谈电梯曳引钢丝绳常见缺陷及检查维护分析

谈电梯曳引钢丝绳常见缺陷及检查维护分析
摘要：曳引钢丝绳是电梯的重要部件之一，它承受着电梯全部的悬挂重量，并
在运转时绕着曳引轮、导向轮或反绳轮单向或交变弯曲，钢丝绳在绳槽中也承受
着较高的挤压应力。

这样对曳引钢丝绳的强度、挠性和耐磨性就有较高的要求。

因此正确选择、检查和维护电梯曳引钢丝绳不仅关系到电梯的安全和正常运行，
而且对延长曳引钢丝绳的使用寿命也是至关重要。

关键词：电梯；曳引钢丝绳；常见缺陷；检查维护
引言
介绍电梯工作原理，对电梯钢丝绳在曳引轮上打滑的原因进行分析。

根据
GB/T 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》，介绍系统曳引能力要求以及当量
摩擦因数的计算方式。

结合实例，在轿厢装载工况、紧急制动工况、轿厢滞留工
况下，计算电梯系统曳引能力并进行验证，并对平衡系数、轿厢质量、轿厢提升
高度、补偿链质量、钢丝绳在曳引轮上的包角、电梯运行速度、曳引钢丝绳张力
不均、系统加速度、曳引轮槽型深度误差或磨损、润滑等因素对电梯系统曳引能
力的影响进行分析，给出避免钢丝绳打滑的措施。

1 曳引钢丝绳的选择
曳引钢丝绳是电梯的柔性传力构件，用特号或1号钢丝，围绕用新的硬质纤
维麻或新的聚烯烃类的合成纤维制成的绳芯捻制而成，其钢丝直径限制在0.25～1.8mm之间，是采用符合GB699-88〈优质碳素结构钢技术条件〉规定的优质碳素结构钢制成。

1.1 钢丝绳的结构与特征
不同的钢丝绳有不同的结构与特征，只有了解电梯用钢丝绳（即线接触西鲁
式钢丝绳）的结构与特征，才能做到正确选择电梯用钢丝绳。

例如西鲁式钢丝绳
的结构与特征，绳截面为1+9+9形式，即中心是ф1.2mm钢丝1根，内层是
ф0.6mm钢丝9根，外层是ф1.05mm钢丝9根。

外层丝径比内层丝径大，因此又称外粗式钢丝绳。

其特点一方面是每股内外层钢线数量相同，但直径不等，外层
嵌埋在内层凹口内，多层钢丝的捻距相等，结构紧密牢固，不易开卷。

外层粗钢
丝增强耐磨性，内层细钢丝提高柔软性，有利于受弯时的相互滑动，因而提高了
钢丝绳的挠性和使用寿命。

另一方面是层间钢丝平行线接触，钢丝绳耐疲劳性好，钢丝内部之间的耐磨损性能好，接触面积增大，接触应力减小。

因此，在选择电
梯用钢丝绳时，应认真观察钢丝绳截面，看其结构特征是否与上述介绍的相同；
用精度为0.01mm的千分尺测量钢丝直径是否达到要求。

（测量方法：在钢丝同
一截面的相互垂直方向上进行测量，两次测量所得直径的算术平均值就是钢丝直径）。

1.2 曳引钢丝绳直径的选择
GB7588-2003规定：首先，电梯用钢丝绳的公称直径不小于8mm；其次，不
论电梯用钢丝绳的股数多少，曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径与钢丝绳的公称直
径之比不应小于40（这条规定是为了减小电梯运行中钢丝绳受到的弯曲应力，延
长钢丝绳的使用寿命）。

此外，还需保证钢丝绳绳径与曳引轮轮槽相吻合，否则，将会造成钢丝绳与曳引轮之间的相互磨损及打滑现象。

因此，在选择电梯用钢丝
绳时，应使用钢卷尺和游标卡尺分别对曳引轮节圆直径和钢丝绳直径进行精确测量，在保证钢丝绳安全性和与曳引轮轮槽相吻合的前提下，尽量选择曳引轮节圆
直径与钢丝绳直径比值越大的钢丝绳。

1.3 曳引钢丝绳的安全系数
曳引钢丝绳的安全指标主要是最小破断负荷，通常用安全系数来表示。

安全
系数是指装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，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。

