淺談電梯曳引輪的輪槽磨損原因及其檢驗

沈洪宇，朱謙，李欣

（嘉興市恒泰特種設備檢測有限公司，浙江 嘉興 314000）

曳引式電梯主要是通過曳引驅動方式來升降電梯，提高運輸的便利性，因此，在人們的生活中經常利用曳引式電梯。但是，長時間使用曳引式電梯，輪槽很容易產生磨損問題，如果沒有采取維護措施和處理措施，將會影響電梯使用的安全性。電梯管理維護人員需要檢測電梯曳引輪輪槽磨損，采取針對性的維護措施，保障電梯運行過程的安全性。

1 概述曳引式電梯

當前，高層建筑中廣泛利用曳引式電梯，曳引式電梯運行過程中，主要是利用主機驅動輪槽摩擦力，為電梯運行提供動力，曳引式電梯的主要部分為曳引機，在曳引機一端引輪上連接鋼絲繩，因此連接懸吊轎廂，并且在另外一端懸掛對重裝置。在實際與進行階段，曳引輪和鋼絲繩之間會產生摩擦力，從而為電梯運行動力，促使電梯穩定運行。如果電梯曳引輪輪槽發生磨損問題，將會引發電梯事故，并且在電梯運行中具有較高的發生頻率。通過分析電梯的結構，電梯主要包括機械裝置和電氣裝置以及安全裝置等，主要是利用曳引系統為電梯運行提供動力，因此，曳引系統直接關系到電梯運行安全性。

曳引輪主要通過曳引機牽拉作用，因此增加電梯的動力，鋼絲和凹槽之間產生摩擦力，電梯因此運行。曳引機主要包括曳引輪和減速器以及發電機等部分，在電梯運行中發揮著重要的作用。通常情況下，曳引輪直徑尺寸是曳引鋼絲繩長度的40倍以上，最佳范圍是曳引鋼絲繩長度的45～55倍，可以保障電梯運行的穩定性。此外，也要避免發生長度過長的情況，否則，將會提高曳引機的重量，從而影響減速器的使用效果。曳引機結構主要包括內輪同和外輪圈，利用鉸制螺栓連接二者，因此形成整個曳引輪結構。在外輪結構中，設置曳引筒的輪槽切削設施，形狀主要包括U形槽和V形槽，不同輪槽也具有不同的性質，例如，應用U形槽的過程中可以發揮出更好的摩擦力，可以更好地發揮出曳引輪的使用作用。

圖1 曳引輪

2 電梯曳引輪輪槽磨損原因

2.1 正常工作原因

（1）磨粒磨損：因為鋼絲繩表面存在硬微凸的結構，或者存在銹蝕產物等，因此，在運動摩擦階段將會擠壓輪槽表面，引發輪槽材料損失。（2）表面疲勞磨損：在高應力作用下，曳引輪和鋼絲繩接觸表面之間反復摩擦變形，從而產生疲勞裂紋，經過長時間的拓展，將會剝落輪槽表面的小塊材料，產生麻點狀的損傷。

2.2 材料質量不合格

應用電梯曳引輪的過程中輪槽發生磨損問題，主要是因為材料質量不合格，同時，將會增加處理難度。因為電梯曳引輪輪槽工作環境比較復雜，再加上輪槽使用頻率比較高，如果無法保障材料質量，不利于滿足長久磨損要求，因此增加了安全隱患。電梯曳引輪輪槽發生磨損問題，并且超過了承載值，將會引發安全隱患，例如，發生沖頂或者溜車等問題。此外，加工和搭配電梯曳引輪輪槽材料的過程中，因為沒有嚴格遵守相關技術標準，同時沒有落實國家相關規范，將會提高磨損速度，引發嚴重的問題。

2.3 鋼絲繩受力不均勻

在電梯曳引輪輪槽運行階段，如果沒有保障鋼絲繩受力的均勻度，將會引發電梯曳引輪輪槽磨損問題。首先，對比電梯曳引輪輪槽數量，鋼絲繩布置數量比較少，將會影響鋼絲繩受力的均勻性。一些高層建筑在建設過程中，為了降低整體施工成本，減少電梯曳引輪的鋼絲繩數量，從而影響鋼絲繩受力的均勻性，引發嚴重的磨損問題。此外，鋼絲繩選用類型不合理，或者電梯維保工作不合理，將會保障鋼絲繩在前期受力的均勻性，但是，無法保障后期受力的均勻性，最終引發電梯曳引輪輪槽磨損問題，同時無法解決這一問題，需要更換新的電梯曳引輪。

