摘 要：文章首先对曳引式电梯进行概述，分析曳引式电梯轮槽磨损原因，探讨曳引式电梯轮槽失效对电梯安全运行的影响，最后提出曳引式电梯轮槽磨损检验方法。
关键词：电梯；曳引式；轮槽磨损；检验
引 言
作为城市化建设与现代建筑基本设备，电梯安全备受关注。特别是当前高层建筑数量增多，电梯是高层建筑主要运输设备。曳引式电梯轮槽磨损问题威胁电梯运行安全，因此必须做好电梯的检验检测工作，处理好电梯轮槽磨损问题，保障电梯安全运行。
1曳引式电梯概述
依照驱动方式进行划分，可将电梯划分成曳引式、强制驱动式和液压式。曳引式电梯借助曳引作用，完成电梯驱动，具有优良的安全性与可靠性，无论是起升速度还是下降速度，都便于控制，逐渐成为常见电梯。其主要特点有：①可以提高电梯现有的安全系数和舒适性，防范不良隐患问题的出现；②曳引式电梯便于维护。当前科技水平逐步提高，曳引式电梯的需求量也逐步加大，为进一步保障电梯的实际运行效果，其维护水平也应不断提高，大部分电梯生产厂商可参照建筑工程标准，基于曳引式电梯实施改造处理，以此来改善维护工作。
曳引驱动主要指代通过曳引的方式来完成轿厢升降，驱动力主要源自曳引轮轮槽和钢丝绳的内部摩擦。在整个曳引系统内，钢丝绳一端和电梯对重相连，另一端和轿厢相连，这两者的重力都作用于曳引轮轮槽，致使钢丝绳压紧于轮槽内。基于电梯电机的作用，曳引轮转动，并在轮槽和钢丝绳中产生了摩擦力，以此来牵引电梯轿厢，达到运输乘客与货物的目标。其工作原理见图 1。
曳引轮安装于曳引机中，通过曳引钢丝和曳引轮边缘绳槽摩擦力完成动力的传输工作。通常情况下，曳引轮材料主要选用球墨铸铁，其强度较大，韧性优良，抗冲击能力强。曳引轮绳槽外箱影响着曳引力，多为半圆槽和 V 形槽。
2 曳引式电梯轮槽磨损原因分析
（1）曳引轮轮槽设计缺乏合理性。 通过实际调查发现当前曳引轮轮槽设计工作中仍然存在不同程度的问题， 下面对常见问题进行说明：①各轮槽节圆直径大小不一致，并且未对其
直径进行精确控制， 导致设计出来的轮槽同实际要求会存在一定的偏差，后期出现磨损的几率明显增加；②部分生产厂家为了减少生产成本， 存在使用质量及性能不达标的材料进行生产，此种情况导致轮槽耐久性和耐磨性有所降低；③曳引轮在铸造、 热处理时工艺不达标， 在实际使用过程中极易被磨损，并且使用寿命有所减少。
（2）曳引绳设计存在一定问题。 曳引绳同曳引轮轮槽接触次数最多，相关研究表明其对轮槽磨损的影响在三成以上，为此合理的设计能够最大程度的减少对轮槽的磨损。 但是当前
设计人员在设计过程中未对降低轮槽磨损进行更多的考虑，甚至曳引绳质量存在不达标的情况， 以上问题均会对轮槽产生一定的磨损，并且会存在较大的安全隐患，对使用者生命安全产生一定威胁。
（3）曳引绳与曳引轮搭配不合理。 曳引绳和曳引轮的良好搭配能够为电梯安全运行提供更多的保障， 并且对轮槽磨损明显减少，但是当前存在两者搭配不合理的情况。 例如：曳引
绳直径过大或者过小等，这种情况会加快对轮槽的磨损，同时还可能降低电梯的曳引能力， 导致电梯运行安全性无法得到保证。
（4）其他方面影响因素分析。 除上述几种情况，曳引轮轮槽磨损同电梯的荷载和运行高度等也有一定的关联。 每一台电梯都有额定载荷， 如果实际载荷超过额定载荷必然会加大对轮槽的摩擦。 电梯的提升高度、速度和使用频率同轮槽磨损也有关系，电梯提升高度越高、速度越快、使用频率越高轮槽的磨损也会越快。
3曳引式电梯轮槽失效对电梯安全运行的影响
通常在工作中，我们会用 efα表示电梯的曳引能力，即曳引系数（40~50%），它是一个客观的量，我们都知道著名的欧拉公式：efα=T1/T2。表达式中的 e-代表的是自然对数的底，α-代表的是曳引绳在曳引轮上的包角，f-代表的是曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数，与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材质等有关。T1和T2分别是曳引轮两边轿厢一端和对重一端的拉力。发生于曳引绳在轮槽中的摩擦力，是由曳引轮的材质以及轮槽的形状决定的。通过表达公式可以看出，T1/T2的允许值是根据 efα的变化而发生变化的，当 efα的数值越大时，T1与 T2之间的允许值也就越大，此时的电梯曳引能力也越大。此外，当量摩擦系数 f 并不是固定的，它会随着槽形的形状变化而发生改变。 在不同形状的轮槽中，其当量摩擦系数 f 的大小关系为：半圆槽＜半圆切口槽＜V 型槽。 当电梯在运行的过程中，不管以上类型轮槽中哪一种发生磨损， 都会使当量摩擦系数降低，进而导致电梯的曳引能力 efα降低。 例如，在正常状态下电梯的额定载重量为 1000kg，但是一旦轮槽发生磨损，当量摩擦系数就会降低，进而使得曳引能力下降，最终导致电梯的实际载重能力小于 1000kg，就会出现打滑现象俗称溜车。 因此，对轮槽磨损程度的检验是电梯日常检验工作的重中之重。efα的值必须大于 T1/T2的比值，否则钢丝绳就会在曳引轮上打滑。
