影响电梯钢丝绳使用寿命的因素

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1、影响电梯钢丝绳使用寿命的因素刘红芳（江苏法尔胜技术开发中心有限公司，江苏江阴，214433）摘要：电梯用钢丝绳主要是指曳引用钢丝绳，曳引绳承受着电梯的全部重量，并在电梯运行中，绕着也引轮、导向轮或者反绳轮单向或交变弯曲。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压，因此电梯钢丝绳必须具有较高的强度，挠性及耐磨性，本文从电梯钢丝绳的安装使用、维护保养以及生产过程来分析影响疲劳寿命的主要因素。关键词：电梯钢丝绳，钢丝绳使用寿命钢丝绳是电梯中一个载重元件，几乎承受着电梯的全部重量，钢丝绳的质量好坏会直接影响到电梯运行的安全。在电梯运行中，钢丝绳绕曳引轮、导向轮以及反绳轮单向或交变弯

2、曲。钢丝绳在绳槽中承受着较高的比压，因此要求电梯用钢丝绳具有较高的强度，挠性及耐磨性。电梯用钢丝绳一般是圆形股状结构，主要由钢丝组成的绳股和绳芯组成。钢丝是钢丝绳的基本组成元件，要求钢丝有很高的强度和韧性。钢丝绳股由钢丝捻成，一般8到9股。绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。影响电梯用钢丝绳使用寿命的因素主要包括以下几个方面：曳引钢丝绳的安全系数、钢丝绳的拉伸载荷、钢丝绳使用中的弯曲半径、曳引轮材质及槽型、钢丝绳本身的材质及捻制质量、钢丝绳的润滑、钢丝绳的使用与维护等。1、曳引钢丝绳的安全系数电梯的安全系数部分取决于曳引钢丝绳的安全系数，钢丝绳在工作中存在静

3、态和动态两种载荷，但影响钢丝绳使用寿命的主要还是静态载荷，实际应用中，为了计算简化，仅考虑静态载荷做实用计算。选择电梯用钢丝绳，钢丝绳的直径很重要，为了提高钢丝绳的强度，延长使用寿命，钢丝绳的直径必须选择最合适的大小，对于安全系数的计算，通过选择钢丝绳的直径按照国家核定标准计算出相应的安全系数，依次来权衡电梯用钢丝绳的安全性能，从而保证钢丝绳的使用寿命。2、钢丝绳的拉伸载荷拉伸载荷是钢丝绳在电梯使用运行中所承受的载荷及其运动中的变化量。在保养调试良好的电梯上，各根钢丝绳在运行过程中所承受的载荷应该基本相同。如果由于钢丝绳保养不当，各根钢丝绳在运行中张力不均匀的时候

4、，则会使其中一根或者几根钢丝绳与轮槽之间的压应力大大增加，加速钢丝绳的磨损，直接影响到钢丝绳的使用寿命。因此在电梯监督检验规则中明确规定曳引钢丝绳张力与平均值偏差均不大于5%。3、钢丝绳使用中的弯曲半径钢丝绳的曲率半径，在钢丝绳使用中，根据曳引轮、反绳轮、导向轮的节径和相对位置而确定，不同的位置，不同的节径决定了钢丝绳在使用中的弯曲次数和弯曲应力。弯曲应力与各轮节径成反比，节径越大，弯曲应力越小。在GB7588-1995<<电梯制造与安装安全规范>>中第9.2.1条规定，不论钢丝绳股数多少，曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径与悬挂绳的公称直径之比不应小于40.在钢丝绳弯

5、曲的过程中，钢丝绳股中钢丝产生相对位移，其内部存在着磨损，弯曲应力越大，股与股之间接触应力越大，相邻股的钢丝之间磨损就越大，还会产生局部压痕，随着时间的积累，钢丝因应力集中而折断。因此选择设计钢丝绳，应该在曳引能力满足的状况下，尽量增大曲率半径，减少绳轮数量，避免钢丝绳反向弯曲或扭曲，减小使用过程中的钢丝绳弯曲应力，从而减小对钢丝绳使用寿命的不利因素。4、曳引轮材质及槽型4.1曳引轮的槽型与材质与钢丝绳的使用寿命密切相关。一般来说，电梯钢丝绳在使用过程中由于其硬度比绳操高，磨损应该很慢。但由于钢丝绳张力和槽型的匹配，钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，而与绳槽产生磨损。

6、通常使用的曳引轮槽型有半圆槽、带切口的半圆槽和V型槽。半圆槽与钢丝绳的接触面积相对较大，钢丝绳在绳槽中的比压分布更均匀，对于钢丝绳的磨损相对较小。在绳槽没有进行附加的硬化处理时，为了限制由于磨损而导致曳引条件的恶化，所以常对曳引轮下部进行切口处理，钢丝绳在带切口的半圆槽中的比压分布相对半圆槽集中，当切口角增大比压增大。而V型槽由于和钢丝绳接触面积小，钢丝绳在绳槽中的比压分布相对集中，V型角减少比压增大，使用中对于钢丝绳的损伤较大，影响钢丝绳的使用寿命。4.2曳引轮的材质，一般要考虑槽的硬度、弹性模量，如果使用材质较软的材料，外部应力降低了，但钢丝绳的磨损会转向钢丝

7、绳的内部，钢丝绳内部的钢丝破断会增加。因此可以建议在曳引轮上使用聚氨酯绳槽衬垫，衬垫嵌入相应的轮槽，衬垫上加工出横向槽纹，合适的槽纹轮面对无润滑的钢丝绳摩擦系数几乎保持不变，而且聚氨酯耐磨，这样就提高了衬垫的使用寿命，也大大增加了钢丝绳的使用寿命。5、钢丝绳本身因素疲劳是电梯钢丝绳使用过程中内部产生较多断丝的主要原因之一，绕曳引轮运动部分的电梯钢丝绳断丝是弯曲疲劳与磨损疲劳共同作用的结果，对生产过程和疲劳本质的研究认识，有助于生产过程中采取措施，提高电梯钢丝绳的耐疲劳性能，延长电梯钢丝绳使用寿命，降低运行成本，提高电梯运行安全可靠性。5.1制绳钢丝的影响优质碳素钢

8、丝适合拉拔