技术研发 Ｖｏ１．２０，Ｎｏ．６。２０１３ 电梯的曳引条件影响因素及改善措施 程金华 （深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳摘５１８０００） 要：随着当今社会高层建筑的普及和便民设施的完善，电梯的使用越来越广泛，同时也出现了一些问题，比如运力 不足、偶发安全事故。文章就曳引条件展开思考，主要从设计、加工和安装等角度切入，深入分析了电梯曳引能力的影 响因素，针对社会对曳引能力越来越高的要求，提出一些改进方案，从而在保证电梯曳引能力达标的前提下提高曳引能 力，提高运力，确保安全。 关键词：电梯；曳引绳；曳引能力；当量摩擦因数润滑 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１３．０６．０５４ ０引言 随着改革开放的不断进行，国民经济有了大跨步的发展， 电梯也从无到有。从最早的需要引进到现在可以自行研发， 它在人们的生产生活中扮演着愈加重要的角色。曳引式电梯 依靠曳引绳与曳引轮之间的摩擦力进行工作，因此，电梯要满 足必要的曳引条件从而保证正常运行，曳引能力直接决定着 运力的大小，过大会导致冲顶；太小则会造成溜梯事故。曳引 能力取决于设计和安装等环节。 电梯的曳引能力是否满足实际使用过程中的需求，是要 通过曳引试验检测。对于在用电梯，由于使用条件的不同，如 绳槽磨损、轿厢装修等，部分电梯的曳引能力会大不如从前， 很可能导致曳引能力的不足。因此，必须通过曳引试验发现 其曳引能力的不足，并及时从电梯设计、生产和安装等环节查 找原因，分析成因，根据实际情况，制定切实可行的解决方案、 预防方案和预警方案，在保证安全的前提下提高曳引能力。 １影响因素分析 电梯的曳引是一个运动过程，只要是运动就会受到力的 影响。也就是说曳引涉及的组件受力状况决定了曳引运动是 否平稳、安全。所以，首先对曳引过程进行受力分析。 ／ … ． ０ ； ＊ １ ／ ０ ：∥ ｝”≯ ｌ饕 ｆ 。． ＩＩ 。 。 ？ ＿， “＿＿ 一 一 ， … ０ ０ ／、 ；： ｉ ｊ ｓ々 。 。 ｜ｌ 一 … ＊ 譬 量 口４ｌ ＇ ¨１Ｊ ■ｔ 、 图１ 电梯钢丝绳的曳引二维图 其中ｅｆ０被称为电梯钢丝绳的曳引系数，它不仅仅与ｆ有 关，而且还和ａ有关。曳引系数直接限定了Ｔｌ／Ｔ２的允许比 值，因此，规定了电梯曳引能力的大小。由图１中的二维图可 １０４ 知，其值ｅ 越大，也就是Ｔ】／Ｔ２的允许比值就越大，表明电梯的 曳引能力增强，也就是说使用相同的对重，曳引系数越大，载 客载物能力越强。因此，在实际研究组现实中往往用电梯的 曳引系数的大小来体现其曳引能力。 不难看出，曳引系数直接由当量摩擦系数和包角的乘积 呈现正相关，因此，增大当量摩擦系数或包角都会相应地增大 曳引系数，进而提高曳引能力。 １．１当量摩擦系数 早在中学物理中我们就学过，摩擦力的大小仅与接触两 物体本身的属性有关，这个问题也不例外，我们也可以从材质 的角度进行研究。当量摩擦系数ｆ与绳槽形状、绳槽材料、曳 引机构的清洁程度、绳槽的润滑情况和绳材的捻法等有关。 