引言

典型的曳引式電梯包括曳引機、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)生打滑等非正常現(xiàn)象,導(dǎo)致曳引輪繩槽或限速器輪繩槽發(fā)生嚴重磨損。

(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)袊乐氐哪p。

2相關(guān)標準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。該標準第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?！峨娞荼O(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則一曳引與強制驅(qū)動電梯》(TSGT7001一2009）2.8(3）規(guī)定:曳引輪輪槽不得有嚴重磨損,當(dāng)輪槽的磨損可能影響曳引能力時,應(yīng)進行曳引能力驗證試驗。《電梯曳引機》(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。以上標準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。若以同一型號的標準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、處理還有待進一步完善。