電梯曳引鋼帶的檢驗技術分析

楊銳

（西安特種設備檢驗檢測院，陜西 西安 710000）

1 電梯投訴事件經(jīng)過

近日，接到市場監(jiān)督管理局某分局的協(xié)查指令，投訴某小區(qū)電梯運行中振動劇烈，需要檢驗檢測單位選派專業(yè)技術人員陪同協(xié)查。筆者會同監(jiān)察人員來到投訴現(xiàn)場，了解到該電梯制造日期為2015年7月，34層32站，額定速度2.0m/s，由4根鋼帶曳引驅(qū)動。用攜帶振動性能測試儀分別進行上下2個運行方向測試，數(shù)據(jù)分析結果顯示，由下基站上行至18層站過程中，轎廂在恒加速區(qū)域內(nèi)的垂直（Z軸）振動的最大峰峰值為0.96m/s2，A95峰峰值為0.72m/s2；由18層上行至上端站過程中，轎廂在恒加速區(qū)域內(nèi)的垂直（Z軸）振動的最大峰峰值為0.35m/s2，A95峰峰值為0.27m/s2；由上端站下行至下端站過程中，轎廂在恒加速區(qū)域內(nèi)的垂直（Z軸）振動的最大峰峰值為0.29m/s2，A95峰峰值為0.17m/s2。數(shù)據(jù)表明，該梯上行振動加速度已經(jīng)超過了GB/T24474-2009/ISO18738；2003《電梯乘運質(zhì)量測試》的規(guī)定數(shù)值，投訴事實屬實。遂對該物業(yè)管理單位、電梯維護保養(yǎng)單位、該樓宇單元住戶進行走訪調(diào)查得知，原來該梯在2020年8月因為抖動原因更換了由東側數(shù)起第3根鋼帶，2021年9月左右同樣因為抖動原因更換了由東側數(shù)起第2根鋼帶。了解到此情況后，我們的調(diào)查工作開始有了方向，這次的抖動會不會同樣也是由于鋼帶原因引起的。慶幸的是，我們在屋面上發(fā)現(xiàn)了之前更換掉的兩根鋼帶，并找到了它們的破損之處，（見圖1和圖2）。隨后我們對4根鋼帶進行了全部檢查，發(fā)現(xiàn)未更換的2根鋼帶也已經(jīng)出現(xiàn)了聚氨酯外皮破損和鋼絲露出現(xiàn)象，已更換的2根鋼帶也在同樣位置處出現(xiàn)了聚氨酯外皮破損現(xiàn)象，其他位置處也有些許磨損，尚不明顯。針對這一現(xiàn)場情況，監(jiān)察人員當場發(fā)出指令，要求該梯停止使用。至此我們認為已經(jīng)找到了該部電梯運行中振動較大的原因，但是造成鋼帶聚氨酯外皮破損和鋼絲外露的原因尚不清楚，還需要我們進一步求證。由于該樓宇單元住戶較多，電梯使用相對頻繁，僅靠另一部電梯上下運送乘客，運力明顯不足，物業(yè)管理單位立即啟動電梯緊急維修綠色通道，更換全部4根曳引鋼帶及相關部件，滿足民生需要。

圖1 2020年8月更換掉的處鋼帶破損

圖2 2021年9月更換掉的處鋼帶破損

2 關于電梯鋼帶

電梯曳引鋼帶是平行布置若干根鋼絲，在鋼絲外包裹橡膠或聚氨酯材料而制作成型的，外形通常扁平狀，表面有V型槽結構、波浪形結構、平面型結構等，電梯中經(jīng)常采用的有32kN、43kN、64kN等幾種規(guī)格型號。曳引鋼帶能夠在電梯中得到采納和廣泛應用，是因為與傳統(tǒng)曳引鋼絲繩相比較，主要有以下特征：

（1）鋼帶與曳引輪之間的摩擦面大，能夠為轎廂運行提供足夠的運行動力和制動力矩，保障電梯安全，且在轎廂裝載125%額定載荷的下行制動試驗工況中表現(xiàn)出色。

（2）使用壽命較長，在正常安裝、維護保養(yǎng)和使用條件下，鋼帶的使用壽命約為15年或300萬次運行。

（3）延展率降低，使用過程中對重側緩沖器與對重架之間距離變化微小，可有效降低因為此距離不斷減小而造成的裁繩截繩的頻次和費用。

（4）使用中無需潤滑油，可降低與曳引輪、返繩輪之間的摩擦噪音，減小轎廂振動，提高電梯運行的舒適性。

（5）質(zhì)量減少約20%，能耗可節(jié)省30%左右，同時可使得曳引輪直徑減小至85mm，曳引主機體積相應輕小化，迎合了現(xiàn)代建筑中的小機房設計趨向。

3 曳引鋼帶的檢測原理

由于曳引鋼帶鋼絲外圍全部被橡膠或聚氨酯材料覆蓋包裹，日常檢查中很難發(fā)現(xiàn)鋼絲的生銹、磨損、斷裂等缺陷，聰明的電梯人就利用鋼絲導體原理，發(fā)明了一系列監(jiān)測裝置，實時檢測鋼帶運行狀況，如迅達電梯公司對采用的Poly-V懸掛和曳引鋼帶（簡稱“STM”）監(jiān)測裝置、奧的斯電梯公司對GEN2系列電梯懸掛和曳引鋼帶（簡稱“CSB”）監(jiān)測裝置RBI(PULSE)等。