2.4 曳引鋼絲繩和曳引輪繩槽不匹配

曳引輪繩槽主要包括半圓形槽和V形槽以及半圓形帶切口槽，對比半圓形操作，半圓形帶切口槽具有更大的摩擦系數，同時，對比V形槽，半圓形帶切口槽的磨損程度通常比較小，即使繩槽發生磨損問題，也可以保持較高的摩擦系數，可以保障電梯運行的安全性，因此，當前電梯中主要是利用帶切口的半圓槽。如果選擇的曳引鋼絲繩不匹配曳引輪繩槽，將會影響曳引鋼絲繩進出的平滑度，并且會產生彈跳問題，加劇繩槽磨損問題，降低電梯乘客的舒適度。無齒輪曳引機的曳引比通常是2:1，將會增加電梯反繩輪和鋼絲繩的數量，加劇系統配置的復雜性。同時，曳引輪的直徑比較小，將會加劇繩槽磨損，曳引輪的使用壽命因此受到影響。

2.5 使用維護原因

電梯運行超載：在使用電梯的過程中，存在超載運行和高頻率運行情況，將會加速磨損電梯曳引輪輪槽。電梯維護措施不合理，新舊混用曳引鋼絲繩，也會加速磨損電梯曳引輪輪槽。一些維護人員缺乏工作責任人，或者工作水平比較低，沒有及時發現并且處理發生問題的鋼絲繩和輪槽，不斷增加磨損量之后將會引發安全問題。

3 電梯曳引輪輪槽磨損的檢驗方法

3.1 目視法

目視法是比較常用的檢查方法，主要是根據檢查人員的工作經驗判斷電梯曳引輪輪槽的磨損程度，分析電梯曳引輪輪槽表面的光滑性，確定電梯曳引輪輪槽磨損問題是否導致鋼絲繩接觸到槽底部，可以判斷鋼絲繩工作面的高度差異。在電梯曳引輪輪槽中，不同鋼絲繩工作面具有顯著的差異，如果鋼絲繩在纜繩槽最高點和牽引輪外圓表面間隙高度較大，牽引輪不會產生明顯的磨損問題，通過目測方式可以判斷明顯的磨損，如果無法確定磨損情況，需要利用其他檢查方式驗證試驗牽引能力。

3.2 角尺+塞尺法

利用角尺+塞尺法的過程中，在牽引輪的端面接近直尺的直角邊，同時，向最高鋼索對應其他直角邊的牽引輪直徑方向，最后利用卷尺測量剩下的鋼絲最高點和每尺之間的間隔，例如，利用不均勻的磨損測量電梯曳引輪輪槽的直徑差，首先去除鋼絲繩，隨后根據輪槽尺寸合理選擇標準滾柱，再在各個繩槽內臥入同一型號的標準滾柱，因此確定最大間隙，從而確定輪槽磨損的最大高度差，有利于判斷磨損程度。結合滾柱檢測方法，在出廠檢查過程中可用于檢測輪槽加工質量，在電梯現場檢測中利用，但是，整體檢測效率比較低。

3.3 專用深度尺檢驗法

在測試過程中，在輪槽上表面抵住一起主體，通過移動主尺帶動測量頭，從而測量不同電梯曳引輪輪槽的磨損度。利用深度尺檢驗法可以利用電子深度尺，整個儀器比較小，同時可以靈活地操作，有利于提高工作效率。測量不同截面形狀的輪槽，需要更換針對性規格的測量頭，因此降低了這一方法的通用性。利用這類儀器可以檢測電梯曳引輪輪槽的磨損深度尺寸，但是無法檢測出輪槽切口寬度和輪槽角度等。

3.4 規塞式工裝測量法

利用規塞式工裝測量法，需要利用曳引輪槽規塞式測量輔助裝置，例如，包括曳引輪的保持架和規塞式測試儀表以及測量桿。在實際工作中調節測量桿高度，可以同時測量輪槽寬度和輪槽深度以及切口上寬度等。利用規塞式工裝測量法可以測量多個電梯曳引輪輪槽磨損尺寸信息，同時，可以保障測試精確度。因為不可以調整保持架的安裝孔間距，如果需要改變輪槽間距和曳引輪厚度，需要利用新的保持架，從而影響裝置通用性。

