更换高层电梯曳引钢丝绳经验总结上课讲义

更换高层电梯曳引钢丝绳经验总结随着我国经济的飞速发展人口密度越来越高，人们的生活进入了向天空要地皮的时代，高层、超高层建筑越来越多地占领了城市的高空，与之相伴而生的垂直交通工具高层高速电梯越来越多地进入了人们的生活。

高层电梯方便了人们生活的同时也带来了它本身独有的一些问题。

由于高层电梯的垂直提升距离大所以要求它的运行速度快以节省乘客消耗在乘坐电梯上的时间，从而提高工作、出行效率，所以高层高速电梯的动力驱动装置——曳引轮和动力传导介质曳引钢丝绳——的磨损量比普通电梯大，高层高速电梯更换曳引钢丝绳和曳引轮的周期比普通电梯要短很多。

电梯上、下运行的动力来自于电动机，电动机驱动一只曳引轮，曳引轮是一只车削加工了几道V型槽的绳轮，每道绳槽里用来悬挂一条钢丝绳，这只曳引轮同时驱动这几条钢丝绳，这几条钢丝绳承载着井道内几乎所有运动部件重量，在对重、轿厢、负载重量、钢丝绳自重、平衡链、随动电缆全部重量总和的压迫下曳引轮和钢丝绳之间产生巨大的摩擦力，电动机旋转的动力通过曳引轮和钢丝绳之间的摩擦力传导到钢丝绳上再通过钢丝绳拉动轿厢和对重，以实现电动机拖动轿厢上、下运行的目的，也就是说此处的摩擦力就是电梯的曳引力。

由于每台电梯只有一个曳引轮、只有一个轿厢、只有一个对重，而传导动力的中间介质———钢丝绳却有几条，所以在理论上要求每条钢丝绳之间松紧力、速度快慢必须一致，这样每条钢丝绳对轿厢和对重提供的拉力才能大小相等，然而由于高层电梯和低层电梯相比曳引钢丝绳长度很长，钢丝绳松紧度达到松紧一致难度比较大，所以在技术层面上把高层电梯的钢丝绳松紧度调整到理想中的一致有一定难度，这是安装电梯曳引钢丝绳技术的关键点也技术难点所在，由此衍生了很多难题，不但要求电梯维保人员平时经常对钢丝绳松紧度进行检查，同时对钢丝绳生产商、曳引轮生产商和现场安装钢丝绳的方法均提出了苛刻的要求，以一台6根曳引钢丝绳2:1吊索法的电梯为例，在理论上讲一只合格无磨损的6槽曳引轮可以看做是由6只同轴心、同角速度、同直径、同周长、同线速度的“独立的V型绳轮”加工复合在一起形成的1只“6合1的整体复合绳轮”，这6只绳轮在100%同步运转，这6只“绳轮”之间是无有任何差别的“零差别”的关系，正是这6只“绳轮”之间的“零差别”传导到被驱动的钢丝绳上6条钢丝绳也以“零差别”的垂直线速度拉动轿厢和对重上下平稳地匀速往复运动，换句话说在理想状态下电梯运转时6条钢丝绳对轿厢和对重所提供的拉力是均匀一致、大小相等的，每条钢丝绳负担轿厢或对重1/6的重量。

这6条钢丝绳两端共有12个端头，其中一端6个端头固定在机房的承重梁上轿厢侧的同一块挂绳板上，另外一端6个端头固定在机房的承重梁上对重侧的同一块挂绳板上，两块挂绳板是固定的不可移动的，在理论上要求这几条钢丝绳对轿厢挂绳板的拉力大小和对对重挂绳板提供的拉力大小分别相等，为什么说两端分别相等呢，轿厢侧钢丝绳端头对轿厢挂绳板的拉力不一定等于对重侧钢丝绳端头对对重挂绳板提供的拉力，因为轿厢和负载的重量不一定等于对重的重量，其中的道理望读者自己思忖，如果每条钢丝绳对挂绳板的拉力不等，那么挂绳板对钢丝绳的反作用力就会不同。

如果刚初装完的电梯或者刚更换完新钢丝绳的电梯几根新钢丝绳的初始长度、松紧不一致，那么拉力就不一致，那么几条钢丝绳分别在曳引轮上各自对应的V 型槽里勒得力量就有大小之别，以一台6根曳引钢丝绳2:1吊索法的电梯为例，假设由于钢丝绳松紧度不一致有4条紧绷相对2条松弛，表面上看是悬挂了6条钢丝绳实际上只有4条钢丝绳在承受电梯的全部运动部件重量之和，另外2根曳引钢丝绳并没受力只是在随着其它4条曳引钢丝绳在悠荡，等于没有一样。

