电梯曳引钢带的检验技术分析

杨锐

（西安特种设备检验检测院，陕西 西安 710000）

1 电梯投诉事件经过

近日，接到市场监督管理局某分局的协查指令，投诉某小区电梯运行中振动剧烈，需要检验检测单位选派专业技术人员陪同协查。笔者会同监察人员来到投诉现场，了解到该电梯制造日期为2015年7月，34层32站，额定速度2.0m/s，由4根钢带曳引驱动。用携带振动性能测试仪分别进行上下2个运行方向测试，数据分析结果显示，由下基站上行至18层站过程中，轿厢在恒加速区域内的垂直（Z轴）振动的最大峰峰值为0.96m/s2，A95峰峰值为0.72m/s2；由18层上行至上端站过程中，轿厢在恒加速区域内的垂直（Z轴）振动的最大峰峰值为0.35m/s2，A95峰峰值为0.27m/s2；由上端站下行至下端站过程中，轿厢在恒加速区域内的垂直（Z轴）振动的最大峰峰值为0.29m/s2，A95峰峰值为0.17m/s2。数据表明，该梯上行振动加速度已经超过了GB/T24474-2009/ISO18738；2003《电梯乘运质量测试》的规定数值，投诉事实属实。遂对该物业管理单位、电梯维护保养单位、该楼宇单元住户进行走访调查得知，原来该梯在2020年8月因为抖动原因更换了由东侧数起第3根钢带，2021年9月左右同样因为抖动原因更换了由东侧数起第2根钢带。了解到此情况后，我们的调查工作开始有了方向，这次的抖动会不会同样也是由于钢带原因引起的。庆幸的是，我们在屋面上发现了之前更换掉的两根钢带，并找到了它们的破损之处，（见图1和图2）。随后我们对4根钢带进行了全部检查，发现未更换的2根钢带也已经出现了聚氨酯外皮破损和钢丝露出现象，已更换的2根钢带也在同样位置处出现了聚氨酯外皮破损现象，其他位置处也有些许磨损，尚不明显。针对这一现场情况，监察人员当场发出指令，要求该梯停止使用。至此我们认为已经找到了该部电梯运行中振动较大的原因，但是造成钢带聚氨酯外皮破损和钢丝外露的原因尚不清楚，还需要我们进一步求证。由于该楼宇单元住户较多，电梯使用相对频繁，仅靠另一部电梯上下运送乘客，运力明显不足，物业管理单位立即启动电梯紧急维修绿色通道，更换全部4根曳引钢带及相关部件，满足民生需要。

图1 2020年8月更换掉的处钢带破损

图2 2021年9月更换掉的处钢带破损

2 关于电梯钢带

电梯曳引钢带是平行布置若干根钢丝，在钢丝外包裹橡胶或聚氨酯材料而制作成型的，外形通常扁平状，表面有V型槽结构、波浪形结构、平面型结构等，电梯中经常采用的有32kN、43kN、64kN等几种规格型号。曳引钢带能够在电梯中得到采纳和广泛应用，是因为与传统曳引钢丝绳相比较，主要有以下特征：

（1）钢带与曳引轮之间的摩擦面大，能够为轿厢运行提供足够的运行动力和制动力矩，保障电梯安全，且在轿厢装载125%额定载荷的下行制动试验工况中表现出色。

（2）使用寿命较长，在正常安装、维护保养和使用条件下，钢带的使用寿命约为15年或300万次运行。

（3）延展率降低，使用过程中对重侧缓冲器与对重架之间距离变化微小，可有效降低因为此距离不断减小而造成的裁绳截绳的频次和费用。

（4）使用中无需润滑油，可降低与曳引轮、返绳轮之间的摩擦噪音，减小轿厢振动，提高电梯运行的舒适性。

（5）质量减少约20%，能耗可节省30%左右，同时可使得曳引轮直径减小至85mm，曳引主机体积相应轻小化，迎合了现代建筑中的小机房设计趋向。

3 曳引钢带的检测原理

由于曳引钢带钢丝外围全部被橡胶或聚氨酯材料覆盖包裹，日常检查中很难发现钢丝的生锈、磨损、断裂等缺陷，聪明的电梯人就利用钢丝导体原理，发明了一系列监测装置，实时检测钢带运行状况，如迅达电梯公司对采用的Poly-V悬挂和曳引钢带（简称“STM”）监测装置、奥的斯电梯公司对GEN2系列电梯悬挂和曳引钢带（简称“CSB”）监测装置RBI(PULSE)等。

