一起電梯空載曳引能力試驗(yàn)失效的實(shí)例分析

陳增強(qiáng) 馬奇達(dá) 沈 ?。ńB興市特種設(shè)備檢測(cè)院 紹興 312071）

一起電梯空載曳引能力試驗(yàn)失效的實(shí)例分析

陳增強(qiáng) 馬奇達(dá) 沈 健
（紹興市特種設(shè)備檢測(cè)院 紹興 312071）

根據(jù)一起實(shí)例，從鋼絲繩與曳引輪槽的匹配、輪槽磨損及鋼絲繩與曳引輪包角三方面的因素，進(jìn)行計(jì)算分析并找出了引起曳引力變化的原因。得出了在設(shè)計(jì)值符合國(guó)標(biāo)的情況下，由于安裝、使用、維護(hù)的不到位也會(huì)導(dǎo)致曳引系數(shù)的增大的結(jié)論，并提了相關(guān)幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

鋼絲繩 輪槽 包角 曳引力

1　基本情況介紹

2014年4月，檢驗(yàn)人員對(duì)一住宅小區(qū)進(jìn)行了電梯年檢。該小區(qū)電梯已使用3年，前期物業(yè)已退出，維保單位也終止了電梯保養(yǎng)服務(wù)；現(xiàn)由接手物業(yè)公司提出年檢申請(qǐng)。至此，該小區(qū)電梯處于保養(yǎng)不及時(shí)、不到位，甚至脫保的狀況。在對(duì)機(jī)房檢測(cè)中，檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)機(jī)房地面、輪槽、擋繩裝置處存在大量紅色粉末；輪槽及地面處存有半固狀物質(zhì)。

隨后，檢驗(yàn)人員按照TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》的要求進(jìn)行了空載曳引能力試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：電梯轎廂在過(guò)了極限位置一段距離后仍繼續(xù)上行，未出現(xiàn)鋼絲繩在曳引輪上打滑現(xiàn)象，而對(duì)重側(cè)鋼絲繩已松弛。檢驗(yàn)人員立即停止試驗(yàn)，然后對(duì)電梯進(jìn)行了檢查。到負(fù)一樓打開(kāi)層門后發(fā)現(xiàn)：對(duì)重完全壓在緩沖器上，而對(duì)重鋼絲繩則已從滑輪中脫出。按TSG T7001—2009的要求對(duì)重完全壓在緩沖器上后，曳引機(jī)應(yīng)當(dāng)不能提升空載轎廂，而試驗(yàn)時(shí)仍能進(jìn)一步提升空載轎廂，應(yīng)為曳引力過(guò)大所致［1］。下文筆者將對(duì)該電梯的曳引系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，并分析出現(xiàn)該試驗(yàn)結(jié)果的原因。

2　曳引系數(shù)設(shè)計(jì)值驗(yàn)證

根據(jù)GB/T 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》附錄M規(guī)定，曳引力應(yīng)滿足：

用于轎廂滯留工況（對(duì)重壓在緩沖器上，曳引機(jī)向上方向旋轉(zhuǎn)）

式中：

e ——自然對(duì)數(shù)的底；

T1、T2——曳引輪兩側(cè)曳引繩拉力；

f——當(dāng)量摩擦系數(shù)；

α——鋼絲繩在曳引輪上的包角。

2.1電梯及曳引系統(tǒng)具體參數(shù)

根據(jù)制造單位提供的設(shè)計(jì)資料，得到以下數(shù)據(jù)：該電梯為無(wú)齒輪曳引式客梯，型號(hào)為：TZJ800/1.75-JXW，17層17站17門，曳引比為2:1，曳引輪繩槽為帶切口的半圓槽，γ=35°，β=96°。具體參數(shù)如下：

