电梯钢丝绳的检测技术

刘宗斌

人们日常生活中会接触到多种类型的电梯，如自动扶梯、载货电梯和载人电梯等，其中应用最为广泛的为垂直升降电梯。任何类型的电梯在运行时都必须有电力的驱动。然而，电梯使用中很容易发生坠落、按键不灵、人员被困等现象，提升电梯使用的安全性不容忽视。相关工作人员必须加大电梯质量检查力度，钢丝绳是电梯的重要组成部分，现阶段广泛应用的监测技术为无损检测技术，以下对无损检测技术在电梯钢丝绳中的实际应用进行了全面分析，希望为提升我国电梯使用安全性奠定一定理论基础。

1 电梯钢丝绳无损检测断丝实例

在某商用建筑电梯安全检测中，采用了无损检测技术对电梯钢丝绳进行了检测，主要设备为MTC系列钢丝绳无损探伤仪。在确保检测仪器质量和性能的基础上，在《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》（GB/T 21837-2008）的指导下展开了电梯钢丝绳无损检测工作。

1.1 钢丝绳断丝检测

通过现场检验搜集钢丝绳数据，并应用电脑进行了数据分析，根据无损检测采样信号波形可以发现，该电梯钢丝绳断丝位置分布距离检测基准点3.45～3.60m、1.40～1.50m、1.2m处和0.41m处，而集中断丝现象存在于3.45～3.60m，较大的间距变化存在于两端信号之中，图形呈大波浪状。断丝分析结果表明，该位置累积断丝当量数约为6根。综合观察断丝位置和波形图特点，工作人员在现场展开了钢丝绳缺陷处理工作。在断丝最为严重的位置发现，该部位存在严重集中断丝问题，在此基础上根据国家有关规定“如果整条钢丝绳中产生了曳引钢丝绳断丝分散现象，单股断丝数在任意捻距内应不超过4根”，工作人员判定该钢丝绳的断丝问题严重，电梯不可以继续使用。

1.2 钢丝绳断丝现象形成原因

根据有关记录显示，该电梯钢丝绳已经使用了5年左右的时间，尽管使用时间偏短，但是却产生了严重的集中断丝问题，具体原因分析如下。

第一，钢丝绳张力偏差超标。这同相关电梯维护和质量检查工作人员没有定期调整张力偏差具有紧密的联系[1]。在钢丝绳张力偏差严重超标的情况下，钢丝绳如果拥有相对较小的张力，那么振动、打滚以及打滑现象很容易在绳槽内形成，导致偏磨现象出现在轮、绳之间，最终导致钢丝绳出现严重的断股、断丝以及磨损问题。

第二，导向轮垂直度、曳引轮平行度与规定的0.5mm和1mm值不符。这一现象的发生，会导致在轮槽与钢丝绳之间形成严重的侧磨，造成轮槽损坏，同时会导致在钢丝绳早期使用中产生断股、断丝现象。

第三，不合理的钢丝绳更换操作。从整体上观察该钢丝绳发现，仅存在4处集中断丝现象，其他部分都相对完好，因此，可以推断出这是由于更换钢丝绳过程中，没有合理使用夹具而对钢丝绳造成损伤。导向轮、轿顶轮、曳引轮等是使用曳引钢丝绳的基础，如果没有合理进行放绳操作，会导致局部钢丝绳产生打结、起扭等现象，此时钢丝绳发生损伤的部位强度就会明显减小[2]。当钢丝绳被夹伤后安装在电梯上，就会导致在绳轮之间产生不规则磨损，从而导致钢丝绳在短期内产生严重的断股、断丝以及磨损现象。

2 电梯钢丝绳无损检测参数值设定的思考

2.1 捻距

通常情况下可以应用两种方法来测量钢丝绳捻距。第一，直接测量法。在测量钢丝绳上2～5个捻距时，可以采用钢卷尺以及游标卡尺进行直接测量，取平均值作为最终结果。第二，图案法。在钢丝绳被测量段平展一张白纸，使用铅笔紧压白纸，沿着一个方向描出股的图案，这样一来就可以在白纸上测量捻距，取三次测量的平均值[3]。