由于紧绷的4条钢丝绳对曳引轮V型槽勒得紧所以当量摩擦系数大，紧绷的4条钢丝绳对应的4条曳引V型槽就会比其他它勒得松的2条钢丝绳磨损快，久而久之因为受力大的4条钢丝绳和曳引轮之间的磨损量大所以钢丝绳潜入曳引轮V型槽的深度就深一些。

如此这般便出现了以下很严重的问题。

在实际运行中由于前面提到的原因造成曳引轮的V型槽磨损成4深2浅，那么本来6只同轴心、同角速度、同直径、同周长、同线速度的“绳轮”变成了6只同轴心、同角速度、不同直径、不同周长、不同线速度的“绳轮”，本来6只“绳轮””之间的的“零差别”变成了“有差别”，由于6条V型曳引槽线速度有了差别因而被驱动的6条钢丝绳的速度有了差异。

因为勒得深的4条钢丝绳槽周长短所以曳引轮旋转时线速度低进而捯（dáo）钢丝绳慢，相反勒得浅的2条钢丝绳V型槽周长长线速度快所以驱动钢丝绳快。

由于前面提到的原因有了速度差异的6条钢丝绳的12个端头绕过轿厢和对重分别去拉两个挂绳板，由于钢丝绳的对挂绳板的拉力有了差别这时便产生了严重的问题。

举例来讲当电梯由下端站向上端站运行时曳引轮向对重方向连续转动把钢丝绳由轿厢侧向对重侧驱动，这时就等于6只“绳轮”分别驱动6条不同的钢丝绳绕过轿顶返绳轮去牵引轿厢侧挂绳板，因为深的4条曳引槽捯（dáo）绳慢，相反另外2条钢丝绳快，在运转过程中慢绳速度赶不上快绳，所以随着曳引轮连续运转在轿厢侧挂绳板和对重侧挂绳板的反向拉力共同作用下运转慢的4条钢丝绳在轿厢侧越来越松对重侧越绷越紧，相反另外2钢丝绳在轿厢侧越绷越紧对重侧越来越松，6条钢丝绳在曳引槽里勒的松紧度就会更加严重不同，曳引轮每旋转一圈钢丝绳与钢丝绳之间拉力差别就会加大一点，在曳引轮旋转方向的前后两侧6条钢丝绳松紧度就会更加严重不一致。

为了能更明了地说明钢丝绳松紧度在电梯运行过程中的变化下面只以电梯向上运行时轿厢侧钢丝绳的松紧变化来加以透彻剖析，对重侧类此不再赘述：轿厢向上运行时曳引槽深的4条钢丝绳在曳引轮旋转方向的前端紧后端松（由于曳引轮向对重侧驱动钢丝绳，所以称对重侧为前，轿厢侧为后），相反2条曳引槽浅的钢丝绳前端松后端紧，随着曳引轮连续运转曳引槽深的4条钢丝绳由于捯（dáo）绳慢所以留在轿厢侧的钢丝绳越来越长，也就越来越松。

相反另外2条钢丝绳由于捯（dáo）绳快所以留在轿厢侧的钢丝绳越来越短，这样在曳引轮和挂绳板的两个向上拉力和轿厢、负载重量的压迫下这2条短的钢丝绳越绷越紧（对重侧正好相反，望读者能自行分析），实际上轿厢及负载的重量越来越往这两条钢丝绳上集中，随着这个紧绷力量的不断加剧当钢丝绳紧绷的力量大于钢丝绳和曳引槽之间的摩擦力（即曳引力）时6条钢丝绳就会在各自的曳引槽内向各自紧绷的一侧突然滑动，前紧后松的4条钢丝绳向前滑动，前松后紧的2条钢丝绳向后滑动，俗称钢丝绳“窜槽”或“窜绳”（甚至此时由于天长日久的磨损某条钢丝绳本身不堪重负在曳引轮强大摩擦力拉扯下会断裂），传递到轿厢上乘客此时会感觉到瞬间顿感，并伴随着听到井道内传来的“咔咔”声，曳引轮槽之间深浅差异越大感觉越明显，产生“窜槽”的周期也越短，这时在机房观察挂绳板上的12条钢丝绳端头悬挂装置的减震弹簧会高低起伏变化，减震弹簧的高度变化就可说明每条弹簧所张紧的钢丝绳的拉力正在发生剧烈变化，在正常运行状态下这种情况是不会发生的，只有曳引轮和钢丝绳出现问题时才能出现这种情况。

