正確選擇、使用和維護電梯曳引鋼絲繩不僅關系到電梯的安全和正常運行,而且對延長使用壽命也是至關重要的
一.鋼絲繩的選擇
鋼絲繩由繩股、繩股鋼絲和繩芯組成。電梯鋼絲繩是以單繩股圍繞繩芯呈螺旋狀捻制而成。通常采用50~65號優質碳素鋼或60Si2Mn鋼絲。為了安全,電梯鋼絲繩用特號或1號鋼絲,其鋼絲直徑限制在0.3~1.3mm之間。常用的曳引鋼絲繩有西魯式(X型)和瓦靈吞式(W型)。目前,國產電梯普遍使用西魯式8或6鋼絲股的鋼絲繩,其中8X(19)應用較多。
1.絲繩標記識別舉例
以額定載重量1 000kg的乘客電梯為例,曳引鋼絲繩采用8X(19)—16—140右交,其中8為繩股數量,X為西魯式,(19)為每一繩股中的鋼絲根數,16為鋼絲繩的公稱直徑(mm),140為鋼絲繩的抗拉強度(kgf/mm2),右交為鋼絲在繩股和繩股在繩中右交方向捻制。國產曳引鋼絲繩均為右交。
1.繩芯
電梯鋼絲繩均選用帶浸油的纖維繩芯,繩芯支撐和固定繩股位置以致改善繩絲之間的接觸,減緩沖擊載荷,起貯油池作用供鋼絲繩長期潤滑之油源,使鋼絲潤滑良好。
1.3 西魯式(X型)鋼絲繩的結構與特征
西魯式鋼絲繩交股的截面每股為1+9+9,即芯加第一層加第二層共19根鋼絲組成:中心鋼絲1根,ф1.2mm,內層鋼絲9根,ф0.6mm,外層鋼絲9根ф1.05mm。外層絲徑比內層絲徑大,因此又稱外粗式鋼絲繩。其特點①每股內外層鋼線數量相同,但直徑不等,外層嵌埋在內層凹口內,多層鋼絲的捻距相等,結構緊密牢固,不易開卷。外層粗鋼絲增加耐磨性,內層細鋼絲提高柔軟性,有利于受彎時的相互滑動,因而提高了鋼絲繩的撓性和使用壽命。②層間鋼絲平行線接觸,鋼絲繩耐疲勞性好,鋼絲內部之間的耐磨損性能好,接觸面積增大,接觸應力減小
二.曳引鋼絲繩的安全系數
從安全角度要求鋼絲繩有一定的根數和安全系數,GB7588對K靜有具體的規定:采用三根或三根以上曳引鋼絲繩的電梯,K靜=12;采用兩根曳引鋼絲繩的電梯,K靜=16,通常要求乘客、載貨和醫用電梯鋼絲繩根數應不少于4根,安全系數為12;雜物梯應不少于2根,安全系數為10
鋼絲繩在工作中存在靜動兩種載荷,但影響鋼絲繩使用壽命的主要還是靜載荷,為了計算簡化起見,僅對靜載作實用計算
1.鋼絲繩直徑的選擇
為了提高鋼絲繩的強度,延長使用壽命,通常按式D/d≥40選取鋼絲繩的直徑,其中d為鋼絲繩直徑不小于8mm;D為曳引輪直徑;
2.安全系數計算
公式中K靜—鋼絲繩的安全系數;
SP—鋼絲繩的破斷拉力;
m—鋼絲繩繞法所決定的倍率,1:1繞法時m=1,2:1繞法時m=2;
Q—電梯的額定載重量;
∑W—Wj+Wg+Wp
式中Wi為轎廂自重;Wg為轎廂處于最低層時轎廂與曳引輪之間的鋼絲繩的重量;Wp為平衡繩拉緊負荷的一半(有平衡補償裝置時)。
三.鋼絲繩的使用與維護
1.鋼絲繩的檢查
鋼絲繩所處狀況的好壞直接關系著設備和乘客的安全,必須引起足夠的重視,工作中應仔細觀察和慎重檢查,其檢查內容:(1)檢查斷絲的根數、部位和捻距斷絲情況;(2)鋼絲繩直徑變細情況 ,除目測外定期用游標卡尺測量繩徑和磨損情況 ,測定方法見圖1(請點擊);(3)檢查鋼絲繩的張力,各繩張力相互差值不應超過5%;(4)鋼絲繩的潤滑、清潔和銹蝕情況;(5)繩頭及其組合情況,全長有無其它異常情況,如繩的異常伸長變化等。
2.鋼絲繩的磨損和變形
根據使用經驗,鋼絲繩在正常工況下突然斷裂的現象少見,其損壞一般是在長期運行中由于磨損、彎曲疲勞、銹蝕或外傷逐漸形成的。應特別注意磨損、銹蝕的檢查。磨損包括鋼絲繩表面、股與股之間、絲與絲之間的磨損
機械磨損主要為外部均勻磨損、變形磨損和內部磨損三種,如圖2所示(請點擊)。A為純機械磨損,一般來說,鋼絲繩在使用過程由于其硬度比繩槽高,磨損很慢。但由于張力、槽型、鋼絲繩在槽中打滑、偏磨、打滾,而與繩槽產生磨損,這種磨損在正常情況下是均勻的。B為變形磨損,是指鋼絲繩在某一段內的局部磨損,由于鋼絲繩和繩輪經常發生慢性移位或鋼絲繩在繩輪上劇烈振動、沖擊所造成,使鋼絲繩局部擠壓變形;雖然鋼絲截面積并未減小,但局部擠壓處的鋼絲材質已受損,容易斷絲。C為內部磨損,由于鋼絲繩的經常彎曲,股中鋼絲間產生相對移位,股與股之間接觸壓力增大,使相鄰股間的鋼絲產生局部壓痕,時間一長會因應力集中而折斷。如上所述,鋼絲繩磨損、變細,將使鋼絲繩內的鋼絲截面積變小,其拉力降低,嚴重時應報廢更換鋼絲繩。根據經驗,鋼絲繩存在內部斷絲時,鋼絲繩在運行中能聽到“咔嚓”的響聲