电梯曳引钢丝绳的选择使用和维护

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正确选择、使用和维护电梯曳引钢丝绳不仅关系到电梯的安全和正常运行,而且对延长使用寿命也是至关重要的。
1钢丝绳的选择
钢丝绳由绳股、绳股钢丝和绳芯组成。电梯钢丝绳是以单绳股围绕绳芯呈螺旋状捻制而成。通常采用50~65号优质碳素钢或60Si2Mn钢丝。为了安全,电梯钢丝绳用特号或1号钢丝,其钢丝直径限制在0.3~1.3mm之间。常用的曳引钢丝绳有西鲁式(X型)和瓦灵吞式(W型)。目前,国产电梯普遍使用西鲁式8或6钢丝股的钢丝绳,其中8X(19)应用较多。
1.1丝绳标记识别举例
以额定载重量1000kg的乘客电梯为例,曳引钢丝绳采用8X(19)—16—140右交,其中8为绳股数量,X为西鲁式,(19)为每一绳股中的钢丝根数,16为钢丝绳的公称直径(mm),140为钢丝绳的抗拉强度(kgf/mm2),右交为钢丝在绳股和绳股在绳中右交方向捻制。国产曳引钢丝绳均为右交。
1.2绳芯
电梯钢丝绳均选用带浸油的纤维绳芯,绳芯支撑和固定绳股位置以致改善绳丝之间的接触,减缓冲击载荷,起贮油池作用供钢丝绳长期润滑之油源,使钢丝润滑良好。
1.3西鲁式(X型)钢丝绳的结构与特征
西鲁式钢丝绳交股的截面每股为1+9+9,即芯加第一层加第二层共19根钢丝组成:中心钢丝1根,ф1.2mm,内层钢丝9根,ф0.6mm,外层钢丝9根ф1.05mm。外层丝径比内层丝径大,因此又称外粗式钢丝绳。其特点①每股内外层钢线数量相同,但直径不等,外层嵌埋在内层凹口内,多层钢丝的捻距相等,结构紧密牢固,不易开卷。外层粗钢丝增加耐磨性,内层细钢丝提高柔软性,有利于受弯时的相互滑动,因而提高了钢丝绳的挠性和使用寿命。②层间钢丝平行线接触,钢丝绳耐疲劳性好,钢丝内部之间的耐磨损性能好,接触面积增大,接触应力减小。

2曳引钢丝绳的安全系数
从安全角度要求钢丝绳有一定的根数和安全系数,GB7588对K静有具体的规定:采用三根或三根以上曳引钢丝绳的电梯,K静=12;采用两根曳引钢丝绳的电梯,K静=16,通常要求乘客、载货和医用电梯钢丝绳根数应不少于4根,安全系数为12;杂物梯应不少于2根,安全系数为10。
钢丝绳在工作中存在静动两种载荷,但影响钢丝绳使用寿命的主要还是静载荷,为了计算简化起见,仅对静载作实用计算。
2.1钢丝绳直径的选择
为了提高钢丝绳的强度,延长使用寿命,通常按式D/d≥40选取钢丝绳的直径,其中d为钢丝绳直径不小于8mm;D为曳引轮直径;
2.2安全系数计算
见公式1(请点击)
式中K静—钢丝绳的安全系数;
SP—钢丝绳的破断拉力;
m—钢丝绳绕法所决定的倍率,1:1绕法时m=1,2:1绕法时m=2;
Q—电梯的额定载重量;
∑W—Wj+Wg+Wp
式中Wi为轿厢自重;Wg为轿厢处于最低层时轿厢与曳引轮之间的钢丝绳的重量;Wp为平衡绳拉紧负荷的一半(有平衡补偿装置时)。
3钢丝绳的使用与维护
3.1钢丝绳的检查
钢丝绳所处状况的好坏直接关系着设备和乘客的安全,必须引起足够的重视,工作中应仔细观察和慎重检查,其检查内容:(1)检查断丝的根数、部位和捻距断丝情况;(2)钢丝绳直径变细情况,除目测外定期用游标卡尺测量绳径和磨损情况,测定方法见图1(请点击);(3)检查钢丝绳的张力,各绳张力相互差值不应超过5%;(4)钢丝绳的润滑、清洁和锈蚀情况;(5)绳头及其组合情况,全长有无其它异常情况,如绳的异常伸长变化等。
3.2钢丝绳的磨损和变形
根据使用经验,钢丝绳在正常工况下突然断裂的现象少见,其损坏一般是在长期运行中由于磨损、弯曲疲劳、锈蚀或外伤逐渐形成的。应特别注意磨损、锈蚀的检查。磨损包括钢丝绳表面、股与股之间、丝与丝之间的磨损。
机械磨损主要为外部均匀磨损、变形磨损和内部磨损三种,如图2所示(请点击)。A为纯机械磨损,一般来说,钢丝绳在使用过程由于其硬度比绳槽高,磨损很慢。但由于张力、槽型、钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚,而与绳槽产生磨损,这种磨损在正常情况下是均匀的。B为变形磨损,是指钢丝绳在某一段内的局部磨损,由于钢丝绳和绳轮经常发生慢性移位或钢丝绳在绳轮上剧烈振动、冲击所造成,使钢丝绳局部挤压变形;虽然钢丝截面积并未减小,但局部挤压处的钢丝材质已受损,容易断丝。C为内部磨损,由于钢丝绳的经常弯曲,股中钢丝间产生相对移位,股与股之间接触压力增大,使相邻股间的钢丝产生局部压痕,时间一长会因应力集中而折断。如上所述,钢丝绳磨损、变细,将使钢丝绳内的钢丝截面积变小,其拉力降低,严重时应报废更换钢丝绳。根据经验,钢丝绳存在内部断丝时,钢丝绳在运行中能听到“咔嚓”的响声。#p#分页标题#e#
3.3钢丝绳卧入绳槽的情况
检查绳槽工作表面是否平滑,钢丝绳卧入绳槽内的深度是否一致。方法是把直尺沿轴向紧贴曳引轮外圆面,然后测量槽内钢丝绳顶点至直尺距离。当其差距达到1.5mm时,应重车或调换轮缘,如图3所示(请点击)。
检查钢丝绳在绳槽内是否落底和打滑,当钢丝绳与槽底的间隙减少至1mm时绳槽需重新车削。绳槽在切口下面的轮缘厚度,当钢丝绳直径为ф13mm时应不小于ф12.5mm;当钢丝绳直径为ф16mm时应不小于ф15.5mm。
3.4钢丝绳的锈蚀
钢丝绳在使用过程中会发生锈蚀,机械性能降低,钢丝直径变细、股间松动,以致发生脆性断裂。这种断裂是“雪崩式”的断裂,它比一般的断丝或磨损更危险。维修中凡遇到钢丝绳锈蚀尤其要重视,应仔细观察,如发现锈蚀严重已形成麻坑或绳股外层钢丝有松动现象,不论断丝或绳径变细多少都应更换;如发现钢丝绳出现“红油”,说明绳芯无油,内部生锈,应引起注意,必要时可剁绳头检查钢丝绳的内部锈蚀情况。防止钢丝绳锈蚀的方法是在绳上涂油保护。钢丝绳锈蚀等级见表3(请点击)。
3.5对断丝的分析
(1)过载断丝。钢丝绳承受过载负荷或冲击负荷造成的,其断口呈现杯状塑性收缩,由于电梯钢丝绳的安全系数大,这种断丝少见;(2)疲劳断出。出现在股的弯曲程序最大一侧的外层钢丝,金属疲劳产生的断丝,断口形状平齐。(3)磨损断丝。钢丝绳同曳引轮之间磨擦打滑造成,这种断丝是在钢丝磨损极其严重且发生在外层钢丝,断口两侧呈斜茬,断口扁平;(4)锈蚀断丝。锈蚀严重产生的。断口不整齐,呈钎尖状;(5)剪切断丝。被硬性拉断或受较大外力打击、挤压造成。断口呈剪切状;(6)扭结断丝。这种断丝在正常使用中很少出现,只有在钢丝绳出现松驰造成扭结才出现。断口形状平整、光滑。
3.6钢丝绳的报废更换

