曳引式電梯鋼絲繩打滑原因分析

劉彥彤 王艷杰

摘 要：為了方便人們的出行，很多電梯企業(yè)逐漸生產(chǎn)出了具有良好作用效果的曳引式電梯。這種電梯在很多的建筑中應(yīng)用較為普遍，客觀地體現(xiàn)了它的使用價(jià)值。但是，曳引式電梯在長期的使用過程中，很容易出現(xiàn)鋼絲繩打滑的現(xiàn)象，對(duì)于電梯的質(zhì)量可靠性造成了一定的影響。為了有效地避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，相關(guān)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)這種電梯鋼絲繩打滑的原因進(jìn)行深入地分析，消除其中存在的安全隱患。

關(guān)鍵詞：曳引式電梯；鋼絲繩；打滑；安全隱患

人們生活水平的提升，對(duì)于電梯的需求量也在不斷地加大。其中，曳引式電梯的使用較為廣泛。這種電梯在長期的使用，突出的問題就是鋼絲繩打滑。影響電梯鋼絲繩打滑的原因眾多，需要技術(shù)人員在設(shè)計(jì)曳引式電梯的過程中，對(duì)電梯整體的安全性能進(jìn)行全面細(xì)致地評(píng)估，減少相關(guān)存在因素的影響。

一、曳引式電梯的工作原理

結(jié)合曳引式電梯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可知它在實(shí)際的運(yùn)行過程中，電梯的兩側(cè)主要是轎廂和配重。當(dāng)電梯處于正常的工作狀態(tài)時(shí)，鋼絲繩在曳引力的作用下開始在滑輪上滑動(dòng)，往復(fù)地做升降運(yùn)動(dòng)。在轎廂和配重的影響下，電梯在具體的使用過程中兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一定的拉力。當(dāng)這些拉力處于大小相等、方向相反的工作狀態(tài)時(shí)，電梯將會(huì)勻速地上升或者下降。當(dāng)進(jìn)出電梯的人數(shù)不同及電梯運(yùn)行位置的差異性顯著時(shí)，轎廂及配重在各自方向上產(chǎn)生的拉力大小也會(huì)不同，此時(shí)電梯處于不平衡的工作狀態(tài)。曳引式電梯鋼絲繩打滑原因主要與鋼絲繩及曳引繩槽產(chǎn)生的摩擦力有關(guān)。通過這些摩擦力的作用，電梯可以做往復(fù)的升降運(yùn)動(dòng)，完成相關(guān)的運(yùn)送任務(wù)。

二、系統(tǒng)曳引能力的分析

1.整體能力的要求

由于曳引式電梯在實(shí)際的使用過程中會(huì)產(chǎn)生鋼絲繩打滑的問題，主要與鋼絲繩及曳引繩槽之間摩擦力的大小有關(guān)。當(dāng)二者之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，鋼絲繩便會(huì)在曳引輪上打滑，加速了鋼絲繩的磨損速度。當(dāng)鋼絲繩的磨損率達(dá)到一定的程度時(shí)，容易出現(xiàn)電梯安全事故，威脅著人們的生命安全。因此，國家對(duì)于電梯行業(yè)出臺(tái)相關(guān)的規(guī)范條例，并提出了具體的要求。這些要求主要包括：（1）將轎廂的裝載量控制在一定的范圍內(nèi)，增強(qiáng)緊急制動(dòng)的實(shí)際作用效果；（2）曳引輪轎廂側(cè)和配重側(cè)鋼絲繩受到的拉力比值大于自然對(duì)數(shù)底下靜摩擦力大小時(shí)，適用于解決轎廂滯留狀態(tài)下的相關(guān)問題；（3）曳引輪轎廂側(cè)和配重側(cè)鋼絲繩受到的拉力比值是動(dòng)態(tài)變化的，實(shí)際參考值的計(jì)算應(yīng)該將轎廂空載狀態(tài)下作為主要的參考對(duì)象；（4）電梯在升降的過程中，正常狀態(tài)下的加速度需要大于-0.5 m/s2。如果使用了減行程的緩沖器，電梯的加速度至少在-0.8 m/s2以上。這些方面的內(nèi)容，客觀地體現(xiàn)了行業(yè)中相關(guān)條例對(duì)于電梯運(yùn)行能力的具體要求。

2.電梯運(yùn)行過程中產(chǎn)生的當(dāng)量摩擦因數(shù)的有效計(jì)算

曳引式電梯在實(shí)際的使用過程中，曳引能力的大小，影響著當(dāng)量摩擦因數(shù)的大小。作為衡量系統(tǒng)運(yùn)行能力的重要指標(biāo)，根據(jù)相關(guān)的計(jì)算公式確定出符合實(shí)際工作要求的當(dāng)量摩擦因數(shù)。對(duì)于相關(guān)的研究工作開展具體重要的參考價(jià)值。為了計(jì)算的方便，首先將滑輪的槽形作為主要的研究對(duì)象，其中產(chǎn)生的當(dāng)量摩擦系數(shù)f主要有（1）式計(jì)算得出。

