浅析电梯曳引轮的轮槽磨损原因及其检验

2023-03-09郭竟尧

中国设备工程 2023年3期

郭竟尧

（广东省特种设备检测研究院佛山检测院，广东佛山 528000）

电梯在使用过程中，由于电梯设计、材料、加工工艺等原因，导致电梯曳引轮在使用过程中会产生不同程度的磨损，这种磨损具有客观、普遍的特性，是不可避免的，要对其进行优化，提高材料的品质，以减少事故的发生。因此，在电梯的日常检修与管理中，为了保证电梯的正常使用，必须注意曳引轮的磨损。

1 电梯曳引轮轮槽严重磨损表现形态

电梯运行过程中，曳引缆绳与曳引轮轮槽的交互作用，造成曳引轮不同程度的磨损，这是很常见的情况，但由于各轮槽的磨损情况比较严重，尤其是各轮槽的磨损不均匀，不但会影响曳引轮的寿命，同时也会导致电梯不稳，导致各种安全隐患。本文对电梯曳引轮的槽型磨损特点进行了研究。（1）非均匀磨损，特别是在不同的沟槽中，会产生不同的磨损形式，这样的磨损形式会引起曳引轮的凹槽和曳引钢索的滑动，加速曳引轮的轮槽磨损。（2）因为磨损，拖曳轮的凹槽形状有了问题，曳引钢索会进入凹槽，从而影响电梯的曳引性能，所以必须进行更换，或者重新加工，以保证电梯的正常运转。《电梯主要部件报废技术条件》中，通过对曳引轮轮槽的不正常磨损分析，提出了防止曳引轮磨损的技术措施。图1为电梯曳引轮的原理图。

2 常见的曳引式电梯轮槽磨损问题

2.1 电梯钢丝绳受力失衡引起的磨损

在曳引式电梯的运行条件下，一般都是通过钢丝绳和曳引轮的凹槽来保证电梯的平稳运转，但由于电梯长期处于工作状态，钢丝绳的拉力不均匀，从而导致曳引轮槽与钢丝绳的连接不够紧密，在这样的工作环境下，电梯的曳引轮轮槽会出现严重的磨损，从而导致电梯在使用过程中出现安全事故。

2.2 零配件差异性引起的磨损

电梯的寿命和零部件的质量、规格等因素对电梯的寿命有很大的影响。曳引轮轮槽具有很强的抗撞性，可以改善电梯的摩擦、耐腐蚀性，但是，由于安装时轮槽的不同，使得各零件的耐久性和强度无法满足安装的需要，从而在使用中产生异常的磨损。另外，电梯的安全与人身安全、财产安全息息相关，因此，在选用合适的零件时，要严格按照电梯的安装要求，避免因零件的质量问题造成的不正常的磨损，从而造成电梯的故障。

2.3 钢丝绳与曳引轮轮槽配合不协调引起的磨损

曳引式电梯一般要求钢缆共同工作，因此，对缆线和拖船的配合比有严格的要求。但是，在实际工作中，经常会遇到缆绳与拖引轮之间的凹槽不相配，导致电梯在使用过程中产生严重的磨损，从而给电梯的工作和稳定带来负面的影响。

3 曳引式电梯轮槽磨损的原因

3.1 设计原因

由于设计依据、实施难度、成本管理等因素，拖轮的轮槽设计往往要在多种设计方案中进行，不能达到完美。半圆槽与曳引绳的接触面积较大，曳引绳的变形较少，有利于提高曳引轮的寿命；V形槽拉索与绳槽间的摩擦因数最大，而槽型和曳引绳的磨损较大。所以，会有很多的安全问题。

3.2 材料原因

曳引电梯一般选用耐磨、耐腐蚀的拖轮，曳引轮的轮槽要有很大的推力。拖轮的轮槽选择不合理，大部分材质都达不到电梯的要求。轮槽的耐磨性都不符合国家标准，造成了曳引电梯的拖轮轮槽在短时间内出现了较大的磨损。

3.3 受力原因

曳引式电梯在实际操作时，钢丝绳与曳引轮的轮槽是相互连接的，通过曳引轮槽与缆索的相互作用，使曳引机能够工作环境稳定。但在曳引电梯运行过程中，因缆索张力调节不当，导致钢丝绳受到的力不均匀，导致曳引轮与曳引轮凹槽接触不够充分，从而导致了电梯安全事故的发生。

