電梯鋼絲繩的檢測技術(shù)

劉宗斌

人們?nèi)粘Ｉ钪袝佑|到多種類型的電梯，如自動扶梯、載貨電梯和載人電梯等，其中應(yīng)用最為廣泛的為垂直升降電梯。任何類型的電梯在運行時都必須有電力的驅(qū)動。然而，電梯使用中很容易發(fā)生墜落、按鍵不靈、人員被困等現(xiàn)象，提升電梯使用的安全性不容忽視。相關(guān)工作人員必須加大電梯質(zhì)量檢查力度，鋼絲繩是電梯的重要組成部分，現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用的監(jiān)測技術(shù)為無損檢測技術(shù)，以下對無損檢測技術(shù)在電梯鋼絲繩中的實際應(yīng)用進(jìn)行了全面分析，希望為提升我國電梯使用安全性奠定一定理論基礎(chǔ)。

1 電梯鋼絲繩無損檢測斷絲實例

在某商用建筑電梯安全檢測中，采用了無損檢測技術(shù)對電梯鋼絲繩進(jìn)行了檢測，主要設(shè)備為MTC系列鋼絲繩無損探傷儀。在確保檢測儀器質(zhì)量和性能的基礎(chǔ)上，在《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》（GB/T 21837-2008）的指導(dǎo)下展開了電梯鋼絲繩無損檢測工作。

1.1 鋼絲繩斷絲檢測

通過現(xiàn)場檢驗搜集鋼絲繩數(shù)據(jù)，并應(yīng)用電腦進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，根據(jù)無損檢測采樣信號波形可以發(fā)現(xiàn)，該電梯鋼絲繩斷絲位置分布距離檢測基準(zhǔn)點3.45～3.60m、1.40～1.50m、1.2m處和0.41m處，而集中斷絲現(xiàn)象存在于3.45～3.60m，較大的間距變化存在于兩端信號之中，圖形呈大波浪狀。斷絲分析結(jié)果表明，該位置累積斷絲當(dāng)量數(shù)約為6根。綜合觀察斷絲位置和波形圖特點，工作人員在現(xiàn)場展開了鋼絲繩缺陷處理工作。在斷絲最為嚴(yán)重的位置發(fā)現(xiàn)，該部位存在嚴(yán)重集中斷絲問題，在此基礎(chǔ)上根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定“如果整條鋼絲繩中產(chǎn)生了曳引鋼絲繩斷絲分散現(xiàn)象，單股斷絲數(shù)在任意捻距內(nèi)應(yīng)不超過4根”，工作人員判定該鋼絲繩的斷絲問題嚴(yán)重，電梯不可以繼續(xù)使用。

1.2 鋼絲繩斷絲現(xiàn)象形成原因

根據(jù)有關(guān)記錄顯示，該電梯鋼絲繩已經(jīng)使用了5年左右的時間，盡管使用時間偏短，但是卻產(chǎn)生了嚴(yán)重的集中斷絲問題，具體原因分析如下。

第一，鋼絲繩張力偏差超標(biāo)。這同相關(guān)電梯維護(hù)和質(zhì)量檢查工作人員沒有定期調(diào)整張力偏差具有緊密的聯(lián)系[1]。在鋼絲繩張力偏差嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，鋼絲繩如果擁有相對較小的張力，那么振動、打滾以及打滑現(xiàn)象很容易在繩槽內(nèi)形成，導(dǎo)致偏磨現(xiàn)象出現(xiàn)在輪、繩之間，最終導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)嚴(yán)重的斷股、斷絲以及磨損問題。

第二，導(dǎo)向輪垂直度、曳引輪平行度與規(guī)定的0.5mm和1mm值不符。這一現(xiàn)象的發(fā)生，會導(dǎo)致在輪槽與鋼絲繩之間形成嚴(yán)重的側(cè)磨，造成輪槽損壞，同時會導(dǎo)致在鋼絲繩早期使用中產(chǎn)生斷股、斷絲現(xiàn)象。

第三，不合理的鋼絲繩更換操作。從整體上觀察該鋼絲繩發(fā)現(xiàn)，僅存在4處集中斷絲現(xiàn)象，其他部分都相對完好，因此，可以推斷出這是由于更換鋼絲繩過程中，沒有合理使用夾具而對鋼絲繩造成損傷。導(dǎo)向輪、轎頂輪、曳引輪等是使用曳引鋼絲繩的基礎(chǔ)，如果沒有合理進(jìn)行放繩操作，會導(dǎo)致局部鋼絲繩產(chǎn)生打結(jié)、起扭等現(xiàn)象，此時鋼絲繩發(fā)生損傷的部位強度就會明顯減小[2]。當(dāng)鋼絲繩被夾傷后安裝在電梯上，就會導(dǎo)致在繩輪之間產(chǎn)生不規(guī)則磨損，從而導(dǎo)致鋼絲繩在短期內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的斷股、斷絲以及磨損現(xiàn)象。

