曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测探析

胡建荣 项科忠

（宁波市特种设备检验研究院，浙江 宁波315048）

0 引言

20世纪80年代，电梯开始进入中国市场，走进了人们的日常生活，使高楼大厦离我们不再遥远。进入21世纪，随着房地产、城市公共基础设施建设等产业的高速发展，我国新增电梯数量呈几何级数增长，截至2014年底，我国在用电梯数量已达300万台，广泛分布于城市住宅、商业地产、工业厂房等领域。未来，随着我国城市化进程的加快及电梯强制报废措施的出台，我国电梯数量将进一步增加。在电梯市场日益繁荣的同时，电梯安全也成为不可忽视的问题。近年来，电梯事故经常出现在各大媒体的头条，成为人们讨论的焦点话题。2013年，全国共发生电梯事故70起，占全年特种设备事故的30.83%。可见，现阶段我国电梯安全形势不容乐观，电梯安全问题亟待解决。目前，我国对电梯的管理主要采用制造安装改造许可、使用登记、安全监察、法定检验等措施。其中，法定检验是最重要的环节，可以发现安全隐患，降低事故风险。在电梯的检验中经常会发现一些重复出现的共性问题，比如曳引轮轮槽易磨损等，本文将针对该现象进行分析探究。

1 曳引式电梯简介

电梯是指由动力驱动利用沿刚性导轨运行的箱体或沿固定线路运行的梯级（踏步）进行升降或平行运送人、货物的机电设备。按驱动方式的不同，电梯可分为3种：曳引驱动电梯、强制驱动电梯、液压电梯。所谓曳引驱动电梯，是指提升绳靠主机驱动轮绳槽的摩擦驱动的电梯。现代电梯广泛采用曳引驱动方式，曳引机作为驱动机构，钢丝绳挂在曳引机的曳引轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊对重装置。曳引机转动时，由钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力产生曳引力来驱使轿厢上下运动。本文所要研究的轮槽磨损现象是发生在曳引式电梯中的常见问题。

电梯是机、电、光一体化的现代高科技产品，主要由机械、电气以及安全装置3大部分组成。按实现功能的不同，曳引式电梯可分为曳引、导向、轿厢、门、重量平衡、电力拖动、电气控制和安全保护8大系统。其中，曳引系统由曳引机、曳引绳、导向轮组成，其作用是向电梯输送动力，它是电梯运行的根本。导向系统主要由导轨和导靴构成，用来限制轿厢和对重活动的自由度，使轿厢和对重只能沿导轨运动。轿厢系统由轿厢架、轿厢组成，是运送乘客和货物的组件。门系统主要包括轿厢门、层门、门锁、开门机、关门防夹装置等部分，是乘客或货物的进出口。重量平衡系统主要用来平衡轿厢重量及补偿高层电梯中曳引绳重量的影响。电力拖动系统与电气控制系统一起为电梯提供动力，对电梯的运行实行操纵和控制。安全保护系统由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护、超速保护、断相错相保护、上下极限等部件组成，可以防止一切危及人身安全的事故，是电梯安全使用的基础。

2 电梯曳引轮结构形式

曳引轮是电梯中最重要的部件之一，属于曳引式电梯的曳引系统，与电机、制动器、减速器一起组成了电梯的动力部件——曳引机。曳引轮是曳引机上的绳轮，也称曳引绳轮或驱动绳轮。曳引轮是电梯传递曳引动力的装置，利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，装在减速器中的蜗轮轴上。由于曳引轮要承受轿厢、载重、对重等全部动静载荷，因此要求曳引轮强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，所以在材料上多用QT60－2球墨铸铁。曳引轮直径要大于钢丝绳直径的40倍，在实践中，一般都取45～55倍，有时还大于60倍。曳引轮由两部分构成，中间为轮筒，外面制成轮圈式绳槽切削在轮圈上，外轮圈与内轮筒套装，并用铰制螺栓连接在一起成为一个整体。曳引轮轮槽有U形槽、V形槽两种（图1），U形槽以其当量摩擦系数大、曳引绳磨损小的优点成为电梯曳引轮中应用最多的轮槽形式。

图1 曳引轮轮槽

3 曳引轮轮槽磨损情况分析

电梯是一种需要经常进行维护保养的机电设备，在长期运行过程中，会有部分零件出现失效的情况，比如钢丝绳、曳引轮、安全附件以及各种易损件。相比安全附件，曳引轮失效具有维修成本高、更换不方便、安全风险大等特点，因此一直是电梯行业专业技术人员重点研究的对象。由于设计、制造、安装及曳引系统本身的原因，电梯在经过一段时间的运行后，曳引轮上与曳引绳相接触的各绳槽会产生不同程度的磨损，随着磨损程度的日益增大，其会对电梯的安全运行及舒适性造成一定的影响，甚至会导致电梯事故。笔者在多年的电梯检验工作中经常会发现曳引轮轮槽磨损的情况，很多情况下都需要更换曳引轮，这不仅会增加电梯的维护保养成本，还会给电梯运行带来安全隐患。

曳引轮轮槽磨损有均匀磨损、不均匀磨损、凹坑、表面局部剥落等几种形式，其中，均匀磨损属于正常磨损，另外几种情况为不正常磨损，往往会造成曳引轮失效甚至报废，从而严重影响电梯的安全运行。影响曳引轮轮槽磨损程度的有曳引轮本身，绳的构造、材质及其物理特性，运行高度，载荷，曳引机的驱动特性，环境和保养等多种因素。

4 曳引轮轮槽磨损的检验检测

TSGT7001—2009《电梯监督检验与定期检验规定——曳引与强制驱动电梯》对电梯曳引轮轮槽的磨损情况作了如下规定：曳引轮轮槽不得有严重磨损（适用于改造、维修监督检验和定期检验），如果轮槽的磨损可能影响曳引能力，应当进行曳引能力验证试验。判断曳引轮轮槽严重磨损的依据有：（1）任何一根钢丝绳磨损至接触槽底；（2）钢丝绳在绳槽上的工作面高度差明显（大于4mm）。由《电梯监督检验与定期检验规定——曳引与强制驱动电梯》可知，检规对电梯曳引轮的磨损程度有严格的规定，检验时需遵守检验规则，按照检规的要求逐项检验曳引轮的磨损情况，并根据结果开展曳引能力验证试验。

5 避免轮槽不正常磨损的措施

根据对曳引轮轮槽磨损的分析，笔者结合多年电梯检验经验，提出了以下几个避免轮槽不正常磨损的措施：（1）严格控制曳引轮的各项性能指标，比如绳槽的耐磨性、硬度及节圆直径，确保其符合电梯使用要求。（2）合理调整各曳引绳的张紧力，使各绳张紧力差值不大于5%。（3）严格执行电梯定期检验制度，在检验中发现轮槽磨损超差时，必须更换或修复曳引轮，使其达到合格标准。（4）合理使用聚氨酯轮槽衬垫，可以在不降低钢丝绳摩擦系数的情况下，提高轮槽的耐磨性，从而大大延长曳引轮及钢丝绳的使用寿命。

［1］马继祥.电梯司机［M］.北京：气象出版社，2002

［2］林吉曙.电梯曳引系统摩擦磨损的分析［J］.成都纺织高等专科学校学报，2007（4）

［3］TSGT7001—2009 电梯监督检验和定期检验规定——曳引与强制驱动电梯［S］