曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測探析

華顥(江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院揚州分院,江蘇 揚州 225009)

電梯在人類歷史上已經經歷了一百多年的發展，從最初的電梯雛形，發展到了現在集機械、電氣、光學、通信等技術于一體的高科技產品。1889年出現了世界上第一臺簡易電梯，1903年出現了第一臺曳引式電梯，其適用于長行程運載的特點使之成為了現代電梯的基礎。改革開放初期，電梯作為現代化設備引入我國，經過了幾十年的發展，現狀我國已成為世界上第一大電梯生產國，同時也是世界上最大的電梯使用過。截止到2014 年底，我國在用電梯已達300 萬臺，并以較高的增長率逐年增長。在電梯數量激增的同時，不可避免的會帶來電梯事故的多發。2014 年，全國共發生電梯事故70 起，造成57 人死亡，電梯安全形勢不容樂觀。現階段我國將電梯定義為特種設備，采用安全監察與法定檢驗相結合的管理制度，由具有相關資質的特種設備檢驗機構按照一定的周期對在用電梯進行強制檢驗。檢驗工作由具有相關檢驗資格的人員按照檢驗規則進行檢驗，并判定檢驗結果，出具檢驗報告。在曳引式電梯的檢驗過程中，最常見的安全隱患為曳引輪的磨損缺陷，因此需要我們對這個現象進行深入的研究。

1 曳引式電梯及曳引輪簡介

根據驅動方式來分，電梯有曳引驅動電梯，強制驅動電梯，液壓電梯等幾種型式。其中曳引式電梯具有較高的安全性和可靠性，且提升高度較高，起升下降速度比較容易控制，成為了目前最常見的電梯。曳引驅動是指采用曳引的方式來實現轎廂升降，其驅動力來自曳引輪輪槽與鋼絲繩之間的摩擦力。在曳引系統中，鋼絲繩一端連接電梯的對重，另一端連接轎廂，二者的重力作用在曳引輪輪槽上，使鋼絲繩壓緊在輪槽中。電梯電機驅動曳引輪轉動，輪槽與鋼絲繩之間便產生摩擦力，從而帶動電梯轎廂上下運動，運輸乘客和貨物。其工作原理見圖1。

圖1

曳引輪安裝在曳引機上，也叫曳引繩輪或驅繩輪，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，是電梯曳引力的來源。一般來說，曳引輪材料常采用球墨鑄鐵，具有強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊的優良特性。曳引輪繩槽形狀是決定曳引力的重要因素，常見的有半圓槽、帶切口的半圓槽、V形槽等三種，帶切口的半圓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繩槽形式。

2 曳引輪的磨損情況及磨損原因分析

在電梯的檢驗過程中，經常發現由于曳引輪的缺陷帶來的安全隱患，很多時候都需要更換曳引輪，這不僅會增加電梯的維護保養成本，還會增加電梯的安全風險，威脅電梯的安全運行。對于曳引輪來說，常見的失效模式主要為曳引輪繩槽的非正常磨損。非正常磨損主要包括不均勻磨損和凹坑、表面局部剝落等缺陷。曳引輪出現非正常磨損時，應維修曳引輪繩槽，如果磨損達到一定的程度，則應更換曳引輪。造成曳引輪非正常磨損的原因主要有以下幾種。

2.1 材料選用不當以及加工質量達不到要求。曳引輪輪槽要求耐磨損、耐沖擊、較好的沖擊韌性，而且強度要高。如果加工質量不達標，材料選擇不當或者熱處理達不到要求，都會造成曳引輪的非正常磨損。

2.2 鋼絲繩受力不均，會造成曳引輪徑向方向上受力不同，引起輪槽的不均勻磨損。電梯運行過程中，曳引輪兩端鋼絲繩張力的差異靠曳引力平衡，一側的張力均勻，另一側也需要調整均勻，否則會影響輪槽的磨損。

2.3 鋼絲繩與曳引輪輪槽不匹配，造成輪槽與鋼絲繩之間異常磨損。在實際檢驗檢測中經常發現，鋼絲繩進出曳引輪輪槽不平滑，發生彈跳，造成輪槽的異常磨損，同時使轎廂搖晃，舒適感很差。這主要是由于鋼絲繩寬度超過了曳引輪輪槽的寬度，各鋼絲繩與輪槽相對偏差不匹配。

3 曳引輪的檢驗檢測

TSG_T7001-2009曳引式電梯監督檢驗與定期檢驗規則對電梯曳引輪做了如下規定：

3.1 曳引輪外側面應當涂成黃色；

3.2 曳引輪輪槽不得有嚴重磨損，如果輪槽的磨損可能影響曳引能力時，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：

3.3 任何一根鋼絲繩磨損至接觸槽底；

3.4 鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差明顯，大于等于4mm。

由曳引式電梯檢驗規則可知，檢規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，并根據情況進行曳引能力驗證試驗。

[1]滕洋.淺談曳引式電梯輪槽磨損及其檢驗檢測[J].哈爾濱.機械工程師.2012.06.10.

[2]李德華.關于曳引式電梯工作原理及檢驗檢測的分析[J].建筑學研究前沿,2012.12.

[3]TSG T7001-2009.曳引式電梯監督檢驗與定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯[S].