P——空轎廂及其支承的部件質(zhì)量，1100.0kg；

Q——額定載重量，800kg；

V——額定速度，1.75m/s；

a——運(yùn)行加（減）速度，0.70m/s2；

ψ——平衡系數(shù)，0.450；

H——電梯的提升高度，48.3m；

α——包角，155.0°；

r——鋼絲繩倍率，r=2；

Ns——鋼絲繩的根數(shù)，Ns=5；

dr——鋼絲繩直徑，10mm；

qmsr——鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量，0.347kg/m；

nc——補(bǔ)償鏈的數(shù)量，nc=2；

Qmcr——補(bǔ)償鏈單位長(zhǎng)度的重量，1.735kg/m；

Nt——隨行電纜數(shù)量，Nt=1

Qmtrav——隨行電纜單位長(zhǎng)度重量，1.250kg/m；

W2——補(bǔ)償鏈懸掛質(zhì)量

W3——隨行電纜懸掛質(zhì)量

2.2曳引力校核

轎廂滯留工況時(shí)（空轎廂在頂層）的曳引力計(jì)算：

故：T1/T2=7.743

據(jù)設(shè)計(jì)值γ=35°，β=96°，且轎廂滯留工況：μ=0.2，

說(shuō)明電梯出廠時(shí)設(shè)計(jì)的曳引系數(shù)是符合要求的。

3　失效原因分析及計(jì)算

根據(jù)上文計(jì)算，T1/T2由設(shè)計(jì)值已經(jīng)確定，且該電梯在使用過(guò)程中轎廂、對(duì)重的質(zhì)量未發(fā)生變化，忽略鋼絲繩磨損的質(zhì)量變化，因而T1/T2為一定值。在正常情況下，曳引系數(shù)efα也應(yīng)由設(shè)計(jì)值確定，但經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，曳引輪和鋼絲繩存在磨損現(xiàn)象，且輪槽存有大量半固狀物質(zhì)。在實(shí)際情況中，應(yīng)該考慮這些現(xiàn)象的存在對(duì)滯留工況下的當(dāng)量摩擦系數(shù)f及鋼絲繩在曳引輪上包角α的影響［2］。因此，筆者將從現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)現(xiàn)象著手，對(duì)空載曳引力試驗(yàn)失效的原因進(jìn)行分析及計(jì)算。

3.1繩徑大于輪槽直徑

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，發(fā)現(xiàn)在曳引輪槽內(nèi)、擋繩裝置處及曳引機(jī)地面處存在大量紅色鐵屑氧化物，即鋼絲繩存在磨損情況。同時(shí)實(shí)測(cè)鋼絲繩直徑最大值dMAX為10.6mm，最小值dMIN為10.0mm。查GB 8903—2005《電梯用鋼絲繩》中鋼絲繩允許偏差值，得直徑為10mm的鋼絲繩，其尺寸為10（與實(shí)測(cè)值接近）；若輪槽直徑為10，則鋼絲繩尺寸較繩槽尺寸大0.6mm（最大值），這就形成了不匹配的情況（見(jiàn)圖1）。

圖1　帶切口的半圓槽

當(dāng)繩徑較繩槽直徑大時(shí)，繩與繩槽的接觸雖為半圓槽，但其接觸位置不在半圓槽的下部，而在上部，甚至離開(kāi)半圓槽上部，而在槽角的γ直線段，半圓槽將失去作用，而實(shí)際上卻完全相當(dāng)于V形槽，使比壓增大很多，磨損加快，且使efα增大很多［3］。

按照V型槽當(dāng)量摩擦系數(shù)計(jì)算公式：

式中：μ=0.2，γ=35°，α ???e

此時(shí)仍符合要求，滿足打滑條件。

3.2曳引輪槽磨損

如果再考慮曳引輪槽磨損導(dǎo)致γ變小的因素，筆者取γ磨=32e（γ原=35e）。

得：

式中：μ=0.2，γ磨=32°，α=155e

此時(shí)仍符合要求，滿足打滑條件。

3.3包角α增大

現(xiàn)場(chǎng)筆者發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)向輪軸承處存在黃油油污，輪槽及地面處存有大量半固狀物質(zhì)。其推測(cè)是：導(dǎo)向輪軸承處加注黃油過(guò)量，運(yùn)行時(shí)甩到鋼絲繩上，而鋼絲繩經(jīng)過(guò)曳引輪時(shí)又將黃油粘在曳引輪槽上，由于該電梯長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行正常保養(yǎng)，一段時(shí)間后黃油與灰塵凝固成半固狀物質(zhì)附在曳引輪槽上，造成鋼絲繩與曳引輪槽的接觸面積增大，進(jìn)而使包角α增大，使得efα增大。取α′=165e。