3.4 工艺原因

曳引式电梯之所以能够平稳地工作，是因为曳引轮的轮槽和缆索能够互相影响，才能完成人员和货物的运送。为确保曳引式电梯的安全、稳定、降低摩擦力等问题，确保曳引轮的轮槽与钢索的高度协调。然而，在曳引式电梯的应用中，有时会出现曳引轮的凹槽与钢丝绳的不匹配，从而导致曳引轮的轮槽出现严重的磨损，甚至出现弹跳现象，从而对曳引式电梯的安全运行造成不利的影响。

3.5 其他原因

影响曳引轮轮槽磨损的因素有很多，如对负荷进行科学的控制，如果负荷超出一定范围，就会对拖轮的轮槽使用寿命造成不利的影响。此外，由于电梯行驶距离的增加，曳引绳的多次弯曲，导致轮槽的磨损增大。要加强对电梯的保养和管理，如及时清除轮槽中的污垢、更换大直径钢丝绳等，可以减少拖轮的轮槽磨损。

4 电梯曳引轮的轮槽磨损的检验对策

4.1 确定检验检测标准

目前，国内大部分建筑物对曳引传动电梯的轮槽磨耗检测没有规范，对其进行轮槽检测也没有相关的规范，因而在实际测试中发现拖引轮的轮槽磨损严重，从而影响了试验的效果。在实际检验中，相关部门常常采用一种较为简单化的方式，即便采用了较为简便的办法，也不能保证曳引式电梯的质量。为了解决上述问题，各国应根据曳引电梯的轮槽检查规程，制定相应的标准，并在实际操作中严格实施，并采取相应的检测方法。一旦出现意外，相关人员要冷静地处理。在曳引电梯的钢丝绳上涂漆，也是检测曳引电梯轮槽磨损的一种重要手段。曳引传动电梯的轮槽磨损严重，需要及时更换，在磨损严重的情况下仍能正常工作，那么在短期内，曳引传动的电梯轮槽就会出现各种各样的故障，不能保障电梯的正常工作。若车轮的磨损程度对曳引电梯的运转产生了一定的影响，就要进行曳引试验，以确定曳引电梯的轮槽磨损和程度，并根据实际情况进行相应的处理。

4.2 实行空超载试验

为实现曳引式电梯的曳引轮的特殊工作，要采用上行制动试验、静载试验和下行制动试验。通过对曳引式电梯的上行和静载荷测试，可以对曳引式电梯的工作状态和制停量进行检验。而且，如果为了检验曳引式电梯的状态，可以根据额定转速和下降的速度，在电梯负载125%的额定负载时，按正常的速度向下断电。实际上，电梯会出现紧急制动，如果在紧急制动中，轿厢没有受损，轿厢能够平稳地停下来，说明曳引式电梯的轮槽磨损在可控范围内。但如果电梯箱没有及时停下来，或发生故障，要对其进行及时更换，确保其稳定、安全。

4.3 钢丝绳检验检测

钢索作为曳引驱动电梯的关键部件，起到了承重和拉力的作用。在运行过程中，检修人员要根据钢丝绳的磨损情况，对电梯的轮槽进行精确的判断。在使用过程中，对钢丝绳的各项性能进行检测时，主要采取两种方式：一是观测法。检查人员用目视观察钢丝绳有无断裂状态，并依据以往的工作经验，判断其磨损程度，采取相应的处理措施。二是曳引力的测量。当钢索张力超过规定值时，说明电梯轮槽严重磨损，可以解决钢丝绳故障。

4.4 曳引轮磨损检验检测

有关人员在曳引驱动电梯的轮槽检查时，应注意检查的要点。一般情况下，检验人员应严格遵守检验规程，科学地控制钢丝的埋入量，一旦出现轮槽磨损的情况，应立即进行更换。另外，在实际检查时，要检查轮槽的磨损状况，是否均匀，若较均匀，则为正常磨损；若不均匀，则说明轮槽的受力不均匀，导致电梯内的各种安全隐患。对电梯的轮槽进行了检查与分析，发现其磨损程度较大的，应进行更换。

