浅谈影响电梯钢丝绳使用寿命因素及有效延长方法

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　　摘要：电梯曳引钢丝绳是用于悬挂轿厢和对重，并且利用曳引轮与曳引钢丝绳之间的摩擦力驱动轿厢和对重运行。曳引钢丝绳是重要的电梯部件，也是易损件之一。本文对影响电梯钢丝绳使用寿命的因素进行了分析，并在此基础上探讨了提高钢丝绳使用寿命的方法。
　　关键词：电梯钢丝绳使用寿命;影响因素;延长方法
　　一、引言
　　钢丝绳是电梯的关键性构成部件，它本身的使用质量以及使用寿命在一定程度上决定了电梯的使用质量和使用寿命，更是直接决定决定了电梯的使用安全性能。
　　二、钢丝绳的结构、材料
　　电梯钢丝绳主要由钢丝、绳股和绳芯组成。钢丝是钢丝绳的基本强度单元，要求有很高的强度和韧性，绳股由钢丝捻成，一般6-8股，绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。
　　三、影响钢丝绳使用寿命的因素
　　1.钢丝绳荷载分布不均
　　虽然钢丝绳的材质、结构形式、制造工艺、运行环境、接触部件的材质等因素都会对它的使用寿命产生影响，但是众多的研究和电梯运行实践表明，荷载分布是否均匀绝对是影响电梯钢丝绳使用寿命的重要因素，直接导致钢丝绳受力不均，使其产生不均匀磨损，缩短该过度磨损钢丝绳的使用寿命。
　　2.钢丝绳的拉伸荷载分布不均
　　电梯钢丝绳在正常运行的过程中均会产生一定的拉伸力，而钢丝绳本身同样会承受相应的拉伸荷载。电梯在实际运行过程中所产生的动态拉伸力的变化非常剧烈，例如电梯承载人员的数量变化等均影响电梯动态拉伸力的重要因素。剧烈变化的拉伸力同样也是影响钢丝绳使用寿命的重要因素。
　　3.弯曲应力反复作用导致的弯曲疲劳
　　电梯钢丝绳在正常工作运行时需要频繁地上下活动，而此时的钢丝绳在电梯的上下活动当中需要绕着曳引轮、导向轮以及反绳轮进行反复和长时间的运行，钢丝绳在此运行过程中产生的弯曲次数更是非常之多，在弯曲应力反复作用之下，钢丝绳非常容易出现弯曲疲劳，降低钢丝绳本身的韧性。
　　4.钢丝绳本身因素
　　电梯钢丝绳需要曳引轮、导向轮以及反绳轮上反复运行，由此导致的摩擦、挤压、反复弯曲等都必然会导致钢丝绳与其接触部件（曳引轮、导师向轮以及反绳轮等）的磨损，影响钢丝绳的使用寿命。
　　四、延长钢丝绳使用寿命的方法
　　延长钢丝绳的寿命，除了要考虑曳引轮槽型、折弯的次数、反向折弯情况、曳引轮与钢丝绳的直径比四个方面外，还应考虑：
　　1.根据电梯悬挂系统的特点合理选择钢丝绳的种类
　　一般来说，钢丝直径越粗，耐腐蚀性能和耐磨损性能越强，钢丝直径越细，柔软性能越好。钢丝的寿命随其拉伸强度的提高而降低。即拉伸强度越高的钢丝，其寿命越短。因此，在选用钢丝绳时，我们必须面临着强度和寿命两个方面的取舍。经研究表明，在其他情况相同时，拉伸强度在1300N/mm2  -1800N/mm2之间的钢丝能够很好的平衡强度和寿命两者的关系。电梯用钢丝的拉伸强度一般取在1370N/mm2  -1770N/mm2之间。
　　由于电梯是以悬挂形式适应钢丝绳，所以一般选用交互捻制的钢丝绳，这样的钢丝绳绳丝间与绳股间的扭转趋势相反， 可以在一定范围内起到相互抵消的作用，不容易扭转或打结。
　　此外，由于异型绳股的钢丝绳表面积较大，表面光洁度较高，选用异型绳股的鋼丝绳其与绳槽之间的压力较小，因此可以减轻钢丝绳与曳引轮绳槽以及各绳股之间的磨损。
　　2、绳轮硬度及材料与钢丝绳种类的配合
