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電梯曳引鋼絲繩斷絲斷股與跳槽的原因分析及預

作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發布日期：2022-09-13 11:12

信息摘要：

近期，某住宅小區一棟樓2號電梯發生一起電梯困人事件，時間是晚上10點多。經勘驗，2號電梯制造日期為2015年3月1日，額定載重量為1000kg，層/站/門數為35/35/35，額定速度為2.50m/s。該電

近期，某住宅小區一棟樓2號電梯發生一起電梯困人事件，時間是晚上10點多。經勘驗，2號電梯制造日期為2015年3月1日，額定載重量為1000kg，層/站/門數為35/35/35，額定速度為2.50m/s。該電梯曳引鋼絲繩發生斷股（見圖1），由于缺少電氣保護裝置無法使電梯立即停止，電梯仍然處于運行狀態，致使鋼絲繩防跳槽擋板受鋼絲繩的沖擊發生變形，鋼絲繩陸續跳槽（見圖2），最后滑入曳引輪與側板之間導致旋轉編碼器擠壓變形（見圖3），同時轎頂和對重反繩輪卡死。所幸該棟樓樓層間距不大，且轎廂即將平層，沒有影響救援工作。此次事件充分說明，在缺乏電氣保護裝置的情況下，一旦電梯曳引鋼絲繩跳槽后繼續運行，很大概率會對設備造成二次破壞（如本次事件中的編碼器），不僅增加了后期電梯的維修成本、維修周期，也造成特殊狀態下的電梯救援工作難以開展。

1國家標準對曳引鋼絲繩防跳裝置的規定
GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》規定，機房內的曳引輪、滑輪、鏈輪、限速器，并道內的曳引輪、滑輪、鏈輪、限速器及其張緊輪、補償繩張緊輪，轎廂上的滑輪、鏈輪等形成傳動的旋轉部件，均應當設置防護裝置，以避免：（1）人身傷害；（2）鋼絲繩或鏈條因松弛而脫離繩槽或鏈輪；（3）異物進入繩與繩槽或鏈與鏈輪之間。很顯然，國家標準中并沒有強制要求必須設置電氣保護裝置來防止鋼絲繩脫離繩槽，也沒有對該機械防護裝置的結構形式和強度進行規定，因此大部分制造商在電梯出廠時僅配置了單薄的曳引輪防護罩或采用鋼絲繩防跳擋桿或擋板（如圖4、圖5所示），加上這種防跳槽擋桿或擋板與曳引輪頂面之間的間距也沒有定性的數據要求，導致在現場實施檢驗時，檢驗人員很難判定該裝置是否符合要求。

2曳引鋼絲繩短期運行后出現斷絲斷股的原因

曳引鋼絲繩是電梯的載重部件，承載著電梯轎廂的所有重量，所以其必須具備可靠的安全性能。國家標準中明確規定，懸掛鋼絲的抗拉強度為：（1）對于單強度鋼絲繩，宜為1570MPa或1770MPa；（2）對于雙強度鋼絲繩，外層鋼絲宜為1370MPa，內層鋼絲宜為1770MPa。如果鋼絲繩出廠質量本身就有問題，或者規格型號選擇不符合要求，必然導致其抗拉強度和韌性達不到電梯使用要求，使用不久就會疲勞過度導致斷絲斷股。此外，對于高層建筑而言，鋼絲繩較長，如果在電梯安裝過程中，放繩方式不合理，有可能造成鋼絲繩扭結，破壞鋼絲繩的原本結構：同時，若安裝工人操作不規范，也會導致鋼絲繩受擠壓、撞擊或彎折產生機械損傷。這些都是鋼絲繩短期運行后發生斷絲斷股的重要原因。

3曳引鋼絲繩跳槽的原因

3.1曳引鋼絲繩斷股，導致鋼絲繩張力不均，偏差過大

鋼絲繩斷絲斷股后，首先張力發生變化，如果電梯繼續運行，斷裂處可能出現絞繩，絞繩在經過曳引輪時，就會出現抖動現象。尤其是對于高層建筑，電梯多采用2：1或4：1的繞繩方式，曳引鋼絲繩的線速度實際上是轎廂速度的2倍或4倍，在轎廂減速或急停時，由于鋼絲繩速度慣性大，張力一旦有過大的偏差就很可能導致鋼絲繩跳出繩槽。
3.2旋轉保護裝置不能有效地防止曳引鋼絲繩跳槽（1）機械保護裝置強度不足。正如上文所述，國家標準中并沒有對曳引輪旋轉防護裝置的機械強度和結構形式作明確要求，導致很多制造商出廠時配置的保護裝置因強度不足無法起到保護作用。如圖6所示，這種單薄的金屬板以及直徑太小的擋桿裝置完全承受不了鋼絲繩跳槽時的動能沖擊，僅僅能起到防止異物卷入的作用，實際上并不符合檢驗規則的（2）防脫槽擋桿裝置與曳引輪頂面間距過大。很多制造廠家都要求此間距不超過曳引鋼絲繩直徑的0.5倍，而在實際的檢驗中經常發現，現場并沒有按照行業標準或廠家標準去安裝和調整。例如圖7中該間距明顯已經嚴重超標。所以對于那些單一的采用防跳擋桿或擋板的形式來保護鋼絲繩跳糖的電梯，一旦該擋桿或擋板與曳引輪頂面間距過大，鋼絲繩則完全失去防護。