4.5 125%额载试验检测

在实际测试中，对电梯的各项操作状况进行了全面的记录，为以后测试工作的顺利进行打下了坚实的基础。当电梯在满负荷125%时，在实际工作中，如果电梯不受影响，则说明其轮槽磨损在控制范围内。但若未能及时制动，造成较长时间的滑动，或电梯箱体发生严重故障，则表明电梯的轮槽磨损，从而影响曳引性能。如有较大的磨损，应立即进行更换。另外，当电梯的刹车被切断时，电梯就会失去平衡，当电力被切断时，电梯就会立刻停止工作，说明电梯的轮槽并没有问题，反之，在停电后，电梯却没有马上停止，反而产生了一些滑动，这就意味着，电梯的轮槽被磨坏了，而且曳引的力度也会越来越小。这会影响电梯的稳定和安全。为确保电梯的正常使用，有关部门应对电梯的轮槽进行更换，以避免以后的电梯操作中发生故障。

4.6 合理选择检测技术

曳引式电梯的轮槽不会出现严重的非均匀磨损情况，而且不会出现槽型变形。电梯的凹槽可以有一定的磨损，但要确保凹槽的磨损是均匀的，否则，就必须对凹槽进行修复。从外观上看，不能有槽型的凹槽，如半圆槽型的槽型转换为半圆形的槽型，要及时处理或替换。在电梯的监管检查中，对曳引式电梯的曳引缆索的拉力有特别的要求，规定曳引缆索的拉力不能超过5%。根据上述要求，通过控制曳引绳的张力，可以减少曳引轮的轮槽不均匀磨损。另外，曳引电梯的监督检验要求是，曳引轮的轮槽不得有较大的磨损，以免对曳引产生影响。电梯运行检验时，必须进行曳引试验，如无负载曳引试验、上下性制动试验、静态曳引试验等。根据实际情况，如果曳引轮的轮槽发生变形，但能按以上方法进行检查，即可认为其符合使用条件。针对以上的需求，从不同的角度对曳引传动电梯的轮槽磨损及运行安全问题进行了探讨，无论采用何种要求，均应从曳引传动电梯轮槽磨损的成因及拖引力角度出发，综合思考，保证电梯使用安全。

4.7 做好电梯轮槽磨损预防工作

通过对曳引式电梯的轮槽进行防磨，可以降低不必要的故障，保障电梯的使用安全。在防止曳引式电梯的轮槽磨损时，应注意以下问题：（1）要强化曳引轮的耐磨性和耐腐性，确保所用曳引轮能达到电梯的正常运转。（2）将钢索的松紧度控制在合理的范围之内，并确保它的松紧度不大于5%。（3）在使用曳引式电梯时，应安排专门的工作人员进行定期的巡视，以便及时发现故障。若曳引式电梯出现了严重的槽口磨损问题，应立即进行维修或更换，以确保电梯的安全运行。（4）在不影响包装钢丝绳的摩擦因数的前提下，采用聚氨酯衬里提高钢丝绳的抗磨性，确保钢丝绳与轮槽的配合，从而延长其寿命。

4.8 明确注意事项

为防止电梯在运行过程中出现大量的轮槽磨损，相关部门应加强对电梯的维护与管理，保证电梯的安全运行，避免出现非正常事故。在使用过程中，必须清除钢丝绳，保证电梯的钢丝绳符合相关要求，不能混用新旧钢丝绳，应经常进行清洁，并在日常维护中，在钢丝绳上涂抹一层钢绳油脂。此外，为防止钢索出现偏移，必须妥善保管和搬运，以避免钢丝绳直径过大，导致钢缆在沟槽中出现一定的滑动，减少沟槽的磨损。曳引电梯完成后，由于钢索自身的受力，使其伸长率不均匀，从而造成缆线在使用过程中产生的张力差异，从而造成了轮槽内的不均匀磨损。在这种情况下，相关部门要对其进行检测，并根据检测结果做出相应的调整，以保证曳引电梯的车轮磨损能够得到科学的控制。通过对电梯的改造及维修特点的了解，在更换钢索或拖轮时，应充分考虑曳引轮与钢索的配合，并在有条件时进行调换，以提高电梯的协调性，防止电梯轮槽的磨损。各相关单位应定期对电梯进行清洁，防止积尘。维修人员可使用棉线对电梯刹车及拖轮进行全面清洗，如有故障，应及时更换。