電梯曳引力試驗失敗案例及分析

韓 佳，魏 彤，王雙增

（西安特種設備檢驗檢測院，陜西西安 710071）

0 引言

電梯曳引驅動系統是電梯的動力設備，也稱之為電梯主機，由曳引機、曳引鋼絲繩、導向輪及反繩輪組成，而曳引機由電機、制動器、聯軸器、曳引輪、減速箱等組成。在日常檢驗過程中，電梯曳引力試驗的檢驗檢測工作是提升電梯檢驗工作質量、減少電梯事故的必要手段。

1 檢驗案例

2021 年5 月8 日檢驗人員對某小區進行電梯定期檢驗，該小區電梯已使用5 年，總樓層為33 層，每層兩梯7 戶布局，電梯使用頻率較高，每天大部分時間處于滿載情況。

檢驗人員根據現場情況制定檢驗方案。按照TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》的要求進行了電梯空載曳引力試驗。在試驗過程中發現電梯轎廂在過了極限位置后鋼絲繩沒有和曳引輪相互摩擦打滑的情況，仍然在向上運行，檢驗人員立即停止試驗，發現對重側鋼絲繩其中一根比較松弛，與其他幾根鋼絲繩張力明顯不同。到電梯基層打開層門發現對重已經壓實其緩沖器，同時電梯對重側曳引鋼絲繩脫槽（圖1、圖2）。

圖1 對重側鋼絲繩

圖2 轎廂側鋼絲繩

根據TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則 曳引與強制驅動電梯》的要求將上限位開關（如果有）、極限開關和緩沖器柱塞復位開關（如果有）短接，以檢修速度將空載轎廂提升，當對重壓在緩沖器上后，繼續使曳引機按上行方向旋轉，觀察是否出現曳引輪與曳引繩產生相對滑行現象，或者曳引機停止旋轉現象，即可判定試驗合格，若非即為試驗不合格。根據標準要求判定此次試驗結果不合格。

2 試驗結果分析

2.1 曳引力變化

現場勘查發現鋼絲繩和曳引輪存在著不均勻磨損（圖3），同時繩槽和帶切口的為V 形槽。

圖3 不均勻磨損的曳引輪

根據GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》附錄M 中對電梯曳引力計算：T1/T2≥efα，用于轎廂滯留工況（對重壓在緩沖器上，曳引機向上方向旋轉）。其中，f 是當量摩擦因數，α 是鋼絲繩在繩輪上的包角，T1、T2是曳引輪兩側曳引繩中的拉力。

由分析可知，T1/T2代表曳引力的大小，取決于當量摩擦因數f 和α包角，而當量摩擦因數f 取決于鋼絲繩材料和鋼絲繩與曳引輪潤滑程度的變化。

2.1.1 包角α 增大

雖然α 由電梯出廠時設計制造的繩槽類型決定，但是其也會隨著鋼絲繩材料和鋼絲繩與曳引輪的潤滑程度及電梯的使用情況和工作狀態的不同而不同。即當α 增大到一定值時，會出現T1/T2≤efα，不符合曳引力計算公式，因此導致試驗不合格。

2.1.2 當量摩擦因數f 增大

當量摩擦因數f=μ{1（/sinγ/2）（}轎廂滯留工況），其中在任何情況下γ 值不應小于35°，式中：β 是下部切口角度值，γ 是槽的角度值，μ 是摩擦因數。由公式可知當量摩擦因數f 與摩擦因數μ 的數值成正比，與γ 成反比。

摩擦因數計算公式：μ=0.2（轎廂滯留工況），由此可知在此情況下當量摩擦系數f 只與γ成反比；當鋼絲繩與曳引輪槽磨損時，有可能會導致γ 角度變小，當γ 不斷減小時，由公式f=μ{1（/sinγ/2）}可知f 會不斷增大，當f 增大到一定數值后就會出現T1/T2≤efα，不符合曳引力計算公式，因此導致試驗不合格。

2.2 鋼絲繩脫槽原因分析

2.2.1 鋼絲繩張緊力不均勻

從圖1 可以看出鋼絲繩只有一根繩脫槽，表明此根鋼絲繩的張緊力有可能與其他鋼絲繩的張緊力不同。在維保人員恢復脫槽的鋼絲繩之后，檢驗人員現場通過測力計測試不同鋼絲繩的張力，發現脫槽鋼絲繩的張緊力與其他鋼絲繩張緊力存在較大的偏差值。而鋼絲繩的張緊力不均勻會使鋼絲繩與曳引力表面的摩擦力不均勻，導致鋼絲繩與曳引輪產生一定程度的磨損量，減少其使用壽命。

根據TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》第5.1 項的規定，懸掛裝置及補償裝置的斷絲、磨損、變形等情況進行定量判斷（圖4）。出現下列情況之一時，懸掛及補償鋼絲繩應當報廢。

