日立电梯曳引轮绳槽磨损及改进措施

由于设计、制造、安装及曳引系统本身的各种原因，电梯在经过一段时间的运行后，日立电梯曳引轮上与曳引绳相接触的各绳槽产生不同程度的磨损，随着磨损程度的日益增大，对电梯的安全运行及舒适性造成一定的影响。


下面以某厂在某地安装运行的1台电梯为例探讨这一问题。该电梯在投入使用2年后，经常在运行中发出异常声响，并伴随轿厢抖动现象，乘坐舒适感较差。经检查，发现6根曳引钢丝绳中有1根的张紧力变化极大，当轿厢运行至顶层时，该钢丝绳几乎不受力，轿厢重量全由其余5根钢丝绳承受，但当轿厢往下运行时，该钢丝绳张紧力越来越大，在运行至中间层站时，6根钢丝绳张紧力达到基本一致，但在轿厢接近底层时，该钢丝绳张紧力明显大大超出其余5根，表明其承受了绝大部分轿厢的载荷。结果该钢丝绳的绳头组合弹簧受到剧烈压缩并与绳头板相碰而发出“咔咔”声响，并使轿厢产生较大抖动。由于该根钢丝绳在运行中或是过松或是过紧，因而不能简单地将其调紧或调松。通过检查，发现日立电梯曳引轮各绳槽已出现磨损且程度不一，其中张紧力异常的钢丝绳所在的绳槽与其余5槽相比，磨损尤其严重。经过塞尺测量，该槽在径向比其余5根多磨损了1.6mm，很明显这是造成该钢丝绳异常的主要原因。


以该梯为例，已知日立电梯曳引轮节径D=650mm，电梯垂直升降距离30m，而大致在中间层站各钢丝绳张力基本一致，则对于磨损1.6mm的绳槽，若不计钢丝绳的滑移，日立电梯曳引轮每转1转，该根钢丝绳比其余5根要少移动10.1mm。照此推算，从6根钢丝绳的张紧力基本一致的中间层往上或往下运行15m时，这根钢丝绳则少移动74.2mm。因而为补偿这段行程，该根钢丝绳在下行时产生较大的弹性伸长，并通过绳头板使轿厢产生一定程度的倾斜。由于该根钢丝绳在较大范围内承受交变载荷，因而易于破断，造成安全系数的降低，同时受其影响造成运行中轿厢倾斜及抖动，使乘坐舒适感大大降低。


根据实际情况，及时拆下该日立电梯曳引轮，根据相应尺寸重新加工了各绳槽，使其节圆直径在允许误差内一致，并调整了各曳引钢丝绳的张紧力，经过一段时间的试运行电梯恢复正常。


下面分析造成日立电梯曳引轮绳槽磨损程度不一的原因。造成日立电梯曳引轮绳槽的磨损，是由于曳引绳与日立电梯曳引轮绳槽间产生滑移，滑移量越大磨损程度也越大。


总的滑移量S应由两部分组成：


①由曳引绳的弹性拉伸应变所引起的滑移量S1，假设日立电梯曳引轮两边钢丝绳的张力为T1和T2，其中T1>T2，则当电梯运行时，在T1侧钢丝绳弹性伸长增大，当转到T2侧时，由于T1>T2，弹性伸长随之减小，因而引起钢丝绳在槽内产生滑移，方向朝着张力大的一侧，使得绳在槽中蠕动。这是钢丝绳和日立电梯曳引轮绳槽不断磨损的主要原因之一。很明显，假设日立电梯曳引轮各绳槽的硬度相同，当6根曳引绳两侧张力T1与T2基本一致时，日立电梯曳引轮各绳槽的磨损量也应基本一致，但很可能在电梯安装调试时，某根钢丝绳的张力T′与其余钢丝绳张力相比超过了允许的误差，亦即T'1/T'2 >T1/T2，则绳在槽中的蠕动距离也相应加大，由此造成该绳槽的磨损比其余5槽尤为严重。


②曳引绳对绳槽的压力引起的滑移S2：曳引型电梯安全运行的保证就是日立电梯曳引轮与曳引绳之间有足够的摩擦力，曳引应满足的条件为(T1/T2)C1·C2≤ef,其中T1/T2——载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站及空载轿厢位于最高层站时，日立电梯曳引轮两侧钢丝绳中的较大静拉力与较小静拉力之比。以曳引条件较为恶劣的空载轿厢下行推断，当轿厢突然以减速度紧急掣停时，日立电梯曳引轮两侧张力差超过防滑极限，从而引起绳在槽中的滑移。当某根钢丝绳的静拉力比T1/T2大于其余钢丝绳时，该根钢丝绳的滑移更严重;随着电梯的频繁起制动，绳槽磨损使其直径越小，滑移越严重，磨损也越趋于恶化。一般来说，当日立电梯曳引轮绳槽磨损相差越过曳引绳直径的1/10时，就应该更换或重新加工日立电梯曳引轮了。


总的说来，日立电梯曳引轮绳槽的磨损是由于曳引绳在绳槽中的相对滑移所造成的，滑移量越大，磨损也越严重;而曳引绳相对绳槽的滑动又取决于日立电梯曳引轮两侧曳引绳的张紧力比，随着曳引绳在绳槽中张紧力比的增大，滑移量也增大。


2 改进措施


①本文是在假设日立电梯曳引轮各绳槽的耐磨性及硬度等条件一致的情况下进行分析的，实际上如果各绳槽的耐磨性、硬度及节圆直径不一致。很明显所造成的磨损量也不一致。因此应严格控制日立电梯曳引轮的各项性能指标在国标规定的范围内。


②应调整各曳引绳的张紧力，使其相互的差值在5%范围内。


③在电梯运行过程中检查发现绳槽磨损超差时，必须更换或重新加工日立电梯曳引轮，调整各钢丝绳的张紧力使其基本一致。


④建议在日立电梯曳引轮上使用聚氨酯绳槽衬垫。衬垫嵌入相应的轮槽，衬垫上加工出横向槽纹，合适的槽纹轮面对无润滑的钢丝绳摩擦系数几乎保持不变，而且聚氨酯特别耐磨，这就提高了衬垫的寿命，也大大增加了钢丝绳的使用寿命。


 

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