曳引绳在绳槽内的润滑会直接影响摩擦系数，只可用绳内油 芯的轻微润滑，使曳引绳更柔韧，要杜绝在绳外使用，否则会 降低当量摩擦系数，导致打滑现象，降低曳引力。常见的绳槽 有半圆槽、半圆切口槽和Ｖ形槽，其中，半圆槽的当量摩擦系 数最小，Ｖ形绳槽的最大，半圆切口槽则介于两者之间。虽然 ｖ形槽当量摩擦系数大，但磨损严重，卡生概率高，且绳槽形 状会像半圆槽转变，故半圆切口槽的应用更为广泛。而且尽 管电梯的制造商在设计和制造的时候，已经将电梯的曳引能 力经过精确核算，但安装环节仍存在一些因素可能导致曳引 能力不足。如果未能正确安装，曳引能力将与设计不符，甚至 可能无法达到使用要求，因此，这里将以半圆切口槽的情况为 例，分析当量摩擦系数的影响因素。 …… 一‰一 ｉ｜ ～～ 一 ｍ～ “。 … 一 一 蚤移母一氆～囊童纛纛 一 蒜弗蕊 ～ 。董 一３ ： 毒 一ｉ 毒 ｌ｜ 。 一 ＼ ｗ√～一 ～－：… 一 一。‰ 一一一 ～一一一一一 一一 ｔ ，／ ÷｜ 一 ； －ｌ 一 …～ ｚ 一 ～ ．． 一一 … 一 一 一‰ 图２当量摩擦系数受Ｂ影响角的 变化引起摩擦力ｆ的变化函数图 技术与市场 ２０１３年第２ｏ卷第６期 技术研发 根据半圆切口槽当量摩擦系数ｆ计算公式： 一２．２增加包角角度 ｆ＝４ 【１一ｓｉｎ（ｆｌ／２）］／ｌ ７ｃ—Ｊ９一ｓｉｎｆｌＪ 切口圆心角。 如果是新装电梯，可以考虑使用２：１的传动方案甚至是 ３：１的，并且采用复式绕法。 如果是旧电梯，可以按照图示的方式加装一个压紧轮，增 加包角。由于在压紧轮的作用下，曳引绳在曳引轮上的比压 增大。 可见，当量摩擦系数直接受 影响角的变化会引起摩擦 力厂的变化。由函数图可知，在０＜卢＜ 范围内，ｌ９越大厂越 ．大，进而使曳引能力 变大，见图２。Ｊ９角会与设计值发生错 位，不但无法提高当量摩擦系数，反而会降低曳引能力。如果 曳引轮和导向轮的轮槽错位较大，长时间运行磨损会影响曳 引轮绳槽的口角。 除此之外，由于摩擦力两物体接触时，原子层面的一些凸 点相互接触，距离小到原子间表现出引力，也就是说在单位面 积内的原子级“触点”越多，摩擦系数就越大，因此，如果能够 由图４可知，导向轮只起导向作用，不提供动力。因此， 影响运动过程的唯一因素就在于曳引轮，如果曳引轮不打滑 且运转正常，则电梯就能运行平稳、顺畅且安全。为此，我国 也制定了相关的行业标准——国标ＧＢ７５８８—２００３《电梯制造 与安装安全规范》，以此规范电梯产品，确保人员货物的安全。 让两接触面更近，那么就能够提高摩擦系数。 １．２包角 常用的绕线方式有１：１、２：１和３：１，分别如图３所示。 ■●Ｉｔ 鼎醅 图３常用的绕线方式 图４导向轮导向作用示意图 设Ｔ ＞ｒ２，且此时曳引钢丝绳在曳引轮上处于曳引轮的 ７＂１／Ｔ２＝ 临界平衡状态％。根据欧拉公式， 与 之间的关系： 上式是电梯静平衡时的受力分析，要使电梯在运动过程 中保持良好的抓合力，不打滑，就必须满足：Ｔ１／Ｔ２≤ 。 ３结语 由公式可知，增加包角也能提高曳引能力。这些绕法也 可看成是不同传动方式，不同绕法就有不同的传动速比，也叫 曳引比。１：１绕线法的曳引比是１：１；２：１绕法的曳引比是２： １；同理３：１绕法的曳引比是３：１。