2 電梯鋼絲繩無損檢測參數(shù)值設(shè)定的思考

2.1 捻距

通常情況下可以應(yīng)用兩種方法來測量鋼絲繩捻距。第一，直接測量法。在測量鋼絲繩上2～5個捻距時，可以采用鋼卷尺以及游標(biāo)卡尺進(jìn)行直接測量，取平均值作為最終結(jié)果。第二，圖案法。在鋼絲繩被測量段平展一張白紙，使用鉛筆緊壓白紙，沿著一個方向描出股的圖案，這樣一來就可以在白紙上測量捻距，取三次測量的平均值[3]。

2.2 采樣間隔

必須在精確進(jìn)行鋼絲繩無損檢測定位的基礎(chǔ)上才可以設(shè)定采樣間隔。光電編碼器分辨力和滾輪直徑會對這一數(shù)值產(chǎn)生直接影響，采樣間隔會受到滾輪的嚴(yán)重影響[4]。在長時間使用滾輪的基礎(chǔ)上，由于磨損會導(dǎo)致直徑縮小，在這種情況下實際運行距離往往大于采樣距離。同時，當(dāng)一定的滾動摩擦產(chǎn)生于鋼絲繩與滾輪表面時，滾動摩擦?xí)觿?，在這種情況下實際運行距離要大于采樣距離。因此，必須合理設(shè)定采樣間隔。

2.3 截面基準(zhǔn)值

鋼絲繩金屬截面積的計算機輸出量LMAO即截面基準(zhǔn)值，在對其進(jìn)行設(shè)定的過程中可以利用鋼絲繩本體取樣設(shè)定法。參數(shù)標(biāo)定過程中，取待測鋼絲繩，截取未發(fā)生銹蝕和磨損的一段，將其同全新的鋼絲繩進(jìn)行對比，使其在探傷儀傳感器內(nèi)部進(jìn)行2.0m以上的移動，此時新鋼絲繩金屬截面積在波形中對應(yīng)的輸出信號值LMAO可以被讀取，取三次測量的平均值為截面基準(zhǔn)值。

2.4 金屬截面積

設(shè)定金屬截面積時，應(yīng)對以下因素進(jìn)行全面分析：第一，鋼絲繩如果擁有不同的形式和相同的直徑，那么會生成不同的金屬截面積，因此，必須全面分析和掌握鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式；第二，金屬截面積的變化通常是由鋼絲繩銹蝕以及內(nèi)外部磨損造成的，因此，工作人員必須充分掌握被測量鋼絲繩的銹蝕以及磨損狀態(tài)。

3 電梯鋼絲繩檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的標(biāo)定

鋼絲繩在電梯中擁有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時涉及的檢測儀器數(shù)量較多，在使用不同設(shè)備展開檢測時，結(jié)果會形成較大的差異。在缺乏完善的電梯鋼絲繩無損檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，會一定程度上影響檢測的準(zhǔn)確性、客觀性[5]。目前，常見的鋼絲繩無損檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)標(biāo)定有以下兩種方法。

第一，人工選取參考標(biāo)準(zhǔn)。這一方法下會形成較大的誤差和局限性，對操作人員的專業(yè)技能以及綜合素質(zhì)提出了挑戰(zhàn)，主管因素直接影響著參數(shù)的設(shè)定，會在檢測結(jié)果中形成較大的離散性。

第二，非參考標(biāo)準(zhǔn)。對同一型號電梯鋼絲繩數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，有針對性構(gòu)建鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)階段，該方法呈現(xiàn)出了良好的覆蓋性、準(zhǔn)確性以及通用性[6]。但是實際應(yīng)用的過程中，工作量較大，工作人員必須在全面采集、檢測試驗不同種類鋼絲繩數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，在軟件程序模塊中編入特定的數(shù)據(jù)庫才能夠為電梯鋼絲繩檢測提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對比兩種方法，第二種更加具有應(yīng)用價值。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，我國在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，各地區(qū)的高層和智能建筑不斷增加，這就導(dǎo)致電梯的使用量增加，只有科學(xué)使用檢測技術(shù)，才能夠確保電梯長期處于安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。針對電梯鋼絲繩來講，工作人員必須從電梯的特點以及鋼絲繩檢測需求等角度出發(fā)，合理使用先進(jìn)的檢測技術(shù)，才能夠更加有效保護(hù)使用者的生命安全。

[1]廖鴻儒.電梯起重機械鋼絲繩的檢測及其維護(hù)措施的探討[J].科技與生活，2017，（14）：162.

[2]高陽.電梯起重機械鋼絲繩的檢測與維護(hù)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，（17）：77-78.

[3]詹洪亮.電梯鋼絲繩無損檢測技術(shù)的應(yīng)用與思考[J].機電技術(shù)，2016，（3）：139-141.

[4]萬蒞新，郭長虹，吳國棟，等.DGZ電梯鋼絲繩張力均勻度測試儀研制及應(yīng)用[J].機電工程技術(shù)，2015，（9）：107-109.

[5]謝少平.淺談對MTC電梯鋼絲繩無損檢測技術(shù)的創(chuàng)新[J].機電技術(shù)，2017，33（3）：84-86.

[6]詹洪亮.淺談MTC電梯鋼絲繩無損檢測技術(shù)的原理與應(yīng)用[J].機電技術(shù)，2016，32（2）：104-106.