林偉

摘要：鋼絲繩是影響到電梯安全的重要部件，鋼絲繩的斷絲、斷股現(xiàn)象嚴重影響到電梯的使用壽命，同時影響到電梯的使用安全。如果鋼絲繩斷股會引起電梯故障，造成停梯，本文探討電梯鋼絲繩的檢驗和保養(yǎng)的必要性。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩 檢驗 保養(yǎng)

電梯鋼絲繩是電梯重要的懸掛裝置，承受著轎廂和對重的全部懸掛重量，并靠與曳引輪槽的摩擦力驅(qū)動轎廂升降。在電梯運行過程中，鋼絲繩繞著曳引輪、導(dǎo)向輪或反繩輪單向或交變彎曲，產(chǎn)生拉應(yīng)力、接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。所以，要求電梯鋼絲繩有較高的強度、撓性和耐磨性，其抗拉強度、延伸率、圓度、柔性等特性應(yīng)符合GB8903-2005《電梯用鋼絲繩》的規(guī)定。正是由于電梯鋼絲繩的損傷程度及承載能力直接關(guān)系到乘客的生命和財產(chǎn)的安全，在使用過程中如何對其進行正確的檢驗及保養(yǎng)顯得尤為重要。

1.鋼絲繩的檢查

根據(jù)使用經(jīng)驗，電梯鋼絲繩在正常工況下突然斷裂的現(xiàn)象極為少見，其損壞一般是在長期運行中由于磨損、彎曲疲勞、銹蝕或外傷逐漸形成的，見圖1、2。

（1）斷股、斷絲的根數(shù)、部位。該繩有一處斷股，斷面扁平、明亮、光鮮，表明該股斷裂為瞬間斷裂，另一處斷絲數(shù)超過安全技術(shù)規(guī)范要示，斷面灰暗、毛糙，表明斷絲長期存在。

（2）測量鋼絲繩直徑減少量小于10%，鋼絲繩表面無明顯外部磨損現(xiàn)象。

（3）鋼絲繩子潤滑、清潔狀況良好，無銹蝕現(xiàn)象。

（4）繩頭及其組合無異常情況。

（5）鋼絲繩子臥入繩槽情況良好，繩槽表面平滑，經(jīng)深度卡盡測量繩臥入槽內(nèi)深度基本一致。

2.鋼絲繩子磨損和變形分析

圖1 圖2

（1）機械磨損。

磨損包括鋼絲繩表面、股與股之間、絲與絲之間的磨損，鋼絲繩的機械磨損主要為外部均勻磨損、變形磨損和內(nèi)部磨損3種。

①純機械磨損。一般來說，電梯鋼絲繩在使用過程中由于其硬度比繩槽高，磨損很慢，但由于張力、槽型、鋼絲繩在繩槽中打滑、偏磨、打滾而與繩槽產(chǎn)生摩擦，由此，對鋼絲繩產(chǎn)生磨損，這種情況下的磨損是均勻的。②變形磨損。是指鋼絲繩在某一段內(nèi)的局部磨損，由于鋼絲繩和曳引輪經(jīng)常發(fā)生慢性位移或鋼絲繩在曳引輪上劇烈振動、沖擊造成的，使得鋼絲繩局部擠壓變形，雖然鋼絲繩截面積并未減少，但局部的鋼絲材質(zhì)已受損，容易斷絲。③內(nèi)部磨損。由于鋼絲繩的交變彎曲，股中鋼絲之間產(chǎn)生相對移動，股與股之間接觸壓力增大，使相鄰股之間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕，時間一長會因應(yīng)力集中而折斷。

檢驗時首先觀察鋼絲繩直徑變細情況，除目測外還要用游標卡尺測量繩徑。《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》中規(guī)定，當磨損后的鋼絲繩直徑小于鋼絲繩公稱直徑的90%，即使未發(fā)現(xiàn)斷絲，該繩也應(yīng)報廢。

