摘要：在现代社会中，市场经济、社会生产力飞速的发展，在科学技术不断进步的形势下，电梯的应用已经十分广泛。目前，电梯的种类非常繁多，常见的有曳引驱动电梯、液压驱动电梯、自动扶梯与自动人行道等。其中，曳引驱动电梯是最为广泛使用的，并且在生活中发挥了最为重要的作用。为用户使用提供更良好的使用环境，文章就此类电梯的曳引条件、曳引影响因素及其提高措施等方面作出了一些基本介绍。
关键词：电梯；曳引能力；影响因素
1 概述
随着建筑行业的不断发展，电梯被广泛地运用到现代化的生活与生产领域，对于曳引式电梯来说，其主要是利用曳引轮与曳引钢丝绳之间的摩擦力对轿厢进行提升的。为了保证电梯安全稳定的运行，其必须满足相应的曳引基本条件。因此必须对电梯的曳引的基本条件的影响因素进行必要的研究。
2电梯曳引能力的主要参数
曳引式电梯的主要传动环节是：电动机把旋转运动间接或直接地传递到曳引轮轴，通过曳引轮和曳引钢丝绳之间的摩擦力实现轿厢运动和静止。电梯曳引力的计算，其实质上是对曳引轮的两侧之间的张力所产生的比例进行的计算分析，是一个相当复杂的不定性随机函数，在工程中，常常为了计算的方便，提取引向的相应参数，采用样本抽样的方法进行计算，下面我们首先来一起分析电梯曳引力的主要参数。
2.1基本参数
轿厢自身重量P（kg）、额定载重量Q（kg）、曳引比i、平衡系数ψ、电梯额定速度v、电梯提升高度H及曳引轮参数，其中，曳引轮参数包括曳引钢丝绳根数n、曳引轮下部切口角β、曳引轮绳槽的角度γ、摩擦系数μ等。
2.2动态曳引力
轿厢与对重能作相对运动是靠曳引钢丝绳和曳引轮间的摩擦力，而曳引钢丝绳与曳引轮两者间形成的摩擦面是极具特色的传动环节，它决定了电梯运动速度、加速度（或减速度），在加速、减速、匀速或者静止过程中，钢丝绳与曳引轮之间如果出现相对动动，就意味着曳引传动即将失效或失效，因此，电梯的曳引传动要满足一定的条件。曳引力是曳引钢丝绳和曳引轮间的摩擦力，而电梯是垂直方向运动的，因此曳引绳与曳引轮所产生的拉力就是重力和惯性力的叠加，即当轿厢满负荷上行加速运行以及空载从顶层加速下行这两种情况所需要的曳引力最大，因此只要满足这两种情况的曳引条件就可以先定出电梯动态曳引范围。
2.3静态曳引力
静态曳引力主要是验证电梯在井道最不利情况下的曳引轮两侧的静力差，而试验方法是往轿厢内放置大于额定重量的载荷后考察曳引钢丝绳与曳引轮之间是否保持着应有的曳引能力，静载载荷的另一个重要意义是标示出了在曳引传动中装载质量的最大限度，当系统处于静止状态（加速度为零）时的装载质量可以大于额定载荷，但必须低于静载载荷确定的最大限度，如果装载物体的质量超过了这个最大限度，则会造成曳引失效。即使曳引轮有能力保持静止状态，但曳引钢丝绳却不能同样保持在静止状态。下图给出了不同轿厢在不同的轿厢自重情况下的静载载荷与加速度之间的关系变化，从图中也可以看出，当大吨位的电梯需要足够的静态曳引力时，那么必须增加轿厢自重P，即轿厢自重P越大，相同的静载载荷的静态曳引力就越大。
3 电梯的曳引条件影响因素
从曳引条件的成立公式可知（此处，不单独对曳引力进行计算，故公式可查看GB7588-2003 电梯制造与安装安全规范），可以从电梯设计制造、维修和使用等各环节具体分析影响电梯曳引条件的因素。
3.1 电梯设计制造对曳引条件的影响
从曳引条件公式可知，曳引系数代表了曳引能力，即与当量摩擦系数、曳引钢丝绳在曳引轮上的包角有关。
（1）当量摩擦系数f。与绳槽形状、绳槽材料及绳槽的润滑情况有关。在各种不同形状的绳槽中，V 形绳槽的当量摩擦系数最大，半圆槽最小，半圆带切口槽介于两者之间。不同的绳槽材料及润滑情况影响摩擦系数，从而使当量摩擦系数变大或变小。
（2）包角α。增大包角α可以增加曳引能力。通常在电梯设计制造中采用2：1的曳引比和复绕方式增大包角，包角减小则会降低曳引能力。
3.2 电梯安装对曳引条件的影响
电梯在设计制造环节中，制造商已经对电梯的曳引能力作了精确的计算，使出厂电梯的曳引能力能够满足要求。尽管如此，电梯安装过程仍存在影响曳引能力的因素，电梯安装不当，将造成曳引能力与设计要求的差距。
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3.3 电梯使用对曳引条件的影响
电梯安装后，要做好电梯曳引能力的测试，尤其重要的是对电梯的平衡系数是否符合要求的测试。平衡系数的实质就是设计配置对重的质量大小。平衡系数的取值影响对重的质量和电梯的不平衡载荷，同时也影响曳引轮两侧钢丝绳的张力。这个张力的大小将对曳引钢丝绳在绳槽内的比压产生影响，张力越大则比压也越大，则曳引钢丝绳提供的曳引能力就越强。因此平衡系数的取值既决定不平衡载荷，也将影响电梯的曳引能力。当最大不平衡载荷大于电梯的最大曳引力时，曳引钢丝绳在绳槽中将出现打滑，发生溜车事故。比较常见的情况是，在电梯平衡系数确定后，许多用户对轿厢进行装修，例如：在轿厢铺大理石、轿厢壁2次装修或悬挂宣传框、轿厢加装空调等都会影响轿厢侧的重量，造成电梯的平衡系数变小，使满载情况下电梯的曳引能力降低。
