电梯曳引检查及影响因素探讨

何兵

摘要：曳引能力是保证电梯安全运行的关键环节，因此只有提高曳引能力的措施，才能保证电梯曳引能力符合标准要求，确保电梯安全运行。文章从设计、制造、安装、使用等方面对影响电梯曳引能力的因素进行了分析。

关键词：电梯运行;曳引能力;影响因素;曳引检查

在电梯运行中，电梯的曳引能力是否满足使用要求是通过曳引试验进行验证的。对于部分在用电梯，由于使用条件的变化，如在曳引绳槽磨损、轿厢装修等情况下，电梯的曳引能力都会发生变化，大多数情况导致曳引能力的不足。因此在电梯的检验中必须进行曳引试验，如果发现其曳引能力不满足试验要求，则应当从电梯设计、安装等环节上查找原因，通过检查和计算找出存在的问题，根据实际情况，制定切实可行的解决方案，使电梯的曳引能力满足要求，以保证电梯的安全运行。

1电梯的曳引条件

曳引力是指依赖于曳引轮和钢丝绳之间的摩擦力来实现、保障电梯功能的一种能力。如图1.

图1为曳引驱动的钢丝绳受力简图。设：T1>T2，且此时曳引钢丝绳在曳引轮上处于要打滑但还没有打滑的临界平衡状态。

根据欧拉公式，T1与T2之间的关系：

T1/T2=efα

其中：

e一自然对数的底；

a一曳引绳在曳引轮绳的包角；

f一曳引绳在曳引轮槽的当量摩擦系数。

该系数与曳引轮的绳槽形状及曳引轮的材料有关。

2 电梯的曳引检查

GB7588－2003《电梯制造与安装安全规范》中9.3条规定了电梯的曳引能力是否符合要求的验证方法：

(1)轿厢空载，在行程上部范围内上行，在相当电梯最严重制动情况下，停车数次，进行曳引检查，每次试验轿厢应完全停止；

(2)轿厢载有125％的额定载荷，在行程下部下行，在相当电梯最严重制动情况下，停车数次，进行曳引检查，每次试验轿厢应完全停止；

(3)当对重压在缓冲器上时，空载轿厢不能向上提升；

(4)电梯的平衡系数应符合要求；

(5)对于轿厢面积超出表1规定的载货电梯和病床电梯，除上述检查外，还须用125％轿厢实际载重量达到了轿厢面积按《GB7588－2003》表1所对应的额定载重量进行静态曳引试验。

3 电梯的曳引条件影响因素

3.1 电梯设计制造对曳引条件的影响

从曳引条件公式可知，曳引系数代表了曳引能力，即与当量摩擦系数、曳引钢丝绳在曳引轮上的包角有关。

(1)当量摩擦系数f。与绳槽形状、绳槽材料及绳槽的润滑情况有关。在各种不同形状的绳槽中,V形绳槽的当量摩擦系数最大,半圆槽最小，半圆切口槽介于两者之间。不同的绳槽材料及润滑情况影响摩擦系数，从而使当量摩擦系数变大或变小。

(2)包角α。增大包角α可以增加曳引能力。通常在电梯设计制造中采用2:1的曳引比和复绕方式增大包角，包角减小则会降低曳引能力。

3.2 电梯安装对曳引条件的影响

电梯在设计制造环节中，制造商已经对电梯的曳引能力作了精确的计算，使出厂电梯的曳引能力能够满足要求。尽管如此，电梯安装过程仍存在影响曳引能力的因素，电梯安装不当，将造成曳引能力与设计要求的差距。

(1)曳引轮、导向轮安装精度对曳引能力的影响

根据带缺口半圆槽当量摩擦系数计算公式：

f=4μ[1−sin(β/2)]/[π−β−sinβ]可见，β角的变化会引起摩擦力f的变化，从而使曳引能力efα发生变化。

《电梯制造与安装安全规范》(GB10060-1993)中4.1.11条和《电梯监督检验规程》中2.8.4条规定，曳引轮、导向轮在空载或满载情况下对铅垂线的偏差均不大于2mm，若该条件超标，则使β角(如图2所示)与设计值发生偏差，而影响曳引能力。

