引言

典型的曳引式電梯包括曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪、限速器、安全鉗等。其中,曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對重(或兩端固定在機(jī)房上）,依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅(qū)動轎廂的升降。曳引鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力即為電梯的曳引力,是電梯安全可靠運行的基礎(chǔ)。由《電梯制造與安裝安全規(guī)范》(GB7588一2003）中曳引能力計算的歐拉公式得知,曳引力與曳引鋼絲繩在繩槽中的當(dāng)量摩擦系數(shù)有關(guān),當(dāng)曳引輪出現(xiàn)磨損時,輪槽的當(dāng)量摩擦系數(shù)就會發(fā)生改變,從而改變電梯曳引力,影響電梯運行舒適性及安全性。

1曳引輪磨損常見原因

(1）曳引輪制造時,熱處理球化本身產(chǎn)生的硬度不均勻及與鋼絲繩硬度的不匹配,造成磨損。

(2）運行時,鋼絲繩張力嚴(yán)重超差,造成鋼絲繩運行速度不一致,鋼絲繩受到向外的力,從而磨損曳引輪槽道的側(cè)緣。

(3）使用過程中,電梯的試驗制停、緊急制停、突然加速等一系列特殊情況的發(fā)生,會使鋼絲繩與曳引輪繩槽、限速器輪繩槽發(fā)生打滑等非正?，F(xiàn)象,導(dǎo)致曳引輪繩槽或限速器輪繩槽發(fā)生嚴(yán)重磨損。

(4）由于使用時間過長,鋼絲繩與曳引輪繩槽、限速器輪繩槽長時間摩擦,同樣會使繩槽部位產(chǎn)生不同程度的磨損,部分繩槽甚至?xí)袊?yán)重的磨損。

2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對輪槽要求及磨損判斷依據(jù)

《電梯主要部件報廢技術(shù)條件》(GB/T31821一2015）附錄M2.2.1對輪槽特征尺寸提出了要求,規(guī)定曳引輪輪槽下部切口角度值最大不應(yīng)超過1069,且在任何情況下,半圓槽角度不應(yīng)小于259,V形槽角度不應(yīng)小于359。該標(biāo)準(zhǔn)第4.2.4條將"繩槽的不正常磨損"視為曳引輪報廢的技術(shù)條件之一,輪槽不均勻磨損屬于典型的不正常磨損。《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則一曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯》(TSGT7001一2009）2.8(3）規(guī)定:曳引輪輪槽不得有嚴(yán)重磨損,當(dāng)輪槽的磨損可能影響曳引能力時,應(yīng)進(jìn)行曳引能力驗證試驗?！峨娞菀芬龣C(jī)》(GB/T24478一2009）4.2.3.1:曳引輪節(jié)圓直徑與鋼絲繩直徑之比不應(yīng)小于40。以上標(biāo)準(zhǔn)均未給出量化的判定依據(jù),在實際檢驗中較難把握。

3曳引輪磨損的測量

目前常用的輪槽測量方法有:

(1）目視法。通過觀察輪槽工作表面是否平滑,輪槽磨損

是否導(dǎo)致鋼絲繩接觸槽底,各根鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差是否明顯異常,繩槽內(nèi)的鋼絲繩最高點與曳引輪外圓面的縫隙高度是否過大等進(jìn)行主觀判斷。當(dāng)懷疑曳引輪存在一定磨損時,可結(jié)合空載曳引能力試驗、上行制動試驗、下行制動試驗進(jìn)行輔助判斷。該方法簡單、方便,但因無定量數(shù)據(jù),對檢驗人員的經(jīng)驗性要求較高,且不排除現(xiàn)場環(huán)境影響,如鋼絲繩潤滑情況、電梯平衡系數(shù)大小等。故這是一種定性的判斷方法。

(2）角尺加塞尺法。將角尺一個直角邊靠緊曳引輪端面,另一直角邊沿曳引輪徑向方向抵住最高的鋼絲繩,最后用塞尺測量其余鋼絲繩最高點與角尺間的間隙,衡量輪槽不均勻磨損程度。當(dāng)曳引輪槽上的鋼絲繩直徑不均時,會影響判定結(jié)果。若以同一型號的標(biāo)準(zhǔn)滾柱臥入各個繩槽內(nèi),雖可排除鋼絲繩直徑的影響,但需拆除鋼絲繩。對于在用電梯,此方法雖然可以測到輪槽的高低差數(shù)值,但測量效率低、成本高、操作不便。

(3）曳引輪輪槽磨損專用測試儀。其結(jié)構(gòu)如圖1所示,組成主要包括主尺1、游標(biāo)尺2、測量球3、測針4,同時配備5種規(guī)格專用調(diào)整球各1個,直徑分別為8mm、10mm、12mm、13mm、16mm。其測量方法為:儀器經(jīng)過精密校準(zhǔn)后,將測量球3放在繩槽6內(nèi),下壓主尺1,使測針4碰觸繩槽6底部,此時測量數(shù)據(jù)在主尺1上的游標(biāo)尺2讀取。主尺1與測針4相連,從測量球3中間孔穿過。曳引輪輪槽磨損專用測試儀中主尺1、游標(biāo)尺2與測針4為一體化設(shè)計,集成于主尺1上,測量球3為中間有孔的半球形金屬裝置。該測試儀測量精度可達(dá)0.01mm,測量靈敏度及精度高。

4曳引輪磨損的安全性分析

帶切口槽半圓槽在繩槽磨損的時候,其切口角8基本維持不變,所以當(dāng)量摩擦系數(shù)/基本保持不變,故目前使用最為廣泛。而最普遍發(fā)生且難判斷的是曳引輪兩側(cè)發(fā)生的磨損。

通過對常見品牌、型號規(guī)格的500臺電梯的定期檢驗及48臺老舊電梯的評估,發(fā)現(xiàn)曳引輪磨損量與風(fēng)險等級有如表1所示的關(guān)系。

對V型槽,若輪槽的任一接觸面發(fā)生磨損,則建議更換。

對半圓槽,一般用作導(dǎo)向輪。若磨損后的導(dǎo)向輪的底部半徑大于在用鋼絲繩的半徑,該磨損是可接受的;否則,建議更換。

5結(jié)語

曳引輪磨損的檢驗對電梯安全性的影響不言而喻。本文利用曳引輪輪槽磨損專用測試儀通過建立磨損數(shù)據(jù)庫的方式,為快速、有效地判定曳引輪的磨損量與曳引能力之間的關(guān)系,確定磨損的嚴(yán)重等級及需報廢的磨損量區(qū)間提供了一種方法。但鑒于樣本的有限性及設(shè)備類型的局限性,對測量結(jié)果的分析、處理還有待進(jìn)一步完善。