2.2 采样间隔

必须在精确进行钢丝绳无损检测定位的基础上才可以设定采样间隔。光电编码器分辨力和滚轮直径会对这一数值产生直接影响，采样间隔会受到滚轮的严重影响[4]。在长时间使用滚轮的基础上，由于磨损会导致直径缩小，在这种情况下实际运行距离往往大于采样距离。同时，当一定的滚动摩擦产生于钢丝绳与滚轮表面时，滚动摩擦会加剧，在这种情况下实际运行距离要大于采样距离。因此，必须合理设定采样间隔。

2.3 截面基准值

钢丝绳金属截面积的计算机输出量LMAO即截面基准值，在对其进行设定的过程中可以利用钢丝绳本体取样设定法。参数标定过程中，取待测钢丝绳，截取未发生锈蚀和磨损的一段，将其同全新的钢丝绳进行对比，使其在探伤仪传感器内部进行2.0m以上的移动，此时新钢丝绳金属截面积在波形中对应的输出信号值LMAO可以被读取，取三次测量的平均值为截面基准值。

2.4 金属截面积

设定金属截面积时，应对以下因素进行全面分析：第一，钢丝绳如果拥有不同的形式和相同的直径，那么会生成不同的金属截面积，因此，必须全面分析和掌握钢丝绳结构形式；第二，金属截面积的变化通常是由钢丝绳锈蚀以及内外部磨损造成的，因此，工作人员必须充分掌握被测量钢丝绳的锈蚀以及磨损状态。

3 电梯钢丝绳检测标准数据库的标定

钢丝绳在电梯中拥有相对复杂的结构，同时涉及的检测仪器数量较多，在使用不同设备展开检测时，结果会形成较大的差异。在缺乏完善的电梯钢丝绳无损检测标准数据库基础上，会一定程度上影响检测的准确性、客观性[5]。目前，常见的钢丝绳无损检测标准数据标定有以下两种方法。

第一，人工选取参考标准。这一方法下会形成较大的误差和局限性，对操作人员的专业技能以及综合素质提出了挑战，主管因素直接影响着参数的设定，会在检测结果中形成较大的离散性。

第二，非参考标准。对同一型号电梯钢丝绳数据进行采集和分析，有针对性构建钢丝绳标准数据库。现阶段，该方法呈现出了良好的覆盖性、准确性以及通用性[6]。但是实际应用的过程中，工作量较大，工作人员必须在全面采集、检测试验不同种类钢丝绳数据的基础上，在软件程序模块中编入特定的数据库才能够为电梯钢丝绳检测提供标准数据。对比两种方法，第二种更加具有应用价值。

4 结语

综上所述，近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，各地区的高层和智能建筑不断增加，这就导致电梯的使用量增加，只有科学使用检测技术，才能够确保电梯长期处于安全、稳定的运行状态。针对电梯钢丝绳来讲，工作人员必须从电梯的特点以及钢丝绳检测需求等角度出发，合理使用先进的检测技术，才能够更加有效保护使用者的生命安全。

[1]廖鸿儒.电梯起重机械钢丝绳的检测及其维护措施的探讨[J].科技与生活，2017，（14）：162.

[2]高阳.电梯起重机械钢丝绳的检测与维护探讨[J].中国高新技术企业，2016，（17）：77-78.

[3]詹洪亮.电梯钢丝绳无损检测技术的应用与思考[J].机电技术，2016，（3）：139-141.

[4]万莅新，郭长虹，吴国栋，等.DGZ电梯钢丝绳张力均匀度测试仪研制及应用[J].机电工程技术，2015，（9）：107-109.

[5]谢少平.浅谈对MTC电梯钢丝绳无损检测技术的创新[J].机电技术，2017，33（3）：84-86.

[6]詹洪亮.浅谈MTC电梯钢丝绳无损检测技术的原理与应用[J].机电技术，2016，32（2）：104-106.