淺析電梯曳引輪槽磨損成因及其處理

張小鵬

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350000）

電梯驅(qū)動(dòng)形式多種多樣，目前，我國應(yīng)用最廣泛的是曳引式電梯，這類電梯在曳引輪兩側(cè)分別懸掛電梯轎廂和用以平衡轎廂的配重塊。兩側(cè)重量可以將鋼絲繩拉緊，并給曳引輪和鋼絲繩之間提供摩擦力。曳引輪通過轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)電梯轎廂的縱向移動(dòng)。但是，在曳引式電梯使用的過程中，輪槽磨損故障較為頻發(fā)，需要予以重視。

1 電梯曳引輪構(gòu)造以及輪槽失效表現(xiàn)

1.1 曳引輪構(gòu)造

在曳引式電梯中，曳引輪是其核心結(jié)構(gòu)，和制動(dòng)設(shè)備以及電機(jī)等共同形成了一個(gè)完整的電梯動(dòng)力系統(tǒng)。在曳引式電梯工作中，需要經(jīng)由曳引輪來傳輸動(dòng)力。在工作過程中，鋼絲繩和曳引輪之間會形成巨大的摩擦力來傳輸動(dòng)力。在正常情況下，曳引輪大多設(shè)置于減速渦輪軸的位置上。由于雙側(cè)承重，所以曳引輪在電梯運(yùn)行時(shí)所承載的荷載較大，因而具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和耐磨性能。

1.2 輪槽失效表現(xiàn)

一旦曳引輪失效，輪槽就會出現(xiàn)磨粒磨損問題，其表現(xiàn)為輪槽和鋼絲繩之間存在較多的磨屑質(zhì)點(diǎn)，其具有較高的硬度，所以輪槽和鋼絲繩之間的摩擦加劇，在長期運(yùn)行中造成磨損。在電梯運(yùn)行的過程中，應(yīng)變力的作用也處于動(dòng)態(tài)變化之中，輪槽表面由此出現(xiàn)形變，進(jìn)而形成疲勞裂紋，這樣一來，電梯的使用安全就面臨著嚴(yán)重的安全隱患。

2 電梯曳引輪槽磨損成因

2.1 曳引輪槽和鋼絲繩不匹配

在電梯工作時(shí)，鋼絲繩和曳引輪之間必須保持較好的匹配度，這樣才能確保電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是，經(jīng)過調(diào)查后可以發(fā)現(xiàn)，目前，很多電梯在運(yùn)行時(shí)，都普遍存在著曳引輪和鋼絲繩之間不匹配的問題，這就加速了曳引輪槽磨損速度，導(dǎo)致電梯出現(xiàn)故障。

2.2 輪槽設(shè)計(jì)和材質(zhì)加工缺陷

目前，曳引輪中的很多曳引輪槽設(shè)計(jì)和材料選擇上都存在一定的不足。首先，輪槽圓節(jié)直徑存在不規(guī)則、不統(tǒng)一的問題，同時(shí)，精確度不足，難以達(dá)到相關(guān)規(guī)定與要求，從而導(dǎo)致磨損速度加快；其次，從事曳引輪生產(chǎn)的企業(yè)在生產(chǎn)過程中，雖然都可以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行制作，但是，很多企業(yè)在曳引輪生產(chǎn)的過程中并沒有按照相關(guān)要求選用材料，存在以次充好的問題，進(jìn)而影響了輪槽的各方面性能，無法滿足電梯運(yùn)行需求；最后，曳引輪鑄造和熱處理過程中也存在一定的工藝缺陷，影響了曳引輪的性能。

2.3 其他原因

除了上述原因外，其他因素也會影響輪槽磨損問題，例如，荷載超重問題。一旦荷載超重，電氣設(shè)備也將以超負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，導(dǎo)致輪槽磨損加劇。與此同時(shí)，隨著電梯運(yùn)行距離的延長，輪槽磨損也會更加嚴(yán)重。對于這些問題，需要對現(xiàn)有的電梯運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行改善和優(yōu)化。

3 曳引式電梯輪槽磨損的檢測

3.1 鋼絲繩檢測

輪槽磨損情況和鋼絲繩之間的關(guān)系密切，其原因在于鋼絲繩直接和輪槽相接觸，這就需要及時(shí)檢測鋼絲繩。鋼絲繩檢測方法大致有兩種，分別是觀察法和拉力檢測法。觀察法就是檢驗(yàn)人員結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)來檢查鋼絲繩外表情況，例如，鋼絲繩磨損情況，來判斷電梯輪槽磨損情況；而拉力檢測法則是通過試驗(yàn)來確定鋼絲繩的拉力值，這樣就可以基于拉力試驗(yàn)結(jié)果判斷鋼絲繩磨損情況。

3.2 曳引輪槽檢測

曳引輪槽磨損檢測主要目的在于曳引輪是否存在鋼絲繩下沉的弊病，如果該問題存在，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步計(jì)算出下沉總量。對于輪槽下沉量，我國的電梯廠商大多都出具了較明確的標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則說明輪槽能夠保持安全運(yùn)行，一旦超出安全閾值，則說明此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了較嚴(yán)重的磨損，需要更換輪槽部件。同時(shí)，在輪槽檢測的過程中，也要嚴(yán)格檢查磨損均勻情況，其原因在于，在電梯正常工作時(shí)，輪槽磨損是均勻的，及時(shí)維修、更換即可確保電梯的正常工作；如果輪槽磨損不均勻，一般認(rèn)為，此時(shí)曳引輪系統(tǒng)的運(yùn)行已經(jīng)存在問題，則需要進(jìn)一步排查問題和隱患，更換新的輪槽后也要重新進(jìn)行檢測，在輪槽檢驗(yàn)合格后方可重新投入使用。