現(xiàn)以奧的斯品牌43kN系列鋼帶為例，說明其監(jiān)測原理。如圖3所示，鋼帶內(nèi)部平行布置10根鋼絲，在鋼帶一側安裝端接裝置，其上有5個內(nèi)六方螺絲切入點（即圖中的a、b、c、d、e點），鋼帶另一側裝入RBI，其上有6個內(nèi)六方螺絲切入點（即圖中的A、B、C、D、E、F點），利用這11個切入點就可以形成檢測回路，實時監(jiān)測10根鋼絲的阻值，并與初始值進行比較，并將結果反饋給主板部件。利用萬用表原理分別搭接A點和a點，就可以檢測出編號為1的鋼絲阻值；搭接B點和a點，就可以檢測出編號為2的鋼絲阻值，以此類推。當檢測值大于初始值一定范圍時，有可能的原因是短接頭制作導致阻值增大、開路或者鋼芯阻值增大、斷裂，RBI報警，系統(tǒng)停止運行，需要專業(yè)人員進一步確定原因排除故障。當檢測值小于初始值一定范圍時，有可能為鋼帶短接頭制作導致鋼絲搭接或鋼絲阻值串聯(lián)問題，同樣RBI報警，系統(tǒng)停止運行，需要專業(yè)人員確定原因排除故障。

圖3 鋼帶內(nèi)部鋼絲檢測原理示意圖

4 曳引鋼帶的檢驗檢測

TSG T7001-2009《電題監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅(qū)動電梯》5.1規(guī)定采用其他類型懸掛裝置的，懸掛裝置的磨損、變形等不得超過制造單位設定的報廢指標，但經(jīng)常由于使用過程中原始資料的丟失，或者非制造單位維保等原因，制造單位設定的報廢標準經(jīng)常不是很明確，這給一線檢驗檢測人員和安全監(jiān)察人員的判定帶來很大的疑惑和不便。

GB/T 31821-2015《電梯主要部件報廢技術條件》4.1.1規(guī)定扁平復合曳引鋼帶出現(xiàn)下列情況之一，視為達到報廢技術條件：

（1）鋼帶出現(xiàn)裂紋、壓痕、折彎、穿刺、凹陷或鼓包。

（2）鋼帶中任意一個繩股斷裂。

（3）鋼帶表面因磨損或外力磨損露出內(nèi)部鋼絲。

（4）鋼帶出現(xiàn)嚴重銹蝕。

（5）鋼帶曳引力不符合GB7588-2003中9.3a）或（2）要求。本節(jié)關于扁平復合曳引鋼帶的報廢技術條件中，（1）、（2）和（3）主要參考了相關文獻研究和企業(yè)標準，（4）和（5）主要參考了鋼絲繩的報廢技術條件。如若鋼帶存在上述缺陷還要繼續(xù)使用，或?qū)a(chǎn)生下述風險：①會導致曳引鋼帶的強度不足，存在鋼帶在使用過程中突然斷裂的可能，造成轎廂墜落嚴重后果。②影響鋼帶與曳引輪之間的摩擦配合，存在加速配合表面的磨損或機械損傷，導致設備過快損壞。③造成曳引力不足，存在轎廂溜車的風險。

5 曳引鋼帶的注意事項

（1）更換鋼帶時，應選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。大品牌有信譽，原材料把關嚴格，制造工藝正規(guī)，制造過程中層層把關嚴格，產(chǎn)品出廠有合格證，質(zhì)量有保證，后期出現(xiàn)問題容易溯源。

（2）更換鋼帶時，應選擇有資質(zhì)的公司施工。根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局國市監(jiān)特設函【2019】64號文的規(guī)定，更換曳引鋼帶不需要進行監(jiān)督檢驗，但也應該辦理施工告知，制定施工方案，選擇有經(jīng)驗的工人進行施工，特別要注意施工過程中的成品保護，避免對鋼帶的意外損傷，防止電弧、火花、機械等外因?qū)︿搸У膿p壞。

（3）更換過程中注意鋼帶的朝向。鋼帶產(chǎn)品出廠時一般會在鋼帶本體上印有方向箭頭，施工過程中應嚴格按照該箭頭方向施工，做到每根鋼帶噴碼箭頭朝向正確，所有鋼帶箭頭朝向一致。

（4）注意鋼帶正反方向。對于V型槽結構、波浪形結構鋼帶，這點應該沒有問題，但對于平面型結構就得要注意了，好多情況下正反兩面的外包裹橡膠或聚氨酯材料厚度是不同的，其表面與曳引輪之間的摩擦系數(shù)也是不同的，反繩彎曲時最小彎曲比也不一樣，如果安裝錯誤，剛開始時是電梯運行有抖動現(xiàn)象，舒適性較差，進而振動測試數(shù)據(jù)超標，加劇鋼帶損壞。

（5）鋼帶更換時應該全部更換。如果僅更換個別根數(shù)，不僅不能有效提高電梯運行舒適性，相反，由于不同廠家、不同批次的鋼帶內(nèi)部鋼絲的機械性能差異，會導致鋼帶的延展率不同，會造成鋼帶的張緊力不均，引起曳引輪的不均勻磨損，電梯運行舒適性更差。

（6）維保人員每次維護保養(yǎng)的時候，應檢查清理鋼帶灰塵，保持鋼帶全長清潔。維保單位應嚴格執(zhí)行TSG T5002-2017《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》。季度維保做到曳引輪清潔，鋼帶無油膩，張力調(diào)整均勻，且符合制造單位的要求。半年維保檢查曳引鋼帶磨損量、斷絲數(shù)不超過要求。

6 結語

總而言之，伴隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn)，高速超高速電梯的普遍采用，曳引鋼帶的應用會越來越頻繁，選好用好電梯鋼帶，提高電梯運行的安全性和舒適性，保障人民的生命財產(chǎn)安全，對電梯曳引鋼帶進行研究和研討有著十分重要的現(xiàn)實意義。