多因素綜合的電梯油泥成因分析

程 俊，聞端強，馮一鳴，余煥偉，陳仙鳳

（1.紹興市特種設備檢測院，浙江紹興 312071；2.紹興市特種設備智能檢測與評價重點實驗室，浙江紹興 312071；3.紹興市菱達電梯工程有限公司，浙江紹興 312071）

0 引言

近年來，鋼絲繩曳引驅動電梯在使用過程中出現的附著在鋼絲繩及曳引輪、導向輪及反繩輪上的各種油泥（以下簡稱電梯油泥），越來越多地對電梯的安全使用造成困擾和安全隱患，嚴重的甚至影響電梯正常運行。

1 電梯油泥及其危害

隨著電梯使用年限的增加，油泥會不斷增多，特別是在冬季，隨著溫度降低，油泥迅速凝固變硬，會給電梯的安全使用帶來各種問題，輕則影響限速器電氣開關正常動作，重則出現過多過硬化的油泥，將鋼絲繩從曳引輪中頂出，影響曳引能力，導致脫槽等事故。

電梯油泥是一種由多種物質元素組成的混合物（圖1），呈黑色，具有較強的導磁性，并且不同電梯油泥的導磁性強弱不同。油泥隨溫度降低會加速變硬，通過鋼絲繩和輪槽的反復擠壓作用，堆積填充到繩輪處或粘附在鋼絲繩上（圖2），改變繩槽形狀，減小繩槽半徑，降低鋼絲繩落槽狀況，對電梯使用造成極大危害。

圖1 電梯油泥

圖2 充滿油泥的輪槽

2 基于多因素的電梯油泥成因分析

通過對油泥較多的電梯進行分析和統計，綜合考慮使用情況和環境因素，提出基于多因素綜合的電梯油泥成因分析，主要從油泥中的油、油泥中的金屬成分、環境因素及其他因素等4個方面進行分析討論（圖3）。

圖3 油泥形成的各種因素

2.1 油泥中的油

電梯油泥中油的部分主要為鋼絲繩繩芯中的油，在使用的過程中擠出到繩表面。在正常情況下，鋼絲繩出廠后在使用過程中，繩芯的油不會大量擠出演變成油泥，但要考慮以下情況，一是有些小直徑曳引輪，曳引輪和鋼絲繩直徑比剛好滿足40∶1，再加上如果樓層較高，為防止使用中過度彎折和磨損，有些廠家會在鋼絲繩出廠前，增加繩芯浸油量，以達到更好的潤滑性以及更長的鋼絲繩使用壽命，這往往會導致在使用中更多的油被擠出，形成油泥；二是曳引機漏油，當油封出現老化等情況時，曳引輪在旋轉的過程中曳引機油封處滲漏出的油彌漫擴散到繩槽和鋼絲繩上。同時，曳引機加油時不可加入過多，如加油量超過油位刻度點（圖4a）），油位過高，會導致曳引機在旋轉時輸出軸處會有油滲出（圖4b）），滲出的油彌散到曳引輪（圖4c）），隨著曳引輪的旋轉，輻射到整個曳引輪甚至輪槽，再傳到鋼絲繩，在鋼絲繩與繩槽的不斷作用下演變成油泥。有時加油不慎，也會將曳引機油溢出或撒到主機上，最終變成油泥的一部分（圖4d））。油泥中的油，還有極少數情況是使用單位或維保單位在保養時，給干燥鋼絲繩加的潤滑油。

圖4 油泥中的油

2.2 油泥中的金屬因素

油泥中的金屬元素大多數來自于輪槽和鋼絲繩的磨屑。曳引輪需滿足強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，因此在材料上多用QT602 球墨鑄鐵制成。而GB/T 8903—2018《電梯用鋼絲繩》中要求電梯鋼絲繩由含碳量0.4%～1%的優質鋼材制成，材料中硫、磷等雜質含量小于0.035%。使用中，除了鋼絲繩及繩槽的正常磨損落屑之外，鋼絲繩受力不均也較常見，電梯技術條件中要求，鋼絲繩受力平均值與每根鋼絲繩受力的偏差不能超過5%，但實際中往往超出，張力過大的鋼絲繩繩芯受到的擠壓力越大，繩芯油越容易被擠出，張力越大，鋼絲繩與繩槽的摩擦加劇，繩槽和鋼絲繩磨損增加，落屑增多，從而形成了電梯油泥中的金屬部分，主要為鐵（Fe），呈大小不同的微顆粒狀，散落于油泥之中，用X 射線掃描某小區油泥樣本，三維重構之后如圖5 所示，其中圖5a）、圖5b）、圖5c）為三維視圖，圖5d）為清除背景后的純鐵屑顆粒視圖。鐵屑顆粒較小，最大直徑為0.6 mm，直徑分布如圖6 所示，顯示大部分油泥直徑為0.05～0.30 mm，鐵屑體積占油泥樣本總體積的0.24%。

圖5 某油泥樣本X 射線重構圖

圖6 油泥中鐵屑直徑分布

2.3 其他物質因素

其他物質主要指的是電梯油泥中除了金屬和油的部分之外的成分，包括水分、灰塵、垃圾以及飄絮等。水分主要是空氣中的水汽遇冷液化附著所致，還有極少量的水分來自于鋼絲繩的繩芯潤滑油。另外，井道內轎廂和對重運動帶動空氣流動使井道空氣中及井道部件上的灰塵、飄絮和垃圾附著到帶油泥的鋼絲繩和反繩輪上，加劇了電梯油泥的形成。機房地面如果除塵油漆狀況不佳，或者機房頂防水不良，有墻皮灰塵剝落，也會增加曳引輪和鋼絲繩上的油泥堆積。此外，有些生活垃圾、碎絮，車間內的小邊角料、碎絮，在打掃和搬運過程中，也會隨廳門入口處門套間隙、廳轎門地坎間隙進入井道，飄附到鋼絲繩和反繩輪上，形成電梯油泥。

2.4 環境因素

環境因素對電梯油泥的形成也有重要影響，主要體現在溫度、光照、濕度以及風力等方面。溫度對油泥的成形有較大影響，夏天溫度高，油泥難以成塊出現，一般以油狀滴于鋼絲繩及輪槽下方，造成污染，但不會堆積至輪槽，但冬季溫度較低，特別是氣溫低于5 ℃時，油泥會迅速硬化結塊，對電梯安全使用造成較大危害；光照對油泥的硬度和水分含量有一定影響，光照足的機房，機房內溫度相對較高，油泥中的水分揮發快，因此，形成的油泥相對干燥，水分較少；空氣中的灰塵和飄絮也會附著到帶油污的輪槽和鋼絲繩表面，變成油泥的一部分，而空氣濕度也影響著油泥的含水量；機房和井道內的風力擾動，也會加速揚塵和飄絮的附著成為油泥。

3 結語

通過多因素分析，宏觀與微觀相結合，獲知電梯油泥主要由鋼絲繩擠出的油、輪槽及鋼絲繩磨屑、灰塵、井道飄絮、水等組成的混合物。電梯油泥在溫度低于5 ℃時，迅速變硬結塊，對電梯使用造成危害，通過成因分析進行電梯油泥危害預防，能起到事半功倍的效果。