关键词：电梯钢丝绳；失效分析；注意事项
引言
随着电梯行业技术的不断发展，电梯行业对配套的钢丝绳品种、规格、性能参数和寿命都提出了更高的要求。因此，笔者认为电梯制造单位、安装单位、维保单位和检验检测单位都应认识到电梯钢丝绳的重要性，钢丝绳从设计选型到安装维护和日常检验都应该得到重视，避免发生安全事故。
1电梯钢丝绳的使用现状
1.1电梯钢丝绳简介
电梯钢丝绳是电梯上用来悬挂轿厢和对重的重要部件，承载电梯的全部悬挂重量。电梯利用钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力来驱动轿厢和对重上下运行。电梯钢丝绳绕着曳引轮、导向轮或反绳轮单向或交变弯曲。电梯钢丝绳通常由钢丝、绳股和绳芯组成。根据钢丝的配置方式不同常分为西鲁式(Seale)、瓦林吞式(Warrington)和填充式(Foller)，其中西鲁式应用最为广泛。根据绳芯的不同，通常分为钢芯钢丝绳和纤维芯钢丝绳，其中纤维芯又有天然纤维芯和人造纤维芯的区别。为了满足新技术新产品的需要，在高速梯及使用要求高的场所，磷化钢丝绳、涂层钢丝绳，碳纤维钢丝绳等新型钢丝绳应运而生。
1.2电梯钢丝绳常见失效形式
电梯钢丝绳常见的失效形式有断丝、断股、笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁、弯折等形式。影响钢丝绳的寿命的原因除了钢丝绳本身的因素如钢丝的性能、直径、捻绕形式等，还和安装、维护、润滑等情况有关。曳引钢丝绳和液压电梯悬挂钢丝绳出现下列情况之一，视为达到报废技术条件：a)断丝：钢丝绳外层绳股在一个捻距内断丝总数大于表1的规定；b)绳径减少：因磨损、拉伸、绳芯损坏或腐蚀等原因导致钢丝绳直径小于或等于公称直径的90%；c)变形或损伤：钢丝绳出现笼状畸变、绳股挤出、中国电梯第30卷，第15期2019年8月1日71扭结、部分压扁或弯折；d)锈蚀：钢丝绳严重锈蚀，铁锈填满绳股间隙。
2电梯钢丝绳的失效案例分析
GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定电梯曳引钢丝绳根数不能少于2根，直径不能小于8mm。安全系数的规定为：当采用2根时其安全系数不小于16；采用3根或3根以上时，其安全系数不小于12。电梯上曳引钢丝绳一般为3根以上，最常见的是4～8根。曳引轮节圆直径和钢丝绳的比值不应小于40。钢丝绳在安装时要有专门工具放绳，放到井道中时要让其自然悬挂一段时间，释放其扭力，在安装时要避免损伤钢丝绳。在日常检验中经常发现钢丝绳失效的情况，除了断丝、断股、笼状畸变等比较常见的失效形式，还有一些比较综合的失效形式，下面就钢丝绳红锈现象和钢丝绳曳引轮之间异常磨损现象做简单失效分析。
2.1钢丝绳红锈现象
在日常检验中，笔者曾发现钢丝绳会出现红锈现象，尤其是钢芯钢丝绳，机房内部曳引机周边满地都是钢丝绳红锈。造成这种红锈现象的主要原因是钢丝绳缺乏润滑。这里有一个误区，一些电梯维保单位认为钢丝绳无需润滑尤其是钢芯钢丝绳，如若润滑会影响曳引钢丝绳的曳引能力，这是不正确的。无论是纤维芯钢丝绳还是钢芯钢丝绳，合适的润滑都会延长钢丝绳的使用寿命。一般不同品牌的电梯厂商都会有专门的钢丝绳润滑脂，但价格也是较贵的，这也是绝大部分维保单位不及时润滑钢丝绳的另一重要原因。
