曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测研究

孔祥禄

（赣州市特种设备监督检验中心，江西 赣州 341000）

曳引轮是电梯的关键零部件，它既是电梯的主要动力，又是承载着电梯和对重物的载荷，它的工作状态对电梯的安全性有很大的影响。由于升降梯的寿命延长，其轮槽的磨耗也相应地增加，为了避免损坏和损坏电梯的工作，避免滑道等安全事件，应采用科学的检验和测试手段，对轮槽的磨损进行定期的检查，预防曳引轮的故障，提高曳引式电梯的安全运行水平和运行质量。因此，从电梯的磨损形式入手，着重对曳引电梯的轮槽耗损测试方法进行了研究。

1 电梯曳引轮槽磨损的表现形态

电梯在使用期间，因使用年限较久而造成的拖动轮槽的磨损是很常见的，但是如果发生了超速、非规则的磨损，则会严重地对电梯的曳引性能造成不利的后果，从而使电梯不稳定，从而降低了电梯的安全性能。从齿轮的磨损破坏来分析，其主要有两种原因。

（1）各个钢索的轮槽磨损不均，曳引轮的磨损不均匀，造成绳索的应力分布不均衡，从而加快了拖轮的磨蚀。

（2）在轮槽中，由于磨蚀过多，已进入了轮槽底，这种磨蚀形式对电梯的曳引性能产生了很大的影响，满足了曳引轮的技术要求。所以，必须对曳引轮进行经常的观测和检查，并对符合淘汰技术要求的曳引轮进行及时的替换。

1.1 曳引轮的结构工艺

曳引轮是以曳引的形式为电梯供电的一种轮槽，它的主要功能是利用缆索与其边缘沟槽的摩擦来完成电梯内部的动能转移。曳引轮与制动机、减速器、发电机等设备相连接，构成曳引电梯的关键部件。一般来说，曳引轮的直径是曳引缆索的40多倍，一般是45～55的倍数，不宜大于60，否则，会使曳引装置的整体尺寸增大，从而给传动机构带来负荷。该曳引轮的结构分为两大类：一是位于曳引轮中央的内轮；二是在曳引轮外侧的外轮，两者通过铰链连接而形成一套曳引轮。本论文所述的拖动轮槽是在曳引轮的外侧轮缘构造上进行切割的，根据外形的差异可分成U型和V型两类，U型槽型的摩擦系数和抗摩擦性能均高于U型槽型，因此在曳引电梯上得到了广泛的使用。

图1 曳引式电梯工作原理

1.2 曳引轮轮槽的磨损分类

曳引电梯由于其使用年限的增加，其内部部件的寿命不可避免地会有损伤，其中曳引轮的轮槽就是其中最容易发生磨损失效的部件。特别是它的磨损形式有三种。第一，均匀磨损，也就是曳引轮的普通磨损，它的磨损厚度、角度和半径完全相同；第二，非均质性，也就是曳引轮各部分的磨耗状况差别很大，严重时还会产生凹凸性、麻花状磨料等；第三，表层脱落，也就是工人在拖轮工作面上所涂的黄漆破损，暴露了QT60-2球形墨铸铁材料的基本颜色。在日常操作中，不论是常规的摩擦，或后两者的不合理磨耗，都会导致曳引轮和曳引钢线松动、滑动、异响等问题，从而导致曳引器的总体性能有一些问题。若有关的检验与保养工作不能对其进行及时的处置，不仅会极大地提高工程的后期维护费用，而且可能造成冲顶、蹲下等意外，危及电梯机组的寿命。

2 曳引式电梯轮槽磨损的原因

2.1 曳引绳拉伸

曳引绳索的伸展是导致曳引电梯轮槽的一个重要因素，在电梯的运转过程中，曳引轮必须在缆索张拉下平稳地工作，所以曳引缆索的曳引力比缆索的拉力波动要大得多。当拉线不均衡时，它将会向张力较大的一边倾斜，并在轮槽上滑移。如此一来，就会使绳索在凹陷处不能工作，出现异常的扭动。曳引轮的绳槽与缆索的摩擦力是造成升降电梯的重要因素。曳引轮运转要求6条曳引绳索，但各曳引索的张拉力不同，很可能导致曳引轮的运转均衡失败，从而加重拖带的磨损。

