浅谈电梯专用复合钢带松脱或断裂检测保护装置

[摘要]随着新技术和新材料的出现,传统的钢丝绳曳引模式的电梯将被复合钢带取代。本文对几种现行的防止复合钢带断裂的措施方法作介绍并提出建议。

[关键词]电梯复合钢带；防止；断裂保护装置

中图分类号：TU229文献标识码： A

引言

随着新技术新材料的出现，电梯市场上出现了以复合钢带作为曳引媒介的新型电梯。复合钢带重量轻，折弯半径小，曳引噪声小，不需要定期，环保等特点倍受各大电梯厂商青睐。但有别于传统的曳引钢丝绳，复合钢带的中心抽芯钢丝外表有一层聚氨脂包裹层。在平时保养和维护很难通过肉眼检测复合钢带的内部是否存在断丝、断股、度拉伸导致抽芯过细、等一系列的问题。

一、复合钢带的结构

传统曳引电梯用钢丝绳一般由绳股和绳芯两部分组成，绳股由多根钢丝拧成规则形状包裹在绳芯周围，其中纤维芯应符合GB/T15030中优等品的要求，绳芯由合成纤维制成，绳芯中应加入适量剂。剂除作用外还能防止钢丝绳生锈和磨损。

复合钢带技术对绳股做了重新排布，在维持钢丝绳强度的前提下增大了曳引力。新技术用聚氨脂层取代了绳芯，包裹在钢丝绳股周围起到了防锈和防磨损的作用。另外考虑到安全系数，采用更多股的高韧性高强度钢丝，可以满足安全系数的要求。下面以演示图的形式可以直观的看到从钢丝绳到复合钢带的发展过程。

图1钢带的结构及演化过程

二、常见的钢带损坏事故类型

第一类损坏：钢带的表面老化或者表面受损

该类损坏一般属于外观性损坏，电梯保养维修人员可以通过日常的电梯保养检查发现并排除。这类钢带的损坏都属于使用不当或者安装不当而造成的。这类损坏可以完全避免并且排除的。排除这类损坏的方法只需通过肉眼检查即可发现问题。

第二类损坏：钢带外露

该类损坏一般出现在电梯经过长时间的使用没有得到有效及时的维护和保养，并且梯龄一般地比较长的电梯发生该类损坏最常见。避免发生这类损坏的最有效方法是严格安装国家对电梯特种设备的检查要求，每运行15天进行例行保养检查。

第三类损坏：钢带抽丝或者断裂及断股

这类损坏一般比较随机。其中有可能涉及到材料的强度、韧性和加工流程工艺问题。而且这类损坏一般安全隐患的等级最高。如果不及时避免或者采取措施，很可能就会酿成重大事故。因此各家电梯厂商对钢带的品质控制从生产、安装、保养都有严格的规定和要求。

三、现行的防止复合钢带断裂的措施方法

根据复合钢带的结构，各大电梯厂商给出了不同的防止钢带断裂的措施方法。

方法一：利用复合钢带的钢芯作为导体，在钢带一端设置钢带检测仪，刚带的另一端设置相应的短接头形成回路。检测仪可以通过检测钢芯形成的回路判断每两条一组的钢带是否断裂。（见下图）

图2钢带两端电路安装示意图

图3钢带检测电路检测图

最终，通过逻辑电路实时监控钢芯；当钢带钢芯发生断裂时，信号检测点没有接收到反馈信号。电梯马上通过逻辑电路判断出哪跟钢带的钢芯发生断裂，并报警停梯。禁止运行直到故障排除。

方法二：在反绳的绳头内部安装预压缩弹簧。当钢带正常工作时，预压缩弹簧由于轿厢的自重把弹簧预压缩。若发生钢带完全断裂或者以外导致的松脱时，预压缩弹簧会自动复位，带动连动机翻板动作。并断开相应的电气开关。见下图

图4钢带松绳检测装置

四、各种防断裂措施的优缺点浅析

方法一的优点在于能有效地防止钢带内部的所有钢芯完全断裂，从而引发的严重事故。当其中一条钢芯断裂时，钢带检测仪可以马上作出反应停止电梯运行。但此装置并没有解决当钢带在意外情况下，从导向轮上松脱时使电梯能否有效制停的问题；另外，我们可以从图1中也可以看到，钢带内的钢芯也是由很多股细钢丝组合而成的。根据TSG T7001-2009电梯检规5.1的(3)要求，当检查钢丝断股或者由于磨损使直径小于原来直径90%情况，钢丝绳必须进行更换。此方法也没有很好地解决内部断丝和直径变小的问题。不能使事故完全达到“防范于未燃”的要求。再者，当钢带发生第二类、第三类损坏时。必然导致检测回路对地短路。并导致电梯意外停止造成乘客被困的情况。

方法二虽然有效解决了防止钢带松脱或完全断裂而造成电梯轿厢继续移动而造成的严重事故。但此方法同样也没有达到TSG T7001-2009电梯检规5.1的(3)要求。而且一般当松绳电气开关动作时，往往都已经是不可逆地造成钢带完全报废损坏的事故；而且该方法也没有有效地预防钢带的第一类和第三类损坏。所以相关的企业为了使钢带达到寿命期和达到国家的相关规定要求，必须要结合定期的人工操作进行检查。而且在电梯每运行20万次时，必须人工操作专用的磁性探伤仪对钢带内部结构进行检查。这也造成了费时、和保养成本过高的问题。

五、一种新的防断裂方法前瞻

在国外有一种电梯钢带专用磁性探伤仪比传统的人工操作探伤仪更轻便更有实时性。该探伤仪主要安装在主机曳引点下方保证顶层高度的固定位置。当电梯运行时钢带从磁性探伤仪的探测面通过。只要电梯每次运行钢带都会经过检测。检测的数据通过数据电缆传输到电梯的控制器上，让控制器程序分析数据是否合格。当发现数据异常时，电梯会在最近的楼层停靠。并打开厅轿门把乘客疏散。电梯不再运行，以保证乘客的安全。

图5电梯钢带专用磁性探伤仪 图6电梯钢带专用磁性探伤仪安装位置

磁性探伤仪的原理是将钢带磁化后，磁力线应均匀平行的穿过被检测钢带，若遇到钢带断裂、抽丝、直径非均匀变小、直径均匀变小值过大时，磁力线受到阻碍，磁力线会绕过缺陷穿过钢带。缺陷在表面或近表面时，部分磁力线可能脱离材料表面，形成漏磁场。利用漏磁检测检测传感器，就能有效地检测出漏磁数值的大小。通过数值的设置就能判断钢带是否已经存在老化和缺陷。此类检测方法已经成功在瑞士、德国等发达国家使用。

结束语

只要平时的保养及时。并严格按照国家对电梯特种设备的要求进行检查。配以使用相应的先进手段。相信不久的将来，由于钢带的断裂而导致的电梯安全事故率将会大大降低。

参考文献

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