圖4 鋼絲繩斷絲

（1）籠狀畸變、繩股擠出、扭結、部分壓扁、彎折。

（2）一個捻距內出現的斷絲數大于表1列出的數值，其中斷絲數的參考長度為一個捻距，約為6d（d 表示鋼絲繩的公稱直徑）。

表1 鋼絲繩斷絲數 根

（3）鋼絲繩直徑小于其公稱直徑的90%。

（4）鋼絲繩嚴重銹蝕，鐵銹填滿繩股間隙。

采用其他類型懸掛裝置的，懸掛裝置的磨損、變形等不得超過制造單位設定的報廢標準。

2.2.2 曳引輪輪槽有比較明顯的磨損

以下情況之一可以視為曳引輪輪槽有嚴重磨損。

（1）曳引輪輪槽磨損到其中任意一根鋼絲繩肉眼可見的低于其他鋼絲繩，接觸到了曳引輪的槽底部。

（2）任意兩根鋼絲繩在繩槽上的工作面高度差大于4 mm。

在這兩種情況下，如果電梯轎廂從最底層站運行到最高樓層站后，該兩根鋼絲繩會產生運行差，此運行差下，如果鋼絲繩不打滑，則會對鋼絲繩產生較大的損傷；如果鋼絲繩打滑，則會對曳引輪和鋼絲繩同時產生較大的損傷。

檢驗過程中發現在此類情況下，認為輪槽磨損可能會影響其曳引能力時，可以在現場檢驗過程中進行電梯運行、電梯上行制動、電梯下行制動、電梯靜態曳引等試驗來驗證輪槽磨損是否影響了曳引能力。

但當輪槽雖然有較嚴重的磨損，但進行上述試驗結果均為合格，則該項可判定為合格，但是在《特種設備檢驗意見通知書》中應如實填寫曳引輪輪槽磨損情況，建議使用單位更換曳引輪。

2.2.3 鋼絲繩防脫槽裝置安裝設置不合理

根據出廠設計，每臺電梯的曳引輪出繩端均應安裝鋼絲繩防脫槽裝置，而且曳引輪邊緣與該裝置的最大間隙不超過鋼絲繩直徑的1/5，當間隙過大時，在電梯高速運行過程中或者電梯曳引輪運行振動過大時都可能產生鋼絲繩脫槽現象。

2.2.4 電梯鋼絲繩維保不到位

小區物業不斷追求低價格的電梯維保費用，導致維保電梯的公司和人員不斷更換，電梯長期處于高頻率的使用，但等不到有效的維護保養，致使鋼絲繩沒有定期清洗、加油潤滑，最終導致電梯鋼絲繩過于干燥，摩擦力過大，與曳引輪相互摩擦，生銹。

在進行電梯空載曳引力試驗時，鋼絲繩因長期未得到有效保養而干燥、生銹，在轎廂不斷向上運行、對重壓住緩沖器后，鋼絲繩與曳引輪摩擦力過大，導致兩者相互摩擦嚴重，既引起曳引輪的不均勻磨損也磨損鋼絲繩，最終鋼絲繩脫槽，試驗失敗（圖5）。

圖5 生銹鋼絲繩脫槽

針對此種現象，電梯維保人員應在轎廂無人乘坐的情況下，電梯調至檢修停止服務狀態，在主要樓層設置電梯檢修防護欄，維保人員站在轎頂平坦的位置用清潔布對鋼絲繩繩頭端部進行局部清洗，并進一步檢查繩槽磨損情況；在清潔完成后選用專業維護潤滑劑對鋼絲繩進行適當的潤滑，控制鋼絲繩與曳引輪摩擦力使之處在合適的范圍內。

3 安全隱患及預防措施

3.1 轎廂沖頂

在對重壓實在緩沖器上時，如果曳引能力過強繼續提升空載轎廂，容易造成沖頂撞壞轎廂及安全開關，同時導致乘客受傷。

3.2 鋼絲繩松弛脫槽，曳引輪嚴重磨損

在曳引力過大轎廂沖頂情況下易導致鋼絲繩松弛、甚至脫槽，影響鋼絲繩與曳引輪摩擦因數和包角，加重曳引輪磨損程度，在曳引機失電后造成轎廂自由下落，觸動安全鉗，造成乘客受傷。

3.3 預防措施

應定期對物業人員、電梯維保人員進行宣講培訓，讓他們做好日常的巡查和保養工作，加強對電梯的管理；并告誡使用單位電梯維護保養是一件很重要的事項，不能只衡量維保公司的報價，更應該重視維保公司的人員資質、能力以及責任心；同時在一些人流量比較密集、人員比較復雜的社區經常開展一些電梯知識的普及工作，演示如何正確使用電梯，宣教愛護電梯人人有責；最后現場檢驗人員也應針對不同社區的電梯情況進行記錄統計，合理細致地安排檢驗方案，及時將一些安全性問題及現場發現的問題整改落實到位。

4 結束語

隨著我國人口數量的增加，經濟的發展和生活水平的提升，電梯已經是人民生活不可或缺的運載設備。本文針對現場檢驗的一些問題案例進行分析，希望能夠在檢驗過程中不斷提升電梯質量，為電梯質量安全保駕護航。