（2）彎曲疲勞。

鋼絲繩重復(fù)通過反繩輪中撓上撓下，無數(shù)次的彎曲，容易使鋼絲產(chǎn)生疲勞，韌性下降，最終導(dǎo)致斷絲，疲勞斷絲常出現(xiàn)在股的彎曲程度最厲害的一側(cè)外層鋼絲上。通常情況下，疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩已經(jīng)接近使用后期。《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》中規(guī)定，懸掛鋼絲繩和補償鋼絲繩出現(xiàn)籠狀畸變、繩芯擠出、扭結(jié)、部份壓扁、彎折應(yīng)報廢。斷絲分散出現(xiàn)在整條鋼絲繩，任何一個捻距內(nèi)單股的斷絲數(shù)大于4根；或者斷絲集中在鋼絲繩某一部位或一股，一個捻距內(nèi)斷絲總數(shù)大于12根（對于股數(shù)為6的鋼絲繩）或者大于16根（對于股數(shù)為8的鋼絲繩），該繩也應(yīng)報廢。

（3）外傷。

在電梯過程中，鋼絲繩與其它設(shè)備不正常的接觸容易造成外傷。最明顯的外傷是鋼絲繩在滑輪里滑槽，在輪槽中跳出擋板，結(jié)果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因為局部軋壞而報廢。

防止鋼絲繩外傷的關(guān)鍵在于完善電梯設(shè)備，因此《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》中規(guī)定懸掛鋼絲繩繩端固定應(yīng)當可靠，彈簧、螺母、開口銷部件無缺損。對于強制驅(qū)動電梯，應(yīng)當采用帶楔塊的壓緊裝置，或者至少用3個壓板將鋼絲繩固定在卷筒上。

3.鋼絲繩斷絲分析

（1）過載斷絲。鋼絲繩在使用過程中承受過載負荷和沖擊負荷，造成斷絲其斷口呈現(xiàn)杯狀塑性收縮，由于鋼絲繩的安全系數(shù)很大，這種斷絲現(xiàn)象比較少見。

（2）疲勞斷絲。發(fā)生在股的彎曲程度最大的一側(cè)的外層鋼絲，金屬疲勞產(chǎn)生的斷絲，其斷口形狀平齊。

（3）磨損斷絲。是由曳引輪與鋼絲繩之間磨損打滑而造成的，這種斷絲是在鋼絲繩磨損極其嚴重的情況下且發(fā)生在最外層鋼絲，斷口兩側(cè)呈斜茬，斷口扁平。

（4）銹蝕斷絲。是由鋼絲繩銹蝕嚴重而產(chǎn)生的，斷口不整齊，呈斜尖狀。

（5）剪切斷絲。被硬性物體卡阻或受較大外力打擊、擠壓造成，斷口呈剪切狀。

（6）扭結(jié)斷絲。這種斷絲在正常使用中很少出現(xiàn)，只有在鋼絲繩出現(xiàn)松馳造成扭結(jié)才出現(xiàn)。斷口形狀平整、光滑。

根據(jù)經(jīng)驗，電梯鋼絲繩存在內(nèi)部斷絲時，電梯鋼絲繩在運行中能聽到“咔嚓”的響聲。傳統(tǒng)檢驗中上述的檢驗主要靠檢驗員自身經(jīng)驗進行判斷，《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》要求用鋼絲繩探傷儀全長檢測或分段抽測。鋼絲繩探傷儀是一種無損檢測設(shè)備，無損檢測技術(shù)是利用物質(zhì)的某些物理性質(zhì)因存在缺陷或組織結(jié)構(gòu)上的差異使其物理量發(fā)生變化這一現(xiàn)象，在不損傷被檢物使用性能及形態(tài)的前提下，通過測量這些變化來了解和評價被檢測的材料、產(chǎn)品和設(shè)備構(gòu)件的性質(zhì)、狀態(tài)、質(zhì)量或內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的一種特殊的檢測技術(shù)。在特種設(shè)備檢驗行業(yè)中，無損探傷一直是鍋爐、壓力容器等承壓類特種設(shè)備的主要檢測手段，以前在電梯檢驗中運用較少，隨著檢驗技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在應(yīng)用越來越廣泛。

4.電梯鋼絲繩的保養(yǎng)