根据GB7588-2003规定电梯的曳引钢丝绳
根数不能少于2根，直径不能小于8 mm，曳引钢丝绳为2根时其安全系数不小
于16；3根或3根以上时，安全系数不小于12。

乘客、载货以及医用电梯钢丝绳根数应不少于3根，安全系数为12；杂物梯应不少于2根，安全系数为10。

钢
丝绳在工作中存在静、动两种载荷，但主要影响钢丝绳使用寿命是静载荷，因此，选择时钢丝绳可只对静载作实用计算。

2 电梯工作原理
在分析电梯打滑的原因之前，需要先弄清楚电梯的运行原理。

图1是一个简
单的1∶1曳引式电梯的传动原理简图。

图1中，电梯的一侧是轿厢，一侧是配重，电梯的运行就是通过曳引机驱动
钢丝绳，做相对的升降运动。

钢丝绳在曳引轮上受到来自配重侧和轿厢侧两边的
拉力，当轿厢和配重两侧的拉力不相等时（由于进出轿厢的人数不一样和电梯运
行位置不一样都会导致这种不平衡的发生），曳引钢丝绳与曳引轮绳槽之间产生
了相对运动趋势，从而产生了摩擦力。

简单说就是，曳引电梯的工作方式是通过
曳引轮和曳引钢丝绳之间的摩擦力把曳引机的旋转运动转换成轿厢的直线运动，
从而把乘客或货物运到指定的楼层。

3 曳引钢丝绳的维护
3.1 曳引钢丝绳的锈蚀
钢丝绳在使用过程中会发生锈蚀，机械性能降低，钢丝直径变细、股间松动，以致发生脆性断裂。

这种断裂是“雪崩式”的断裂，它比一般的断丝或磨损更危险。

维修中凡遇到钢丝绳锈蚀尤其要重视，应仔细观察，如发现锈蚀严重已形成麻坑
或绳股外层钢丝有松动现象，无论是断丝或绳径变细都应更换；如发现钢丝绳出
现“红油”，说明绳芯无油，内部生锈，应引起注意，必要时可剁绳头检查钢丝绳
的内部锈蚀情况。

防止钢丝绳锈蚀的方法是在绳上涂油保护。

3.2 曳引钢丝绳的磨损和变形
曳引钢丝绳磨损包括钢丝绳表面、股与股之间、丝与丝之间的磨损。

主要分
为外部均匀磨损、变形磨损、内部磨损三种。

外部均匀磨损（属纯机械磨损），
是由于张力、槽型、钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，而与绳槽产生磨损。

钢丝
绳在使用过程由于其硬度比绳槽高，在正常情况下磨损很慢且均匀。

变形磨损是
指钢丝绳在某一段内的局部磨损，由于钢丝绳和绳轮经常发生慢性移位或钢丝绳
在绳轮上剧烈振动、冲击所造成，使钢丝绳局部挤压变形，虽然钢丝截面未减小，但局部的挤压使钢丝材质受损，容易断丝。

内部磨损则是由于钢丝绳的经常弯曲，股中钢丝间产生相对移位，股与股之间接触压力增大，使相邻股间产生局部压痕，时间长久，则因应力集中而折断。

根据经验，在运行中若听到“咔嚓”的响声，可
判断为钢丝绳存在内部断丝。

因此，在日常维护时，通过外部观察和用游标卡尺
测量钢丝绳直径的减小量可以判断钢丝绳是否存在外部均匀磨损或变形磨损，而
是否存在内部磨损则最好采用钢丝绳探伤仪定期进行全长检测或分段检测来判断。

结语
通过对电梯曳引钢丝绳缺陷产生机理的分析必须考虑多种产生缺陷的因素，
在平时的工作中加强对一钢丝绳的检查和保养，才能村绝安全隐患的产生本文通
过对电梯用曳引钢丝绳产生缺陷原因的深层次的分析，可以及时地分析电梯运行
中产生安全隐患的机理，进而及早解决问题，提高电梯的安全可靠性。

参考文献：
[1]郑炯，卜四清，罗志群，等．电梯技术的几个发展方向和存在的两个问题［J］．中国电梯，2012（11）：8－12．
[2]史孝文．浅析电梯曳引机曳引轮绳槽槽型［J］．中国电梯，2013（3）：3－4．。