新视阈下对电梯曳引钢丝绳的理性分析

摘要： 《特种设备安全设备安全监督条例》特别声明：“特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能和能效指标负责，不得生产不符合性能要求和能效的特种设备。”曳引钢丝绳是自动化程度较高的机电一体化设备之一的电梯的重要安全部件。但笔者研究发现电梯曳引钢丝绳在设计、安装、检验与使用过程中常常会出现许多需要亟待改进之处，其可靠性、安全性已引起人们的高度关注。

Abstract: the" special equipment safety supervision regulations" special statement:" special equipment production units for the production of special equipment safety performance and energy efficiency index for, not production does not meet the performance requirements of the special equipment and energy efficiency." Rope is a higher degree of automation, electromechanical integration equipment is one of the important parts of the elevator safety. But the study found traction steel ropes of the elevator in the design, installation, testing and use of the process will often appear many need to be improved, the reliability, safety has aroused great concern.

中图分类号：TU229文献标识码：A 文章编号：

一、电梯曳引钢丝绳安全监管现状分析

电梯首次使用的曳引钢丝绳一般是由电梯制造单位的配套提供，其质量可靠性相对有保障。然而，一旦原先配套使用的曳引钢丝绳由于使用寿命的限制需要报废并更换新的，因其进货渠道的不固定性，就难以保证新钢丝绳的质量。比如有些新更换的电梯曳引钢丝绳未能提供相关的资料信息，比如检测记录、检验报告、产品合格证、生产厂家、厂址等，导致钢丝绳一旦出现故障很难追本溯源。

研究表明，新视阈下必须构建一套科学、合理、公正的电梯曳引钢丝监督管理机制，对钢丝绳的损伤状况、损伤原因、损伤发展速度及对电梯安全所造成的风险作科学睿智分析。从而弥补原先对电梯曳引钢丝绳监管模式的局限性，最大化地科学地提升电梯曳引钢丝绳的使用效率与安全性能。同时，凭借该机制对钢丝绳的强度作定性分析、钢丝绳报废指标的确定以及对钢丝绳的损伤趋势作理性分析，从而对电梯曳引钢丝绳作寿命预估与科学更换新绳提供依据。

二、电梯曳引钢丝绳安全系数的有关规定

《电梯制造与安装规范》（GBT588―2003）第九章第2节第2款明确规定：“悬挂绳（曳引钢丝绳）的安全系数应按附录N计算。在任何情况下其安全系数不应小于下列值：①对于用两根钢丝绳的曳引驱动电梯为16；②对于用三根或三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯为12；③对于卷筒驱动电梯为12。”安全系数指的是装有额定载荷的轿厢停靠在最低层段时，一根钢丝绳的最小破断负荷与这根钢丝绳所受的最大力之间的比值。对于采用3根或3根以上钢丝绳的曳引系统，钢丝绳的安全系数必须先依照标准附录N计算出选用系统的许用安全系数。对于一个给定的曳引钢丝绳驱动系统，考虑到正确的轮绳直径比与计算得到的等效的滑轮数量，许用安全系数可以在标准中查得，选用系统的实际安全系数应大小于许用安全系数与12中的最大值，不能只考虑大于12。

电梯曳引钢丝绳使用寿命的制约因素

曳引钢丝绳是电梯提升系统中的关键安全部件，在新视阈下的电梯应用中应根据不同梯种与设计时的有关因素科学选用不同规格的钢丝绳，综合考虑电梯的结构、型号、参数、钢丝绳的直径，曳引轮与滑轮的曲率半径、缠绕方式，曳引轮绳槽类型等。

曳引轮与钢丝绳的直径比。《电梯制造与安装安全规范》规定：“不论钢丝绳的股数多少，曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径与悬挂绳的公称直径比不应小于40。”事实上，我国目前大多数电梯在曳引轮直径设计时都是取钢丝绳能承受的极限40倍，而国外大多设计在50倍以上，这样钢丝绳必须承受更大的弯曲，钢丝绳的使用寿命必然受到影响。伴随着现代永磁同步齿轮曳引机的广泛使用，电梯生产厂家为了减小曳引轮直径，多采用直径较小的钢丝绳，同时减小了电动机的体积，创新性地采用提高电动机转速的高效策略，这样就科学地增大了曳引比，于是采用2：1的绕绳方式，能有效增加钢丝绳的弯曲次数，进而增加钢丝绳的线速度，但会降低钢丝绳的使用寿命。

曳引轮的材质。曳引轮直径变小后，大多厂家会采用表面强度更高的曳引轮材质设计，而曳引轮表面硬度提高后，钢丝绳的表层钢丝的强度和硬度必须相应提高才能匹配。但目前一些钢丝绳还是原标准钢丝绳表面硬度而没有相应提高，从破损现状分析大多是曳引钢丝绳断丝断股，造成了钢丝绳寿命的降低，但曳引轮未见明显磨损。与从前多见的钢丝绳直径磨损后曳引轮绳槽切口有明显磨损甚至出现曳引绳托底现象迥然不同。

曳引钢丝绳的张力调整。采用2：1绕绳方式，如果使用直径较细的曳引钢丝绳，应及时调整钢丝绳的张力，确保其均匀性。但钢丝绳根数较多时，调整钢丝张力有一定困难。张力差若过大，则会加剧受力过大的一根或几根钢丝绳的损坏。建议采用多用的钢丝绳张力检测成在线检测装置，并有效增大检测频率。

曳引钢丝绳的安装工艺。采用2：1绕绳方式，需要对钢丝绳的放绳方式彻底改进，才能确保钢丝绳放绳、安装中不破扭曲，不产生内应力，否则钢丝绳会存在内应力，扭曲的部位会加速磨损，很快会出现断丝、断股现象。研究表明，采用2：1绕绳方式，只能通过正确的放绳，才能避免内应力的产生。比如通过将钢丝绳缠绕到工字轮上架起，用引绳按绕绳顺序牵引安装的方式，这样才能保证安装质量，避免钢丝绳被扭曲，但对于大多数安装工地是望尘莫及的。

曳引钢丝绳的与清洁。经的钢丝绳在弯曲时，股之间及钢丝之间易于相对来说滑动，摩擦阻力相对较小，磨损相对少，疲劳寿命相对较长。油脂同时也能对钢丝绳起防锈保护功能，对纤维提供防腐蚀保护。纤维芯一般都需要津油以排队水分，防止腐蚀。由于采用2：1绕绳方式，钢丝绳绳速加倍，对钢丝绳要求更高，需加大对钢丝绳的清理、再的频率。

总之，新视阈下对电梯曳引绳作理性分析有利于提升曳引钢丝绳的价值，从而提升电梯作为固定垂直运输设备的品位，以促进社会的和谐、稳定可持续发展。