4曳引式电梯轮槽磨损检验检测
曳引式电梯轮槽磨损问题直接威胁到电梯安全，因此必须定期对电梯进行检验检测。综合曳引式电梯轮槽磨损产生影响因素，制定详细、完善的轮槽磨损检验。
4.1钢丝绳检验方法
曳引式电梯轮槽磨损原因分析发现，钢丝绳直接影响到轮槽磨损。钢丝绳检验检测要求正确认识钢丝绳对电梯轮槽运行安全的作用。作为曳引式电梯结构主要组成部分，曳引式电梯轮槽磨损离不开钢丝绳。钢丝绳检验检测中，主要以观察法、拉力检测法为主。观察法的使用需要钢丝绳检验检测经验丰富人员，对曳引式电梯运行期间，钢丝绳磨损进行直接观察，确定其表面磨损是否存在非正常行为，并且以此为根据确定当前电梯轮槽磨损状态。然后是应用拉力检测法，利用钢丝绳作为载体进行拉力值测试，根据测试数据分析钢丝绳是否存在异常磨损状况。钢丝绳检验检测期间，必须明确拉力值范围，同时拉力值检验检测中还要根据曳引式电梯规定标准拉力值为检测范畴，确保磨损状况判断的准确性。
4.2曳引轮槽检验检测
针对轮槽具体磨损状况，着重观察曳引轮是否存在钢丝绳下沉状况，如果存在对其下沉量计算。正常运行中，根据电梯检验检测正常标准，轮槽下沉量必须控制在允许范围之内，一旦下沉量超出预设值，表示轮槽磨损情况十分严重，应及时维修或者更换电梯轮槽。
磨损是否均匀也是曳引式电梯轮槽磨损检测的检测对象。根据曳引式电梯运行理论，如果轮槽属于均匀磨损，则表示是电梯正常运行造成，只需要加以维修调整即可，否则表示轮槽运行中引力不协调、出现问题，电梯运行安全性、稳定性得不到保证。检验检测期间，应着重分析轮槽磨损情况，尤其是是否属于均匀磨损，及时排除不均匀磨损隐患，期间更换轮槽基础上还需要对曳引轮槽再次进行检验检测，确保轮槽状态。
4.3超空载检验检测
曳引式电梯运行中，压力、重力、承载力等都是直接影响因素。电梯试运行过程中，检验检测分为超载与空载 2 种形式，目的是确保电梯轮槽运行正常。电力超载、空载状态明显不同，观察2种状态运行的速度与稳定性变化，及时将观察数据记录存储，以备后期检查参考。同时，电梯运行过程中如果突然切断电梯制动电源，电梯会发生什么变化以及运行平稳性等都需要验证分析，电源切断的同时电梯立即停止运行，证明曳引式电梯轮槽不存在问题。相反，如果电源切断瞬间电梯并没有立即停止制动，则表示曳引轮槽存在磨损情况，制动稳定性越低、磨损情况越严重。根据上述情况确定是否更换曳引轮槽，以保证电梯运行的稳定性。
5预防曳引轮轮槽不均匀磨损的措施
（1）改进制造工艺，确保每个轮槽节径的直径控制在允许误差范围内。
（2）改进安装工艺 ，确保在安装曳引轮和导向轮时 ，垂直和平行度符合技术要求。
（3）在使用电梯前调整各钢丝绳之间的张力，使钢丝绳的张力偏差控制在平均值的 5%以内，在使用过程中，应定期检查和调整曳引绳的张力。
发现轮槽有明显的不均匀磨损时应高度重视，及时采取措施防止曳引轮轮槽进一步磨损或更换曳引轮，以防止曳引轮绳槽出现严重磨损，造成安全事故。
6结束语
特种设备是一种危险性设备，而且电梯也较为特殊。电梯与人们的日常生活紧密相关，如果出现故障则会给社会生活带来巨大影响。对于曳引轮失效和轮槽磨损产生的主要原因，需全面探究、严格检测，增加电梯的使用安全性和使用舒适度，进而达到电梯的正常、平稳运行。
参考文献
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[4]陈曦.曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测探析［J］.化工管理，2016（11）：16-18.
论文作者:胡博焱,
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第06期
论文发表时间:2019/8/13
标签：电梯论文; 磨损论文; 曳引论文; 钢丝绳论文; 拉力论文; 摩擦系数论文; 当量论文; 《科学与技术》2019年第06期论文;