曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測探析

胡建榮 項科忠

（寧波市特種設備檢驗研究院，浙江 寧波315048）

0 引言

20世紀80年代，電梯開始進入中國市場，走進了人們的日常生活，使高樓大廈離我們不再遙遠。進入21世紀，隨著房地產、城市公共基礎設施建設等產業的高速發展，我國新增電梯數量呈幾何級數增長，截至2014年底，我國在用電梯數量已達300萬臺，廣泛分布于城市住宅、商業地產、工業廠房等領域。未來，隨著我國城市化進程的加快及電梯強制報廢措施的出臺，我國電梯數量將進一步增加。在電梯市場日益繁榮的同時，電梯安全也成為不可忽視的問題。近年來，電梯事故經常出現在各大媒體的頭條，成為人們討論的焦點話題。2013年，全國共發生電梯事故70起，占全年特種設備事故的30.83%。可見，現階段我國電梯安全形勢不容樂觀，電梯安全問題亟待解決。目前，我國對電梯的管理主要采用制造安裝改造許可、使用登記、安全監察、法定檢驗等措施。其中，法定檢驗是最重要的環節，可以發現安全隱患，降低事故風險。在電梯的檢驗中經常會發現一些重復出現的共性問題，比如曳引輪輪槽易磨損等，本文將針對該現象進行分析探究。

1 曳引式電梯簡介

電梯是指由動力驅動利用沿剛性導軌運行的箱體或沿固定線路運行的梯級（踏步）進行升降或平行運送人、貨物的機電設備。按驅動方式的不同，電梯可分為3種：曳引驅動電梯、強制驅動電梯、液壓電梯。所謂曳引驅動電梯，是指提升繩靠主機驅動輪繩槽的摩擦驅動的電梯。現代電梯廣泛采用曳引驅動方式，曳引機作為驅動機構，鋼絲繩掛在曳引機的曳引輪上，一端懸吊轎廂，另一端懸吊對重裝置。曳引機轉動時，由鋼絲繩與曳引輪之間的摩擦力產生曳引力來驅使轎廂上下運動。本文所要研究的輪槽磨損現象是發生在曳引式電梯中的常見問題。

電梯是機、電、光一體化的現代高科技產品，主要由機械、電氣以及安全裝置3大部分組成。按實現功能的不同，曳引式電梯可分為曳引、導向、轎廂、門、重量平衡、電力拖動、電氣控制和安全保護8大系統。其中，曳引系統由曳引機、曳引繩、導向輪組成，其作用是向電梯輸送動力，它是電梯運行的根本。導向系統主要由導軌和導靴構成，用來限制轎廂和對重活動的自由度，使轎廂和對重只能沿導軌運動。轎廂系統由轎廂架、轎廂組成，是運送乘客和貨物的組件。門系統主要包括轎廂門、層門、門鎖、開門機、關門防夾裝置等部分，是乘客或貨物的進出口。重量平衡系統主要用來平衡轎廂重量及補償高層電梯中曳引繩重量的影響。電力拖動系統與電氣控制系統一起為電梯提供動力，對電梯的運行實行操縱和控制。安全保護系統由限速器、安全鉗、緩沖器、端站保護、超速保護、斷相錯相保護、上下極限等部件組成，可以防止一切危及人身安全的事故，是電梯安全使用的基礎。

2 電梯曳引輪結構形式

曳引輪是電梯中最重要的部件之一，屬于曳引式電梯的曳引系統，與電機、制動器、減速器一起組成了電梯的動力部件——曳引機。曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅動繩輪。曳引輪是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。由于曳引輪要承受轎廂、載重、對重等全部動靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用QT60－2球墨鑄鐵。曳引輪直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍，在實踐中，一般都取45～55倍，有時還大于60倍。曳引輪由兩部分構成，中間為輪筒，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內輪筒套裝，并用鉸制螺栓連接在一起成為一個整體。曳引輪輪槽有U形槽、V形槽兩種（圖1），U形槽以其當量摩擦系數大、曳引繩磨損小的優點成為電梯曳引輪中應用最多的輪槽形式。

圖1 曳引輪輪槽

3 曳引輪輪槽磨損情況分析

電梯是一種需要經常進行維護保養的機電設備，在長期運行過程中，會有部分零件出現失效的情況，比如鋼絲繩、曳引輪、安全附件以及各種易損件。相比安全附件，曳引輪失效具有維修成本高、更換不方便、安全風險大等特點，因此一直是電梯行業專業技術人員重點研究的對象。由于設計、制造、安裝及曳引系統本身的原因，電梯在經過一段時間的運行后，曳引輪上與曳引繩相接觸的各繩槽會產生不同程度的磨損，隨著磨損程度的日益增大，其會對電梯的安全運行及舒適性造成一定的影響，甚至會導致電梯事故。筆者在多年的電梯檢驗工作中經常會發現曳引輪輪槽磨損的情況，很多情況下都需要更換曳引輪，這不僅會增加電梯的維護保養成本，還會給電梯運行帶來安全隱患。

曳引輪輪槽磨損有均勻磨損、不均勻磨損、凹坑、表面局部剝落等幾種形式，其中，均勻磨損屬于正常磨損，另外幾種情況為不正常磨損，往往會造成曳引輪失效甚至報廢，從而嚴重影響電梯的安全運行。影響曳引輪輪槽磨損程度的有曳引輪本身，繩的構造、材質及其物理特性，運行高度，載荷，曳引機的驅動特性，環境和保養等多種因素。

4 曳引輪輪槽磨損的檢驗檢測

TSGT7001—2009《電梯監督檢驗與定期檢驗規定——曳引與強制驅動電梯》對電梯曳引輪輪槽的磨損情況作了如下規定：曳引輪輪槽不得有嚴重磨損（適用于改造、維修監督檢驗和定期檢驗），如果輪槽的磨損可能影響曳引能力，應當進行曳引能力驗證試驗。判斷曳引輪輪槽嚴重磨損的依據有：（1）任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底；（2）鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯（大于4mm）。由《電梯監督檢驗與定期檢驗規定——曳引與強制驅動電梯》可知，檢規對電梯曳引輪的磨損程度有嚴格的規定，檢驗時需遵守檢驗規則，按照檢規的要求逐項檢驗曳引輪的磨損情況，并根據結果開展曳引能力驗證試驗。

5 避免輪槽不正常磨損的措施

根據對曳引輪輪槽磨損的分析，筆者結合多年電梯檢驗經驗，提出了以下幾個避免輪槽不正常磨損的措施：（1）嚴格控制曳引輪的各項性能指標，比如繩槽的耐磨性、硬度及節圓直徑，確保其符合電梯使用要求。（2）合理調整各曳引繩的張緊力，使各繩張緊力差值不大于5%。（3）嚴格執行電梯定期檢驗制度，在檢驗中發現輪槽磨損超差時，必須更換或修復曳引輪，使其達到合格標準。（4）合理使用聚氨酯輪槽襯墊，可以在不降低鋼絲繩摩擦系數的情況下，提高輪槽的耐磨性，從而大大延長曳引輪及鋼絲繩的使用壽命。

［1］馬繼祥.電梯司機［M］.北京：氣象出版社，2002

［2］林吉曙.電梯曳引系統摩擦磨損的分析［J］.成都紡織高等專科學校學報，2007（4）

［3］TSGT7001—2009 電梯監督檢驗和定期檢驗規定——曳引與強制驅動電梯［S］