电梯曳引绳制造质量的影响
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电梯曳引钢丝绳是电梯部件中重要的一部分,其质量的优劣直接影响电梯的运行性能。在新装和大修后的电梯中有一些因曳引绳的制造偏差,给电梯运行性能带来了不利的影响。在用户抱怨时,检查钢丝绳的质量还是符合国家标准的,致使问题不能圆满解决,令用户难以接受。本文将就电梯曳引钢丝绳的制造偏差及其对电梯运行性能的影响作一些探讨。
1、椭圆度与直径偏差的影响
电梯曳引绳椭圆度和直径偏差直接影响曳引绳在曳引轮槽中的位置,进而造成曳引绳在曳引轮上的包络直径偏差。曳引绳在曳引轮上的包络直径偏差将直接造成各根曳引绳的运行线速度不一致。这一影响在不同条件下差别很大。
设曳引绳最小直径为dmin,
曳引绳最大直径为dmax,
U型槽圆弧直径为d,
V型槽夹角为γ,
U型槽切口宽为B,
曳引绳在轮槽内最大包络直径偏差为Dmax,
对U型带切口槽
当d= dmax时
Dmax= (1)
当d= dmin时
Dmax= (2)
比较上两个公式可见,U型槽圆弧直径小于曳引钢丝绳实际直径时,直径偏差影响较大,以φ13毫米钢丝绳为例,用公式(2)计算,曳引钢丝绳在轮槽内最大包络直径偏差为2毫米时,曳引钢丝绳实际直径偏差仅需为0.15毫米,略大于钢丝绳直径的1%。可见钢丝绳直径偏差的影响之大。
对V型槽
Dmax= (3)
用公式(3)计算,当V型槽夹角为36°,曳引钢丝绳在轮槽内最大包络直径偏差为2毫米时,曳引钢丝绳实际直径偏差仅需为0.61毫米。这对φ13毫米钢丝绳的偏差仅需不到5%。
从以上计算可见,当曳引绳与曳引轮槽的接触直径变化时,曳引绳在槽内必然要产生高低位置变化进而影响各根曳引绳在曳引轮槽中的包络直径,包络直径差使曳引绳在运行中产生线速度差异,这一影响对国内外电梯广泛采用的U型带切口槽型更为明显。由于电梯曳引机技术规范中对曳引轮槽的圆弧面直径规定用标准直径圆柱测量,而曳引钢丝绳制造直径偏差均为上偏差,其表现即为公式(2)的情况,这就很容易造成曳引绳与曳引轮槽偏差均在规定范围内而其配合情况很差。这种情况在曳引钢丝绳有3%的相对直径偏差时对φ13mm的曳引绳,将造成6mm左右的包络直径偏差。这样的曳引绳相对包络直径偏差是不能允许的。虽然由于曳引绳直径方向上有一定弹性,实际表现的曳引绳包络直径偏差不会有计算值那么大;但在实际上曳引绳直径偏差因存放,搬运等原因影响下,在安装现场表现为上偏差超差的现象屡见不鲜,椭圆度偏差也很大。致使曳引绳在运行中在曳引轮槽内高低起伏,其造成的线速度变化直接引起曳引绳抖震,影响电梯的舒适感。当速度差造成的运行长度差积累过大时,还将造成某根或某几根曳引绳在轮槽内滑动造成异常磨损,很快达到报废标准。这一现象不仅严重影响电梯运行性能和曳引绳与曳引轮槽的工作寿命,对电梯的曳引能力也有很大影响。当曳引绳直径大于轮槽园弧直径较多时,由于曳引绳与轮槽实际接触时压力分布和计算设定偏离量大,必然造成电梯实际曳引能力偏差增大,造成卡绳现象时将直接造成轮槽接触面出现螺旋印痕。
2.直径刚性的影响
在曳引绳直径与椭圆度偏差较小,且与轮槽配合较好的情况下,曳引绳在直径方向上的刚性对曳引绳的工作性能也有很大影响。由于目前电梯用钢丝绳标准中对绳的捻制仅提出了绳芯有支撑作用和不能松散,而对捻距(捻紧度)和直径刚性无定量指标,且绳芯的支撑作用因绳芯材料质量、直径而变化,所以曳引钢丝绳在直径刚性表现上有硬有软,有些由于捻紧程度差异造成有松有紧。这些钢丝绳在曳引轮槽内受到挤压后的表现就是不均匀变形,造成曳引绳接触直径变小。引起轮槽内包络直径偏差增大。这种情况以V型槽最为明显。这一现象使曳引绳不能平稳地运行,造成和直径、椭圆度偏差同样的不良后果。
3.延伸率的影响
除以上两类偏差影响外,曳引绳的受载延伸率的大小和均匀性对电梯的运行维护也有很大影响。目前高层建筑的发展使电梯行程越来越大。曳引绳的延伸率大将使电梯在安装使用后很短时间内即需调整对重缓冲距,重做绳头组合。在以后的运行中还可能再次重做,麻烦很多,延伸率的不均匀也会使曳引绳在使用中张力差增加,必须频繁调整。不然则会使各绳间张力差增加造成磨损不均匀而加速曳引绳与轮槽的磨损速度。如能减小延伸率和其不均匀性,则将减少绳头重做的次数和张力调整的次数,给电梯维护保养带来方便。
4.改进的措施
要减小曳引绳的质量偏差影响,应从两方面入手,一方面应努力提高曳引绳的制造质量,减小直径和椭圆度偏差;提高曳引绳的尺寸精度和直径刚性的均匀性;采用预拉伸以减小延伸率。从GB8903-1988《电梯用钢丝绳》标准的要求来看,直径允许偏差与椭圆度允许偏差累计最大可达6%以上,如考虑到宽钳口游标卡尺测量的平均效应,则实际偏差量更大,显然与电梯曳引钢丝绳的理想状态有较大差距,因此,提高国产电梯曳引钢丝绳的制造标准要求是一个值得认真考虑的问题。另一方面采取一些措施减小其影响。如对曳引轮槽圆弧尺寸采用上偏差,使轮槽圆弧等于或稍大于钢丝绳实际直径,以减小钢丝绳直径与椭圆度变化的影响。在曳引绳绳头组合上采用防旋转措施,以防止曳引绳受力后旋转松股,造成曳引绳直径刚性下降,在安装时禁止采用非同一盘上断取的曳引绳组合在同一台电梯上,以减小各项相对偏差的影响,在顶层高度有宽裕度时,可在对重底部加接可卸垫块,在曳引绳伸长后卸去相应尺寸的垫块以保持对重缓冲距;在底坑深度大时,在对重缓冲器下面加装可卸垫块同样可用于曳引绳伸长后的补偿调整。
综上所述,减小曳引绳制造偏差的影响是提高电梯性能质量的重要一环。但是做好这一点尚需各电梯配套生产厂家及安装单位同心协力,方能奏效。