3.3 超控檢測

承載力和壓力都和電梯的運(yùn)行狀態(tài)之間關(guān)系密切。在電梯試運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行超載試驗(yàn)和空載試驗(yàn)，來確定電梯輪槽狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下，包括電梯的運(yùn)行速度在內(nèi)的多項(xiàng)參數(shù)都會出現(xiàn)較為明顯的變化，實(shí)驗(yàn)人員需要及時(shí)記錄各方面的參數(shù)，并保存歸檔。同時(shí)，出于檢測電梯在突然停電情況下是否能保持安全運(yùn)行，避免出現(xiàn)事故，就需要在檢測的過程中突然將制動(dòng)電源切斷，如果輪槽仍然能夠保持正常運(yùn)行，電梯能夠迅速制動(dòng)，則說明輪槽情況較好；如果制動(dòng)緩慢，則說明輪槽已經(jīng)有了較嚴(yán)重的磨損，這就需要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)檢修，排查隱患。

4 電梯曳引輪磨損的預(yù)防

4.1 曳引輪槽的選型

由于鋼絲繩是圓形繩結(jié)構(gòu)，所以在U型曳引輪槽選擇時(shí)，需要確保二者之間能夠緊密貼合，擴(kuò)大接觸面，接觸面較大的時(shí)候壓強(qiáng)也會處于較低水平，所以，鋼絲繩和曳引輪槽之間的磨損就是最小的。但與此同時(shí)，由于U型槽讓鋼絲繩對曳引輪槽的比壓較小，所以會降低也因能力。為了適應(yīng)曳引力的需求，通常在U形槽選用的過程中都會將曳引輪繞繩設(shè)置為復(fù)繞形式，因此，曳引輪和導(dǎo)向輪之間的槽數(shù)增加，提高了成本，因而很多電梯廠家在部分特殊情況才會如此進(jìn)行設(shè)計(jì)。U型帶切口曳引輪槽也較為常見，其在切口處鋼絲繩的接觸線斷開，容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和比壓突變的情況，一般來說，隨著切口寬度的變化，比壓也會出現(xiàn)同比變化。在比壓較大的情況下，鋼絲輪和曳引輪之間的黏著摩擦力也有所增加。曳引力較大，可以有效節(jié)約設(shè)計(jì)成本，是各個(gè)廠家常用的槽型。對于V型槽，則要選擇適當(dāng)?shù)慕嵌?，在滿足曳引能力的基礎(chǔ)上，盡量選用較大的V型角度，可以在一定程度上延緩磨損。

4.2 安裝調(diào)整

在電梯安裝的過程中，必須按照相關(guān)工藝和技術(shù)規(guī)范的要求來進(jìn)行。主機(jī)安裝的過程中，需要結(jié)合圖紙的要求，確保曳引輪垂直度、導(dǎo)向輪平行度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是曳引輪垂直度的偏差要控制在要求范圍內(nèi)，否則，會加劇曳引輪磨邊，對電梯運(yùn)行質(zhì)量造成影響。電梯的鋼絲繩安裝也要遵照工藝流程的需求，在按照過程中，需要避免鋼絲繩和其他雜質(zhì)相接觸，如水、泥沙等，更不能出現(xiàn)鋼絲繩扭曲和纏繞，避免出現(xiàn)損壞，對電梯運(yùn)行質(zhì)量造成影響。在鋼絲繩安裝完畢后，還要對鋼絲繩張力進(jìn)行調(diào)整。如果鋼絲繩調(diào)整不均勻，出現(xiàn)松緊不一致的現(xiàn)象，那么就會導(dǎo)致較緊的鋼絲繩受力過大，提高曳引輪比壓，加劇磨損；而松的鋼絲繩則會不受力，導(dǎo)致鋼絲繩損壞，因而鋼絲繩張力不一致會導(dǎo)致曳引輪槽的磨損，在運(yùn)行一段時(shí)間后部分鋼絲繩陷入輪槽中就更明顯。這就需要對鋼絲繩的張力進(jìn)行調(diào)整，分別在底層、頂層和中間層進(jìn)行調(diào)整，張力差需要控制在5%范圍內(nèi)，運(yùn)行一段時(shí)間后重新對張力進(jìn)行檢測，繼續(xù)調(diào)整，以確保鋼絲繩受力良好。

4.3 電梯的維護(hù)保養(yǎng)

電梯在經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，如果沒有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，電梯曳引輪磨損問題就會越來越嚴(yán)重。在維護(hù)保養(yǎng)的過程中，需要對鋼絲繩受力情況進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)受力不均的情況，則要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以避免繩槽磨損問題，一旦出現(xiàn)繩槽磨損不均，則需要更換曳引輪，并重新對曳引輪槽進(jìn)行加工，以避免磨損進(jìn)一步惡化。在維護(hù)保養(yǎng)的過程中，也需要及時(shí)清理鋼絲繩表面，去除鋼絲繩表面的灰塵雜質(zhì)，以改善和優(yōu)化曳引輪運(yùn)行環(huán)境，提高電梯運(yùn)行質(zhì)量。

5 結(jié)語

曳引輪電梯是目前應(yīng)用最廣泛的電梯，與人們的日常生活、工作之間的關(guān)系都較為密切。但是，在本文分析中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果曳引輪槽的磨損太過嚴(yán)重，則會直接影響電梯運(yùn)行性能，對電梯使用者的人身安全造成嚴(yán)重影響。這就需要對輪槽磨損成因進(jìn)行細(xì)致分析，并尋找合適的檢測和設(shè)備維修方法，及時(shí)做好輪槽檢驗(yàn)維護(hù)工作，從而避免輪槽磨損問題。