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影响电梯曳引钢丝绳疲劳寿命的因素及提高钢丝绳疲劳寿命的措施

来源:中国工业网更新时间:2016-07-13
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      由于永磁同步无齿轮技术的广泛应用,电梯主机小型化已成为主流,尤其是小机房和无机房电梯设计的推出,使得曳引轮变得越来越小,且钢丝绳经过的导轮也越来越多。这种设计的变化使电梯系统成本大大降低,但对钢丝绳的使用条件变得更为苛刻,对其使用寿命的影响也更大。天津高盛钢丝绳公司分析了影响电梯曳引钢丝绳疲劳寿命的因素,根据多年实践经验,提出了一些提高钢丝绳疲劳寿命的措施。



   一、电梯曳引系统的设计优化


  推荐使用半圆槽曳引轮,因为钢丝绳在V形槽中更容易被磨损。对于半圆槽曳引轮,减小其下部切口角,有利于钢丝绳磨损疲劳寿命的提高。另外,对于半圆槽曳引轮,当钢丝绳实际直径与绳槽直径相同时,接触面积最大,接触应力最小,有利于提高钢丝绳的疲劳寿命。绳槽过大,钢丝绳被压扁;绳槽过小,钢丝绳被挤压变形,还会引起电梯噪声。钢丝绳本身在可能的条件下应选用直径大的,直径小的钢丝绳的疲劳寿命明显降低。应选择合适的曳引轮直径,除考虑曳引轮与钢丝绳的直径比外,还应考虑曳引轮直径与钢丝绳外层钢丝直径的比值,推荐该比值不小于650。



  二、钢丝绳的合理选择


  在所有影响因素中,盘条用钢的纯净度和钢丝拉拔前的最终热处理较为关键。对电梯钢丝绳来说,钢中非金属夹杂物控制非常重要,各种非金属夹杂等级总和不应超过3级。磷和硫是钢中的有害元素,会导致钢的塑、韧性降低,从而降低钢丝绳的疲劳性能。对于电梯钢丝绳来说,盘条用钢中磷和硫的质量分数都应低于0.025%。半成品钢丝最终热处理组织应为索氏体,不推荐使用正火处理,因为钢丝经过正火处理所得到的组织主要为粗片状珠光体和铁素体,会导致钢丝绳疲劳性能显著降低。


  另外,钢丝绳股外层钢丝强度应和曳引轮的硬度相匹配,否则会造成钢丝绳过度磨损。钢丝的磨损率直接影响钢丝绳的疲劳寿命。正常使用中,磨损失效主要是钢丝绳与曳引轮槽和导轮间的磨擦的结果。其磨损形式主要是磨料磨损与疲劳磨损。曳引轮硬度超过钢丝绳,会明显加快钢丝绳磨损。建议曳引轮与钢丝绳外层钢丝硬度关系取为Hr=K·Hs,其中Hr为钢丝绳外层钢丝硬度,HV;Hs为曳引轮的硬度,HB;K为系数,取1.75~2.00。



  三、对钢丝绳的维护


  除了在安装时应避免钢丝绳扭曲和损伤之外,还应定期对钢丝绳进行清洁和维护。钢丝绳张力不均或缺乏润滑会使钢丝绳寿命降低50%。正常使用情况下,建议电梯每运行20~30万次对钢丝绳进行一次清洁和润滑,润滑应使用专用的电梯钢丝绳维护油,禁止使用煤油、汽油、柴油等溶剂对钢丝绳进行清洗。




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