　　曳引轮的材质和硬度也将影响钢丝绳的磨损情况，通常来说，曳引轮绳槽的硬度较钢丝绳软一些，为的是在电梯运行一段时间，绳槽经过适量的磨损后，能够与钢丝绳更好的配合。一般来说，较软的曳引轮绳槽将更容易磨损，在绳槽磨损后，钢丝绳将不断“陷入”绳槽中，这又造成了曳引轮实际节圆直径的减小。而较硬的曳引轮磨损量会较小，但它通过自身磨损而适应钢丝绳的能力也较差。通过，电梯钢丝绳的硬度宜为曳引轮硬度的165%，如果使用高强度钢丝绳硬度宜为曳引轮硬度的200%
　　在材质上，由于钢丝绳的压力与钢丝和绳槽材质的强性模量相关，如果曳引轮的绳槽采用较软的材料，则钢丝绳将具有较长的寿命。当然曳引轮的硬度应合适且均匀，应保绳槽的金相组织及硬度与钢丝绳相适应，并使这些参数在足够的深度上保持相同， 且沿曳引轮圆周方向保持均匀。
　　3、环境因素及安装、保养
　　在设计选用钢丝绳时，不但要考虑到钢丝绳所使用的环境，同时也要有正确的钢丝绳安装、维保和检查措施。只有这样钢丝绳在其寿命期内才能为电梯系统提供安全的服务。
　　环境因素和维护保养对钢丝绳使用寿命的影响主要表现在：钢丝绳受潮、绳芯中含油不足、钢丝绳打结、张力不均和安装前没有完全释放应力几个方面。
　　（1）防止钢丝绳受潮
　　 钢丝绳由于长期暴露在井道中，如果运行环境比较潮湿，潮气很容易对钢丝绳造成损害。潮气对钢丝绳最直接的损害就是导致绳丝表面生锈，锈蚀使承载钢丝绳的横断面减小，进而使钢丝绳磨损加剧。因此生锈同样会显著降低钢丝绳的使用寿命。
　　 对钢丝绳进行必要的加油处理能够有效阻止潮气进入绳芯，并保护钢丝绳表面。但应注意不要过度加油，因为太多的油会导致钢丝绳和绳槽间的摩擦系数降低，影响曳引力。
　　（2）防止绳芯中含油不足
　　充分润滑的钢丝绳弯曲时，股之间及钢丝之间易于相对滑动，摩擦阻力较小，磨损少，疲劳寿命相对较长。绳芯中所含润滑油不足，将导致绳芯变“干”，造成绳芯的直径收缩。钢丝绳各绳股在张力的作用下挤在一起，造成绳股之间和各绳丝之间的摩擦增加，形成内部磨损，降低钢丝绳的寿命。
　　（3）防止钢丝绳打结（死弯）
　　在发生过打结的部位绳股要么会散开，要么由于绳股捻得更紧而发生断丝的情况。同时，在钢丝绳的运行过程中，发生过打结的部位比正常部位磨损的情况也更加严重。钢丝绳的某个部位发生了打结，如果试图将打结的部位展开并弄平，即使对钢丝绳施加很大的拉力，打结造成的绳股异常的情况仍无法完全消除。不但如此，当打结方向与绳股捻向相同时，由于绳股将被捻得更紧，则绳股将挤压绳芯，造成绳芯被破坏。因此，打结的情况对于钢丝绳来说是致命的，要绝对避免。
　　（4）防止张力不均
　　在安装和日常维护保养中，应注意检查各钢丝绳之间的张力是否均匀。除了在安装时应避免钢丝绳扭曲和损伤之外，还应定期对钢丝绳进行清洁和润滑，润滑应使用专用的电梯钢丝绳维护油，禁 止使用煤油、汽油、柴油等溶剂对钢丝绳进行清洁。
　　五、结语
　　钢丝绳作为电梯的重要安全部件，对电梯的运行安全起到非常重要的作用，只有对它的性能结构安全充分了解，在电梯运行期间进行必要有效的维护和调整，才能延长钢丝绳使用寿命，使电梯运行达到最好的状态。
　　参考文献：
　　[1]杨涛.影响电梯钢丝绳使用寿命的因素及对策[J]科技情报开发与经济
　　[2]邹永清.论电梯钢丝绳的检测技术与维护措施[J]广东科技
　　[3]GB 7588-2003电梯制造与安装安全规范[S]
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