電梯曳引鋼絲繩的無損檢測和潤滑維護
曳引鋼絲繩是電梯的重要懸掛裝置,它承受轎廂和對重的全部重量,靠曳引輪槽的摩擦力驅動轎廂上升和下降。電梯運行過程中,曳引鋼絲繩繞曳引輪、導向輪或反繩輪單邊或交替彎曲,會產生拉應力。因此,要求牽引鋼絲繩具有較高的強度和耐磨性,其抗拉強度、伸長率和柔韌性應符合GB8903的要求。正是因為牽引鋼絲繩的損壞程度和承載能力直接關系到人民的生命財產安全,所以在使用過程中如何進行正確的定期檢查和潤滑維護就顯得尤為關鍵。
壹、牽引鋼絲繩的無損檢測
提升設備的整體設計不允許鋼絲繩具有無限的使用壽命。嚴格來說,鋼絲繩在投入使用後,性能就開始下降了。鋼絲繩在使用過程中,必須按規定進行定期檢驗,對鋼絲繩進行實時監測,可以為鋼絲繩的安全有效使用提供依據。壹般來說,鋼絲繩的檢驗分為外部檢驗和內部檢驗。外觀檢查是指觀察鋼絲繩表面的腐蝕、變形等外部缺陷,用遊標卡尺測量鋼絲繩直徑的減少量檢查其磨損程度,目測鋼絲繩可見斷絲數是否超過報廢標準。銅鋼絲繩在使用中的檢驗和報廢經驗表明,鋼絲繩的內部損傷主要由腐蝕和正常疲勞引起,這是許多鋼絲繩失效的首要原因。通常的外部檢查無法發現內部損傷的程度,甚至到了迫在眉睫的斷裂危險,所以對鋼絲繩進行內部檢查是非常必要的。傳統的內部檢查方法是:在鋼絲繩上以100 ~ 200 mm的距離夾住兩個大小合適的夾子,以與鋼絲繩撚合方向相反的方向對夾子施力,外股就會散開,與鋼絲繩芯分離,然後用探頭將鋼絲繩內部的雜物取出進行觀察。在操作過程中,力度必須適中,以避免絞線過度移位造成永久變形。傳統的內部檢查方法有很多缺點,如無法檢查鋼絞線內部鋼絲的損傷;操作復雜,效率低,不方便檢查整個長度的各個部分;操作不當可能導致鋼絲繩結構損壞;由於內部損傷更加隱蔽,檢測人員受限於經驗,不壹定能準確發現缺陷。因此,《電梯監督檢驗規定》要求必要時用鋼絲繩探傷儀進行全長檢測或分段檢測。無損檢測技術是壹種特殊的檢測技術,它利用物質的某些物理性質由於缺陷或組織結構的差異而發生變化的現象,在不破壞被檢測物體的性能和形狀的情況下,通過測量這些變化來了解和評價材料、產品和設備部件的性質、狀態和質量。在特種設備檢驗行業,無損檢測壹直是承壓特種設備的主要檢測手段,以前在電梯檢驗中很少使用。隨著檢測技術的發展,它的應用越來越廣泛。
從上世紀初南非研制出世界上第壹臺鋼絲繩探傷儀至今,已經過去了100年。在世界範圍內,鋼絲繩無損檢測所采用的各種檢測技術的原理幾乎涵蓋了現代物理學的所有分支,如聲學檢測、射線檢測、力學檢測、渦流檢測、超聲波檢測、振動檢測、磁性檢測等技術原理。壹般來說,鋼絲繩的無損檢測技術分為兩大類:磁性檢測技術和非磁性檢測技術。無磁檢測方法因檢測信號易受幹擾、檢測結果難以記錄、設備成本高、檢測局限性大而無法推廣應用。早期的磁力鋼絲繩探傷儀壹般是基於永磁鋼絲繩缺陷對強磁激勵後空間磁場分布和總磁通產生影響的原理。鋼絲繩的損壞,如磨損、斷裂或腐蝕,都會影響磁通量的變化,造成漏磁場。通過布置合適的傳感器來感知空間磁場的變化和總磁通量的變化,可以對鋼絲繩的損傷進行評估。