàn)階段我國對電梯等特種設(shè)備的安全管理主要采用生產(chǎn)許可、使用登記、依法強(qiáng)制檢驗(yàn)等措施，起到了保證電梯安全，降低電梯事故率的作用。就電梯的檢驗(yàn)工作而言，目前已經(jīng)執(zhí)行得比較到位，定檢率一直保持在90%以上，檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的安全隱患一般也能迅速解決。但在檢驗(yàn)的過程中，仍然存在著一些經(jīng)常出現(xiàn)的共性問題，比如曳引輪輪槽易磨損等。本文將從檢驗(yàn)檢測的角度，就電梯的曳引輪輪槽磨損的問題進(jìn)行探討。

1 電梯的發(fā)展歷程、使用現(xiàn)狀及檢驗(yàn)情況

電梯從問世至今已經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展歷程，最初的幾十年電梯發(fā)展較緩慢，屬于電梯的雛形階段，最近二十年為高速發(fā)展的階段，與早期的電梯有了翻天覆地的變化，現(xiàn)在電梯已成為了集聲光電等技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。世界上第一臺電梯誕生于1889年，由美國奧的斯升降機(jī)公司推出的以直流電動機(jī)為動力的升降機(jī)。1903年出現(xiàn)了曳引式電梯，其適用于長行程運(yùn)載的特點(diǎn)使之成為了現(xiàn)代電梯的基礎(chǔ)。1967研制出了交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，出現(xiàn)了以交流電動機(jī)為驅(qū)動的電梯。20世紀(jì)80年代，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，研制出了目前廣泛使用的變頻電梯，使電梯成為了舒適、高效、節(jié)能的先進(jìn)設(shè)備?，F(xiàn)代電梯向著低噪音、低能耗、高效率、智能化、人性化的方向發(fā)展，同時(shí)具有高度的安全性和可靠性。

改革開放之前的三十年，我國電梯發(fā)展非常緩慢，只有少數(shù)的幾家電梯制造商生產(chǎn)電梯，全國電梯總數(shù)不超過一萬臺。由于數(shù)量較少，發(fā)生的事故也不多，使用維護(hù)情況較好。進(jìn)入改革開放之后，國家開始引進(jìn)外資企業(yè)生產(chǎn)的電梯，外資品牌迅速進(jìn)入中國并壟斷了市場，形成了一定的技術(shù)壁壘。這段時(shí)期電梯數(shù)量穩(wěn)步增長，電梯開始進(jìn)入普通居民的住宅。最近幾年，電梯數(shù)量激增，電梯安全事故頻出，已引起了社會廣泛關(guān)注。現(xiàn)階段我國電梯的使用管理情況不容樂觀，中小品牌電梯質(zhì)量良莠不齊，物業(yè)公司對電梯的維護(hù)保養(yǎng)不到位，維保單位的技術(shù)水平及服務(wù)意識有待提高，居民對電梯的安全知識知之甚少。

電梯的檢驗(yàn)分為監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)兩種。監(jiān)督檢驗(yàn)是指對經(jīng)安裝、大修或改造后擬投入使用的電梯進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，定期檢驗(yàn)是指按照電梯定期檢驗(yàn)規(guī)程，對在用電梯每年進(jìn)行一次的法定檢驗(yàn)。檢驗(yàn)工作由具有相關(guān)檢驗(yàn)資格的人員按照檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，并判定檢驗(yàn)結(jié)果，出具檢驗(yàn)報(bào)告。我們目前的電梯檢驗(yàn)主要由當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)局下屬的特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，屬于屬地管理，一般采用使用單位申請檢驗(yàn)，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)受理后安排檢驗(yàn)的工作制度。目前來看，電梯的檢驗(yàn)情況執(zhí)行的較好，定檢率一般在90%以上，但也存在著較大的“人機(jī)矛盾”，即檢驗(yàn)人員的增加與電梯數(shù)量的增加不成正比。

2 曳引式電梯及曳引輪簡介

根據(jù)驅(qū)動方式的不同，電梯可以分為曳引驅(qū)動電梯、強(qiáng)制（卷筒）驅(qū)動電梯、液壓驅(qū)動電梯等幾種類型，其中曳引驅(qū)動方式具有安全可靠、提升高度基本不受限制、電梯速度容易控制等優(yōu)點(diǎn)，其已成為電梯產(chǎn)品中的主流。所謂曳引式電梯，即采用曳引的方式來實(shí)現(xiàn)轎廂升降的電梯。在曳引式提升機(jī)構(gòu)中，鋼絲繩懸掛在曳引輪繩槽中，一端與轎廂連接，另一端與對重連接，曳引輪利用其與鋼絲繩之間的摩擦力，帶動電梯鋼絲繩繼而驅(qū)動轎廂升降。其工作原理見圖1：

圖1

電梯是集機(jī)、光、電于一體的高科技產(chǎn)品，從各構(gòu)件部分的功能上看，可分為曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和安全保護(hù)系統(tǒng)八大系統(tǒng)。各系統(tǒng)通過電氣控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，保證電梯安全運(yùn)行。在這八大系統(tǒng)中，曳引系統(tǒng)向電梯輸送動力，是電梯運(yùn)行的根本。曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引輪、鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪組成，其中曳引輪利用輪槽與鋼絲繩之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)行，是電梯運(yùn)動的來源。

