淺談影響電梯鋼絲繩使用壽命因素及有效延長方法

胡婷

摘要：電梯曳引鋼絲繩是用于懸掛轎廂和對重，并且利用曳引輪與曳引鋼絲繩之間的摩擦力驅(qū)動轎廂和對重運行。曳引鋼絲繩是重要的電梯部件，也是易損件之一。本文對影響電梯鋼絲繩使用壽命的因素進行了分析，并在此基礎上探討了提高鋼絲繩使用壽命的方法。

關鍵詞：電梯鋼絲繩使用壽命;影響因素;延長方法

一、引言

鋼絲繩是電梯的關鍵性構成部件，它本身的使用質(zhì)量以及使用壽命在一定程度上決定了電梯的使用質(zhì)量和使用壽命，更是直接決定決定了電梯的使用安全性能。

二、鋼絲繩的結構、材料

電梯鋼絲繩主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元，要求有很高的強度和韌性，繩股由鋼絲捻成，一般6-8股，繩芯通常由纖維劍麻或烯烴類的合成纖維制成。

三、影響鋼絲繩使用壽命的因素

1.鋼絲繩荷載分布不均

雖然鋼絲繩的材質(zhì)、結構形式、制造工藝、運行環(huán)境、接觸部件的材質(zhì)等因素都會對它的使用壽命產(chǎn)生影響，但是眾多的研究和電梯運行實踐表明，荷載分布是否均勻絕對是影響電梯鋼絲繩使用壽命的重要因素，直接導致鋼絲繩受力不均，使其產(chǎn)生不均勻磨損，縮短該過度磨損鋼絲繩的使用壽命。

2.鋼絲繩的拉伸荷載分布不均

電梯鋼絲繩在正常運行的過程中均會產(chǎn)生一定的拉伸力，而鋼絲繩本身同樣會承受相應的拉伸荷載。電梯在實際運行過程中所產(chǎn)生的動態(tài)拉伸力的變化非常劇烈，例如電梯承載人員的數(shù)量變化等均影響電梯動態(tài)拉伸力的重要因素。劇烈變化的拉伸力同樣也是影響鋼絲繩使用壽命的重要因素。

3.彎曲應力反復作用導致的彎曲疲勞

電梯鋼絲繩在正常工作運行時需要頻繁地上下活動，而此時的鋼絲繩在電梯的上下活動當中需要繞著曳引輪、導向輪以及反繩輪進行反復和長時間的運行，鋼絲繩在此運行過程中產(chǎn)生的彎曲次數(shù)更是非常之多，在彎曲應力反復作用之下，鋼絲繩非常容易出現(xiàn)彎曲疲勞，降低鋼絲繩本身的韌性。

4.鋼絲繩本身因素

電梯鋼絲繩需要曳引輪、導向輪以及反繩輪上反復運行，由此導致的摩擦、擠壓、反復彎曲等都必然會導致鋼絲繩與其接觸部件（曳引輪、導師向輪以及反繩輪等）的磨損，影響鋼絲繩的使用壽命。

四、延長鋼絲繩使用壽命的方法

延長鋼絲繩的壽命，除了要考慮曳引輪槽型、折彎的次數(shù)、反向折彎情況、曳引輪與鋼絲繩的直徑比四個方面外，還應考慮：

1.根據(jù)電梯懸掛系統(tǒng)的特點合理選擇鋼絲繩的種類

一般來說，鋼絲直徑越粗，耐腐蝕性能和耐磨損性能越強，鋼絲直徑越細，柔軟性能越好。鋼絲的壽命隨其拉伸強度的提高而降低。即拉伸強度越高的鋼絲，其壽命越短。因此，在選用鋼絲繩時，我們必須面臨著強度和壽命兩個方面的取舍。經(jīng)研究表明，在其他情況相同時，拉伸強度在1300N/mm2? -1800N/mm2之間的鋼絲能夠很好的平衡強度和壽命兩者的關系。電梯用鋼絲的拉伸強度一般取在1370N/mm2? -1770N/mm2之間。

由于電梯是以懸掛形式適應鋼絲繩，所以一般選用交互捻制的鋼絲繩，這樣的鋼絲繩繩絲間與繩股間的扭轉(zhuǎn)趨勢相反， 可以在一定范圍內(nèi)起到相互抵消的作用，不容易扭轉(zhuǎn)或打結。

