1、关于电梯钢丝绳生产中的相关问题探索研究摘要：本文首先介绍了电梯用钢丝绳的品种与特点,然后给出捻制生产工艺;最后详细的分析了在设计与制造过程中可能影响电梯钢丝绳耐疲劳性能的几个因素以及主要相应应对措施。 关键词：电梯用钢丝绳； 耐疲劳性能； 应对措施； 中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号： 一、电梯用钢丝绳的特点与生产工艺控制问题分析研究 按电梯的运行速度可分为普通电梯与高速电梯;按运载对象又可分为乘客电梯与载货电梯。国内主要的电梯厂家生产的钢丝绳股数多为 8股和 6 股,主要的结构有 819S 和 619S,电梯曳引所用的钢丝绳规格多为 819S。乘客电梯较常用的钢丝绳规格多为
2、13mm,12mm,载货电梯较常用的钢丝绳规格多为 16,13mm 等。高速电梯所用钢丝绳的结构规格一般是 819W+87+IWR 平行捻与 819S+87+IWR 平行捻或者是917S+97+FC(IWR)平行捻,因此高速电梯钢丝绳的运行速度可达达5m/s。从 电 梯 用 钢 丝 绳 的 结 构 来 看 , 8 19W+87+IWR 平行捻与 819S+87+IWR 平行捻已纳入了国际标准组织的标准中,中国的电梯用钢丝绳国家标准即是采用 ISO4344 国际标准组织等效标准。其中 917S+97+(FC)IWR 这种结构没有列入中国国家标准,也没有列入国际标准组织标准,但是国内外较有实力的电
3、梯公司(如德国福尔法钢丝绳公司)在上世纪 30 年代就研发出了此种结构的钢丝绳。这种钢丝绳与普通的电梯所用钢丝绳的不同在于,它的结构是(1+9+9)西鲁型结构,即由一个二层股和一个小钢芯绳芯或者纤维芯组成。这种钢丝绳的内层共有9 个股,并且每 股 包 括 7 根 钢 丝, 其 中 股 的 结 构 均 为(1+6);外层共有 9 个股,并且每股含有 17 根钢丝,每个股的结构均为(1+8+8);中心绳芯由纤维芯或一个独立的 119W 结构的钢芯组成,它的绳芯结构为(1+6+6/6)。现在高层高速客货电梯广泛运用这种钢丝绳。钢丝绳的第二层股是一次平行捻制而成的,因此这就要求股和股之间要用线接触,而
4、钢丝绳有更加均匀的内应力分布,考虑到其外层股共有 9 股,因此这种钢丝绳的圆润度非常好,在运行时振动的幅度比较小,从而使电梯运行时更加平稳。滑轮与钢丝绳的接触面积也比一般的钢丝绳大,所以钢丝绳与滑轮的磨损也就更小。在钢丝绳受到交变应力作用时,制作钢丝绳的钢丝只要存在一点疵点,疵点就有可能成为疲劳源而造成断丝,生产工艺控制不严格将会造成众多疵点的生成,在此种情况下较少批量的样品绳质量无法与工业化的大批量生产的质量比较。所以精湛的生产工艺是电梯用钢丝绳综合力学性能均匀的有力保证。 。 二、钢丝绳疲劳报废的原因分析研究 电梯钢丝绳的耐疲劳性能与生产过程中制绳钢丝表面的意外损伤有重要关联,这是一个很容
5、易被生产企业所忽视的问题。拉丝模具的开裂或者拉丝模工艺不良、干式卷筒与水箱的塔轮表面出现腐蚀而出较大的孔洞、排线磨损、水箱塔轮的损耗、水箱的钢丝刮蹭模子表面、捻绳机穿线孔磨损出位、调直器的调直轮不转或者出现严重磨损、压线瓦损耗、绳捻制中预变型器与后调直器的旋转轮不转等都是造成制绳钢丝表面意外损伤的原因,以上原因都是造成钢丝表面刮伤的主要原因,现场严重时可以观察到丝絮状残留物并且可以看到钢丝直径变小,因而使钢丝的扭转值、强度值随之降低。在使用工轮包装原品钢丝、加工钢丝、成品钢丝绳时,与在待验、运输与贮存过程中,原来已经装有股绳、钢丝、成品钢丝绳的工轮在滚动在地面时,与其他的工字轮相遇,可能会造成