（1）

在（1）式中。鋼絲繩運(yùn)動(dòng)過程中與曳引輪之間的摩擦因數(shù)可以μ用表示。半圓草槽的角度用γ表示，半圓槽最下端的切口角度用β表示。在確定當(dāng)量摩擦因數(shù)的過程中，可以將 值取為0.1，當(dāng)電梯處于滯留狀態(tài)時(shí)，可將摩擦因數(shù)μ取為0.2。通過這樣的計(jì)算公式，便可確定最終當(dāng)量摩擦因數(shù)f的大小。

3.電梯使用中其它參數(shù)的影響

結(jié)合現(xiàn)階段電梯技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，可知電梯在實(shí)際的工作過程中，其它的參數(shù)也會(huì)對(duì)它的安全性能造成一定的影響。這些參數(shù)主要包括：（1）平衡系數(shù)q；相關(guān)條例規(guī)定q的平衡系數(shù)最大不超過0.50，最小也應(yīng)該保持在0.40以上。當(dāng)平衡系數(shù)逐漸減小時(shí)，配重側(cè)鋼絲繩產(chǎn)生的拉力也會(huì)相應(yīng)地減小，需要適當(dāng)?shù)卦龃筠I廂的自重；（2）轎廂質(zhì)量P的影響。當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象時(shí)，說明曳引輪兩端的拉力差值過大，需要適當(dāng)?shù)亟档投叩谋戎?。這種狀態(tài)下滿足曳引力要求的最佳方式是適當(dāng)?shù)卦黾愚I廂的自重；（3）電梯運(yùn)行過程中提升高度及繩質(zhì)量的影響。電梯在正常運(yùn)行的過程中，兩側(cè)的質(zhì)量會(huì)發(fā)生不斷變化。此時(shí)會(huì)造成曳引輪兩端鋼絲繩的長度不相等現(xiàn)象的出現(xiàn)，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的拉力發(fā)生了較大的變化。因此，采取有效的方式將曳引力作用下提升高度控制在合理的范圍內(nèi)，可以增強(qiáng)電梯的質(zhì)量可靠性。同時(shí)，技術(shù)人員也應(yīng)該對(duì)鋼絲繩質(zhì)量的大小進(jìn)行必要地計(jì)算，選擇出最佳狀態(tài)下的鋼絲繩。（4）系統(tǒng)的加速度造成的影響。當(dāng)曳引輪兩側(cè)的拉力發(fā)生較大的變化時(shí)，將會(huì)對(duì)系統(tǒng)的加速度帶來一定的影響。當(dāng)鋼絲繩兩側(cè)的拉力比值超過系統(tǒng)通過的曳引力能力時(shí)，鋼絲繩將會(huì)產(chǎn)生打滑的問題。

三、防止曳引式電梯鋼絲繩打滑的主要措施

為了減少電梯正常使用中鋼絲繩打滑所帶來的影響，需要必要的預(yù)防措施。這些措施主要包括：（1）在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)電梯進(jìn)行必要地檢修，檢修時(shí)需要從不同的角度對(duì)電梯的整體運(yùn)行能力進(jìn)行綜合地評(píng)估，采取有效的措施解決其中存在的問題；（2）利用專用的潤滑油對(duì)電梯的鋼絲繩進(jìn)行必要地潤滑，但不宜過度；（3）對(duì)轎廂的實(shí)際承載力進(jìn)行全面地評(píng)估，規(guī)范具體的設(shè)計(jì)方案；（4）定期對(duì)曳引輪中存在的雜物進(jìn)行全面地清理，選用作用效果良好的溶劑，延長電梯的使用壽命；（5）結(jié)合建筑物整體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用合適的鋼絲繩。對(duì)于超出相關(guān)指標(biāo)的鋼絲繩需要及時(shí)地更換；（6）采取有效的措施將鋼絲繩的含油率控制在合理的范圍內(nèi)，增強(qiáng)鋼絲繩的使用效果。

四、結(jié)語

電梯鋼絲繩打滑主要與電梯使用過程中的平衡系數(shù)、轎廂質(zhì)量補(bǔ)償繩等有關(guān)。采取可靠的分析方法計(jì)算出相關(guān)的參數(shù)值大小，能夠?yàn)殡娞莸恼Ｊ褂锰峁┛煽康乇Ｕ?。影響鋼絲繩打滑的原因較多，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)和安裝電梯的過程中，需要充分考慮相關(guān)存在的影響因素，延長電梯的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮文森.電梯的曳引條件影響因素探討[J].科技與企業(yè)，2011，（07）.

[2]于艷杰.高速曳引電梯機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)特性研究[D].山東建筑大學(xué)，2015，（06）.

[3]文耀平.曳引摩擦力計(jì)算方法分析研究[J].機(jī)電工程，2014，（07）.

[4]尹朗.電梯的曳引條件影響因素及其提高措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，（09）.