曳引绳在曳引轮上的绕法， 按次数可分单绕和复绕，单绕就是只绕过一次曳引轮，包角不 ＞１８０￣，而复绕则是曳引绳２次绕过曳引轮，其包角＞１８０￣。 ２改善措施 楼房越老旧、越高，电梯的安全越重要。因此，设计、生 产、检测、安装、检修等环节都要重视，毕竟关乎人命，十分有 必要思考如何能够提高曳引能力，从而满足日益提升的运力 ２．１提高当量摩擦系数 需求，同时也保障了人们的生命安全。 参考文献： ①优化绳槽，采用半圆切口槽；②增加单位面积的触点 数，在绳槽上加工滚花，特别是和曳引绳纹路一致的纹路，它 ［１］ 中国建筑科学研究院．ＧＢ７５８８—２００３，电梯制造与安装安 全规范［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００３． ［２］叶安丽．电梯技术基础［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２ＯＯ４． 能在很大程度上提高当量摩擦系数。为了避免磨损，可在表 面进行表面强化处理；③使用中间物质填充缝隙，可以在绳槽 表面涂新材料涂层，在低磨损的前提下提高表面粘度。 ［３］ 陈保安．电梯维修技术［Ｍ］．北京：高等教育出版社， 】９９３． （上接第１０３页） 计算： Ｍｎ％： ｂ 无黑色颗粒为止。冲洗表皿和杯壁，稀释至３Ｏ～４ｏ ｒｎｌ，用中速 定量滤纸过滤，以３％８２ＳＯ４洗烧杯２次，用带橡皮头的玻棒刷 ×１００ 洗烧杯，冲洗２次，洗残渣１５次，将残渣及滤纸移入铂坩埚中， 灰化后，加１：１ ８２ｓｏ４ ８滴、３０％ＨＦ２ｍｌ，在低温电炉上处理，冒 ｓｏ３近干（此步要注意冒得太干，锰高时，ＭｎＯ，２容易析出来），再 加５滴１：１ Ｈ２８０４，冲入约ｌＯ ｒＩｌｌ蒸馏水，在电热板上稍加热，盐 类溶解完后，取下，倒人２５０ ｍｌ烧杯中，冲洗干净铂坩埚，加 １０ ｍｌ ｎＮｏ３（打过气的）、１：１ Ｈ２ＳＯ４８ ｍｌ、１－１ Ｈ３ＰＯ４（用Ｉ－ＩＮＯ３处 理过的）ｌ０ ｒｎｌ，加水稀至７０—８０ ｒｎｌ，放入玻珠２粒，摇匀，于电 １）加入Ｉ－Ｉ３ＰＯ４使铁生成磷酸铁的无色络离子，去掉Ｆｅ３ 的 干扰，而且可以防止碘酸锰生成，铬、镍有干扰。 ２）溶液的硫酸酸度应严格控制，浓度＞３．５ Ｎ时，锰的氧 化作用加快，但锰含量低时（１００ ｍｌ仅有２０～３０７）则达不到需 要的颜色深度，并且颜色发黄。 ３）显色时应注意有足够的水存在才能反应完全，否则，反 应不正常（应保持８０ ＴｒＩｌ左右）。 ４）因８３ＰＯ４中或多或少含有一些锰，因此加入量应准确， 用滴定管加。 炉上煮沸至少１ ｍｉｎ，取下加Ｉ（Ｉｏ４０．４ ｇ左右（在此氧化过程中 体积保持在８０ ｒｎｌ，尤其是含锰量低的），继续煮沸，显色后再煮 沸３～５ ｍｉｎ，置冷水槽中冷却，移入１００ ｍｌ容量瓶中，稀至刻 度，摇匀。于光度计上取１ ｅｍ比色槽、波长５３０毫微米滤光片 进行光度测定Ｍｎ。 ５）此法一般适用于含锰量低于１．５％的矿样，若超过 １．５％，则用移液管吸取１０ ＩＩ１ｌ于１００ ｍｌ容量瓶中，用蒸馏水稀至 刻度，摇匀，再进行光度法测定。 ７０５