2.2 绳槽的压力增大

曳引电梯的关键设备是曳引绳的关键部分，由于其本身的特点，要求缆索附加装置必须承担很大的载荷。曳引绳与曳引轮的摩擦力是提升电梯的动力。在无负载工况下，曳引条件较差，拖车曳引力降低，抗滑性能降低，从而造成拖带出现滑动，尤其是当单根静力不均时，这种情况更为突出。由于电梯是一种周期运转，它会对电梯的工作稳定产生一定的不利作用，使缆绳的磨损增大，若不加以妥善处置，将会使电梯的工作稳定性和安全性能下降。

2.3 张紧力和滑移量的影响

电梯的曳引绳索在使用过程中会受到较大的载荷，而在相对滑动情况下，曳引绳索的磨损会加大，而当滑动次数增加时，曳引绳索的磨损也会随之增大。在运转过程中，当曳引绳索被打滑时，曳引轮的两端张紧力就会产生起伏，使其平衡失衡。当拖曳式电梯出现此故障时，应立即对二者进行修正，采用正比分析法进行检验，以减少拖引式轮的磨损，从而提高其工作寿命。

3 轮槽磨损量的判别依据

《电梯曳引机》中建议：“曳引轮的环径与缆索的直径之比不得低于40”；2009 TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》中明确指出：“曳引轮的凹陷不允许有较大的磨损，且在凹陷处的磨损会对曳引性能造成一定的不利影响时，必须进行曳引性能的确认测试”；GB/T31821-2015《电梯主要部件报废技术条件》附件M2.2.1对轮槽的特点进行了详细的说明，其中指出：“曳引轮凹陷的凹陷最大不得大于106度，并且在任意情况下，凹槽的倾角不得低于25度，V型沟角不得低于35度”作为失效的技术条件。曳引电梯在运行中，其磨损量会随使用年限而逐渐增大。通过对前人的分析，认为曳引电梯产生的轮槽磨损是由曳引轮的绳槽与曳引绳产生的滑动变形引起的，而且随着滑移率的增大，其磨损也会加剧。拖车缆线槽及拖缆的整体滑移S，包括S1和S2，其中S1是由于曳引绳的弹力而引起的滑移量，用S1表示，而在S2中，S=S1+S2。由于曳引绳的弹力伸展所产生的滑移量S1，将曳引轮钢丝绳两侧的拉力T1、T2、T1＞T2，在电梯操作时，T1一侧的弹性延伸增大，转向T2后，其弹性伸长降低，使钢丝绳产生向T1侧的凹陷，使钢丝绳在线槽中产生扭动，造成凹槽的磨耗。假定曳引轮绳槽的刚度相同，那么，它的磨耗也大致相同，而在进行电梯的安装和调试过程中，如果某个缆索的拉力与其他缆索的拉力之比超出了允许的范围，那么相应的缆索的运动范围就会增大，从而使缆线的磨损变得更为厉害。总之，曳引绳凹陷的主要因素是曳引绳的凹陷，滑动状态与摩擦强度成正比。而曳引索的滑动状态主要取决于缆索两端的张力比，随着张力比的增大，曳引索的整体滑动变形也随之增大。为此，一些维保公司采取了划线的方式来判定曳引绳索的拉力非均匀度，并在电梯与井口平行的情况下，对其进行标识。当电梯由上到下运转一圈后，重新回到相同的状态，并对标志线条进行观测，以测量拉力比率太大的拖索。

4 轮槽磨损检验检测的要点

4.1 检验检测的规定

为了确保曳引电梯的平稳、安全，我国对其进行了严格的检查和检查，其中包括两个部分：一是选用油漆时要注意油漆的色彩，应在拖轮的外侧表面用黄漆填充，为检查和检查工作提供必需的支撑；二是若检查测试显示凹槽磨损较大，应及时进行电梯的轮槽进行替换，并及时调整引起的磨损原因，提高其使用年限，减少更换周期，减少维修费用。