（1）要定期對鋼絲繩表面進行清理維護。

在電梯定期檢驗中，檢驗員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鋼絲繩表面積聚著一層油污，這是從鋼絲繩內(nèi)滲出的潤滑油和灰塵混在一起形成的，如不及時清洗，不僅影響鋼絲繩的使用壽命，還會改變鋼絲繩在曳引輪槽中的摩擦系數(shù)，降低曳引能力，在轎廂輕載或重載的情況下，可能造成鋼絲繩打滑導(dǎo)致橋廂沖頂或蹲底。

（2）通常情況下，新出廠鋼絲繩大部分在生產(chǎn)時已經(jīng)進行了潤滑處理，但在使用過程，潤滑油脂會流失減少。鑒于潤滑不僅能夠?qū)︿摻z繩在運輸和存儲期間起到防腐保護作用，而且能夠減少鋼絲繩使用過程中鋼絲之間、繩股之間和鋼絲繩與曳引輪槽之間的磨損，對延長鋼絲繩使用壽命十分有益，因此，為把腐蝕、磨損對鋼絲繩的危害降低到最低程度，進行潤滑保養(yǎng)十分必要。

首先，一定要選擇適宜的鋼絲繩潤滑脂。電梯鋼絲繩潤滑脂應(yīng)采用有一定摩擦系數(shù)的專用摩擦脂，高性能的鋼絲繩潤滑脂是維護鋼絲繩，延長鋼絲繩壽命的根本保障。鋼絲繩在工作時，內(nèi)部呈現(xiàn)三維方向的微動摩擦，這就需要鋼絲繩潤滑脂必須具有很強的滲透性能，即讓潤滑脂中的潤滑油分子抗磨劑成分能滲透到每根鋼絲上面。鋼絲繩脂還必須具有較強的粘附件性能，以保證其均勻的粘附到鋼絲繩上。

其次，要采取正確的潤滑方法。通常對鋼絲繩子的潤滑保養(yǎng)有幾種方式，一種是將鋼絲繩拆卸下來，放在溫度在80-100度的潤滑油中浸泡約2-4小時；另一種是用刷子將潤滑劑直接刷在鋼絲繩上，關(guān)鍵是涂刷的方法和間隔要掌握好，一般來說直徑約12mm的鋼絲繩，每四十米大約涂刷1公斤左右的潤滑脂，涂刷間隔在兩周左右；再一種是使用專用的鋼絲繩潤滑設(shè)備對鋼絲進行潤滑，這種方法最省事，但設(shè)備的成本較高。具體采用哪種潤滑劑及潤滑方式應(yīng)按鋼絲繩制造廠的規(guī)定要求進行。電梯維護保養(yǎng)單位真正重視鋼絲繩潤滑維護的還不很多，很多單位已經(jīng)習(xí)慣于更換新的鋼絲繩，而不注重鋼絲繩的維護保養(yǎng)。前面敘述的清洗、潤滑僅是對鋼絲繩本身而言，這只是保證鋼絲繩安全使用要求的一個方面。

除此之外，還必須定期對鋼絲繩使用的外圍條件如：曳引輪槽的表面磨損情況、輪槽幾何尺寸進行檢查，以保證鋼絲繩在運行過程中與其始終處于良好的接觸狀態(tài)，降低磨損，從而延長鋼絲繩的使用壽命。

5.結(jié)論

綜合以上分析，結(jié)合鋼絲繩斷絲斷股照片，此臺電梯鋼絲繩斷絲斷股是由于磨損嚴重不均勻而產(chǎn)生的，磨損不均的原因是由于鋼絲繩的安裝不當和使用過程中的維護保養(yǎng)不到位所產(chǎn)生的，尤其鋼絲繩的安裝質(zhì)量至關(guān)重要。因此，在電梯的安裝監(jiān)督過程中不但應(yīng)注意鋼絲繩的出廠合格證及安全系數(shù)是否適當，還應(yīng)注重鋼絲繩的安裝質(zhì)量。在電梯使用過程中，電梯維修保養(yǎng)，對鋼絲繩的維護也不能忽視，應(yīng)注意檢查鋼絲繩受力是否均勻、鋼絲繩磨損及斷絲等情況，以免發(fā)生類似事故。

參考文獻：

[1]電梯用鋼絲繩[S].GB8903—2005.

[2]電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅(qū)動電梯[S].TSGT7001—2009.

[3]電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].GB7588—2003.