曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测探析

华颢(江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院,江苏 扬州 225009)

电梯在人类历史上已经经历了一百多年的发展，从最初的电梯雏形，发展到了现在集机械、电气、光学、通信等技术于一体的高科技产品。1889年出现了世界上第一台简易电梯，1903年出现了第一台曳引式电梯，其适用于长行程运载的特点使之成为了现代电梯的基础。改革开放初期，电梯作为现代化设备引入我国，经过了几十年的发展，现状我国已成为世界上第一大电梯生产国，同时也是世界上最大的电梯使用过。截止到2014 年底，我国在用电梯已达300 万台，并以较高的增长率逐年增长。在电梯数量激增的同时，不可避免的会带来电梯事故的多发。2014 年，全国共发生电梯事故70 起，造成57 人死亡，电梯安全形势不容乐观。现阶段我国将电梯定义为特种设备，采用安全监察与法定检验相结合的管理制度，由具有相关资质的特种设备检验机构按照一定的周期对在用电梯进行强制检验。检验工作由具有相关检验资格的人员按照检验规则进行检验，并判定检验结果，出具检验报告。在曳引式电梯的检验过程中，最常见的安全隐患为曳引轮的磨损缺陷，因此需要我们对这个现象进行深入的研究。

1 曳引式电梯及曳引轮简介

根据驱动方式来分，电梯有曳引驱动电梯，强制驱动电梯，液压电梯等几种型式。其中曳引式电梯具有较高的安全性和可靠性，且提升高度较高，起升下降速度比较容易控制，成为了目前最常见的电梯。曳引驱动是指采用曳引的方式来实现轿厢升降，其驱动力来自曳引轮轮槽与钢丝绳之间的摩擦力。在曳引系统中，钢丝绳一端连接电梯的对重，另一端连接轿厢，二者的重力作用在曳引轮轮槽上，使钢丝绳压紧在轮槽中。电梯电机驱动曳引轮转动，轮槽与钢丝绳之间便产生摩擦力，从而带动电梯轿厢上下运动，运输乘客和货物。其工作原理见图1。

图1

曳引轮安装在曳引机上，也叫曳引绳轮或驱绳轮，利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，是电梯曳引力的来源。一般来说，曳引轮材料常采用球墨铸铁，具有强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击的优良特性。曳引轮绳槽形状是决定曳引力的重要因素，常见的有半圆槽、带切口的半圆槽、V形槽等三种，带切口的半圆槽以其当量摩擦系数大，曳引绳磨损小的优点成为电梯曳引轮中应用最多的绳槽形式。

2 曳引轮的磨损情况及磨损原因分析

在电梯的检验过程中，经常发现由于曳引轮的缺陷带来的安全隐患，很多时候都需要更换曳引轮，这不仅会增加电梯的维护保养成本，还会增加电梯的安全风险，威胁电梯的安全运行。对于曳引轮来说，常见的失效模式主要为曳引轮绳槽的非正常磨损。非正常磨损主要包括不均匀磨损和凹坑、表面局部剥落等缺陷。曳引轮出现非正常磨损时，应维修曳引轮绳槽，如果磨损达到一定的程度，则应更换曳引轮。造成曳引轮非正常磨损的原因主要有以下几种。

2.1 材料选用不当以及加工质量达不到要求。曳引轮轮槽要求耐磨损、耐冲击、较好的冲击韧性，而且强度要高。如果加工质量不达标，材料选择不当或者热处理达不到要求，都会造成曳引轮的非正常磨损。

2.2 钢丝绳受力不均，会造成曳引轮径向方向上受力不同，引起轮槽的不均匀磨损。电梯运行过程中，曳引轮两端钢丝绳张力的差异靠曳引力平衡，一侧的张力均匀，另一侧也需要调整均匀，否则会影响轮槽的磨损。

2.3 钢丝绳与曳引轮轮槽不匹配，造成轮槽与钢丝绳之间异常磨损。在实际检验检测中经常发现，钢丝绳进出曳引轮轮槽不平滑，发生弹跳，造成轮槽的异常磨损，同时使轿厢摇晃，舒适感很差。这主要是由于钢丝绳宽度超过了曳引轮轮槽的宽度，各钢丝绳与轮槽相对偏差不匹配。

3 曳引轮的检验检测

TSG_T7001-2009曳引式电梯监督检验与定期检验规则对电梯曳引轮做了如下规定：

3.1 曳引轮外侧面应当涂成黄色；

3.2 曳引轮轮槽不得有严重磨损，如果轮槽的磨损可能影响曳引能力时，应当进行曳引能力验证试验。

判断曳引轮轮槽严重磨损的依据有：

3.3 任何一根钢丝绳磨损至接触槽底；

3.4 钢丝绳在绳槽上的工作面高度差明显，大于等于4mm。

由曳引式电梯检验规则可知，检规电梯曳引轮的磨损程度有严格的规定，检验时需遵守检验规则，按照检规的要求逐项检验曳引轮的磨损情况，并根据情况进行曳引能力验证试验。

[1]滕洋.浅谈曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测[J].哈尔滨.机械工程师.2012.06.10.

[2]李德华.关于曳引式电梯工作原理及检验检测的分析[J].建筑学研究前沿,2012.12.

[3]TSG T7001-2009.曳引式电梯监督检验与定期检验规则-曳引与强制驱动电梯[S].