在使用过程中，如果发现电梯钢丝绳表面存在红色的斑迹，就说明该钢丝绳存在红锈。一般情况下产生红锈的主要原因是钢丝绳绳芯缺乏润滑，绳芯发生老化，导致钢丝绳和曳引轮之间摩擦系数过大。钢丝绳与曳引轮或导向轮的不正常磨损也是产生红锈的一大诱因，钢丝绳表面有异物或钢丝绳出现断丝、断股后继续使用会加剧钢丝绳的磨损失效。当发现钢丝绳出现红锈迹象时应及时清除并适当润滑，否则钢丝绳会过度磨损。在日常维保时，应定期用宽口游标卡尺及时测量钢丝绳直径，确保其符合磨损量要求。
2.2钢丝绳和曳引轮异常磨损
电梯钢丝绳数目一般是3根及3根以上，在日常保养过程中应定期测量每根钢丝绳张力，如若发现钢丝绳之间张力差别过大，应及时调整张力差，否则会发生钢丝绳和曳引轮过度磨损。随着楼层的增高，梯速的增快，为了得到高悬挂比和高扰度，目前常见的钢丝绳直径已经降至10mm甚至8mm，钢丝绳变得又长又细。部分厂家为了节省制造成本，曳引轮直径尺寸设计过小，仅仅满足D/d大于40最低要求。这一临界值的尺寸设计是存在一定风险的，钢丝绳直径和曳引轮直径越来越小，对制造精度的要求就越来越高，部分生产厂家根本没有生产能力，这里就存在钢丝绳和曳引轮的匹配问题；对安装和维保的要求也相应的提高，钢丝绳又细又长，更容易发生扭曲，钢丝绳之间的张力差也更难控制。在检验过程中，笔者发现某品牌的某个系列电梯钢丝绳和曳引轮之间容易发生异常磨损，常常需要批量更换钢丝绳和曳引轮。如图1所示，该钢丝绳直径为8mm，曳引轮直径为330mm，满足D/d大于40的最低要求。由图1可见，左边第1根钢丝绳已经完全落槽，并且曳引轮轮槽底部已经完全被磨损，钢丝绳印记明显可见。发生这种异常磨损的原因有二，其一，由于钢丝绳直径较小，钢丝绳扰度较大，安装时细长钢丝绳应力释放不完全，在电梯运行中钢丝绳存在自身扭曲现象，扭力过大；其二，由于曳引轮节圆尺寸较小，钢丝绳各绳之间张力差比较难控制，常常会出现各绳之间张力差过大的情况，导致单根钢丝绳与曳引轮过度摩擦。
3其他注意事项
3.1维保油的添加
当曳引钢丝绳使用2～3年左右时，应增加其检查频次，表面油脂较少时，用专用的刮油装置对曳引钢丝绳进行表面清洁(严禁汽油清洗)，并添加适量的维保油，使其保持良好的润滑，专用刮油装置对曳引钢丝绳进行清洁。
3.2曳引钢丝绳表面油脂过多
一些电梯在使用过程中，曳引钢丝绳表面或曳引轮槽内油脂积累，可能造成电梯打滑等现象，曳引钢丝绳表面油脂积累，发生这种现象，需要专用刮油装置对曳引钢丝绳进行清洁，再适当润滑。
结束语
钢丝绳是电梯上的重要部件，钢丝绳的优劣直接决定了电梯运行的安全性和舒适性。但是绝大多数电梯制造单位和安装维保单位重视程度不够，认为电梯钢丝绳属于一般部件，到了一定年限直接更换即可。在电梯市场竞争日益激烈的今天，电梯整机制造厂商和钢丝绳制造厂商不断降低成本，从设计选型到生产制造逐步往低配方向发展，仅是满足最低标准要求。虽然满足了国标，但是在长期的使用过程中容易出现各种问题，对电梯使用的安全性和舒适性都不利。介绍了常用的电梯钢丝绳种类、失效形式以及报废标准，分析了两种典型的电梯钢丝绳异常失效案例。对电梯的制造单位、安装维保单位和检验检测单位给出了一些参考意见。
参考文献
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论文作者:黄志刚
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年13期
论文发表时间:2019/11/8
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