此外，由于異型繩股的鋼絲繩表面積較大，表面光潔度較高，選用異型繩股的鋼絲繩其與繩槽之間的壓力較小，因此可以減輕鋼絲繩與曳引輪繩槽以及各繩股之間的磨損。

2、繩輪硬度及材料與鋼絲繩種類的配合

曳引輪的材質(zhì)和硬度也將影響鋼絲繩的磨損情況，通常來說，曳引輪繩槽的硬度較鋼絲繩軟一些，為的是在電梯運行一段時間，繩槽經(jīng)過適量的磨損后，能夠與鋼絲繩更好的配合。一般來說，較軟的曳引輪繩槽將更容易磨損，在繩槽磨損后，鋼絲繩將不斷“陷入”繩槽中，這又造成了曳引輪實際節(jié)圓直徑的減小。而較硬的曳引輪磨損量會較小，但它通過自身磨損而適應鋼絲繩的能力也較差。通過，電梯鋼絲繩的硬度宜為曳引輪硬度的165%，如果使用高強度鋼絲繩硬度宜為曳引輪硬度的200%

在材質(zhì)上，由于鋼絲繩的壓力與鋼絲和繩槽材質(zhì)的強性模量相關，如果曳引輪的繩槽采用較軟的材料，則鋼絲繩將具有較長的壽命。當然曳引輪的硬度應合適且均勻，應保繩槽的金相組織及硬度與鋼絲繩相適應，并使這些參數(shù)在足夠的深度上保持相同， 且沿曳引輪圓周方向保持均勻。

3、環(huán)境因素及安裝、保養(yǎng)

在設計選用鋼絲繩時，不但要考慮到鋼絲繩所使用的環(huán)境，同時也要有正確的鋼絲繩安裝、維保和檢查措施。只有這樣鋼絲繩在其壽命期內(nèi)才能為電梯系統(tǒng)提供安全的服務。

環(huán)境因素和維護保養(yǎng)對鋼絲繩使用壽命的影響主要表現(xiàn)在：鋼絲繩受潮、繩芯中含油不足、鋼絲繩打結、張力不均和安裝前沒有完全釋放應力幾個方面。

（1）防止鋼絲繩受潮

鋼絲繩由于長期暴露在井道中，如果運行環(huán)境比較潮濕，潮氣很容易對鋼絲繩造成損害。潮氣對鋼絲繩最直接的損害就是導致繩絲表面生銹，銹蝕使承載鋼絲繩的橫斷面減小，進而使鋼絲繩磨損加劇。因此生銹同樣會顯著降低鋼絲繩的使用壽命。

對鋼絲繩進行必要的加油處理能夠有效阻止潮氣進入繩芯，并保護鋼絲繩表面。但應注意不要過度加油，因為太多的油會導致鋼絲繩和繩槽間的摩擦系數(shù)降低，影響曳引力。

（2）防止繩芯中含油不足

充分潤滑的鋼絲繩彎曲時，股之間及鋼絲之間易于相對滑動，摩擦阻力較小，磨損少，疲勞壽命相對較長。繩芯中所含潤滑油不足，將導致繩芯變“干”，造成繩芯的直徑收縮。鋼絲繩各繩股在張力的作用下擠在一起，造成繩股之間和各繩絲之間的摩擦增加，形成內(nèi)部磨損，降低鋼絲繩的壽命。

（3）防止鋼絲繩打結（死彎）

在發(fā)生過打結的部位繩股要么會散開，要么由于繩股捻得更緊而發(fā)生斷絲的情況。同時，在鋼絲繩的運行過程中，發(fā)生過打結的部位比正常部位磨損的情況也更加嚴重。鋼絲繩的某個部位發(fā)生了打結，如果試圖將打結的部位展開并弄平，即使對鋼絲繩施加很大的拉力，打結造成的繩股異常的情況仍無法完全消除。不但如此，當打結方向與繩股捻向相同時，由于繩股將被捻得更緊，則繩股將擠壓繩芯，造成繩芯被破壞。因此，打結的情況對于鋼絲繩來說是致命的，要絕對避免。

（4）防止張力不均

在安裝和日常維護保養(yǎng)中，應注意檢查各鋼絲繩之間的張力是否均勻。除了在安裝時應避免鋼絲繩扭曲和損傷之外，還應定期對鋼絲繩進行清潔和潤滑，潤滑應使用專用的電梯鋼絲繩維護油，禁 止使用煤油、汽油、柴油等溶劑對鋼絲繩進行清潔。

五、結語

鋼絲繩作為電梯的重要安全部件，對電梯的運行安全起到非常重要的作用，只有對它的性能結構安全充分了解，在電梯運行期間進行必要有效的維護和調(diào)整，才能延長鋼絲繩使用壽命，使電梯運行達到最好的狀態(tài)。

參考文獻：

[1]楊濤.影響電梯鋼絲繩使用壽命的因素及對策[J]科技情報開發(fā)與經(jīng)濟

[2]鄒永清.論電梯鋼絲繩的檢測技術與維護措施[J]廣東科技

[3]GB 7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范[S]