3.3維保工作不到位

（1）鋼絲繩張力不均是電梯曳引鋼絲繩不正常磨損的重要誘因。電梯隨著使用年領的增長，鋼絲繩會逐漸發生結構性伸長，而每根鋼絲繩的伸長情況很可能不一致，必然導致鋼絲繩張力不均。維保過程中如果缺乏對鋼絲繩張力的檢測和及時調整，會導致鋼絲繩張力偏差越來越大，最后因過分松弛而跳槽。

（2）電梯本身是靠鋼絲繩的摩擦力來傳動的，所以鋼絲繩的磨損就必然存在。而電梯使用一定時間后，曳引鋼絲繩會出現缺油現象，一旦缺油，鋼絲繩不僅容易生銹，而且與繩輪槽之間的摩擦也會加劇，從而加速鋼絲繩的磨損。平時維保時若沒有定期給鋼絲繩注油或清理油污結塊，也會加劇鋼絲繩的不正常磨損，導致發生斷絲斷股。

（3）由于電梯曳引鋼絲繩長度長，維保人員定期保養時往往不會全程觀察鋼絲繩情況，大多是通過觀察機房曳引機下方地面是否有鋼絲屑來判斷鋼絲繩斷絲與否，這種方法實際上并不不可靠。

4鋼絲繩斷絲斷股以及跳槽的預防措施
（1）應注意安裝前鋼絲繩的檢查。通過比對質量證明書和型式試驗證書，必要時可做相應的試驗核定鋼絲繩的結構、直徑、不圓度、鋅層質量、載荷限定值、最小破斷拉力、抗拉強度、扭轉試驗結果、彎曲試驗結果、繩芯潤滑劑含量等，確定鋼絲繩符合GB/T

8903-2018《電梯用鋼絲繩》的規定。

（2）安裝過程中應采用科學的、可靠的放繩方式，避免鋼絲繩因操作不當，造成局部的機械損傷，影響使用壽命。采用輪軸式放繩方式時，安裝過程中需要特別注意防止鋼絲繩過度旋轉。反向旋轉過度會導致鋼絲繩松弛，結構破壞，局部捻距變大，甚至造成繩芯受力斷裂正向旋轉過度則會導致鋼絲繩扭曲變形，過早出現斷絲。

（3）采用可靠的、高強度的機械保護裝置，嚴格按照行業標準或廠家標準調節保護裝置與曳引輪頂面之間的距離，避免鋼絲繩因斷股后造成鋼絲繩脫離繩槽。

（4）維保過程中必須經常測量鋼絲繩的張力，如發現鋼絲繩張力差超過5%，應及時進行調整，確保各繩之間張力均勻，避免鋼絲繩因松弛出現打滑現象，規避鋼絲繩斷絲斷股的風險。

（5）維保人員應及時清理鋼絲繩表面和曳引輪輪緣

上的油垢，減少鋼絲繩的不正常磨損；定期對鋼絲繩表面進行涂油保養，增加鋼絲繩的摩擦力和防銹性，避免鋼絲繩因銹蝕而斷絲斷股。

5曳引鋼絲繩防跳槽電氣保護裝置的探討
由對此次事件的分析可知，采用單一的機械保護裝置來防止曳引鋼絲繩跳槽具有一定的局限性，尤其是在鋼絲繩跳槽后，如果電梯繼續運行，不僅會對其他部件（如編碼器、主機軸承、曳引輪以及轎頂防護裝置等）造成損壞，還會引起轎廂劇烈抖動，導致乘客恐慌，威脅乘客的人身安全。所以加裝電氣保護裝置就顯得非常必要，這樣能夠在第一時間使電梯停止運行，避免其他安全隱患的發生。

近兩年來，在現場檢驗中也發現越來越多的電梯公司在曳引輪旁靠近鋼絲繩的地方增設了一個電氣保護開關，并將其串聯在安全回路中，大部分采用的形式如圖8所示。其原理：（1）鋼絲繩因某種原因發生斷股，通過斷股的鋼絲觸發電氣開關使電梯第一時間停止運行；（2）如發生鋼絲繩跳槽，跳槽的鋼絲繩必然會有不正常的抖動現象，也會大概率觸發到該電氣開關，使電梯停止運行。顯然采用這種保護裝置既節約了成本又起到了保護作用，得到了很多電梯使用方的認可。但是，經過長期的現場檢驗，也不難發現這種方式存在的弊端，例如開關的觸發裝置與鋼絲繩之間的間距問題。如果間距過小容易發生誤動作，尤其是高速電梯。正常運行時，垂直部分的鋼絲繩本身會有不同程度的抖動，再加上使用年齡比較長的鋼絲繩本身由于拉伸會發生不同程度的松弛，抖動會更加明顯，頻發的誤動作反而增加了電梯的故障率。如果間距調太大，又會無法動作，失去保護意義。這說明，這種結構形式的電氣保護裝置雖然能解決鋼絲繩斷絲斷股或跳槽后造成的二次安全隱患，但如果安裝不到位會造成誤動作，從而增加電梯困人事件的發生。所以，這種結構形式的電氣保護裝置還需要進一步的優化。另外，加裝類似的電氣保護裝置時還應根據安全回路電流大小合理地進行電氣配線，同時還要將該裝置可靠地接地。

筆者認為，加裝曳引鋼絲繩防跳槽電氣保護裝置能有效地防止鋼絲繩跳槽后電梯繼續運行造成的設備二次損壞和人員傷亡事故，但是其具體的結構和形式還需要進一步完善。在后續的電梯標準和檢驗規則進行修改時，應充分考慮加裝此類電氣保護裝置的重要性，并對該裝置提出完善的要求以及檢驗方法。