这种情况在永磁同步曳引机上更多见一些，因为永磁同步曳引机曳引轮的直径小、钢丝绳的直径细，钢丝绳和曳引槽的接触面积相对短一些，和大直径、粗钢丝绳的异步电机曳引轮相比更容易“窜槽”。

日复一日，这样由于钢丝绳和曳引轮之间“窜槽”产生的强烈摩擦，会加剧曳引轮槽之间的深浅不一，反过来曳引轮槽之间的深浅不一的加剧又会加强对钢丝绳的破坏，曳引轮和钢丝绳之间本来是100%无差别同步关系这时变成了恶劣的、周而复始的、循环性的、互动性的、相互破坏关系。

为了能更加直观地说明问题本人制作了如下动漫：1、为了能明了说明问题将曳引轮上的两根绳槽差别夸大。

2、将6根绳简单画成2根一红一蓝两根绳。

3、随着轿厢向上运转红绳前松后紧，蓝绳前紧后松4、松紧差别到达一定程度时钢丝绳发生了“窜槽”5、“窜槽”时钢丝绳悬挂装置弹簧在跳动，6、“窜槽”时轿厢产生顿感。

每次“窜槽”钢丝绳和曳引轮之间就会严重磨损一次，长期下去能产生3种后果：1、如果是2:1吊索法电梯这时由于某条钢丝绳过份松弛可能在轿顶返绳轮或对重返绳轮上脱槽，脱槽的钢丝绳直接在返绳轮的承重轴上反复拉锯式的来回滑动，曾经有过出槽的钢丝绳磨断对重返绳轮的承重轴造成对重自由落体的报道（见下面各图）。

2、也可能某条钢丝绳在曳引槽内强烈摩擦时被拉断。

钢丝绳拉断的后果是非常严重的，一般都发生在电梯高速运转时，电梯静止时是不会发生钢丝绳断裂的，断裂的钢丝绳要么和其它钢丝绳纠缠在一起、要么缠绕在导轨上、要么缠绕在导轨支架上、或者缠绕在对重或轿厢承重梁上，电梯会戛然而止，轻者伤害电梯本身重则有可能会惊吓乘客，如果是患有高血压、心脑血管疾病等特异体质乘客受到惊吓后果很难预料。

3、钢丝绳破皮断股。

钢丝绳破皮断股后断丝如弹簧的样子缠绕在钢丝绳自身上（照片如下），在运行过程中会突然卡在夹绳器、轿顶返绳轮的挡绳梁、对重返绳轮的挡绳梁、曳引轮挡绳梁处，一般都发生在电梯高速运转时，电梯也会戛然而止，轻者伤害电梯本身重则有可能会惊吓乘客，后果很难预料。

以上3种可能性以第二种多见，而且这三种后果多发生在高层电梯上，而在低层电梯上很少发生，笔者分析其中的原因有两个如下：其一、低层电梯提升高度相对低，由一个端站往另一端站运转时曳引轮向同一方向运转很少的圈数便到达端站，紧接着着曳引轮的反方向转动曳引轮对钢丝绳的破坏性拉力被释放了，即便钢丝绳之间拉力不一致钢丝绳和曳引轮之间的互动性破坏也不明显。

而高层电梯则不然，高层电梯由一个端站往另一端站运转时曳引轮向同一方向转动很多圈才能到达端站，我们知道当钢丝绳和曳引轮之间配合不好时曳引轮每旋转一圈钢丝绳和曳引轮之间的互动性破坏性拉力就会加大一点，电梯提升高度越高钢丝绳就越长，曳引轮向同一方向旋转的圈数就越多，钢丝绳之间的松紧差别就越来越大，所以这种互动性破坏拉力强度不停地加大，一直到发生一次如前所述的生拉硬磨的钢丝绳“窜槽”为止，以电梯从下端站向上端站运行为例，如果钢丝绳进行完一次“窜槽”还没到达上端站曳引轮继续转动还会进行下一周期的“窜槽”，这种反复“窜槽”不断进行，直到到达上端站为止，反向运行后还会继续进行反方向的破坏性“窜槽”，如此不停地“窜槽”，受力最大的钢丝绳便会在磨损严重承受不了拉力时被拉断或者破皮断股。

下面举例说明：以一台曳引轮直径400毫米30层/站的电梯为例，曳引轮周长在1.3米左右，钢丝绳长度为200米，从一个端站到另一个端站大约转动150圈，假设曳引槽的周长之间有微不足道肉眼看不到的2毫米差别，转动150圈后就会有300毫米的差别，从一个端站运转到另一个端站就会产生几次“窜槽”，这微不足道2毫米差别对钢丝绳和曳引轮就是灾难性的破坏，破坏是何等巨大，由此反映出曳引轮的加工精度对高层电梯是多么地重要。