對鋼絲繩檢測設備最基本、最重要的要求是在各種幹擾下靈敏、準確地識別鋼絲繩缺陷的信號,排除各種噪聲幹擾,從而獲得鋼絲繩損傷的真實信息,並在此基礎上對這些信息進行分析處理,形成鋼絲繩損傷的判斷。目前有壹種基於空間磁場矢量合成原理的鋼絲繩探傷儀,采用新型高靈敏度傳感器技術和弱磁檢測方法,實現鋼絲繩實際承載金屬有效截面積損失率的定量檢測和鋼絲繩疲勞損傷的在線檢測。有的鋼絲繩探傷儀配有電梯專用探頭,可以同時檢測多根曳引鋼絲繩,操作更加方便。
無損檢測方法應用於牽引鋼絲繩的優勢:
(1)更可靠,靈敏度更高,能準確發現鋼絲繩內外缺陷,確保安全;
(2)更加經濟,通過定量檢測,可以避免定期更換鋼絲繩造成的巨大浪費,從而合理利用資源,有效降低電梯的使用成本;
(3)操作方便,效率提高。
二、牽引鋼絲繩的潤滑和維護
電梯使用過程中,鋼絲繩應及時清洗和潤滑。缺乏維護是鋼絲繩壽命短的主要原因之壹。
在電梯的定期檢驗中,檢驗人員經常會發現曳引繩表面堆積著壹層油漬,這是由潤滑油和從繩上滲出的灰塵混合而成的。如果不及時清理,不僅會影響繩索的使用壽命,還會改變牽引繩在牽引繩輪槽中的摩擦系數,降低牽引能力。在輕載或重載的情況下,可能導致牽引繩打滑,導致轎廂沖頂或蹲底。
通常新鋼絲繩在生產時大多已經進行了潤滑,但在使用過程中,潤滑脂的損耗會減少。鑒於潤滑不僅可以保護鋼絲繩在運輸和儲存過程中不受腐蝕,還可以減少鋼絲繩在使用過程中鋼絲、股之間以及鋼絲繩與牽引繩輪槽之間的磨損,對延長鋼絲繩的使用壽命也是非常有利的。因此,為了最大限度地減少腐蝕和磨損對鋼絲繩的損害,有必要進行潤滑檢查。首先要選擇合適的鋼絲繩潤滑脂。電梯鋼絲繩的潤滑脂應使用具有壹定摩擦系數的專用摩擦脂。高性能鋼絲繩潤滑脂是維護鋼絲繩和延長其壽命的根本保證。鋼絲繩在工作時,在三維方向上存在微動摩擦,這就要求鋼絲繩潤滑脂必須具有很強的滲透性,即潤滑脂中的潤滑油分子抗磨劑成分能夠滲透到每根鋼絲中。此外,鋼絲繩潤滑脂還必須具有很強的粘附力,以保證其均勻粘附在每根鋼絲繩上。通常,有幾種方法來潤滑和維護鋼絲繩。壹種方法是將鋼絲繩拆開,浸泡在溫度為80 ~ 100度的潤滑油中2 ~ 4小時左右。另壹種方法是用刷子將潤滑劑直接刷在鋼絲繩上。關鍵是要掌握刷牙的方法和間隔。壹般來說,直徑約12mm的鋼絲繩,每40米應塗約1 kg的潤滑脂。另壹種是使用專用的鋼絲繩潤滑設備來潤滑鋼絲繩。這種方法最方便,但設備成本較高。具體使用什麽樣的潤滑劑和潤滑方法,要根據鋼絲繩生產廠家的要求進行。目前真正重視鋼絲繩潤滑保養的電梯維保單位並不多,很多單位已經習慣了更換新鋼絲繩而不重視潤滑管理。
上面說的清洗和潤滑只是針對鋼絲繩本身,這只是保證鋼絲繩安全使用的壹個方面。此外,還要檢查鋼絲繩的周邊狀況,如曳引輪槽的表面磨損、輪槽的幾何尺寸等,保證鋼絲繩在運行中始終處於良好的接觸狀態,減少摩擦,保證電梯的安全運行。
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