浅谈电梯曳引钢丝绳常见使用缺陷与防范措施

曳引钢丝绳是曳引驱动电梯的重要部件之一。曳引钢丝绳的一般使用缺陷分为：笼状畸变、绳芯挤出、扭结、部分压扁、弯折、断丝、断股、过度磨损等。但在笔者多年实际检验中发现，钢丝绳出现频率最高的常见使用缺陷为：严重生锈与绳芯润滑油过度挤出。 1 安全隐患情况 钢丝绳按绳中钢丝接触的状态分为：点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳。相关标准规定电梯使用的曳引钢丝绳为线接触西鲁型钢丝绳。该类型钢丝绳由绳股、钢丝、绳芯组成。绳芯的材质一般为天然纤维、人造纤维。绳芯的作用是事先吸附一定量的润滑剂，起贮油池作用，为钢丝绳绳股提供持续长久的润滑。同时， 绳芯也支撑和固定绳股位置以改善绳丝之间的接触，减缓冲击载荷。 在实际检验中，据笔者不完全统计，所发现频率较高的钢丝绳常见使用缺陷为钢丝绳严重生锈与润滑油过度挤出，如表 1、图 1 ～图 5 所示。 表 1 钢丝绳严重生锈与润滑油过度挤出 台数 生锈台数 过度挤出台数 绳占比 /% 15 4 / 27 20 4 / 20 46 19 / 41 39 / 16 41 图 1 钢丝绳严重生锈，铁锈洒落在地上 图 2 钢丝绳表面严重干燥与生锈 图 3 钢丝绳严重生锈 图 4 曳引轮轮槽粘满“油泥” 图 5 钢丝绳所产生的“油泥”被甩到地面上 根据 TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》，出现下列情况之一时， 悬挂钢丝绳和补偿钢丝绳应当报废。 (1)出现笼状畸变、绳芯挤出、扭结、部分压扁、弯折。 (2)断丝分散出现在整条钢丝绳，任何一个捻距内单股的断丝数大于 4 根；或者断丝集中在钢丝绳某一部位或一股，一个捻距内断丝总数大于 12 根 ( 对于股数为 6 的钢丝绳 ) 或者大于 16 根 ( 对于股数为 8 的钢丝绳 )。 (3)磨损后钢丝绳直径小于钢丝绳公称直径 90%。 采用其他类型悬挂装置的，悬挂装置的磨损、变形等应当不超过制造单位设定的报废指标。 结合以上所述可知，钢丝绳过度生锈、钢丝绳润滑油过度挤出等使用缺陷，虽然一般不会直接导致钢丝绳的报废，往往最终结果都会加速钢丝绳的笼状畸变、绳芯挤出、弯折、断丝、断股、过度磨损等缺陷的出现。 油的枯竭。钢丝绳由于失去自身的润滑便会变得越来越干燥( 见图 2)，再加之使用环境不良( 腐蚀性气体、粉尘颗粒等 ) 的影响，钢丝绳便会加剧生锈，随着使用时间的推移，必将明显增加曳引钢丝绳断丝、断股等的风险。同时，钢丝绳绳芯润滑油的枯竭，也加速了绳芯的老化。绳芯原本的支撑作用将减弱以致失效。这些情况的出现增加了钢丝绳直径减少、笼状畸变、绳芯挤出、压扁等风险。 3 防范措施 为防范钢丝绳严重生锈与润滑油过度挤出缺陷的使用风险，除检验机构加强检验把关外，还应采取如下措施。 2问题原因及风险分析 2.1问题原因 对于钢丝绳过度生锈使用缺陷，原因如下。 (1)电梯持续使用频率极低，或者是电梯一直停止使用时间太长 ( 见图 2)，曳引钢丝绳绳芯的润滑油未能正常的渗出，或渗出的量严重不足。也就是钢丝绳未能得到自身充分的润滑而生锈。 (2)电梯的实际使用环境为恶劣的不良环境 ( 见图1)，如空气中含有大量的腐蚀性气体、尘埃等。常见为一些化工、电镀、木工家具厂等。 对于钢丝绳润滑油过度挤出缺陷，原因如下。 (1)电梯使用频率极高且常常重载，比如使用场合为大型医院住院楼的乘客电梯 ( 见图 4、图 5)。由于电梯使用频率极高且常常重载，故绳芯长期持续过度受压迫， 因而绳芯的润滑油便大量挤出，过度挤出的润滑油遇到空气中的尘埃颗粒便凝固成“油泥”。随着曳引轮不断旋转，“油泥”便被甩到机房地面上 ( 见图 5)。 (2)各钢丝绳的拉伸力与平均值偏差严重超标，个别钢丝绳持续受重载而被拉伸。因此被长期过度拉伸的钢丝绳绳芯的润滑油便大量挤出，润滑油遇到空气中的尘埃颗粒便凝固成“油泥”。 2.2风险分析 (1)钢丝绳过度生锈，一方面会改变钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数，也就改变了电梯的曳引能力。严重的话， 会增加电梯轿厢意外冲顶的风险。另一方面，钢丝绳的过度生锈，随着使用时间的推移，会明显增加曳引钢丝绳断丝、断股等风险。 (2)钢丝绳润滑油过度挤出，加速了钢丝绳绳芯润滑 (1) 对于电梯使用频率极低或停用时间过长再启用导致的钢丝绳生锈，在电梯停用期间，往往都疏忽了钢丝绳的检查。相反地，仍需要对钢丝绳进行定期的保养维护。一旦发现钢丝绳干燥或生锈，应进行正确的除锈润滑作业。 (2)对于电梯使用环境恶劣而导致的钢丝绳生锈，应从源头上想方设法采取隔离办法。确实有困难无法做到时，应增加钢丝绳的检查与维护频率。一旦发现钢丝绳干燥或生锈，应进行正确的除锈润滑作业。 (3)对于使用频率极高且常常重载而导致的钢丝绳润滑油过度挤出缺陷，可考虑采取如下措施：①保证轿厢 称量装置有足够的测量精度。有条件的话，使用差动变压器等精度更高更可靠的重量传感器。②超载保护装置 应可靠有效，以遏制电梯频繁超载运行。有必要的话， 可考虑把超载上限点往下调。③有条件的话，配备专职 的电梯司机，正确引导分流乘客使用电梯。 (4)由于钢丝绳的拉伸力与平均值偏差严重超标导致的润滑油过度挤出缺陷，维保单位对钢丝绳在日常维护保养时必须进行张力检测。保证每根钢丝绳受力均匀， 任何一根钢丝绳的张力与钢丝绳的平均张力差不应大于5%。