4.2 检验检测的方法

在曳引电梯的轮槽磨耗试验中，对各部件的检查和测试有很大差异。

（1）缆索是曳引电梯的重要部件，它具有承载、曳引等功能。通过对钢索的磨耗进行计算，可以推断出拖车的磨耗状况，并且比拖车的检查和检查要容易得多。所以，在曳引电梯的轮槽磨损测试中，必须对钢丝绳索进行仔细、全面的检查。可采取两种方式：一是通过目视法，通过目视观察钢丝绳索的磨耗状况，从而精确地判断出有无故障或故障；二是曳引力测试，要求在适当的限度内，对曳引的误差进行严格的控制，若超出规定值，说明曳引电梯的轮槽已严重磨损，必须进行替换。但是，在采用这种技术时，必须将有关的技术规程和技术要求与之配套，使曳引试验的偏差在容许的限度内，提高曳引电梯的测试精度与效率。

（2）曳引轮轮槽的检查和测试，其主要工作是检查曳引轮有无缆索沉降，若发现有缆索沉降，则应进行沉降分析。曳引电梯对电梯的工作性能有很高的规定，必须在规定的工作规范内进行安全操作，如果不符合规定，必须进行更换和检修。另外，曳引电梯的轮槽面磨耗的均匀性也是检定与测试中的关键，若电梯运转状况良好，则说明该电梯仍有其它问题，应根据具体的具体状况，进一步进行详细的检查与剖析。新的凹槽被替换完毕，需要检查和测试磨耗均匀度，满足了条件，这是不允许的。

（3）超空荷载检查在实际操作中，曳引电梯的稳定受压力、重力和承载力等因素的制约。为了保证轮槽是否能够在试验期间继续使用，应对其进行过载和无负荷的检查。曳引电梯在使用时有明显的超负荷与无负荷现象，应注意并记录其工作状况，以便为以后的调试与检查工作提供依据。另外，在操作过程中，刹车功率的骤降将导致电梯的性能改变，以及在断电后曳引电梯的工作稳定性也有待进一步的检验和研究。如果电梯在停电后立即停止工作，能够完美地制动，说明轮槽的磨损在可接受的范围内，否则，就会导致曳引轮的磨损，从而降低设计的效率。

4.3 预防轮槽磨损的措施

轮槽的磨耗速率对曳引电梯的寿命有着重要的影响，为了确保电梯在安全运行中的安全和稳定运行，必须采用一套防止其磨损的有效方法。从三个方面着手。

（1）对曳引电梯的硬度、刚度、耐磨性进行严格的控制，确保其性能和性能符合曳引电梯的要求。

（2）对曳引绳索的张紧力进行适当的调节，以确保各曳引索的张紧力差异不大于500N。

（3）做好维修工作，对故障进行及时的维修，防止延误，确保曳引轮在正常运转中不会发生安全问题。

5 轮槽使用和维护的注意事项

为了减少曳引轮的磨耗，提高其工作稳定性，提高其工作寿命，必须对其进行充分的关注。为了确保轮槽在任何时候都能维持良好的工作状态，可以从三个方面着手：首先，确保钢索的正常工作，一条钢索必须选用同样的材质，而软线和硬线不能混在一起。而且要确保钢索的外表永远保持干净，定期保养时应及时清除污垢，并涂上润滑油。其次，电梯在安装完毕后，由于缆索本身所承受的载荷和伸长的影响，会产生非均质性，从而导致缆索的张拉差增加，从而导致轮槽凹陷出现非均一的现象。这就要求员工做好检测工作，根据检测的情况进行适时的调节。最后，要强化维修，确保曳引电梯外观永远保持干净，并用干净的纱线对制动和拖引轮进行清洗，若有严重的磨损，要进行调整和替换。

6 结语

综上所述，从理论与实际相结合的角度，对曳引电梯的轮槽磨损进行了研究，并对其进行了检查和测试，得出了其对整体运行安全性和稳定性的重要作用。有关部门要了解其磨损的成因，并对其进行定期检查，对出现的问题要进行及时的处置，确保电梯在最优工况下工作。