曳引輪是曳引機(jī)上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅(qū)繩輪，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。曳引輪材料多為QT60-2球墨鑄鐵，具有強(qiáng)度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊的優(yōu)良特性。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，并用鉸制螺栓連結(jié)在一起成為一個(gè)曳引輪整體。曳引輪繩槽形狀有半圓槽、帶切口的半圓槽（又稱凹形槽）、V形槽三種，帶切口的半圓槽以其當(dāng)量摩擦系數(shù)大，曳引繩磨損小的優(yōu)點(diǎn)成為電梯曳引輪中應(yīng)用最多的繩槽形式。

3 曳引輪的磨損情況分析

隨著電梯使用年限的增加，組成電梯的零部件會損壞失效，有些零部件較易損壞且成本較低便于更換，屬于易損件；有些零部件成本較高且不便更換，因此需要具有與電梯相適應(yīng)的壽命，曳引輪就是其中之一。然而在檢驗(yàn)的過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于曳引輪的缺陷帶來的安全隱患，很多時(shí)候都需要更換曳引輪，這不僅會增加電梯的維護(hù)保養(yǎng)成本，還會增加電梯的安全隱患，威脅電梯的安全運(yùn)行。

曳引輪的失效模式主要表現(xiàn)為曳引輪繩槽的過量磨損。一般分為三種狀態(tài)：（1）均勻磨損，這是曳引輪繩槽的正常磨損；（2）不均勻磨損；（3）凹坑、表面局部剝落。不均勻磨損和凹坑、表面局部剝落是曳引輪繩槽的非正常磨損。當(dāng)繩槽呈嚴(yán)重的凹凸不平的形狀或麻花狀時(shí)，曳引輪失效。這時(shí)，應(yīng)將曳引繩摘下，維修曳引輪繩槽，如果磨損不能修復(fù)，則應(yīng)更換曳引輪。

造成曳引輪繩槽磨損的主要原因是曳引繩與曳引輪繩槽間的相對運(yùn)動產(chǎn)生的滑移，滑移量越大磨損程度也越大。從滑移量的角度來看，滑移磨損可分為兩個(gè)部分。一是由曳引繩的彈性變形引起的滑移。由于曳引輪兩邊鋼絲繩的張力大小不同，當(dāng)電梯運(yùn)行時(shí)，一側(cè)的鋼絲繩伸長增大，當(dāng)轉(zhuǎn)到另一側(cè)時(shí)，由于張力減小，彈性伸長隨之減小，從而導(dǎo)致鋼絲繩在槽內(nèi)產(chǎn)生滑移，這是鋼絲繩和曳引輪繩槽不斷磨損的主要原因之一。二是由曳引繩對繩槽的壓力引起的滑移。曳引式電梯安全運(yùn)行的條件是曳引輪與曳引繩之間有足夠的摩擦力，在轎廂下行的過程中，當(dāng)轎廂突然以減速度緊急制動時(shí)，曳引輪兩側(cè)張力差超過防滑極限，從而引起繩在槽中的滑移。隨著電梯的頻繁啟動、制動，繩槽磨損使其直徑越小，滑移越嚴(yán)重，磨損也越趨于惡化。

4 曳引輪的檢驗(yàn)

《曳引式電梯監(jiān)督檢驗(yàn)與定期檢驗(yàn)規(guī)則（TSG T7001-2009）》對電梯曳引輪做了如下規(guī)定：（1）曳引輪外側(cè)面應(yīng)當(dāng)涂成黃色；（2）曳引輪輪槽不得有嚴(yán)重磨損（適用于改造、維修監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)），如果輪槽的磨損可能影響曳引能力時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行曳引能力驗(yàn)證試驗(yàn)。判斷曳引輪輪槽嚴(yán)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（>4mm）。由曳引式電梯檢驗(yàn)規(guī)則可知，檢規(guī)電梯曳引輪的磨損程度有嚴(yán)格的規(guī)定，檢驗(yàn)時(shí)需遵守檢驗(yàn)規(guī)則，按照檢規(guī)的要求逐項(xiàng)檢驗(yàn)曳引輪的磨損情況，并根據(jù)情況進(jìn)行曳引能力驗(yàn)證試驗(yàn)。

5 預(yù)防措施

（1）嚴(yán)格控制曳引輪的材料及加工工藝，使其滿足曳引式電梯的使用要求；（2）安裝改造及維護(hù)保養(yǎng)的過程中，應(yīng)合理調(diào)整各曳引繩的張緊力，將各繩張緊力的差值控制在5%以內(nèi)；（3）合理布置曳引繩的繞線方式及角度、位置，避免與曳引輪繩槽壁之間的摩擦；（4）在曳引輪上加裝繩槽襯墊，在提高曳引輪的壽命的同時(shí)也大大增加了鋼絲繩的壽命。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李翔（1982-），山東莒縣人，西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院工程師，研究方向：特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）