3.4 电梯改造、维修对曳引条件的影响
电梯改造维修时，曳引钢丝绳的更换应采用同一卷钢丝绳同时更换。另外，主机底座的缓冲垫在使用了一定年限后必须进行检查或更换，更换时也要用同一批次的材料，以免影响主机水平度，而使曳引能力发生变化。
4 提高电梯曳引能力的措施
在电梯运行过程中，无论是电梯内部的结构，还是外部的摩擦力，或是后期维修，都有可能对电梯的曳引能力产生一定影响。而电梯的曳引能力也决定着电梯的使用情况。因此，提高电梯的曳引能力对于电梯的使用安全至关重要。提高电梯的曳引能力的方法和途径有很多，在实际应用的过程中，根据电梯的实际情况选择不同的方法措施，这样能够提高电梯的曳引能力，实现对电梯的良好应用。
4.1 增大钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力
通过以上对曳引式电梯的曳引力公式分析以及曳引式电梯的工作原理的剖析了解到，曳引式电梯的摩擦系数是影响曳引力大小的主要因素，对此，可以通过增大钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力来增加曳引力。根据电梯的运行原理和公式，电梯是通过曳引轮和曳引钢丝绳的摩擦产生的摩擦力推动电梯的运行，那么，为增加电梯的曳引能力，增加曳引轮和曳引钢丝绳的摩擦产生的摩擦力至关重要。根据物理学原理，增加摩擦力可选择以下几种方式：
（1）改变曳引轮和曳引钢丝绳的材料，如选择摩擦系数更高的材质，可以采用一些耐磨强度较高的非金属材质。
（2）改变钢丝绳与曳引轮轮槽之间的润滑环境，提高绳与轮槽间的摩擦系数，从而提高其曳引能力。
（3）改变绳槽增大接触面，使曳引轮和曳引钢丝绳深度结合，一般采用半圆带切口型槽或者V型槽，增大了当量摩擦系数 f，从而增加曳引能力。
4.2 增大钢丝绳在曳引轮上的包角
电梯为增加曳引能力除了单纯的依靠增加曳引轮和曳引钢丝绳的摩擦产生摩擦力以外，还可通过扩大包角。根据曳引条件公式可知，扩大包角是提高曳引能力的重要举措，一般采用以下几种途径：
（1）改变导向轮安装位置与曳引轮的相对高度，增大钢丝绳包角。
（2）采用 2：1 的曳引比，将包角增大到 180°。
（3）采用钢丝绳复绕的方式（如图2所示），此时的计算包角应为α1和α2之和，极大的提高了曳引能力。一般用于高层高速电梯之上。
4.3 加强安装后的测试
通过曳引力的计算公式得知，除了以上提到的包角之外，钢丝绳在曳引轮两边的张力对曳引力的大小也有着直接的影响，为了保障钢丝绳在曳引轮两边的张力符合电梯安全运行标准，在安装后必须做好测试工作，主要采用实践测量，通过在电梯的运行中来测试钢丝绳在曳引轮两边的张力，确保电梯安装后各项参数符合安全要求后再将电梯投入到正常的使用中。
4.4 加强对电梯的维护
通过以上对影响电梯曳引力因素的分析得知，电梯后期使用的磨损对电梯曳引力大小有着极大的影响，尤其是电梯在频繁使用下磨损的增加，会进一步对曳引力产生极大的影响，为了避免磨损对曳引力的影响，必须加强对电梯的维护工作。电梯在长期的使用下，钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力也会逐渐减小，在这个过程中，电梯的曳引力也会逐渐减小，要在后期对电梯的维护工作中多加注意，定期对钢丝绳与曳引轮之间的摩擦系数进行测试，如果摩擦系数超出安全范围，必须对其采取有效的处理措施，例如，更换曳引轮或钢丝绳增加相互之间的摩擦力等，确保钢丝绳与曳引轮之间的摩擦系数在安全范围之内，这样才能确保曳引力能够支撑电梯上下运行、制动的功能，从而保证电梯运行的可靠性。
5 总结
只有电梯曳引能力充分满足曳引条件的成立，才能确保曳引式电梯正常、安全运行。应通过曳引能力试验检查电梯的曳引能力是否符合要求，并在电梯的安装、使用和改造维修的各个环节严格把关，才能使电梯达到理想的安全状态。对于曳引能力存在不足的在用电梯，可以通过整改途径提高其曳引能力，在采取整改措施的同时应根据不同电梯的使用条件加以综合考虑，以达到目的。
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[5]陈柏松．影响电梯曳引条件的典型案例分析[J].科技风，2009（12）：6-9.
论文作者:江任根
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/1
标签：曳引论文; 电梯论文; 钢丝绳论文; 能力论文; 摩擦系数论文; 摩擦力论文; 载荷论文; 《基层建设》2016年14期论文;