使用上表时注意下列几点:
(1)钢丝表面虽未受任何损伤,但断丝根数达到表中对应数字者应报废;(2)钢丝表面磨损或腐蚀占直径的30%时,即使断丝数为0亦应报废;(3)表面磨损百分数已达到,而对应的断丝数未达到者不报废;(4)钢线绳出现断股时应报废;(5)钢线绳为同向捻绕时,其容许的钢丝断裂根数为表中数值的一半;(6)捻距的估算:一般以6.5倍绳径为一捻距,如8X(19)西鲁式钢丝绳8股Φ16mm的捻距约为6.5×16mm=100mm;(7)钢丝绳直径减少10%应报废。(8)钢丝绳表面有严重锈蚀、发黑、斑点、麻坑以及外层钢丝松动,必须立即更换;(9)更换钢丝绳时,同组的各钢丝绳要一同更换;(10)使用中,若发现内部的润滑油被挤出有如流汗现象时,表示钢丝绳已达超载状态,发生此现象要立即检查,找出原因必要时应更换新绳;(11)保持钢丝绳的清洁,若发现表面有沙土等污垢,应用煤油擦干净(严禁用汽油);(12)对钢丝直径不等的钢丝绳,断丝数是指细丝而言,一根粗丝相当于1.7根细钢丝。
3.7钢丝绳的润滑
一般来说,在曳引轮直径较大,温度干燥的使用场所,钢丝绳使用3~5年自身仍有足够的润滑油,不必添加新油。但不管使用时间多长,只要在钢丝绳上发现生锈或干燥迹象时,必须加润滑油。
3.7.1润滑方法
A在钢丝表面用鬃刷逆钢丝绳运行方向均匀薄涂一次专用的ET稀释型电梯钢丝绳脂,或者使用20号机油,这种方法的好处是简便,不用加热,涂敷方便,但应注重浇油时不可太多,绳表面能有轻微的渗透润滑即可。不能涂抹钙基润滑脂。B加热涂敷。先用钢丝刷子刷去绳上的污垢和残留物,并用煤油清擦(严禁用汽油清洗),将润滑油(石墨和凡士林的混合物)加热到80℃以上涂敷。对钢丝绳润滑要适度,表面不能敷油太多。否则,曳引力降低,严重时平衡不了负载力矩,出现电梯运行失控,造成电梯冲顶、蹾底事故;钢丝绳在轮槽打滑,如同拉锯,严重磨损绳槽和钢丝绳本身。
3.7.2润油滑应具备的特征
不带酸、碱,不含水份,不吸湿气;在大气中不易干燥,低温时不硬化(龟裂),高温时不流失;具有适当粘度,以免钢丝绳运转时甩油;具有足以渗到钢丝绳、丝股间及绳芯的特性。

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