如果曳引轮和导向轮的轮槽错位较大，或者曳引轮和导向轮的轮槽不在一个平面上，长时间运行磨损会影响曳引轮绳槽的β角。

(2)主机安装水平度及轮距偏差对曳引能力的影响

带导向轮的电梯，如果主机安装不水平，会造成曳引绳在曳引轮上的包角α发生变化。例如：当主机底座右侧偏高，α角会变小，使efα代表的曳引能力变小；同理，当主机底座左侧偏高，α角会变大，使efα代表的曳引能力变大。

如果导向轮安装位置不准确会造成曳引轮与导向轮的轮距误差，使曳引绳在曳引轮上的包角α发生变化。主机底座的缓冲垫片，长时间使用变形，也会造成曳引绳在曳引轮上的包角α发生变化。使电梯的曳引能力发生变化。

3.3 电梯使用对曳引条件的影响

在电梯安装完毕后，efα所代表的曳引能力也就确定了。如果1T和2T再有变化(不包括轿轿厢正常载荷的变化），将影响轿厢装载和紧急制动工况时曳引条件的成立。1T变大和2T变小，都对曳引条件不利。因此，电梯安装后，要做好电梯曳引能力的测试，尤其重要的是对电梯的平衡系数是否符合要求的测试。平衡系数的实质就是设计配置对重的质量大小。平衡系数的取值影响对重的质量和电梯的不平衡载荷，同时也影响曳引轮两侧钢丝绳的张力。这个张力的大小将对曳引钢丝绳在绳槽内的比压产生影响，张力越大则比压也越大，则曳引钢丝绳提供的曳引能力就越强。

3.4 电梯改造、维修对曳引条件的影响

电梯是由多根钢丝绳曳引的，各钢丝绳的张力与平均张力之差不应大于5%。如果各曳引钢丝绳的张力不均，就会使得受力差的钢丝绳在运行时对曳引轮绳槽有滑动摩擦，造成各绳槽的不均匀磨损，将影响曳引轮绳槽的β角发生变化，使efα中f值发生变化，从而影响电梯的曳引能力。

4 电梯曳引力校核

4.1 轿厢装载工况曳引力校核

（按125%额定载荷轿厢在最低层站计算，轿底平衡链与对重顶部曳引绳质量忽略不计）

式中：

T1、T2——曳引轮两侧曳引绳中的拉力，N； Q——额定载重量，kg；K——电梯平衡系数；

W1——曳引钢丝绳质量，kg；W1≈H(电梯提升高度,m) ×n1(采用钢丝绳根数) ×q1(钢丝绳单位长度重量，kg/m) ×r(曳引钢丝绳倍率)；

W2——补偿链悬挂质量，kg；W2≈H(电梯提升高度,m) ×n2(采用补偿链根数) ×q2(补偿链单位长度重量，kg/m)

r——曳引钢丝绳的倍率； gn——标准重力加速度，m/s2α（gn≈9.81m/s2）

校核：轿厢装载工况条件下应能满足 ≤е1ƒα，即曳引钢丝绳在曳引轮上不滑移。

4.2 在紧急制停工况曳引力校核：

（按空轿厢在顶层工况计算，且轿顶曳引绳与对重底部平衡链质量忽略不计，滑动轮惯量折算值与导轨摩擦力因数值小忽略不计）

式中：

α——轿厢制动减速度(绝对值)，m/s2（正常情况α为0.5m/s2，对于使用了减行程缓冲器的情况，α为0.8m/s2)；

W3——随行电缆的悬挂质量，kg；W3≈H/2(电梯提升高度,m) ×n3(随行电缆根数) ×q3(随行电缆单位长度重量，kg/m)。

校核：紧急制停工况条件下，当空载的轿厢位于最高层站时应能满足 ≤е3ƒα，即曳引钢丝绳在曳引轮上不滑移。

4.3 在轿厢滞留工况曳引力校核：

（以轿厢空载，对重压在缓冲器上的工况计算）

校核：在轿厢滞留工况，当轿厢空载，对重压在缓冲器上时，在轿厢滞留工况条件下，

应能满足 ≥е2ƒα，即曳引钢丝绳可以在曳引轮上滑移。

5结语

综上所述，只有电梯曳引能力充分满足曳引条件的成立，才能确保曳引式电梯正常、安全运行。应通过曳引能力试验检查电梯的曳引能力是否符合要求，并在电梯的安装、使用和改造维修的各个环节严格把关，才能使电梯达到理想的安全状态。

参考文献

[1] 冯文森，电梯的曳引条件影响因素探讨[J]科技与企业，2011.07

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。