式中：μ=0.2，γ磨=32°，α′=165e

則不滿足打滑條件，會(huì)出現(xiàn)轎廂“沖頂”的情況。

4　結(jié)束語(yǔ)

本案中，由于曳引鋼絲繩徑與輪槽直徑不匹配（繩徑大于槽徑），使得曳引力增大，同時(shí)比壓增大，加快了輪槽磨損，使得γ變小，再者輪槽內(nèi)存在的黃油半固狀物質(zhì)造成包角α增大，最終導(dǎo)致 efα＞T1/T2，造成這臺(tái)電梯空載曳引能力試驗(yàn)不合格?？梢?jiàn)，在設(shè)計(jì)值符合國(guó)標(biāo)的情況下，由于安裝、使用、維護(hù)的不到位也會(huì)導(dǎo)致曳引系數(shù)的增大，甚至出現(xiàn)安全隱患。

因此，筆者建議：

1）選配鋼絲繩、曳引機(jī)（輪）時(shí)，要選擇正規(guī)廠家，選用質(zhì)量穩(wěn)定、尺寸控制嚴(yán)格的產(chǎn)品；

2）整機(jī)安裝完畢后，按照GB 8903—2005推薦的測(cè)量方法，在額定載荷下，于井道中部測(cè)量鋼絲繩的實(shí)際直徑，看是否匹配；

3）定期使用清潔劑或溶劑清洗輪槽表面油污，避免油泥過(guò)多過(guò)厚；同時(shí)要定期用毛刷或軟鐵刷清潔鋼絲繩表面；

4）維保人員要關(guān)注鋼絲繩和輪槽的磨損情況，定期測(cè)量鋼絲繩直徑，適時(shí)調(diào)整鋼絲繩張力，觀測(cè)是否有落槽現(xiàn)象［4］。

［1］ 唐躍林.關(guān)于空載曳引力試驗(yàn)檢驗(yàn)方法及結(jié)果判定地探討［J］.電梯工業(yè)，2011，12（01）：19-20.

［2］ 于克勇，李青，張國(guó)華.曳引式電梯鋼絲繩打滑原因分析［J］.金屬制品，2012，38（06）：41-47.

［3］ 葉穆.關(guān)于電梯曳引繩與曳引輪繩槽的匹配問(wèn)題的討論［J］.電梯工業(yè)，2006，7（04）：4-5.

［4］ 賈建華，丁國(guó)林.電梯曳引功能失效原因分析及預(yù)防措施［J］.機(jī)電信息，2014，（27）：51-52.

［5］ TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯［S］.

［6］ GB/T 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［7］ GB 8903—2005 電梯用鋼絲繩［S］.

［8］ 唐躍林，陳杰，蒲曬，等.電梯空載曳引力試驗(yàn)的本質(zhì)安全檢驗(yàn)［J］.中國(guó)特種設(shè)備安全，2011，27（09）：14-15+46.

［9］ 王文水，韓樹(shù)新.電梯曳引力計(jì)算中摩擦系數(shù)的選擇［J］.中國(guó)特種設(shè)備安全，2008，24（06）：28-29.

Instance Analysis of the Failure Test of No-load Traction Capacity of Elevator

Chen Zengqiang Ma Qida Shen Jian
(Shaoxing Special Equipment Testing Institute Shaoxing 312071)

According to the case, the reason of traction capacity change is found through calculating and analyzing three factors including the match between wirerope and traction concave-groove, the abrasion of concavegroove, the cornerite between wirerope and traction wheel. Designing under GB, the conclusion shows that the traction coefficient will increase because of poor installation, using and maintenance. Some improvement suggestions are given.

Wirerope Concave-groove Cornerite Traction capacity

X941

B

1673-257X（2016）07-0044-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.07.011

陳增強(qiáng)（1983～），男，本科，工程師，從事機(jī)電類特種設(shè)備檢驗(yàn)工作。
（

2015-11-22）