曳引驱动电梯使用的钢丝绳具有较高的抗拉强度、疲劳强度和冲击韧性。钢丝绳在长期带负荷使用中,其外层钢丝由于受到疲劳和磨损的影响,会出现断丝现象。表现在两方面:
(1)在使用过程中承受拉伸应力,在通过电梯曳引轮和反绳轮时,还要承受压应力和弯曲应力。随着电梯运行,钢丝绳频繁被拉伸、弯曲,即使钢丝产生疲劳。
(2)在使用过程中也受到交变应力的作用,当钢丝变形不同步时,钢丝之间就会有滑移,从而产生磨损,磨损造成钢丝绳直径减少,钢丝绳磨损处产生微裂纹,微裂纹尖端在切应力作用下发生塑性变形,使微裂纹扩展而产生断丝。
钢丝绳产生断丝的过程,就是钢丝绳失效的过程。出现断丝,使用单位和维保人员应及时更换钢丝绳。同时,钢丝绳的更换方法也很重要。本文针对钢丝绳使用和更换中的3个问题,进行详细分析。
1 新旧曳引钢丝绳混合使用的问题
更换钢丝绳时,如果只更换其中的1根或几根,而不是将所有钢丝绳同时更换,那么就会加快其余钢丝绳的报废速度,因为新旧钢丝绳张力不同。同时也会造成对曳引轮磨损不均,导致曳引轮损坏。
此外,张力不均时:1)钢丝绳绳端拉杆和弹簧受力不均,容易造成弹簧的变形和断裂;2)张力不均导致的曳引轮磨损,会造成驱动主机晃动,甚至会造成电梯溜车事故。
曾经某电梯:5根钢丝绳中有1根或2根是新更换的钢丝绳,其余是旧钢丝绳。这些钢丝绳在电梯运行过程中摇摆幅度较大,张力明显不均。经了解,新更换上的钢丝绳才使用了1个月左右的时间。
只更换1根或几根钢丝绳,通过调整张力使其一致可行吗?就算张力调整到接近一致,但由于旧钢丝绳相比新钢丝绳已运行了一段时间,已没有拉伸的余量,而新钢丝绳在经过一段时间运行后,很快会发生拉伸变化,出现新旧钢丝绳长短不一的情况,极易造成钢丝绳跳槽或乱绳等情况的发生。
因此,只要1根钢丝绳达到报废标准,都应一起更换全部钢丝绳。
2 曳引钢丝绳出现生锈飞粉的问题
曳引钢丝绳出现生锈飞粉现象分为两种情况。
(1)钢丝绳生锈形成锈粉。在实际使用中,钢丝绳可能在安装工地曾经被水侵蚀过,或者钢丝绳长期暴露在潮湿的井道里,尤其是处于轿顶上装了空调的湿热井道环境中,水已进入绳芯中。由于水与油不相容,在绳压作用下,油很快被挤出绳芯,并与钢丝绳上面的铁粉末、尘埃混杂成一块块油泥,最后脱离钢丝绳,使钢丝绳表面出现干燥缺油的现象。在这种情况下,由于各绳丝之间相互摩擦,绳丝表面被磨下一层铁粉,绳股表面就会产生锈粉,此时的钢丝绳极易引发“雪崩式”脆性断裂。
(2)曳引轮槽渗碳层被钢丝绳磨损后掉下来的粉末经氧化形成锈粉。由于钢丝绳硬度高,曳引轮槽与钢丝绳相互摩擦,就会掉铁末。新钢丝绳使用的剑麻纤维芯含油量高,对曳引轮槽的磨损相对较小,掉的铁末呈细小黑渣状。当曳引轮槽淬火层被磨掉后,渗碳层会被严重磨损。
锈蚀对钢丝绳和曳引轮槽机械性能的影响远超过磨损对其的影响,对电梯的运行安全构成严重威胁。发现钢丝绳严重锈蚀,维保单位应该告知使用单位问题的严重性及其后果,并及时更换新的钢丝绳。
3 曳引钢丝绳与曳引轮同时更换的匹配问题
曳引轮槽一旦出现磨损就必须及时更换曳引轮,否则会直接影响到电梯的运行安全。值得注意的是更换曳引轮的同时还必须把在用的旧钢丝绳一并更换,因为曳引轮槽的磨损与在用钢丝绳自身存在的问题有直接关系。
在电梯运行过程中,钢丝绳外层钢丝是与曳引轮直接接触的部分,它和曳引轮是一对摩擦副,选择适合的硬度匹配关系才能使摩擦副达到**的使用效果。
在更换曳引轮和钢丝绳时,必须注重两者在硬度、材质上的配合。在硬度上,一般情况下,曳引轮槽的硬度较钢丝绳的软一些,在电梯运行一段时间后,曳引轮槽经过适量的磨损后,钢丝绳卧入曳引轮槽内能够与曳引轮槽更好地配合。
表1供参考:

曳引轮槽磨损的快慢与曳引轮制造材料的强度、延伸率和硬度有关,适当配置强度、硬度和韧性,既可提高材料的耐磨性,又能使曳引轮槽有适当的软性,这样能够延长新更换钢丝绳的使用寿命。