3.5 聲發射判斷法

聲發射判斷法可以在線測試各種磨損情況的電梯曳引輪輪槽的聲發射信息，因此獲取磨損狀態信號，根據特征信號建立電梯曳引輪輪槽磨損狀態識別模型，這是一種在線評估方法，具有較高的自動化，但是，無法評估曳引輪失效磨損量等尺寸。

3.6 非接觸檢驗法

檢測電梯曳引輪輪槽磨損失效狀況的過程中利用激光三角法位移測量原理，工作人員通過利用計算機分析軟件提取輪槽各種特征尺寸信息，因此，分析曳引能力，激光三角法位可以保障測距精度，同時具有較高的工作效率，有利于實現自動化檢測工作，利用這種方法不會破壞輪槽表面，同時可以保障檢測進度。

4 電梯曳引輪輪槽磨損檢驗優化對策

4.1 完善檢驗方案

檢驗電梯曳引輪輪槽的過程中，需要不斷完善檢驗方案。一方面，需要定期檢驗電梯曳引輪輪槽磨損問題，因為高層建筑的人流量比較大，電梯運輸壓力比較大，將會加劇電梯曳引輪輪槽磨損程度，定期開展電梯曳引輪輪槽檢測工作，相關工作人員需要詳細地記錄相關數據和信息，及時解決電梯曳引輪輪槽的問題，避免出現隱患問題。另一方面，需要科學的部署和實施檢測工作，停止電梯曳引輪輪槽運行后再開展檢測工作，要注意提前通知狀態檢測工作，避免乘客在不知情的情況下誤入，進一步提高電梯曳引輪輪槽檢測工作的安全性。

判斷電梯曳引輪輪槽的磨損程度，首先，需要測量擋繩設備和槽中曳引鋼絲繩的間距，間距通常情況下需要小于0.5倍的鋼絲繩直徑，在空載情況下，曳引輪外端吊線要向內偏斜2mm以內，在滿載情況下開展吊線，向外偏斜也要在2mm以內。

在檢查曳引輪輪槽形狀的過程中，需要檢查輪槽是否發生過度磨損，如果出現觸底情況，說明改變了曳引輪輪槽的形狀。如果輪槽磨損超過4mm，需要及時更換曳引輪。

4.2 注意事項

首先，開展電梯曳引輪輪槽檢測工作的過程中，不能隨意地中斷檢測工作，通過開展持續性的檢測工作，可以保障檢測結果的科學性，避免發生疏漏問題。其次，需要提高檢驗人員的專業性，在模擬特殊工作情況開展檢驗工作，因此獲得正確的結果。最后，需要完善電梯曳引輪輪槽檢測體系，加強技術研究，深入把控內外環境，為以后工作提供基礎。

4.3 曳引輪更換路程

（1）采取防護措施，進入轎頂軸，在頂層運行電梯，設置起吊吊帶和手拉葫蘆。（2）及時切斷電源，并且要掛牌上鎖。（3）將鋼絲繩起吊夾板安裝在機房中。（4）起到轎廂，將曳引輪的曳引鋼絲繩移出，因此消除曳引輪的曳引力，將限速器和安全鉗拉起后，在導軌上固定轎廂。（5）拆除電梯曳引輪的防護罩，首先，拆除固定螺栓；其次，在電梯曳引輪上拆裝工藝孔中旋入拆卸的螺栓，并且在曳引輪拆卸夾具上固定液壓千斤頂，通過液壓千斤頂頂住曳引輪軸后，可以緩慢地頂出曳引輪。（6）有序安裝新的曳引輪和防護罩。（7）復位曳引鋼絲繩。（8）將鋼絲繩起吊夾板拆除，隨后移出手拉葫蘆。（9）在試運行階段，工作人員需要檢測曳引輪和主機的運行情況，確定沒有任何問題后可以實現電梯正常運行。

5 結語

電梯曳引輪輪槽發生磨損問題后，將會產生較大的負面問題，因此，檢驗人員需要分析電梯曳引輪的輪槽磨損原因，提出針對性的檢驗工作，提高電梯運行的安全性和穩定性，降低安全事故的發生率。