现以奥的斯品牌43kN系列钢带为例，说明其监测原理。如图3所示，钢带内部平行布置10根钢丝，在钢带一侧安装端接装置，其上有5个内六方螺丝切入点（即图中的a、b、c、d、e点），钢带另一侧装入RBI，其上有6个内六方螺丝切入点（即图中的A、B、C、D、E、F点），利用这11个切入点就可以形成检测回路，实时监测10根钢丝的阻值，并与初始值进行比较，并将结果反馈给主板部件。利用万用表原理分别搭接A点和a点，就可以检测出编号为1的钢丝阻值；搭接B点和a点，就可以检测出编号为2的钢丝阻值，以此类推。当检测值大于初始值一定范围时，有可能的原因是短接头制作导致阻值增大、开路或者钢芯阻值增大、断裂，RBI报警，系统停止运行，需要专业人员进一步确定原因排除故障。当检测值小于初始值一定范围时，有可能为钢带短接头制作导致钢丝搭接或钢丝阻值串联问题，同样RBI报警，系统停止运行，需要专业人员确定原因排除故障。

图3 钢带内部钢丝检测原理示意图

4 曳引钢带的检验检测

TSG T7001-2009《电题监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》5.1规定采用其他类型悬挂装置的，悬挂装置的磨损、变形等不得超过制造单位设定的报废指标，但经常由于使用过程中原始资料的丢失，或者非制造单位维保等原因，制造单位设定的报废标准经常不是很明确，这给一线检验检测人员和安全监察人员的判定带来很大的疑惑和不便。

GB/T 31821-2015《电梯主要部件报废技术条件》4.1.1规定扁平复合曳引钢带出现下列情况之一，视为达到报废技术条件：

（1）钢带出现裂纹、压痕、折弯、穿刺、凹陷或鼓包。

（2）钢带中任意一个绳股断裂。

（3）钢带表面因磨损或外力磨损露出内部钢丝。

（4）钢带出现严重锈蚀。

（5）钢带曳引力不符合GB7588-2003中9.3a）或（2）要求。本节关于扁平复合曳引钢带的报废技术条件中，（1）、（2）和（3）主要参考了相关文献研究和企业标准，（4）和（5）主要参考了钢丝绳的报废技术条件。如若钢带存在上述缺陷还要继续使用，或将产生下述风险：①会导致曳引钢带的强度不足，存在钢带在使用过程中突然断裂的可能，造成轿厢坠落严重后果。②影响钢带与曳引轮之间的摩擦配合，存在加速配合表面的磨损或机械损伤，导致设备过快损坏。③造成曳引力不足，存在轿厢溜车的风险。

5 曳引钢带的注意事项

（1）更换钢带时，应选择正规厂家生产的产品。大品牌有信誉，原材料把关严格，制造工艺正规，制造过程中层层把关严格，产品出厂有合格证，质量有保证，后期出现问题容易溯源。

（2）更换钢带时，应选择有资质的公司施工。根据国家市场监督管理总局国市监特设函【2019】64号文的规定，更换曳引钢带不需要进行监督检验，但也应该办理施工告知，制定施工方案，选择有经验的工人进行施工，特别要注意施工过程中的成品保护，避免对钢带的意外损伤，防止电弧、火花、机械等外因对钢带的损坏。

（3）更换过程中注意钢带的朝向。钢带产品出厂时一般会在钢带本体上印有方向箭头，施工过程中应严格按照该箭头方向施工，做到每根钢带喷码箭头朝向正确，所有钢带箭头朝向一致。

（4）注意钢带正反方向。对于V型槽结构、波浪形结构钢带，这点应该没有问题，但对于平面型结构就得要注意了，好多情况下正反两面的外包裹橡胶或聚氨酯材料厚度是不同的，其表面与曳引轮之间的摩擦系数也是不同的，反绳弯曲时最小弯曲比也不一样，如果安装错误，刚开始时是电梯运行有抖动现象，舒适性较差，进而振动测试数据超标，加剧钢带损坏。

（5）钢带更换时应该全部更换。如果仅更换个别根数，不仅不能有效提高电梯运行舒适性，相反，由于不同厂家、不同批次的钢带内部钢丝的机械性能差异，会导致钢带的延展率不同，会造成钢带的张紧力不均，引起曳引轮的不均匀磨损，电梯运行舒适性更差。

（6）维保人员每次维护保养的时候，应检查清理钢带灰尘，保持钢带全长清洁。维保单位应严格执行TSG T5002-2017《电梯维护保养规则》。季度维保做到曳引轮清洁，钢带无油腻，张力调整均匀，且符合制造单位的要求。半年维保检查曳引钢带磨损量、断丝数不超过要求。

6 结语

总而言之，伴随着高层建筑的不断涌现，高速超高速电梯的普遍采用，曳引钢带的应用会越来越频繁，选好用好电梯钢带，提高电梯运行的安全性和舒适性，保障人民的生命财产安全，对电梯曳引钢带进行研究和研讨有着十分重要的现实意义。