6、工轮表层的制绳钢丝发生变形。钢丝表面的缺陷是疲劳裂纹的主要原因,裂纹产生及成型期的缩短是由于表面的缺口导致,大大缩短了钢丝绳耐疲劳寿命。制绳钢丝的意外损坏将重要影响如造成钢丝绳使用过程中的应力集中进而造成疲劳断裂。因此建议具有起重机的企业,重点考虑使用专用的筐篮架进行工轮的整体运输和贮存,这样以来既能防止工轮碰撞,又可以方便取样抽检,还可以码垛贮存,一举三得。腐蚀、钢丝绳内钢丝表面严重磨损以及一定长度股绳内断丝数量达到一定比例等是电梯用钢丝绳需要更换并予以报废的原因主要。而疲劳是在使用过程中钢丝绳内部钢丝产生较多断丝的主要原因,磨损疲劳与弯曲疲劳共同影响的结果则是引起绕曳引轮运动部分的钢丝绳断
7、丝的主因。 三、提高电梯钢丝绳质量的策略分析研究 1、电梯钢丝绳的用料选用要精。决定钢丝绳质量的最根本因素是钢丝,因此针对电梯钢丝绳的使用特点,我们的制绳钢丝采用两种不同强度,也就是股的外层用强度相对较低的钢丝,而股的内层则选用强度相对较高的钢丝。在生产时选用宝钢盘条、严格控制盘条的 C、Si、Mn、P、S 含量。 2、电梯专用钢丝绳涂用的专用油脂与普通钢丝绳涂用的油脂大不相同,只有保证电梯钢丝绳用油脂的高质量,才能使钢丝绳更加耐用,因此一定要选用最适合电梯钢丝绳的专用油脂。油脂在颜色、润滑程度、滴点位置、耐腐蚀等各个方面上均要适合电梯钢丝绳用油脂的高标准。在涂油的技术上也要使涂油量稳定且均匀
8、。 3、电梯钢丝绳在捻法上采用用交互右捻。在生产配丝上、在捻制应力的消除上、在进入压线瓦前丝股上,还有松紧度的均匀性上等各方面都比捻制普通钢丝绳要严,而且更加规范。例如在捻绳与捻股时消除内应力时采取钢丝预变形股后变形与股预变形钢丝绳后变形,这样以来钢丝绳具有良好的非松散性,这样使钢丝绳的结构更加紧密、捻距更加均匀。 四、电梯钢丝绳对润滑脂的要求问题分析国际高端电梯钢丝绳在生产时，麻芯（或钢芯）涂高粘度（V10025mm2/s）麻芯脂，具有高滴点，高粘附性，在钢绳运行过程中缓慢地渗透到外层润滑钢丝。而低粘度的油脂会很快渗透到外层，污染了外层表面脂，使表面脂性能降低，钢绳打滑，而麻芯则很快干涸，无
9、油润滑，加快钢绳磨损、报废，还可能出现事故。在电梯钢丝绳外股涂增摩脂，增加钢丝绳的摩擦力、防锈性，并具有良好的附着力。涂普通钢丝绳脂或其它油脂会造成钢绳打滑，电梯运行一段时间会甩光油脂，造成钢丝绳干磨断丝、颤动，加快轮槽和钢丝绳损坏。即使达到某些电梯厂要求的超低涂油量，会造成钢丝绳的防锈、润滑性不足。低速电梯，提升力和制动力小的电梯，也可涂粘附力大的通用油脂。电梯维护用油是电梯运行一段时间后的补充润滑和防锈措施，对电梯安全、平稳运行和延长电梯寿命也同样重要。根据电梯钢丝绳的工作特点和涂油工艺要求，推荐使用稀释后增摩脂，有利于油脂渗透到钢绳内部，也方便刷涂施工。电梯钢丝绳是靠摩擦力传递动力的工具，工作频繁，运行速度快，要求钢丝绳与曳引轮之间有良好的摩擦力，钢丝之间、绳股之间有良好的润滑性，维护油要有良好的渗透性，油脂要有良好的附着力，达到安全、平稳、长寿命运转。 五、结语 通过我们对电梯钢丝绳的特点与生产工艺的认识,我们可以更好地理解各种因素对电梯钢丝绳耐疲劳的影响,我们可以在生产过程中采取更全面的措施来减小钢丝绳的磨损与损耗,提高电梯钢丝绳的耐疲劳性能。 参考文献 1 沈健.电梯钢丝绳疲劳安全系数计算J.中国新技术新产品,2010 2 李文颐.高速电梯用钢丝绳的生产J.金属制品,2004
